클린룸 차압 설계의 기본 원리 – 구역별 압력 차이 설정 기준

1. 왜 클린룸에 차압이 중요한가?

클린룸에서의 차압(Differential Pressure)은 오염원이 이동하지 못하게 막는 가장 중요한 수단 중 하나입니다.
클린룸은 외부보다 청정한 공간일 뿐만 아니라, 구역 간에도 청정도 수준이 다르기 때문에 오염이 청정구역으로 역류되지 않도록 해야 합니다.

이를 위해 고청정도 구역 → 저청정도 구역 방향으로 항상 양압(positive pressure)을 유지합니다.
이 구조가 깨지면 오염 입자가 역류하여 제품 오염, 공정 문제로 이어질 수 있습니다.

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2. 기본 원리  (고압 → 저압 흐름)

클린룸 내 차압 설계의 핵심은 공기는 항상 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다는 물리 원칙입니다.
이를 통해 외부 공기 또는 오염된 공기가 청정공간으로 들어오는 것을 방지합니다.

차압 기준 예시:

• 일반적으로 구역 간 5~15Pa의 차압을 유지
• 유럽 GMP 기준에서는 최소 10~15Pa 확보를 권장

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3. 구역별 차압 설계 – Airlock, Gowning Room, Main Room

클린룸은 구역별로 단계적 청정도를 가지며, 이에 따라 압력도 점진적으로 낮아지도록 설계합니다.

대표적인 흐름 구조 (제약 기준):

구역	주요 기능	권장 차압 (기준값 예시)
Main Room (ISO 5/Grade A)	무균 조제/충전 구역	기준점 (예: +30Pa)
Gowning Room	보호복 착의, 전처리 공간	+20Pa
Airlock (Personnel/Material)	출입 제어 공간	+10Pa
주변 비청정 구역	외부 환경, 복도 등	0Pa 또는 음압

이 흐름에 따라 문을 열었을 때 외부 공기가 유입되지 않도록 설계됩니다.

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4. 제약 vs 반도체 산업 차압 기준 비교

항목	제약 산업	반도체 산업
설계 목적	무균 상태 유지, 미생물 오염 차단	입자 최소화, 청정도 등급 유지
주 기준	EU-GMP, cGMP	ISO 14644, IEST
일반 차압 수준	구역 간 10~15Pa 차이	구역 간 5~10Pa 차이
음압 적용 사례	독성 물질 공정 등 일부	거의 없음 (대부분 양압 설계)
공기 흐름 방식	층류(일방향) + 차압 구획	리턴덕트/FFU 기반 재순환 방식

반도체는 청정도 중심이지만, 제약은 생물학적 오염 방지가 우선이라 차압 관리가 더 민감합니다.

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5. 차압 흐름도 & 설계 시 주의사항

차압의 흐름 예시 (출처 : NOWDAY)

• 기본 흐름:
  복도(0Pa) → Airlock(+10Pa) → Gowning Room(+20Pa) → Main Room(+30Pa)
• 설계 시 고려사항:
  • 차압이 너무 높으면 문 여닫기 어려움 (작업자 불편)
  • 너무 낮으면 오염 역류 우려
  • 문이 동시에 열리지 않도록 인터락 시스템 필수
• 측정 기준:
  차압은 디지털 마노미터, 차압계로 실시간 모니터링

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6. 결론 – 실무 적용 시 핵심 체크리스트

• 차압은 단순 수치가 아니라, 오염방지와 작업편의성의 균형점
• 구역 간 최소 5~15Pa 차이 유지 권장 (산업별로 다름)
• 문 동시 개방 방지, 인터락 설치로 실무 적용 완성
• 제약 vs 반도체는 기준과 목적이 다르므로 설계 목표부터 명확히 구분 필요