Containment

차압 트랜스미터 적용 분야:
위생 구역에서의 과압 제어를 위한 차압 트랜스미터

 

많은 생산 환경에서 외부 영향으로부터 제품을 효과적으로 보호하는 것은 매우 중요합니다. 외부 입자에 의한 오염(교차 오염)을 방지하는 것뿐만 아니라, 공정은 고온과 과도한 습도로부터도 보호되어야 합니다.

이러한 요구 사항을 충족하기 위해, 단순히 ‘청정 공기’ 그 이상의 기능을 보장하는 현대적인 배리어 기술이 적용됩니다.

현대적인 배리어 시스템은 제품 보호뿐만 아니라 작업자와 환경 보호에도 기여합니다. 이러한 다기능 솔루션은 오늘날의 기술 및 제품 요구 사항을 충족하는 데 있어 필수적인 요소입니다.

Containment 솔루션은 효율성을 높이고 에너지 요구량을 최소화하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 룸-인-룸(room-in-room) 개념을 통해 하나의 공간 안에 여러 구역을 구성할 수 있으며, 가장 높은 요구 조건을 가진 구역을 필요한 최소한의 범위로 줄일 수 있습니다. 이를 통해 자원을 효과적으로 활용할 수 있습니다.

 

미니 환경 및 위생 구역에서의 과압 제어

제약 산업에서 필수적인 최신 압력 트랜스미터

제약 산업에서 유효 성분의 생산 및 포장 과정에서는 위생이 매우 중요한 요소이며, 이는 의약품의 순도와 효능을 보장하기 위해 필수적입니다. 따라서 생산은 명확하게 구분된 위생 구역에서 이루어지며, 이 구역에서는 안정적인 과압을 유지함으로써 인접 구역으로부터 입자의 유입을 방지합니다. 이를 위해 위생 구역의 과압 제어에는 차압 트랜스미터가 사용됩니다.

정제나 분말을 블리스터 포장, 유리 또는 플라스틱 용기에 포장하거나, 혈청을 앰플, 주사기 또는 유리 용기에 충전하는 경우 등 모든 공정에서 엄격한 청결 기준을 지속적으로 충족해야 하며 이는 제품 품질을 보장하기 위해 필수적인 조건입니다.

미니 환경, 즉 containment 솔루션을 적용하면 특히 고활성 제약 원료(HPAPI)를 다루는 경우 생산 환경 내 위험 구역을 크게 줄일 수 있습니다. 이를 통해 세정 작업의 범위가 감소하고, 개인 보호 장비(PPE)에 대한 요구 사항도 낮아집니다. 결과적으로 작업자의 인체공학적 작업 환경이 크게 개선됩니다.

 

[Laminar Flow]

라미나 플로우(층류)는 환경 내에서 불가피하게 발생하는 입자를 제어된 방식으로 제거하기 위해 사용됩니다. 공기가 층류 상태로 흐를 경우 난류가 발생하지 않으며, 공기 중 입자는 예측 가능한 방식으로 제거됩니다.

공기는 이동 속도가 낮게 유지될 때 층류 상태를 유지합니다. GMP 가이드라인에서는 이를 참고 값으로 제시하며, 0.25 ~ 0.65 m/s의 속도를 권장하고 있습니다.

이 값을 초과할 경우, 공기는 물체 주변에서 난류를 형성하는 경향을 보입니다.

 

[공정 간 연결]

전체 공정에서 이러한 조건을 유지하기 위해서는 각 공정 단계의 시스템들이 의미 있게 연결되어야 합니다.

연속 공정에서는 제로 압력 존(zero pressure zone)을 구현함으로써 이를 실현할 수 있습니다. 이 상태에서는 각 시스템이 자체적인 공기 공급을 가지고 있더라도, 시스템의 모든 부분이 동일한 압력 수준을 유지합니다. 이를 통해 공기의 유입 및 유출, 그리고 그로 인한 오염 물질의 교환을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

 

[클린룸 내 미니 환경 통합]

하나의 공간 안에 여러 개의 개별 작업 구역을 구성할 수 있으며, 이를 통해 가장 높은 위생 요구 조건을 가진 구역을 최소화할 수 있습니다. 이러한 구역은 각각 독립적인 공기 공급 시스템으로 운영되며, 이에 따라 전체 공간의 공기 소비량도 변동하게 됩니다. 각 보호 구역의 무결성을 유지하기 위해서는 모든 가압 구역에 대한 전반적인 모니터링이 필요합니다. 차압 측정 기술은 환기 시스템이 이를 제어하는 데 필요한 정보를 제공합니다.

