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2018.12.10 (19:33:05)

클린룸 부스 내 기류시뮬레이션을 수행하였다.


부스 내로 유입된 기류가 어느정도 머믈러 있다가 배출구로 빠져나가는지를 계산하기 위한 공기연령에 대한 해석도 수행하였으며, 이로 인해 클린 룸 부스 내 상존하는 파티클들의 흐름도 병행하여 파악 하였다.


이러한 클린 룸 부스 내 기류 및 파티클에 대한 추적 시뮬레이션은 CFD 라고 하는 전산유체해석 기법을 사용하여 수행한다.

본 연구는 Siemens MAD 제품군인 FloEFD SW를 사용하여 진행하였다.


클린룸 부스는 아래 그림과 같은 형상을 하고 있다.


_그림1.png


상부에는 여러개의 FFU 가 작동하고 있고 하부에는 바닥면 근처로 기류가 빠져나가는 배기 공간이 존재하는 전형적인 클린 룸 부스의 형상을 하고 있다.

본 기류해석 을 수행하기 위해 FloEFD SW 사용하였으며, CFD 해석에 필요한 격자는 자동으로 제작하였다.

아래 그림은 FloEFD 에서 자동으로 제작된 격자 형상을 보여 준다.


_그림2.png


본 해석은 계산 결과의 정확도와 함께 계산의 신속성을 위해 약 250만개의 격자를 사용하였다.


해석을 수행한 후 FFU 에서 급기된 기류가 바닥면을 통과 하는 통과풍에 대해 아래와 같이 출력하였다.


_그림3.png




상기 기류 분포는 매우 이상적인 모습을 나타내고 있으나, 상세하게 분석해 보면 많은 곳에서 재순환영역 흔히,

Dead Zone 을로 불리우는 영역이 많이 존재하고 있음을 확인 할 수 있다.


recirculation zone.JPG


특정 구역의 단면에 표시된 기류 분포를 살펴보면, 천장 중앙부의 FFU 급기에 의한 기류는 설비 상부에 도달후,

각각 좌/우측으로 분산되어, 그림에서 적색 점선으로 표시해 놓은 바와 같이 재순환 하는 기류 페턴을 보이며

FFU 영향을 받지 못하는 영역에서는 상승 기류 페턴을 보여 클린 룸 기류 특성 중 매우 열악한 상태를 나타내고 있다.


따라서, 현 설치되어 있는 FFU의 풍량과, 배치 간격 등을 조절하여 가장 좋은 기류 특성을 갖는 설비 배치 및 운영

조건을 찾아내었다.


아래 그림은 공기수명(연령) 해석을 수행 한 결과를 나타낸다.

FFU 에서 급기된 기류는 실내 설비에 부딪히고 떠 돌다가 일정한 시간이 경과하면 계속적으로 유입되는 FFU 기류 등에 밀려서,

하부의 출구 영역으로 빠져 나가게 된다.   


본 해석에서는 그림과 같은 형상을 갖는 설비와 FFU 조건 등에서 공기의 체류시간은 최대 40초 인것으로 나타났다.

특히, 설비 하부 구역에 주로 체류되는 기류가 모여 있으며, 약 40초 정도의 시간이 흐르면 체류된 기류도 모두 외부로

빠져 나가는 것으로 확인 되었다.  


설배의 배치와 운영의 최적화를 통해 공기년령을 획기적으로 개선할 수 있었다.



_공기연령.png



개선 모델에 대한 기류 시뮬레이션과 파티클 추적시뮬레이션 등을 통해 이물개선 효과를 파악할 수 있었으며,

관련된 모든 자료는 고객사의 정보 보호를 위해 본 글에는 포함시키지 못했음을 양해 바란다.


아래 그림은 FFU 에서 급기된 기류의 흐름을 나타내는 동영상 이며, 설비 개선전의 기류 상태를 나타내었다.


미디어1.gif



상기와 같이 클린 룸 내 기류 시뮬레이션 및 파티클 추적 등에 대한 문의와 FloEFD SW 등에 대한 문의는 

아래와 같이 당사 고객지원센터로 해 주시기 바랍니다.

감사합니다.


고객지원센터: T. 070-8255-6001


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