반도체 청정실(클린룸)이나 무균실에 입장할 때 거치는 에어샤워 장치가 몸에 붙은 미세 먼지를 떼어내는 원리가 무엇인가요?

Question

반도체 청정실(클린룸)이나 무균실에 입장할 때 거치는 에어샤워 장치가 몸에 붙은 미세 먼지를 떼어내는 원리를, 고속 공기 기류의 물리적 탈착 효과로 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

반도체 클린룸이나 무균실에 입장할 때 거치는 에어샤워는 고속의 공기 기류를 이용해 몸에 붙은 미세 먼지를 물리적으로 떼어내는 탈착 원리를 사용합니다.

​사람의 옷이나 피부 표면에 붙은 미세 먼지는 눈에 보이지 않는 정전기적 인력이나 분자 간의 끌어당기는 힘에 의해 단단히 부착되어 있습니다. 이 먼지들을 제거하기 위해서는 먼지가 표면에 달라붙어 있는 힘보다 더 강한 외부의 물리적인 힘을 가해야 합니다. 에어샤워 내부에 진입하면 사방 노즐에서 초속 20~25미터 이상의 강력한 고속 공기 기류가 뿜어져 나오는데, 이 제트 기류가 옷 표면에 부딪히면서 강한 마찰력과 충격파를 발생시킵니다.

​이 고속 공기 기류는 먼지를 붙잡고 있는 인력을 순간적으로 압도하며, 먼지 입자에 강한 항력과 양력을 작용시켜 표면에서 강제로 분리하는 물리적 탈착 효과를 일으킵니다. 또한 강한 바람이 옷감을 흔들고 미세하게 털어내면서 섬유 틈새에 끼어 있던 먼지까지 공기 중으로 튕겨 나오게 만듭니다. 이렇게 탈착되어 공기 중으로 떠오른 미세 먼지들은 에어샤워 하단의 흡입구를 통해 고성능 헤파(HEPA) 필터로 빨려 들어가 걸러지게 되며, 이 과정을 통해 작업자의 몸은 청정 상태를 갖추게 됩니다.