클린룸 오염제어 - 셸터형 임시 청정구역 설비 소개

클린룸 오염제어 셸터형 임시 청정구역 설비 소개

클린룸 셸터형 임시 청정구역 설비는 기존 건축 구조를 유지한 상태에서 특정 공정 구역에 한해 국부적인 청정 환경을 형성 및 클린룸 오염제어 확산 방지를 위해 적용되는 설비 형태다. 고정식 클린룸과 달리 설치와 철거가 비교적 용이하며, 공정 변경이나 단기 프로젝트에 유연하게 대응할 수 있다는 특징을 가진다. 최근 공정 다양화와 생산 주기 단축이 요구되는 산업 환경에서 셸터형 청정구역은 중요한 대안적 설비로 활용되고 있다.

클린룸 셸터형 임시 청정구역 설비 이미지 그림

셸터형 임시 청정구역(Cleanroom Shelter / Temporary Clean Zone)은
완전한 정식 클린룸을 설치하기 어려운 상황에서 오염을 관리하기 위한 ‘즉시 적용 가능한 방어막’ 입니다.

 

셸터형 임시 청정구역이 필요한 이유

셸터형 임시 청정구역은 공사·변경·정비·급행 생산 상황에서 오염 리스크를 최소 비용과 빠른 구축으로 관리하기 위한 “이동식/모듈식 방어 청정 구역”이 필요하기 때문이다.

 

정식 클린룸 공사 전 공정 보호

• 장비 반입이나 초기 시운전 단계에서 오염에 노출되는 것을 방지
• 청정도 확보 전에 민감 재료/설비를 보호하는 임시 공간 역할

원래 클린룸 내 특정 구역의 오염 위험 제어

• 유지보수(PM), 필터 교체, 장비 해체 같은 먼지 발생 작업 시
• 주변 공정이 오염되지 않도록 ‘작업 격리 공간’ 확보

급한 생산 대응

• 수율 문제, 품질 사고 대응으로 갑자기 청정 생산 공간이 필요한 경우
• 정식 공조 구축 없이 빠르게 CAPA 수행 가능

비용 절감

• 전체 클린룸 증설 비용 대비 매우 경제적
• 필요 구역만 국소적으로 등급 관리 가능

유연한 재배치

• 모듈형 패널/FFU/에어커튼 기반이 많아
• 공정 변화, 장비 이동 시 함께 이동 가능

공사 구역 격리

• Renovation 상황에서 공사 먼지가 주변 영역으로 확산되는 것 차단
• GMP/ISO Class 준수 상태 유지 지원

대규모 청정공간 내 국소 미세 공정 보호

• ISO Class 7 환경에서 Class 5 공간을 국소적으로 만들어야 할 때
• LAF + 에어커튼 + 양압 유지로 미세 구역 확보

1. 셸터형 임시 청정구역의 개념과 적용 목적

요약

• 국부 청정 환경 형성 목적
• 기존 공간 활용 극대화
• 단기·가변 공정 대응

셸터형 임시 청정구역은 공장, 연구소, 생산 라인 내부의 특정 구역만을 대상으로 청정도를 제어하는 구조다. 전 공간을 클린룸으로 구축하는 대신, 오염 민감도가 높은 공정 구역만을 분리하여 관리함으로써 설비 투자 비용과 에너지 소비를 동시에 절감할 수 있다.

이러한 설비는 신규 공정 시험, 설비 개조 기간 중 임시 공정 유지, 국부 고청정 작업 등 다양한 상황에서 활용된다. 특히 기존 클린룸의 증설이나 개보수 과정에서 생산 중단을 최소화해야 하는 경우, 셸터형 청정구역은 대체 공간으로 기능할 수 있다.

적용 목적은 명확하다. 고정식 클린룸의 완전한 대체가 아니라, 청정도 요구가 집중된 구역과 클린룸 오염제어를 선택적으로 보호하는 것이다. 따라서 셸터형 설비는 설계 단계에서부터 사용 목적과 운용 기간이 명확히 정의되어야 한다.

2. 셸터형 청정구역의 구조적 구성과 공간 형성 방식

요약

• 경량 프레임 기반 구조
• 가변형 벽체 시스템
• 개방·반밀폐 혼합 형태

셸터형 청정구역은 알루미늄 또는 스틸 프레임을 골격으로 하여 형성되며, 벽체는 투명 비닐 커튼, 폴리카보네이트 패널, 클린 패널 등으로 구성된다. 이러한 벽체 구성은 내부 공기 흐름을 제어하는 동시에 작업 시 시야 확보와 공간 활용성을 높인다.

