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[별첨 2] KACA002-2009 일반 공조 및 환기용 에어필터의 입경별 입자 제거율 시험 방법 (Method of Testing General Air- Conditioning and/or Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size)
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[별첨 2]
KACA002-2009
일반 공조 및 환기용 에어필터의
입경별 입자 제거율 시험 방법
(Method of Testing General Air- Conditioning
and/or Ventilation Air-Cleaning Devices for
Removal Efficiency by Particle Size)
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- 목 차 -
1. 목적
2. 적용범위
3. 정의 및 약어
4. 시험 장치
5. 장치 적합성 시험
6. 시험 물질
7. 시험체의 선정과 준비
8. 시험 절차
9. 압력손실과 유량의 측정
10. 입경별 제거 효율
11. 결과 보고
12. 에어필터 시험체에 대한 최소효율보고값(MERV)
13. 참조 표준
부록 A : 해설서
부록 B : 시험절차제안 및 예시
부록 C : 시험결과보고서 읽는법
부록 D : 최소효율보고지침
부록 E : 상호인용 및 적용지침
부록 F : 약어 및 환산식
부록 G : 참고문헌
부록 H : 보충설명
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일반 공조 및 환기용 에어필터의 입경별 입자 제거율 시험 방법
(Method of Testing General Air- Conditioning and/or Ventilation Air-Cleaning Devices
for Removal Efficiency by Particle Size)
1. 목적
본 표준은 일반 공조 및 환기용 에어필터 또는 공기청정기기 등(이하 “에어필터”라 함)의
입자상 물질의 입경에 따른 성능 평가를 위한 시험 방법에 대하여 규정한다.
2. 적용범위
2.1 본 표준은 일반 공조 및 환기용 에어필터의 성능 평가를 위한 실험실 규모의 시험방법
을 나타내고 있다.
2.2 본 시험방법은 에어필터의 운전기간 중의 특정 입경의 입자에 대한 입자 제거율을 평가
하기 위하여 표준 시험 분진을 일정 시간 간격으로 투입하여 입자 제거율을 측정하는 것이
다. 본 표준은 입자 제거율 시험용 에어로졸 발생 방법 및 절차에 대하여 규정한다. 또한
입자 크기에 따른 제거 효율을 계산하기 위해 에어필터 시험체의 상류에서 하류로 흐르는
입자의 직경이 0.30㎛ ~ 10㎛의 입자 수 농도를 측정하는 방법에 대하여 규정한다.
2.3 본 표준은 시험을 수행하기 위하여 필요한 장비의 표준을 규정하고, 실험 데이터로부터
얻은 결과를 계산하고 보고하는 형식에 대하여 규정한다. 또한 본 표준에 의하여 성능 평가
되어진 에어필터 시험체에 적용될 수 있는 최소효율 보고체계를 규정한다.
3. 정의 및 약어
3.1 정의
본 표준에 사용되는 용어들은 아래와 같이 정의한다. 여기에 정의되지 않은 용어에 대해서
는 일반적인 의미에 따른다. (참고 3, 부록 G)
1) 유량(airflow rate) : 단위시간당 시험체를 통과하는 시험공기의 실제 체적으로 세 자리
유효숫자의 m3/s(ft3/min[cfm])로 표현된다.
2) 대전중화기(charge neutralizer) : 에어로졸의 하전 분포를 대기 중의 입자 하전분포로
나타내는 볼츠만(Boltzman) 하전분포로 만드는 장치
3) 분산 계수(coefficient of variation, CV) : 평균값으로 나누어진 측정값 그룹의 표준편차
4) 상관비 적합성(correlation ratio data acceptance criteria) : 상호관계자료의 적합성을
결정하는데 사용되는 표준으로, 10.6.2에서 자세히 정의된다.
5) 상관비(correlation ratio, R) : 시험 덕트에 시험체를 장착하지 않은 상태에서의 상류와
하류에서의 입자 계수비로서, 적어도 세 번 이상의 표본 평균으로부터 구해진다. 이 비는
상류와 하류사이의 샘플링과 계수 측정 시스템의 편차를 보정하기 위하여 사용되며, 자세한
계산 과정은 10.3에 설명되어 있다.
6) 시험체(device) : 본 표준 전체에서의 “시험체”라는 의미는 일반 공조 또는 환기에 사용
되는 입자상 물질 제거용 에어필터로, 시험되어지는 대상체를 말한다.
7) 처분형 에어필터(disposable air filters) : 지정된 수행범위 동안만 작동 후 처분, 교환되
도록 설계된 필터
8) 분진증분(dust increment) : 분진부하 시험 과정의 일정 부분 동안 공급된 분진량
9) 정면면적(face area) : 기류에 노출된 시험체의 총면적으로, 이 면적은 시험덕트의 축에
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수직한 면에서 측정되거나 시험체로 접근하는 특정 기류방향에 수직한 면에서 측정된다. 내
부의 모든 플랜지의 면적 등을 포함하지만 유동의 외부에 설치되는 탑재부품이나 전기배선
등은 이 면적에 포함되지 않는다. 정면면적은 3자리 유효숫자로 m2 으로 표현된다.
10) 면속도(face velocity) : 시험체 정면의 공기의 이동율(정면 면적에 의해 나누어진 유량)
로서 m/s 로 표현된다.
