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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Delta ES