안정적인 FFU 공기 압력 구역을 위한 이중 유리 클린룸 창호

FFU(팬 필터 유닛) 클린룸에서 공중 부유 입자 제어와 더불어 안정적인 공기 압력 구역 확보가 매우 중요합니다. 양압(또는 음압) 상태는 인접한 다른 구역으로의 오염을 방지합니다. 병원 내 수술실은 복도에 대해 양압을 유지해야 합니다. 제약 제품 충진 라인은 주변 보조 압력 구역보다 높은 압력을 가져야 합니다. 병원성 미생물은 BSL-2 실험실 내부에 격리되어야 합니다. 이러한 클린룸은 압력 구역 유지를 위해 중요한 역할을 하는 이중 유리창을 갖추고 있습니다. 이 이중 유리창은 FFU 시스템의 성능을 다음과 같은 방식으로 향상시킵니다:

1. 단열 기능으로 부력에 의한 압력 변동을 방지

단일 유리창은 우수한 열전달 성능을 갖습니다. 주변 환경의 온도가 클린룸의 온도와 다를 경우, 유리 내측 표면의 온도는 주변 온도보다 훨씬 높거나 낮아서는 안 됩니다. 유리 표면에서 온도 차이로 인해 자연 대류 현상이 발생하며, 따뜻한 공기는 상승하고 찬 공기는 하강합니다. 이러한 부력에 의한 기류는 FFU에 의해 생성된 층류 흐름에 반대 방향으로 작용하며, 설계된 압력 계단식 분포를 방해하는 공기 내 압력 변동을 유발합니다. 이중 유리창은 두 장의 유리판(보통 유리판 사이에 6~16mm 두께의 아르곤 또는 크립톤 가스가 채워짐)으로 구성됩니다. 본 건물은 단열 성능을 갖추어 유리 내측 표면 온도를 실내 온도에 근접하게 유지합니다. 화오(Huaao)사의 이중 유리 클린룸 창문의 열관류율(U값)은 1.5W/m²K이며, 단일 유리창의 경우는 5.7W/m²K입니다. 이중 유리는 온도 차이를 제거하여 부력에 의한 유동 분리 현상을 최소화하고, FFU 주변에서 압력 변화가 거의 없는 안정적이고 균일한 압력 구역을 확보하는 데 기여합니다.

2. 응결 제어로 습기 관련 압력 강하 방지

창문에 맺힌 물은 단순한 미관상 문제를 넘어서는 심각한 문제입니다! 청정실 창문 표면에 습기가 응결되어 얇은 수막이 형성되면, 이는 미생물 번식의 원인이 될 수 있습니다. FFU 시스템의 경우 응결으로 인해 가장 중요한 영향은 창문 표면 온도가 실내 공기의 이슬점보다 낮아지는 것입니다. 이러한 온도 차이는 위에서 언급한 것과 동일한 부력 유도 흐름을 발생시켜 벽 접합부나 실링 부위에 습기 문제가 발생하게 되며, 결국 압력 유지 성능에 영향을 미치게 됩니다.

화아오의 이중 유리창은 극한 기상 조건에서도 결로가 발생하지 않도록 설계되었습니다. 일반 병원 클린룸에서 공기 온도가 22°C, 상대 습도가 50% RH일 때 이슬점은 약 11°C입니다. 당사의 저방사율(로우-E) 코팅 및 아르곤 가스를 충진한 이중 유리창은 동일한 외부 온도 조건 하에서 창문 내측 표면 온도를 18°C 이상으로 유지합니다. 따라서 결로가 발생할 수 없습니다. 제약 산업용 클린룸을 위한 기타 고성능 솔루션으로는 삼중 유리창과 웜 엣지 스페이서가 있으며, 이를 활용하면 습도를 추가로 30~40% RH 수준까지 낮출 수 있습니다. 안정적인 실링 및 압력 구역, 건조한 창문.

3. 구조적 강성은 하중 작용 시 실링 압축을 유지합니다.

청정실 외피(창문을 포함하는 표면)에 압력 차가 작용합니다. ISO 5 등급 제약용 청정실의 경우 일반적으로 50 Pa의 양압이 적용되며, 이때 창문 면적 1㎡당 약 5kg의 힘이 작용합니다. 창문의 전체 면적이 1.8㎡(높이 1.5m × 너비 1.2m)이고, 총 작용 힘이 9kg인 경우 창문 유리에 휨 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해 주변 밀봉재의 압축력이 감소하고 누출 경로가 생길 수 있습니다.

복층 유리 단위체는 단일 유리에 비해 매우 강성이며, 두 장의 유리판이 스페이서 프레임에 고정되어 있어 굽힘 저항력이 높습니다. 화아오(Huaao) 복층 유리 청정실 창문은 두 면에 각각 4mm에서 6mm 두께의 강화유리를 사용하며, 두꺼운 벽면 알루미늄 프레임으로 제작됩니다. 압력 차가 최대 250 Pa까지 발생하더라도 밀봉재의 압축량은 균일하게 유지되며, 프레임의 처짐량은 약 1mm 이하입니다. 이러한 구조적 안정성 덕분에 압력 구역은 최초 인증 시뿐 아니라 수년간의 운영 기간 동안에도 지속적으로 안정적으로 유지됩니다.

4. 음향 단열재를 사용하여 FFU 소음 전달을 줄임

음향 단열재는 FFU에서 클린룸으로 전달되는 소음을 줄입니다. FFU 시스템의 소음 수준은 팬 속도 및 필터 부하에 따라 55~65 dBA 범위입니다. 이러한 소음은 병원 클린룸 내 환자의 건강, 외과 의사의 집중력 및 의사소통에 방해가 될 수 있습니다. 단층 유리창은 소음을 효과적으로 차단하지 못하므로 목표 FFU 소음 수준을 달성하기 위해 직원들이 말하는 소리를 높여야 하며, 단층 유리창을 통해 경보음도 제대로 들을 수 없습니다.

이중 유리창의 음향 차단 성능은 보통 수준이다. 유리판 사이의 공기층이 차음 효과를 발휘한다. 화아오(Huaao)의 이중 유리창은 음향 투과 등급(STC) 35~40을 제공할 수 있으며, 단일 유리창은 STC 25~28 범위를 갖는다. 이는 10~15dB의 소음 감소에 해당하며, 이는 음량의 약 50% 감소와 동일하다. 이러한 음향적 이점은 병원의 클린룸에서 특히 유용한데, 환자는 깨어 있을 수 있고 의료진은 장비 경보음을 정확히 인지해야 하며, FFU 설정이나 압력 파라미터를 변경하지 않아도 된다.

요약

이중 유리 클린룸 창문을 갖춘 4가지 메커니즘이 안정적인 FFU 압력 구역을 보장합니다: 열 절연으로 인해 부력에 의한 압력 변화를 방지하고, 결로 제어로 인해 밀봉재의 습기 손상을 방지하며, 구조적 강성으로 차압 하에서 밀봉재 압축을 제공하고, 음향 절연으로 FFU 소음을 감소시키되 FFU 파라미터에는 영향을 주지 않습니다. 이 이중 유리 창문은 국산 고신기술 기업인 화아 클린 테크놀로지 그룹(Huaao Clean Technology Group)에서 제조합니다. 이 기업은 총 6개의 공장(총 면적 25만 m²), 800명의 직원을 보유하며 연간 매출액은 10억 위안(RMB)입니다. 귀사의 이중 유리 창문 FFU 클린룸 프로젝트에 대한 자세한 정보는 화아(Huaao)에 문의하시기 바랍니다.