11) 종단필터(final filter) : 시험 과정동안 시험체를 통과하는 부하 분진을 모으는데 사용하
는 필터
12) 일반 공조 및 환기(general air-conditioning and/or ventilation) : 공기를 어떤 공간내
부 또는 부근으로 공기를 이동시키거나 또는 정화 제거하는 과정
13) 초기저항(initial resistance) : 분진 부하가 없는 특정 유량에 작동되는 시험체의 압력손
실로 Pa(in. of water)로 표현된다.
14) 등속샘플링(isokinemetic sampling) : 샘플러 입구에서의 유동이 샘플링 대상이 되는
유동과 동일한 속도와 방향으로 샘플링 하는 것
15) 부하 분진(loading dust) : 시험체에 부하되는 혼합 제조된 분진으로 부하 분진에 대해
서는 6.2에 자세히 설명된다.
16) 여재(media) : 섬유상 에어필터의 경우, 여재는 실제 입자를 포집하는 부분이다. 그 예
로서 에어필터의 유리섬유, 합성섬유 및 종이 등을 들 수 있다.
17) 여과 속도(media velocity) : 필터 여재를 통과하는 공기 이동율(정미 유효필터면적으로
나누어진 유량)로, 이 용어는 평판형 전기식 공기청정장치에는 적용되지 않는다. 여과 속도
는 세 자리수의 유효 정확도의 m/s 로 표현된다.
18) 정미 유효집진 면적(net effective filtering area) : 먼지가 포집되어지는 시험체의 총면
적을 의미한다. 섬유여재를 사용하는 에어필터의 경우 이것은 시험 기류의 상류에 노출된
여재의 순수 면적으로, 기밀장치, 플랜지 및 지지대 등에 의하여 가려진 면적은 제외시킨다.
전기식 에어필터 장치에서는 분진 집진에 사용되는 전극들의 총 노출 면적으로 이온 하전부
에서의 접지전극도 포함된다. 그러나 이때에도 지지대, 구멍 및 절연물 등은 제외한다. 정미
유효집진 면적은 세 자리의 유효자리수의 m2 로 표시된다.
19) 입자크기(particle size) : 폴리스틸렌 라텍스(PSL) 광산란 등가 크기를 가지는 마이크로
미터(㎛, 10-6m) 단위의 입자 직경
20) 투과율(penetration) : 10.4에서 규정된 바와 같은 시험체를 통과하는 입자의 분율
21) 투과율 적합도(penetration data acceptance criteria) : 투과율 데이터의 적합도를 판
단하는 지표로 10.6.4에서 자세히 규정한다.
22) 다분산(polydisperse) : 입자의 계수분포에서 기하학적인 표준 편차값 δg>1.5의 입경
분포 범위를 지니는 에어로졸 입자분포 특성
23) 정격유량(rated airflow) : 시험체가 시험되는 m3/s 인 유량으로 본 표준은 8.1에 따라
제조업자에 의해 지정된다.
24) 정격 최종저항(rated final resistance) : 제조업자에 의해 추천되는 것으로, 시험체가 대
체되거나 새로이 교환해야 하는 압력손실로서 Pa 로 표현된다.
25) 기준 필터(reference filter) : 시험 시스템이 평가된 후 초기효율과 저항을 정확하게 측
정한 건식 여재식 필터로, 기준필터는 시험 시스템이 예전처럼 계속 작동한다는 것을 보장
하기 위한 기준자료를 제공한다. (5.16.1 참고)
26) 저항(resistance) : 지정된 유량에서 작동하는 시험체에 의해 야기된 정압손실로서 ±
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2.5% 의 정확도의 Pa 로 표현된다.
27) 시험입자(test aerosol) : 액체 용액으로부터 발생되는 다분산 고체(건조) 상태의 염화칼
륨(KCl) 입자로, 본 표준에서 시험체의 입경별 입자 제거율을 측정하기 위하여 사용된다. 시
험입자의 발생에 대해서는 5.3에 자세히 규정되어 있다.
28) 시험장치(test rig) : 시험용 덕트, 입자 발생기, 입자 공급장치, 입자 계수기와 관련 부
품, 그리고 측정 장비 등을 포함한 모든 시험 장비를 말한다.
3.2 약어
APC Aerodynamic particle counter
ASME American Society of Mechanical Engineers
ASTM American Society for Testing and Materials
CV Coefficient of variation
HEPA High efficiency particulate air
MERV Minimum efficiency reporting value
OPC Optical Particle Counter
PSE Particle size removal efficiency
PSL Polystyrene latex, referring to commercially available particles of
various specific sizes
SAE Society of Automotive Engineers
ULPA Ultra-low penetration air
4. 시험 장치
4.1 강제요건과 임의요건
시험 장치의 주요치수 및 배치가 그림 4-1과 5.에 나타나 있다. 별도의 언급이 없을 경우,
도시된 모든 제원들은 지켜져야 한다. 각 그림마다 허용오차들이 제시되어있다. 그리고 SI
단위를 설비의 치수로 적용할 수 있다. 별도의 지시가 없을 경우 단위는 mm이다. 송풍기,
진공펌프 및 외부배관과 같은 정의되지 않은 장비들은 자유롭게 선택할 수 있으나, 정의된
요구조건들이 충분히 만족되는 크기가 되어야 한다.
