클린룸의 정의

1. 클린룸

클린룸(clean room)이란 오염 제어가 행해지고 있는 한정된 공간으로, 공기 속에 포함되어 있는 먼지 뿐 아니라 온도, 습도, 실내 공기압, 가스성분, 정전기, 미진동, 전자파 등 환경조건이 제어되는 실(room)을 의미 한다. 여기서 공간이란 생물이나 미세입자를 제어할 수 있는 작은 실험용 벤치로부터 반도체나 디스플레이 등 산업용 제품을 생산할 수 있는 공장을 포함한다.
현재의 클린룸은 특별한 의미를 갖고 있고 ISO(international organization for standardization) 기준 14644-1에 다음과 같이 정의되어 있다. 실 내부에서 부유입자의 농도가 제어되고, 입자의 유입, 발생, 보유를 최소화하기 위한 방법으로 건설되어 유지되 며, 필요에 따라 연관된 변수인 온도, 습도, 압력 등이 조절되어지는 실을 의미한다.
IT산업, 제약 및 식품산업, 병원, 의료기기 제조시설, 동물실험시설, 식품공장 등 다양한 분야에서 청정 환경 구현 및 제품이나 사람, 동식물을 최대한 보호하기 위하여 보편적으로 사용되고 있다.
최근 기술이 발전함에 따라 반도체, 디스플레이, 및 제약 업종 등 산업 전반에 걸쳐 클린룸에서 생산되는 제품군이 늘어나고 있는 추세이다.
클린룸은 고도의 청정기술과 다양한 제어 기술이 집약된 에너지 다소비 설비이다

2. 부유입자의 정의

공기 혹은 가스 중에 부유하는 고체나 액체상태의 작은 입자를 에어로졸(aerosol) 이라하며, 이러한를 고체, 액체, 기체, 플라즈마에 이어 제5의 물질상태 라고 한다. 대체로 에어로졸은 그 생성 매커니즘과 형태에 따라 여러 종류로 분류되고 크기는 0.002~100㎛ 범위 내에 있다.
주로 기계적 혹은 물리적 과정인 절단, 연마 혹은 굴착과정에서 생기는 아주 작은 모래알 같은 입자는 통상 먼지(dust)라고 부른다. 스모크(smoke)는 주로 연소과정에서 생기는 입자를 말하는데 석탄 혹은 장작 등이 연소할 때 나타나고, 흄(fume)은 금속물질이 연소할 때 생성되며 이는 용접 시에 목격되는 입자가 좋은 예이다.
한편 미스트(mist)와 포그(fog)는 주로 액체입자를 칭하는데 기체가 작은 유체입자로 응고하거나 혹은 액체 자체가 분산 됐을 경우에 생기고, 스모그(smog)는 스모크(smoke)와 포그(fog)를 합쳐서 칭하는데 이는 광화학적 대기반응에서 흔히 볼 수 있다. 이 밖에도 여러 가지 용어가 에어로졸과 관련하여 정의될 수 있는데 예로는 먼지, 분진, 액적, 스프레이 등이 있다. 에어로졸이 기체에 떠있는 입자를 칭하는데 비하여, 액체에 떠 있는 입자는 하이드로졸(hydrosol), 에멀젼(emulsion) 등으로 칭한다.

<표 1> 에어로졸 입자의 생성 메커니즘과 형태

[출처] 설비공학편람 3판 제2권 공기조화, 대한설비공학회

3. 청정도 등급

1) 역사

클린룸 관리에서 가장 중요한 청정도의 기준은 1961년 미국 공군에서 발표된 기술교본이 발단이 되었다. 이 교본은 클린룸 설계와 부유입자 기준, 작업절차(인입절차, 복장규정, 제한 품목, 재료의 청소, 클린룸 청소절차)를 명시하고 있다.
1963년 Federal Standard 209(FED-STD-209)를 제정, 1988년 FED-STD-209D(Imperial Uni법)로 개정된 후, 2001년 11월에 폐지되고 ISO로 통합되었다.
일본에서는 1975년 JIS 규격화가 이루어졌고, 1999년에 국제 규격 ISO 14644-1이 제정된 후 현재 ISO 14644-12까지 제정되었다. 또한 지금까지 일본과 미국에서는 FED-STD-209D의 명칭이 일반적이지만, FED-STD-209규격의 폐지에 따라 이후부터는 ISO 또는 JIS의 표기가기본이 된다. 하지만 실무에서는 아직도 FED-STD-209 규정이 통용되고 있는 실정이다.

티라미숙한 세상