클린룸 오염제어 - 클린룸용 바닥재 비교

클린룸용 바닥재 비교: 에폭시·비닐·도전성 바닥의 구조와 선택 기준

1. 클린룸 바닥재의 역할과 오염제어 관점 중요성

핵심 요약

• 바닥은 클린룸 최대 접촉·마찰 면적
• 파티클 재비산의 주요 발생 지점
• 재질·시공 방식이 청정도 유지에 직접 영향

클린룸에서 바닥재는 벽체나 천장에 비해 상대적으로 간과되기 쉽지만, 오염제어 관점에서는 가장 많은 접촉과 마찰이 발생하는 핵심 요소다. 작업자의 보행, 장비 이동, 카트 운반 등 모든 물리적 활동이 바닥을 중심으로 이루어지며, 이 과정에서 발생하는 마찰은 파티클 재비산의 주요 원인이 된다.

또한 바닥은 세정·소독이 반복되는 영역으로, 재질의 화학적 안정성과 표면 상태가 유지되지 않을 경우 미세 균열이나 박리가 발생해 오염원이 축적될 수 있다. 따라서 클린룸 바닥재는 단순 내구성 자재가 아니라, 청정도 유지와 정전기 제어, 세정 안정성을 동시에 만족해야 하는 클린룸 오염제어 설비 요소로 평가되어야 한다.

클린룸 오염제어를 위한 바닥 도전성(Conductive) 재질 사용 그림

2. 에폭시(Epoxy) 바닥재의 구조와 특성

키워드: 무이음 구조 · 내화학성 · 시공 일체화

에폭시 바닥 요약

• 현장 시공형 수지 바닥
• 이음 없는 연속 표면 형성
• 높은 내화학·내마모 성능

에폭시 바닥재는 액상 수지를 현장에서 도포·경화시키는 방식으로 시공되며, 이음(Seam)이 없는 연속 표면을 형성할 수 있다는 점에서 클린룸에 널리 적용된다. 이음부가 없기 때문에 오염 물질이 축적될 공간이 줄어들고, 세정 시 파티클 잔류 가능성이 낮다.

특히 제약·바이오 클린룸에서는 잦은 소독과 화학약품 사용으로 인해 바닥의 내화학성이 중요하며, 에폭시는 이러한 조건에 비교적 우수한 성능을 보인다. 다만 시공 품질에 따라 표면 평활도와 내구성이 크게 달라질 수 있으며, 균열 발생 시 부분 보수가 어렵다는 구조적 한계를 가진다.

3. 비닐(Vinyl, PVC) 바닥재의 구조와 적용 특징

키워드: 시트 구조 · 유지관리성 · 공장 생산 품질

비닐 바닥 요약

• 공장 생산 시트형 바닥재
• 균일한 품질과 표면 특성
• 교체·보수가 상대적으로 용이

비닐 바닥재는 공장에서 규격화된 시트 형태로 생산되며, 현장에서는 접착 또는 용접 방식으로 시공된다. 제조 공정에서 표면 특성이 균일하게 관리되기 때문에 초기 품질 편차가 적고, 시공 후 외관 안정성이 우수한 것이 특징이다.

클린룸에서는 주로 이음부를 열용접으로 밀봉한 클린룸 전용 비닐 시트가 사용되며, 적절한 시공이 이루어질 경우 파티클 침투를 효과적으로 억제할 수 있다. 다만 이음부 관리가 부실할 경우 오염 축적 가능성이 존재하며, 중량 장비 하중에는 에폭시 대비 내구성이 낮을 수 있다.

4. 도전성(Conductive) 바닥재와 정전기 오염제어

키워드: 정전기 방전 · ESA 방지 · 접지 연계

도전성 바닥 요약

• 정전기 축적 방지 목적
• 반도체·정밀 전자 공정 필수
• 접지 시스템과 연동 설계 필요

도전성 바닥재는 표면 저항을 제어하여 정전기 축적을 방지하고 전하를 안전하게 방전시키는 기능을 가진 특수 바닥재다. 정전기는 파티클 흡착(ESA: Electrostatic Attraction)을 유발해 미세 입자를 제품 표면에 부착시키는 주요 원인이며, 반도체 및 디스플레이 공정에서는 치명적인 불량 요소로 작용한다.

도전성 바닥은 에폭시 또는 비닐 기반에 도전성 충전재를 포함한 구조로 제작되며, 반드시 접지 시스템과 연계되어야 설계 성능을 발휘한다. 접지가 불완전할 경우 오히려 국부적인 전위 차를 유발할 수 있어, 시공·검증 단계에서 엄격한 관리가 요구된다.

따라서 클린룸 오염제어를 위해서는 정전기 제어, 접지 방전이 가능한 도전성 바닥을 채택해야 한다.