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그림 4-1 시험덕트 개략도
1. 그림 4-3a, 4-3b 및 4.3c 에 나타낸 확대축소 덕트부를 제외한 “d”에서 “f”의 덕트부는 610 × 610mm의 단
면을 가져야한다.
2. “b”에서 “g” 단면의 중심라인은 일치되어야 한다.
3. “h”에서 “j” 단면의 중심라인은 일치되어야 한다.
4. 5절에 따른 상류유동과 입자 횡단면 측정은 “f”에서 수행된다.
5. 4.2.4 에 따라 입자는 “c”와 “d”사이 적절한 지점에서 주입된다.
6. 시험 덕트의 상류 및 하류 단면은 나란한 측면 배열 또는 상-하 배열 구조가 허용된다.
그림 4-1과 4-2d의 범례
1. 송풍기
2. 유량 조절 밸브
3. HEPA 필터 뱅크
4. 필터 뱅크부터 610 x 610㎜ 덕트까지의 확대축소부.
최대 확대축소 반각 = 45°
5. 에어로졸 주입관
6. 에어로졸 발생장치
7. 분진 공급관
8. 분진 공급장치
9. 혼합 오리피스
10. 다공 확산판
11. 샘플 프로브의 위치
12. 정압 탭
13. 마노미터
14. 시험체 및 필요시 확대축소부
15. 종단 필터(분진 부하시험에만 설치)
16. 버티컬 마노미터
17. 메인 유량 측정 노즐
18. 필요시 확대축소부
19. 곡관, 옵션
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a) 혼합 오리피스 b) 정압 탭 c) 충분한 수의 다공판(개구 면적 40%) d) 정압 탭 위치
그림 4-2 시험 덕트 구성부 세부 사양, 치수단위는 mm
a) 축소변동영역 : 시험 덕트 보다 작은 시험체(비대칭 치수 가능)
b) 확대변동영역 : 시험 덕트 보다 큰 시험체(비대칭 치수 가능)
c) 유연성을 가지는 시험체를 위한 허용가능한 특별 덕트(대칭구조이어야 함)
그림 4-3 시험 덕트 구성부 세부 사양, 치수단위는 mm
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4.2 시험덕트
4.2.1 시험덕트는 그림 4-1, 4-2 및 4-3에 나타낸 바와 같이 610mm × 610mm 의 정사
각형 단면이다. 덕트의 재질은 전기적으로 전도체이며 접지가 되어 있어야 한다. 그리고 내
부는 매끈한 마무리가 되어 있어야 하며 작동압력에서 형태의 변화가 없는 강체이어야 한
다. 또한 입구측 필터부에는 HEPA 필터가 장착되어야 한다. 입구측 필터부에서의 압력강
하를 최소화하기 위하여 덕트 단면적을 610mm × 610mm 이상 크기의 HEPA 필터부로 증
가시킬 수 있다. 입구 필터부의 하류는 상류 혼합오리피스의 중심부와 일치해야 한다. 시스
템의 유량은 미국기계학회(ASME) 유량 오리피스를 이용하여 측정한다(참고문헌 4). 덕트는
양압에서 운전되어야 하므로 송풍기는 시험체 상류부 덕트에 설치한다.
4.2.2 덕트에서 곡관(그림 4-1의 19)은 선택사양이며, 직선 덕트와 U자형 덕트 배치 둘 다
가능하다. 벤드 부분을 제외한 직선과 U자형 구성에 대한 모든 치수와 구성들(하부 혼합 오
리피스와 배플(baffle) 포함)은 그림 4-1과 같다.
4.2.3 시험공기는 실내공기 또는 재순환 공기가 사용될 수 있다. 시험 동안의 온도는 10℃
에서 38℃로, 상대습도는 20%에서 65% 사이를 유지하여야 한다. 덕트를 통과한 유동은 실
내외로 방출되거나 재순환 될 수 있다.
4.2.4 오리피스판과 혼합 배플은 입자 주입구 하류에 위치한다. 또한 동일한 오리피스판과
혼합 배플이 시험체의 하류에 설치되어야 한다.
4.2.5 시험입자는 입구측 필터부와 상부 혼합 오리피스 사이의 덕트 내부로 주입된다. 5.3
의 기준을 만족하는 상류측 입자 농도 분포를 가지도록 입자 주입이 이루어져야 한다. 이러
한 기준을 만족한다면 입자 공급 시스템의 설계는 임의적이다.
4.2.6 시험 덕트는 송풍기나 다른 진동원으로부터 야기되는 진동에 영향을 받지 않도록 설
계되어야 한다.
4.2.7 그림 4-1에 도시된 시험 장치는 일반적으로 610mm × 610mm 의 정면 면적을 가지
는 시험체에 대해 설계된 것이다. 그림 4-3a 와 4-3b의 확대 축소관은 0.37m2 의 정규 시
험 덕트의 횡단면에 대하여 60% 에서 150% 까지의 정면 면적을 가진 시험체에 적용된다.
만약 시험체가 덕트 면적의 60% 보다 작을 경우에는 여러 개를 병렬로 연결하여 시험할
수 있다. 만약 요구된 크기가 만족 할 수 없다면 표준 단위의 구조를 상사시킨 특정 크기의
시험체로도 시험할 수 있다.
