HEPA Filter
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전기 자동화 용어

HEPA Filter

by 자동제어기 2022. 12. 16.
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개요

HEPA Filter:고효율 입자공기 필터로써,여재 전체를 수용하는 단단한 케이스 내에 소모성의 확장여재,건식필터. 단분산되는 0.3 ㎛ 시험 에어로졸 입자로 시험할 경우,최소 99.97 % 의 효율을 나타내는 필터이다.High Efficiency Particulate Air Filter의 약자로서 개발 초기엔 원자력 연구원들의 건강에 위험을 끼칠 수 있는 공기 중의 방사선 미립자 제거를 위해 개발되었습니다.현재에 와서는 특수 대전 섬유에 의한 강한 정전기의 힘으로 인체에 해로운 각종 오염 물질을 제거하는 고급집진 필터로서 사용되어 지고 있습니다.HEPA,해파 필터에는 등급이 있는데 과연 그 등급이 실효적인지는 고민해야 합니다.HEPA(High Efficiency Particulate Air Filter Unit) :0.3 ㎛ 입경의 DOP 입자로 시험하였을 때 제거 효율이 최소 99.97 % 이상인 필터.HEGA(High Efficiency Gas Adsorption Filter Unit) :R-11 냉매가스로 시험하였을 때 제거 효율이 최소 99.95 % 이상인 필터.

HEPA 필터의 구조

헤파필터는 총3층으로 구성되어 있으며, 각 층의 특징은 하기와 같습니다.

Support Layer:국내에서 사용되는 대부분의 층은 CB(Chemical Bonded) 부직포로 구성,필터 지지체 역할을 하며 대부분 Front면으로서 큰 입자를 걸러줍니다.원료는 폴리에스터(PET) 케미컬 본드 부직포

Filtering Layer (Melt Blown):필터의 핵심 층으로 이 Layer에 따라 필터의 성능과 압손이 좌우되며 고효율을 가지기 위M/B(Melt-Blown)으로 구성되어야 한다.또한 고효율을 가지기 위해 정전처리를 해야한다.※ 원료는 폴리프로필텐(P.P) 부직포

Cover Layer:M/B를 보호하는 역할을 한다. 필터 수명 연장을 위해 사용되며 정전기를 길게 유지하기 위해 폴리프로필렌계열의 스펀본드 (Spun-bonded) 부직포 사용 산업용 HEPA Filter HEPA 필터는 공기 청정 기술의 핵심부품으로써 반드시 그 성능이 입증이 되어야 합니다.동일한 재료, 기계, 작업자가 생산하여도,HEPA 필터의 효율은 모두 다릅니다.사업장에서 이동식 국소배기장치를 이용해서 분진 또는 납흄을 제거하는 경우나 실험실에서 이동식 클린벤치를 사용하는 경우에는 배기장치내로 흡입되는 오염공기는 작업장내로 재배출되므로 배기장치 내부에 반드시 HEPA 필터가 내장되어 유해인자가 정화된 공기가 실내로 배기되도록 하여야 한다.따라서 반드시 매 제작시마다.로트 샘플링 검사 또는 개별전수검사를 통해 효율을 확인하여 그 성능이 입증된 필터만을 사용하여야 합니다.레인보우는 물을 이용하여 미세먼지까지 완벽하게 제거하나 물에 의해 걸러지지 않았거나 0.3 마이크론 보다 큰 입자의 먼지까지 99.997% 걸러내는 효능을 지닌 고성능 필터입니다.

기능성 HEPA 필터" 의 기능부 (보강재) 항 알레르겐 기능 기능부에 항 알레르겐 성능을 주체로 하여,. 항 바이러스, 항균 성능을 보유하고 있습니다.은 제올라이트 항균기능:은 제올라이트 항균을 주체로 하여, 항 바이러스, 항 곰팡이, 탈취성능을 보유하고 있습니다

표준적인 HEPA 필터의 사양

필터제조사에서 작성한 필터규격을 확인하여야 하는데 아래의 사항은 HEPA 필터에 관한 표준적인 사양이다.(1) 0.3㎛ 크기의 입자를 99.97% 이상 포집 가능(필수).(2) 필터 면속도 0.84m/s 이상(제조사 및 필터 목적별로 다소 상이).(3) 압력손실 25.4mmAq 이하(제조사 및 필터 목적별로 다소 상이).가정용 전자제품(공기청정기, 에어콘 등)의 구입시 필터 사양서가 대개 작성되어 있지 않으므로 육안으로 점검할 수 밖에 없는 데 제대로 만든 HEPA 필터를 여러 제품을 확인한 후 구입하고자 하는 전자제품의 필터를 대조하여 HEPA 필터로서의 기능을 발휘할 수 있는지를 판단하여야 한다.