5. 클린룸 바닥재 유형별 비교 표

에폭시·비닐·도전성 바닥 비교

클린룸 오염제어를 위해서는 도전성 바닥을 채택이 필수 

구분	에폭시바닥	비닐 바닥	도전성 바닥
구조	현장 도포형	시트형	수지/시트 기반
이음부	없음	존재(용접)	없음 또는 제한
파티클 관리	우수	양호	우수
정전기 제어	선택 사양	제한적	필수 기능
내화학성	매우 우수	우수	우수
유지보수	부분 보수 어려움	교체 용이	관리 난이도 높음
주요 적용	제약·바이오	의료·연구	반도체·전자

6. 클린룸 바닥재 선정 시 종합 판단 기준

키워드: 공정 특성 · 청정도 등급 · 장기 안정성

클린룸 바닥재 선택은 단순 자재 비교가 아니라, 공정 특성·청정도 등급·정전기 민감도를 종합적으로 고려한 설계 판단이 필요하다. 바이오·제약 클린룸에서는 내화학성과 세정 안정성이 우선되며, 반도체 클린룸에서는 정전기 제어 성능이 필수 조건으로 작용한다.

또한 초기 시공 비용뿐 아니라 장기 유지관리 비용, 재시공 가능성, 공정 중단 리스크까지 함께 검토해야 한다. 바닥재는 설치 후 변경이 가장 어려운 요소 중 하나이므로, 설계 초기 단계에서부터 오염제어 전략의 일부로 체계적으로 반영되어야 한다.

7. 클린룸에서 도전성 바닥이 필요한 이유

클린룸에서는 사람과 장비의 움직임으로 인해 정전기가 쉽게 발생한다. 정전기는 눈에 보이지 않지만 오염을 유도하고 공정에 직접적인 위험을 주는 가장 관리가 어려운 요인 중 하나다. 도전성 바닥 시공은 다음과 같은 이유로 필수적이다.

정전기(Electrostatic) 발생 억제

바닥이 일반 PVC·에폭시 등 절연재일 경우 정전하가 발생해 표면에 머무르게 된다. 도전성 바닥은 정전하를 빠르고 안정적으로 대지로 방출해 실내 표면 전위를 낮춘다.

입자 재비산 및 흡착 방지

정전기는 입자를 끌어당기는 성질이 있어, 바닥·작업자·장비에 붙어 있던 먼지나 미세분진이 제품으로 옮겨갈 수 있다. 도전성 바닥은 정전력 자체를 없애 오염의 이동을 차단한다.

제품 및 공정 보호

반도체·디스플레이·정밀전자 제조에서는 작은 정전기 스파크만으로도 제품 손상이나 회로 파괴가 발생한다. ESD 보호 바닥은 이를 예방하고 수율 저하를 방지한다.

폭발 및 안전사고 예방

정전기는 가연성 가스·분말 환경에서 점화원이 될 수 있으며, GMP 제약·화학 공정에서는 폭발 위험으로 이어질 수 있다. 바닥을 통해 정전을 누설시키는 것은 공정 안전 관리의 기본이다.

작업자 보호 및 쾌적 환경 유지

정전기 충격(찌릿 현상)은 반복되면 작업 집중도와 SOP 준수에 영향을 줄 수 있다. 도전성 바닥은 작업 안정성을 높여 사람 오류를 줄이는 간접 효과도 있다.

규정 및 품질 표준 준수

반도체, 전기전자, 제약 GMP, 자동차 연구개발 분야에서는 ESD 관리가 국제 표준으로 요구된다. 도전성 바닥은 ESD Control System 구성요소로 인정되는 필수 항목이다.

핵심 정리

• 정전기 억제
• 입자·먼지 이동 방지
• 제품 직·간접 손상 예방
• 폭발 및 안전 위험 감소
• 직원 보호 및 품질관리 향상
• 산업별 규제 준수

즉, 도전성 바닥은 단순 바닥재가 아니라
클린룸 오염제어와 공정 안정성을 위한 필수 안전장치라고 보시면 됩니다.

 

종합 정리

클린룸 바닥재는 작업 공간의 하부 구조물이 아니라, 파티클 재비산·정전기·세정 안정성을 동시에 좌우하는 핵심 오염제어 요소다. 에폭시는 무이음 구조와 내화학성이 강점이며, 비닐은 균일한 품질과 유지관리성이 장점이다. 도전성 바닥은 정전기 및 ESA 오염을 제어하는 필수 설비로, 공정 특성에 따라 선택적으로 적용되어야 한다. 이러한 기준을 체계적으로 적용할 때 클린룸의 장기적 청정도와 공정 신뢰성을 확보할 수 있다.

클린룸 오염제어와 공정 안정성을 위한 클린룸 내 도전성 바닥 설치는 필수 안전장치이다.