4.3 입자 발생기
입자발생기는 아래에 각 절에서 규정된 요구조건을 만족해야 하며, 이외의 부분에 대한 설
계는 임의로 할 수 있다. 보다 자세한 지침들이 부록 B에 나타나 있다.
4.3.1 시험 입자는 액상의 용액으로부터 발생되는 다분산 고체 염화칼륨(KCl) 입자이다. 입
자 발생기는 10.의 요구조건을 만족시키는 0.30㎛ ~ 10㎛ 크기 범위의 입자에 대하여 입자
계수기의 측정범위 이내에서 충분한 양을 안정적으로 공급할 수 있는 장치이어야 한다. 세
부사항들은 5.6을 참조한다.
4.3.2 입자 발생기는 KCl 입자가 시험 덕트에 공급되기 전에 충분히 건조되도록 설계한다.
4.3.3 건조 후 입자는 최소한 185MBq(5mCi) 효과를 가지는 베타 또는 감마선 발생기 또는
코로나 방전기 등을 이용하여 볼츠만 전하 분포를 가지도록 한다. 코로나 방전기는 3㎂의
최소 방전전류를 가지고 동일 양의 양과 음의 이온을 공급하여 균형을 이루도록 한다.
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4.4 입자 샘플링 시스템
입자 샘플링 시스템은 아래에 각 절에서 규정된 요구조건을 만족해야 하며, 이외의 부분에
대한 설계는 임의로 할 수 있다. 보다 자세한 지침들이 부록 B에 나타나 있다.
4.4.1 시험덕트 내의 샘플링 프로브에서 입자계수기 입구까지 샘플링 시스템은 직경 10㎛
의 KCl 입자에 대해 50% 이상의 입자가 수송되도록 설계하여야 한다. 이것은 실험적 측정
이나 샘플링 시스템의 형상, 유량, 확산에 의한 입자 부착, 침강, 난류의 영향, 그리고 관성
력을 바탕으로 한 입자 수송량 계산에 의해 검증되어야 한다.
4.4.2 입자 프로브로부터 입자 계수기까지의 입자 수송을 최적화하기 위하여, 1차 및 2차
샘플링 시스템의 사용이 허용된다. 단, 1차 및 2차 샘플링 시스템은 다음의 기준을 만족하
여야 한다.
a) 덕트 내의 1차 샘플링 라인의 차단 비율은 덕트 단면적의 10% 보다 작을 것
b) 1차 및 2차 샘플링 프로브는 모두 등속 샘플링(10% 이내)조건을 만족할 것
c) 1차 샘플링 시스템을 통과하는 유량은 유량측정장치(오리피스, 로터미터 등)로 5% 이하로
측정될 것
d) 1차 및 2차 샘플링 시스템의 전체 총합 입자손실은 직경 10㎛ 의 KCl 입자에 대해 입자
수송 모델링으로 50% 미만일 것
e) 상류측과 하류측의 1차 샘플링 시스템은 동일한 길이와 크기를 가질 것
f) 상류측과 하류측의 2차 샘플링 시스템은 동일한 길이와 크기를 가질 것
g) 상류측의 1차 시스템 유량은 전체 시스템 유량의 2% 미만일 것
h) 하류측의 1차 시스템 유량은 전체 시스템 유량의 2% 미만일 것. 시험체 유량을 유지하
기 위하여 샘플링 추출된 유량만큼 덕트에 공급할 것
I) 1차 샘플링 라인의 보조펌프와 유량 조절 및 측정 장치는 2차 프로브의 하류측에 위치할 것
4.4.3 희석장치가 사용될 경우, 상류측과 하류측의 샘플링에서 동일한 비율로 희석해야 한
다. 상류측만의 희석은 허용되지 않는다.
4.4.4 상류와 하류의 샘플링 라인(1, 2차 샘플링 라인)은 매끈한 내부 표면을 가진 금속 강
체 튜브로 만들어지며 전기적으로 접지가 되어 있어야 한다. 그리고 시험을 진행하는 동안
샘플러가 움직이지 않도록 단단히 고정되어야 한다. 상류측과 하류측의 샘플 라인들은 기하
학적으로 동일하여야 한다. 입자 계수기와의 최종 연결용 튜브는 일직선이며 유연하고 전기
방전이 잘되는 짧은 길이(최대 50mm)인 것을 사용되어야 한다.
4.4.5 상류와 하류 샘플링 프로브의 입구 노즐은 모서리가 날카로우며, 시험 유량의 10%
이내에서 등속 샘플링이 가능한 적절한 입구형상을 가지도록 한다.
4.5 시험체 유량측정
시험체의 유량은 그림 4-2d와 같이 장착된 그림 4-2c의 정압탭를 가지는 ASME의 장반경
유량 노즐(그림 9-1 참조)에 의하여 측정된다. 시험 유량의 온도, 절대 압력 및 상대 습도
는 덕트의 유동 측정 오리피스의 상부에서 동시에 측정되며, 이 측정값들은 유량 산출에 사
용되어 진다.