HEPA Filter 구조에 관한 사진
HEPA Filter

10㎛ 보다 큰 먼지와 미립자들은 상위 호흡계(코와 기관)에서 걸러지므로 폐로 들어가는 것이 거의 없으나 눈에 보이지 않는 보다 작은 미립자들이 폐로 들어가서 문제를 유발시키게 된다.흡입시 폐포에 침착할 수 있는 크기의 먼지를 호흡성먼지라고 부르고 있으며 일반적으로 호흡성먼지의 평균입경을 4㎛로 정의하고 있다.실내 공기질에 대한 관심이 높아지며, 공기중의 미세먼지의 위해성에 관심이 고조되고 있습니다.공기의 조성은 산소(21%)와 질소(78%) 등의 기체(기타 아르곤등 1%)와 부유하는 분진물질로 구성되어 있으며,기체 성분중에 건강에 해로운 독성을 갖는 기체성분이 오염물질로 혼합되어 있기도 하고,분진으로는 먼지와 세균이 부유하고 있습니다.공기에 떠있는 세균은 대부분 미세먼지에 붙어 있는 경우가 많습니다.따라서 공기중의 먼지를 제거하여 공기를 깨끗이 정화할 필요성이 있습니다.공기 중의 부유물질을 제거하기 위해서는 체로 거르는 필터방식이 많이 사용되고 있지요.그렇다면 어떤 필터로 걸러야 할까요.공기 중의 먼지는 0.01 마이크로 미터 보다 작은 크기에서 부터 100마이크로미터 보다 큰 사이즈로 폭넓은 분포를 하고 있지요.호흡중으로 흡수된 먼지를 걸러내는 인체의 기능은 1차로,코털에 의한 큰 먼지가 걸러지고, 2차로 기관지의 섬모로 걸러 지며,3차로 점액질에의해 걸러집니다.이 과정에 걸러지지 않는 먼지는 허파 깊숙히 허파꽈리에 까지 침투하여 건강을 위협합니다.

해파 필터 인 아웃 라인 모습
해파 필터

일반적인 생활환경에서 사용 할 경우,2~4년 사용 가능하며 물에 잘 헹구어 재 사용하므로 교체하지 않고4~8년 사용 가능 합니다.일반적으로 물에 씻어 재 사용하는 HEPA필터의 경우 취급시 부주의로 인하여 눈에 보이지 않는 조그마한 상처라도 생기는 경우,미세먼지는 이 작은상처의 구멍으로 통과하기 때문에 필터의 기능이 믿을 수 없게 됩니다.레인보우의 HEPA필터는 견고한 용기속에 들어있어 사용 중 흠이 생기기 어렵고 재 사용을 위해 물로 헹굴때에도 안전하므로 사용 기간 중 완벽한 필터기능을 기대 하실 수 있습니다.

해파 필터의 미세 구조에 관한 그믈 구조를 설명한 그림
해파필터 구조.

HEPA FILTER란

HEPA(=High Efficiency Particulate Arresting) 필터는 원래 미국 원자력위원회(U.S. Atomic Energy Commission)가 미크론 이하 크기(Sub-Micron)의 입자를 제거키 위해 개발하였던 것으로, 그 정의는 0.3미크론 크기 이상의 입자를 최소 99.97% 제거하는 성능의 필터를 말합니다.미국 원자력 위원회(US AEC)에 의하여 만들어진 정화기준인 0.3㎛까지의 미세 먼지를 99.97%, 0.1㎛이상의 크기도 95%이상 제거할 수 있어야 True HEPA 필터가 된다.원래 공기중의 방사능 입자를 제거하기 위하여 개발되었고,오늘날 깨끗 한 공기가 필수적인 산업현장의 크린룸,반도체 생산현장, 의료계, 전자공학계 등에 넓게 사용되 고 있다.HEPA필터는 공기는 통과하지만 대부분 의 미립자들은 통과할 수 없도록 그물과 같은 구조로 유리섬유를 압축시켜 제작한 것으로 포집면적을 넓게 하기 위하여 주름을 잡았고,안쪽에는 주름 잡힌 공간을 지탱하기 위하여 필라멘트로 접착시켰으며,이를 보호하기 위해 칸막이를 설치하여 보고 하고 있다.HEPA필터는 미세 먼지뿐만 아니라,꽃가루, 각종 박테리아, 유해 바이러스, 곰팡이,(동물)비듬, 라돈 파생물, (담배)연기 등을 포집하여 제거한다.이때 미세한 박테리아균이나 바이러스 등은 HEPA 필터에 걸러져 수분 부족으로 죽게 되는 것이다.

필터링 과정을 나타낸 그림
필터링

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