완전 밀폐 구조보다는 하부 개방 또는 부분 개방 형태를 가지는 경우가 많으며, 이는 공기 배출을 용이하게 하고 압력 제어를 단순화하기 위함이다. 다만 이러한 구조적 특성은 외부 환경의 영향을 완전히 차단하지 못한다는 한계를 동반한다.

출입 개구부는 커튼 중첩 구조 또는 간이 전실 형태로 구성되며, 개방 시 외부 공기의 급격한 유입을 최소화하도록 설계된다. 구조적 구성 요소 하나하나가 클린룸 오염제어와 청정 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 단순한 구조물 설치가 아닌 공기 흐름 중심의 설계 접근이 요구된다.

3. 공기 흐름 설계와 청정도 확보 원리

요약

• FFU 기반 상부 급기
• 단방향 또는 준단방향 흐름
• 국부 양압 유지

셸터형 청정구역의 핵심 기능은 제한된 공간 내에서 안정적인 공기 흐름을 형성하는 데 있다. 대부분 상부에 FFU를 설치해 HEPA 또는 ULPA 필터를 통과한 청정 공기를 공급하며, 공기는 하향류 형태로 작업 영역을 통과한 후 외부로 배출된다.

이러한 공기 흐름은 내부를 외부보다 높은 압력 상태로 유지해 오염 공기의 유입을 억제한다. 공기 흐름은 완전한 단방향 흐름이 아닌 경우가 많으며, 설비 배치와 작업자 동선에 따라 준단방향 흐름 형태로 구현된다.

적용 가능한 청정도 수준은 일반적으로 ISO Class 5~8 범위이며, FFU 성능, 설치 밀도, 내부 적재물에 따라 실제 성능은 달라질 수 있다. 따라서 설계 단계에서 목표 청정도에 맞는 환기 횟수와 풍속을 사전에 검토해야 한다.

항목	셸터형 청정구역 특성
급기 방식	FFU 상부 급기
공기 흐름	단방향/준단방향
청정도 범위	ISO Class 5~8
압력 유지	국부 양압

4. 셸터형 설비의 한계와 오염 리스크 요인

요약

• 외부 환경 영향 민감
• 차압·온습도 제어 한계
• 장기 운전 제약

셸터형 임시 청정구역은 구조적 특성상 외부 환경 변화에 민감하다. 주변 설비에서 발생하는 분진, 진동, 열원이 클린룸 오염제어 환경과 내부 청정도에 영향을 미칠 수 있으며, 출입 빈도가 높을 경우 오염 유입 가능성도 증가한다.

또한 고정식 클린룸과 달리 전 공간 차압 제어 및 정밀한 온·습도 제어가 어려워, 장시간 연속 운전이나 초고청정 공정에는 적합하지 않다. 내부 적재물 증가나 작업 방식 변화 역시 공기 흐름 교란을 유발할 수 있다.

이러한 한계는 설계 결함이라기보다는 셸터형 설비의 구조적 특성에 기인한 것으로, 적용 범위를 명확히 설정하지 않을 경우 기대 성능과 실제 운용 성능 간 괴리가 발생할 수 있다.

5. 셸터형 임시 청정구역의 설계·운영 관리 전략

요약

• 목적 기반 설계 적용
• 청정도 모니터링 필수
• 공정 변경 시 재검증

셸터형 청정구역의 설계는 사용 목적과 운용 기간을 기준으로 최적화되어야 한다. 단기 공정인지, 반복 사용인지에 따라 구조 강성, FFU 구성, 벽체 재질 선택이 달라진다. 또한 설치 후에는 청정도, 풍속, 차압에 대한 주기적인 모니터링이 필요하다.

운영 중 공정 조건이 변경되거나 내부 배치가 달라질 경우, 초기 설계 성능이 유지되는지 재검증해야 한다. 필터 차압 관리, FFU 성능 점검, 출입 관리 기준 설정 등은 셸터형 설비에서도 필수적인 관리 항목이다.

결국 셸터형 임시 청정구역은 단순한 임시 구조물이 아니라, 명확한 설계 기준과 운영 규칙을 전제로 할 때 안정적인 청정 성능을 확보할 수 있는 설비다.

종합 정리

클린룸 셸터형 임시 청정구역 설비는 제한된 조건에서 국부 청정 환경을 구현하기 위한 실용적인 대안이다. 고정식 클린룸의 보완 수단으로서 높은 유연성과 경제성을 제공하지만, 구조적 한계를 정확히 이해하고 목적에 맞게 설계·운영해야 한다. 이러한 접근을 통해 셸터형 설비는 공정 안정성과 생산 연속성을 동시에 확보하는 중요한 역할을 수행할 수 있다.