4.6 입자 계수기
4.6.1 광역 집광 구조를 가진 광학 입자 계수기(OPC) 또는 공기역학적 입자 계수기(APC)와
같은 입경 측정 효율이 높은 입자 계수기가 사용되어야 한다. 공기역학적 입자 계수기는
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OPC에 의해 측정된 광산란 입자크기와 공기역학적 입경과의 관계를 명확히 하기 위하여
먼저 KCl를 이용하여 시험한다. PSL을 이용하여 APC를 보정하고, KCl의 등가 광산란 입경
을 나타내는 입경간의 관계 값을 이용한다.
4.6.2 입자 계수기는 직경 0.30㎛ ~ 10㎛ 크기 범위의 개별 KCl 입자의 크기와 개수의 측정
이 가능하여야 한다. 입자계수기 효율은 0.3㎛ PSL 입자들에 대해서 50% 이상이어야 한다.
4.6.3 입자 계수기는 측정 되는 시험 입자를 12개 채널의 크기 범위로 분류할 수 있어야
한다. KCl 입자의 물리적 크기를 기초로 한 경계치 범위는 표 4-1을 따른다. 입자의 물리
적 입경에 대한 입자계수기의 측정 응답의 상호관계는 0.30㎛ ~ 10㎛ 까지의 PSL입자에
대해서 단순화된다. 이에 따라 한가지 크기 범위는 한가지의 측정 응답을 나타낸다.
4.6.4 입자 계수기의 입경 보정은 PSL의 실제 물리적 크기를 이용하고, 적어도 년 1회 이
상 수행되어야 한다.
4.6.5 단분산의 1.0㎛ PSL 입자를 측정하였을 경우, 입자계수기에 의해 측정된 입자의
90% 이상이 표 4-1의 4와 5의 크기 범위에 속해야 한다.
4.6.7 흡입구에 HEPA 또는 ULPA필터를 통과한 공기를 샘플링 할 경우 측정되는 입자농도
는 200 particles/m3 미만이어야 한다.
4.6.8 두 개의 입자 계수기가 사용될 경우, 두 입자 계수기는 구성과 샘플링 유량에 대하여
매우 유사하여야 한다.
표 4-1 입자계수기 입경 범위 경계영역
크기 범위 경계영역
크기 범위하한
㎛
상한
㎛
기하 평균 입자
크기, ㎛
1 0.30 0.40 0.35
2 0.40 0.55 0.47
3 0.55 0.70 0.62
4 0.70 1.00 0.84
5 1.00 1.30 1.14
6 1.30 1.60 1.44
7 1.60 2.20 1.88
8 2.20 3.00 2.57
9 3.00 4.00 3.46
10 4.00 5.50 4.69
11 5.50 7.00 6.20
12 7.00 10.00 8.37
4.7 분진 공급 장치
4.7.1 분진공급에 필요한 시험 장비와 구성 요소들은 다음과 같다.
a) 분진 공급기
b) 분진 주입 튜브
c) 백업 필터
d) 백업 필터 덕트 단면
e) 부하 분진
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f) 입자계수기 프로브 마개
g) 분진 공급 벤츄리 보정기
4.7.2 분진 공급기에서 분진 혼합 오리피스의 중심부에 연결된 분진 공급 튜브는 시험 덕트
의 중심선에 위치한 혼합 오리피스의 중심선을 따라 설치된다.
4.7.3 분진공급기의 일반적인 구성과 주요 치수가 그림 4-4와 4-5에 나타나 있다. 분진공
급기가 사용되지 않을 때 양압의 덕트로 부터 픽업(pickup) 튜브를 통해 역류가 발생하지
않도록 해야 한다.
4.7.4 흡입 벤츄리의 제원이 그림 4-5에 도시된 허용공차를 만족하는지를 확인하기 위해
표 5-2에 따라 주기적으로 점검되어야 한다.
4.7.5 벤츄리 유동 게이지 압력은 표 5-1에 따라 주기적으로 측정하여 분진 공급 튜브에서
의 유량이 6.8±0.2 dm3/s 인지를 확인하여야 한다. 대기압 이상의 0, 500, 1000, 1500,
2000, 2500 Pa의 방출 덕트 압력에 이상의 유량 공급에 필요한 공급 이젝트(ejector) 튜브
의 게이지 압력은 그림 4-6에 도시된 시험 장치를 사용하여 구할 수 있다. 압축기로부터의
공기는 응축점이 1.7℃ 이하이며 유분이 없는 청정한 공기를 공급하기 위하여 여과 건조 장
치를 통과시켜야 한다.