 

안전 캐비닛 등급

클린룸과 유사하게, 안전 캐비닛 역시 그 특성에 따라 다양한 등급으로 구분됩니다. 이러한 분류의 중요한 기준 중 하나는 DIN EN 12469 표준으로, 이는 미생물 안전 캐비닛의 성능 기준을 정의합니다.

이 표준은 사용자, 제품 및 환경을 보호하기 위해 안전 캐비닛이 충족해야 할 요구 사항을 규정하며, 공기 흐름, 필터 성능, 자재 취급 방식 등 안전한 바이오 기술 작업 환경을 조성하기 위한 요소들을 포함합니다.

 

Class 1

이 등급에서는 압력 제어를 통해 작업자 또는 제품 보호가 구현됩니다. 양압과 음압의 비율을 의도적으로 설정함으로써 공기가 제품에서 멀어지도록 하거나, 설비 외부로 배출되도록 유도합니다.

제품 보호 : 공기가 제품에서 멀어지도록 흐를 경우, 외부 오염의 유입을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 이는 제품 청정도가 중요한 민감한 생산 환경에서 특히 중요합니다.

작업자 보호 : 반대로, 공기를 공장 외부로 배출함으로써 물질의 외부 유출을 방지할 수 있으며, 이는 제품뿐만 아니라 작업자를 오염 물질이나 유해 물질로부터 보호합니다.

 

Class 2

이 개념에서는 제품 보호와 작업자 보호를 동시에 달성하기 위해 세 개의 가압 구역이 설정됩니다. 제품 영역과 작업자 영역 모두에서 싱크(sink) 대비 과압이 형성됩니다. 이 싱크는 공정 물질과 작업자로부터 발생하는 입자를 흡수하여 생산 환경의 안전성과 청결을 지원합니다. 환경 및 공정 요구 사항에 따라 순환 시스템 또는 전량 배기 시스템을 구성할 수 있습니다.

 

Class 3

가장 높은 수준의 안전 캐비닛은 제품과 작업자 모두에 대해 강화된 보호를 제공합니다. 이 시스템은 완전히 밀폐되어 있으며, 유해 물질과의 직접 접촉을 방지할 뿐만 아니라, 각 구역 간 공기 교환을 제어된 방식으로 유지합니다. 공정 개입은 장갑이 통합된 인터페이스와 같은 정의된 접근 방식을 통해 이루어집니다. 이러한 설계는 일반적으로 글러브 박스(glove box)라고 불립니다.

 

이러한 안전 시스템의 또 다른 형태는 아이솔레이터(isolator)입니다. RABS(Restricted Access Barrier Systems)와의 주요 차이점은 제염 방식에 있습니다. 아이솔레이터는 밀폐된 상태에서 제염이 가능하며, 모든 부품이 세정된 이후에만 보호 구역에 접근할 수 있습니다. 이로 인해 장갑 시스템을 통해서만 접근 가능한 구역이나 고도의 자동화가 요구되는 환경에 특히 적합하며 모든 시스템에서 기본 원리는 서로 다른 압력 구역에 기반하고 있습니다.

최신 차압 센서를 사용하면 공간의 무결성과 안전한 운전을 유지하면서도 최대한의 에너지 절감 효과를 달성할 수 있습니다.
 

 

압력 구역 모니터링을 위한 솔루션

기본 애플리케이션을 위한 표준 트랜스미터

경제적인 PS 17 및 PS 27 시리즈 차압 센서를 사용하면, 예를 들어 필터 시스템의 압력 손실을 모니터링함으로써 필터의 상태 및 오염 정도를 실시간으로 감시할 수 있습니다. 이를 통해 필터를 적절한 시점에 교체할 수 있어 자원을 절약하고, 설비 다운타임을 방지하며, 생산 품질을 안정적으로 유지할 수 있습니다.

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고난도 애플리케이션을 위한 하이엔드 트랜스미터

P 26.2 및 P 34 시리즈의 고정밀 차압 트랜스미터는 매우 작은 압력 범위에서도 최고의 측정 정확도와 안정성에 대한 요구 사항을 충족합니다.

이를 통해 클린룸이나 청정 생산 구역에서의 압력 캐스케이드와 같은 시스템을 지속적으로 모니터링할 수 있으며, 일관되게 높은 생산 품질과 신뢰할 수 있는 작업자 보호를 보장합니다.
유도식 측정 원리를 적용하여 장기 안정성과 우수한 온도 특성을 보장하며, 아주 미세한 압력 변화도 즉시 감지할 수 있습니다. 또한 차압 트랜스듀서와 결합할 경우, 이 압력 트랜스미터는 체적 유량 측정에도 사용할 수 있습니다.

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