그림 4-4 분진 공급 장치 주요 제원, mm
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그림 4-5 분진 공급 장치 이젝터/벤츄리와 픽업 튜브 세부 제원, mm
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그림 4-6 분진 공급 장치 벤츄리 교정 장치
표 5-1 시스템 적합성 시험 요구사항
항 목 요 건
공기 속도 균일도 : 각 시험 유량에서 9포인트 균등 면적 그리드에 대한 횡단 측정치에 근거 CV<10%
에어로졸 균일도 : 각 시험 유량에서 9포인트 균등 면적 그리드에 대한 횡단 측정치에 근거 CV<15%
하류 혼합 : 9포인트 주변 주입 그리드와 덕트 중앙 하류 샘플링에 근거 CV<10%
100% 효율 시험 : HEPA 필터 테스트에 근거 >99%
상관비 시험
0.3~1.0㎛ : 0.9~1.1
1.0~3.0㎛ : 0.8~1.2
3.0~10㎛ : 0.7~1.3
상한 농도 : 동시계수 오차 개시에 해당하는 수치 이하에 대한 농도 제한 토대 사전 결정 수치 없음
에어로졸 발생장치 반응 시간 사전 결정 수치 없음
덕트 누설 : 시험 유량 대비 누설율 비 < 1%
입자 계수기 영점계수 점검 : 계기 주입구에 부착된 HEPA 필터에 근거
0.30 부터 10㎛
범위에 대한 분당 계수
10개 미만
입자 계수기 크기 정확도 점검 : 크기가 알려진 구형 단분산 PSL 에어로졸의 샘플링에 근거상대 최대치는 해당
크기 채널에 표시해야 함
에어로졸 중화기 방사능도 : 중화기내 방사능 물질의 검출에 근거 방사능이 검출되어야 함
방출 압력 함수인 분진 공급장치 기류 속도 :사전에 정한 게이지
압력 없음
주변 압력보다 높은 방출 압력 0, 500, 1000, 1500, 2000, 2500 Pa 에 대해 (6.8 ± 0.2)
dm3/s 를 공급하기 위한 이젝트 튜브 공급선에 대한 게이지 압력 결정을 근거로 함
분진 공급기 운전
중에 적절한 유속을
설정하기 위해 게이지
압력을 기록한다.
종단 필터 효율 : 시험 장치를 설치하지 않고 종단 필터에 주입하는 분진량과 포집량의
차이를 근거로 함
주입 100g에 대해
포집한 (100±2)g
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5. 시스템 적합성 시험
5.1 시스템 적합성 시험은 시험 장치와 샘플링 절차들이 입자 크기별 제거 효율을 신뢰성
있게 측정할 수 있는지를 정량적으로 검증하는 것이다. 시험은 표 5-1에 따라 수행된다. 시
스템 적합성 시험은 다음에 대하여 수행되어야 한다.
a) 덕트 내 유속의 균일도
b) 덕트 내 입자 분포의 균일도
c) 하류측 입자의 혼합도
d) 입자 계수기의 과부하 시험
e) 100% 효율 시험
f) 상관비 시험
g) 입자 발생기 응답 시간
h) 덕트 누설 시험
I) 입자 계수기 영점 조정
j) 입자 계수기의 정확도
k) 입자 중화기의 방사능 활성도
l) 입자 공급기 유량
m) 종단 필터 효율
5.2 덕트 내 유속의 균일도
5.2.1 덕트 내부 횡단면의 유속 균일도는 시험체 상류단면 인접부의 610mm × 610mm 덕
트에서 9-포인트(point) 횡단(그림 5-1) 측정에 의하여 구해진다. 덕트 내에서의 유속은 최
소 측정 단위 0.05m/s 와 10%의 정확도를 가진 측정 장치에 의해 측정되어야 하며,
0.22m3/s, 0.93m3/s, 1.4m3/s 의 유량에 대하여 측정한다.
5.2.2 각각의 격자점에 대하여 1분간의 평균 속도 값을 기록한다. 이 평균값은 1분 동안에
동일한 시간 간격으로 적어도 10번 이상 측정된 값에 의하여 구해져야 한다. 그리고 횡단이
송 측정을 2회 더 반복하여 주어진 시험 유량에 대하여 각 점의 1분간 평균유속의 측정값
이 3개로 한다. 이상의 각 점에서의 3회 측정 기록의 평균값이 계산된다.
5.2.3 9개의 격자점에서의 유속값에 대한 변동계수 CV (여기서, CV는 분산 계수
(coefficient of variation)로서, 표준편차/평균으로 나타낸다.)는 각 유량 조건에서 10% 미
만이어야 한다.
5.3 덕트 내 입자 분포의 균일도
5.3.1 덕트 내부 횡단면의 입자농도는 610mm × 610mm 덕트 내부 시험체의 상류단면 인
접부(즉, 상류측 샘플링 프로브의 위치) 단면에 그림 5-1에 도시된 것과 같은 9-포인트
(point) 격자점의 횡단이송 측정으로 구해진다. 횡단이송 측정은 (a) 곡률, 직경 및 입구노
즐 경이 동일하고 단지 수직 길이만 다른 9개의 샘플링 프로브를 이용하여 측정하거나 (b)
하나의 프로브를 위치를 바꾸어 가며 측정할 수 있다. 샘플링 프로브의 입구 노즐은 모서
리가 날카로우며 유량 0.93m3/s 에서 10% 이내의 등속 샘플링을 유지하는 적절한 입구직
경을 가져야 한다. 모든 유량 조건에 대하여 동일한 노즐 입경을 사용한다.
5.3.2 입자 농도 측정은 4.6의 조건을 만족하는 입자 계수기를 이용하여 측정하여야 한다.
입자발생기가 작동되는 조건에서 1분간 입자 샘플링을 각 격자점에서 수행한다. 9개의 격
자점에서 모두 샘플링한 후, 샘플링 과정을 4회 더 반복하여 각 격자점에서 총 5개의 샘플
을 얻는다. 각 점에서의 5개의 측정값은 12개의 입자계수기 크기 범위에 대해 평균으로 계
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산되어 진다. 입자 농도 측정은 0.22, 0.93, 1.4m3/s 의 유량에서 수행한다.
5.3.3 주어진 유량에 대하여 각 격자점에서의 농도값에 대한 변동계수 CV는 12개의 입자크
기 범위에 대하여 15% 미만이어야 한다.
그림 5-1 유동 속도 균일도와 입자분포 그림 5-2 하류 입자 혼합도 평가용
균일도 측정을 9개 측정점 격자 9개 인젝션 격자점
5.4 하류측 입자의 혼합도
5.4.1 입자 혼합도 시험은 에어필터 시험체를 통과한 모든 입자가 하류측 샘플러에 의해 감
지되는지를 확인하기 위하여 수행된다. 혼합도 시험은 0.22, 0.93, 1.4m3/s의 유량 조건에
서 수행한다. 시험체 하류 인접 부분의 입자 주입 지점의 위치를 이동하면서 입자를 주입하
며, 하류측의 샘플링 프로브는 덕트의 중앙 위치에 고정시킨다.
5.4.2 전면 면적이 610mm × 610mm 인 HEPA 필터가 시험체 단면의 출구에서 균일한 유
동을 형성하기 위하여 설치된다. 에어로졸 입자 발생기는 KCl 용액(물 1,000mL 에 대하여
KCl 300g 의 비율로 혼합한 용액)를 분무하여 서브미크론의 입자를 생성한다. 각 주입 지
점에 도달하기에 충분한 길이를 가진 단단한 튜브관이 입자발생기의 출구에 설치된다. 90°
벤드를 튜브 출구에 설치하여 입자를 덕트 유동 방향으로 투입하며, 입자주입 프로브의 방
향은 덕트의 하류 방향으로 향하게 설치된다. 에어로졸 입자는 HEPA 필터로부터 인접 하류
(250mm 이내)위치에서 그림 5-2에와 같이 덕트의 주변과 중심부에 주입한다. 이때, 입자
주입 유속이 덕트 평균 유속의 50%이내가 되도록 주입 유량과 주입 튜브의 직경을 설계한다.
5.4.3 샘플링 순서 : 먼저 입자 발생기를 작동시키면서 입자주입 프로브를 첫 번째 격자점
에 위치시키고 하류측의 샘플링 프로브에서 1분간 입자를 측정한다. 다음으로, 입자주입 프
로브를 다음의 격자 점 위치로 이동하여 적어도 30 초를 기다린 후에 다시 1분 동안 샘플
링 측정한다. 9개의 격자점에서 측정이 완료될 때까지 이상의 측정을 반복한다.
5.4.4 동일한 위치에서 추가적으로 2회 더 반복 측정하여 각각의 격자점에서 3개의 농도값
을 측정한다.
5.4.5 하류측 입자 농도는 0.30㎛ 이상의 입자에 대하여 총 입자 농도를 측정한다. 각 격자
점에서의 입자 농도의 CV는 각각의 유량 조건에 대하여 10% 미만이어야 한다.
5.5 입자 발생기 응답시간
5.5.1 배경입자 농도로부터 정상상태의 시험 입자농도까지 도달하는 시간을 측정한다. 이
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시험은 상류측의 입자 샘플링 프로브에서 측정되며, 유량 0.93m3/s 에 대해서 한다. 동일한
개념으로, 입자 발생기를 정지한 후에 배경 농도까지 도달하는데 소요되는 시간을 측정한다.
5.5.2 입자 발생기를 정지한 후에 대기 농도까지 도달하는데 소요되는 시간 간격을 측정한
다. 이러한 시간 간격은 (a) 입자 발생기를 작동하고 입자계수기 샘플링을 시작하는 시간과
(b) 입자 발생기를 정지시키고 배경 입자 농도를 측정하기 시작하는 시간 사이에서 기다려
야 하는 최소대기 시간을 의미한다.
5.6 입자 계수기의 농도한계
5.6.1 초기 효율 측정은 입자 계수기에 과부하가 걸리지 않는 조건에서 측정 가능한 전체
범위의 농도 조건에서 수행된다. 최소 입자 농도는 입자 계수기의 사양에 명시된 총 측정
농도의 1% 미만이 되어야 한다. 이러한 시험은 여재필터식 공기 청정 장치에 대하여 상류
측 입자 농도를 이용하여 10.1에서 10.6의 과정을 따라 수행되며, 이때의 유량은 0.93m3/s
로 설정한다. 이 시험에 사용되는 필터는 0.30㎛ ~ 0.40㎛ 직경 범위에서 30% ~ 70%의
초기효율을 가져야하며 7.0㎛ ~ 10㎛ 직경 범위에서는 90% 이상의 효율을 가져야한다.
5.6.2 이 시험에 사용되는 입자는 10.에 명시되어 있는 PSE 시험에서와 동일한 장치와 방
법으로 발생시킨다.
5.6.3 시험에서의 입자 농도가 입자계수기의 과부하 범위가 아님을 입증하기 위하여 농도
시험에서는 충분한 범위의 농도 조건에서 성능을 평가해야 한다.
5.7 100% 효율 시험과 샘플라인 청소시간 확보
5.7.1 시험 덕트와 샘플링 시스템이 99% 이상 측정 가능함을 확인하기 위하여, HEPA나
ULPA 필터를 에어필터 시험체로 하여 초기 효율을 측정한다. 시험 방법은 10장에서 주어진
방법을 따르고, 처리 유량은 0.93m3/s 로 설정한다.
5.7.2 모든 입경 범위에 대하여 PSE의 산출값이 99% 이상이어야 한다.
5.7.3 100% 효율 시험에서 효율에 영향을 미치는 매개변수 중의 하나가 라인청소 시간이
다. 상류측 입자 샘플링 후 하류측을 샘플링하기 위해 라인을 변경하여 시험한 결과 효율이
99% 이하의 결과가 나타났다면, 샘플러 라인에 잔류하고 있는 상류측 입자가 하류측 샘플
링 때 측정되었기 때문으로 이에 대한 이유는 라인 청소 시간이 짧은 원인이다. 따라서 이
러한 경우에는 100% 효율 시험이 만족될 때 까지 청소 시간을 증가시키면서 반복시험을
수행한다.
5.8. 상관관계 시험
5.8.1 본 시험은 전반적인 덕트, 샘플링, 측정과 입자 발생기의 적절함을 검사하기 위하여
시험체를 설치하지 않은 상태에서 수행한다.
5.8.2 10.3에 주어진 상관비의 결정을 위한 시험 절차에 따른다.
5.8.3 각각의 입자 크기에 대한 상관비는 표 5-1에서 명시된 조건을 만족하여야 한다.
5.9 덕트 공기 누설 시험
5.9.1 시험 덕트의 공기 누출은 전체 유량의 1%를 초과하지 않아야 한다.
5.9.2 시험 덕트의 누출량은 ANSI/ASME Standard N510 (참고문헌 5)에서 서술된 것과 유
사한 방법으로 평가된다. 시험 덕트는 개스킷 고체 평판을 볼트를 이용하여 체결하거나 다
른 적절한 방법으로 입자 투입 위치의 상류와 배기 필터부의 상류를 밀봉한다. 최소 시험
압력에 도달될 때까지 시험 덕트 안으로 공기를 투입하면서 측정한다. 압력이 일정하게 유
지되는데 필요한 유량이 누설량이다. 그리고 나서, 다른 두 시험 압력에 대해 반복하여 측
정한다. 측정된 누설량은 시험 유량의 1.0%를 넘지 않아야 한다.
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5.9.3 누설 시험에서의 압력은 시험체를 설치하지 않은 상태, 그리고 0.22, 0.93, 1.4m3/s
의 유량 조건에서 입자 투입 위치에서 측정되어야 한다. 시험 압력을 결정하기 위해, 시험
체를 설치하여 생기는 측정 압력에 250 Pa 를 더한다.
5.9.4 표준에 의해 예상된 최고압력은 3,200 Pa 이다. 사용자는 개인 안전을 위하여 설계한
계를 초과하는 덕트의 가압은 하지 않고 주의하여 운전해야 한다.
5.10 입자 계수기 영점 조정
입자 계수기의 영점 조정은 시험 시간 동안 입자계수기 입구에 직접 부착된 HEPA 필터가
작동될 때 0.3㎛ ~10㎛ 범위의 입자가 샘플링 시간당 총 개수가 10개 미만임을 확인한다.
5.11 입자 계수기의 정확도
입자 계수기의 정확도는 알려진 크기의 단분산 PSL로 검사한다. PSL 입경이 분포되어 있는
입경 범위에서 상대적으로 최대의 입자 개수가 측정되어야 한다.
5.12 입자 중화기의 방사능 활성도
5.12.1 입자 중화기 내부에 있는 방사선원의 활성을 적절한 방사능 탐지 시험장치를 이용하
여 확인한다. 측정은 상대적일지(절대적인 것의 반대로) 모르지만, 활성화된 방사선원의 존
재를 나타내는데 적절하고 반복적인 방법으로 측정하여야 한다.
5.12.2 방사능 활성도의 실질적인 감소가 발생했는지 판단하기 위하여 매년 그 값들을 측정
하고 비교한다. 방사능의 활성도가 부족한 입자 중화기는 제조업자가 추천하는 제품으로 교
체한다.
5.12.3 코로나 방전의 강도는 4.3.2에 서술된 방사선원의 중립화 수준에 이를 정도로 충분
히 높아야 한다.
5.13 입자 공급 유량
대기 압력에 대하여 0, 500, 1000, 1500, 2000, 2500 Pa 의 배출압력 및 6.8±0.2 dm3/s
의 유량을 생성하는데 필요한 벤츄리로 흐르는 압축 공기관에서의 압력을 설정하고 기록한다.
5.14 종단 필터 효율
0.1g 단위까지 종단 필터의 무게를 측정하고, 에어필터 시험체 없이 종단필터만을 설치한
다. 10.7.3에 명시된 방법은 100g 의 분진을 공급하여 필터의 성능을 측정한다. 필터를 제
거하고 다시 무게를 측정한다. 무게 증가는 100g 중에 2g 이내이어야 한다.
5.15 시험 요구조건의 요약
시험 요구조건은 표 5-1에 따른다.
5.16 장치의 유지
장치 유지를 위한 항목과 일정은 표 5-2를 따른다.
5.16.1 기준 필터 검사
5.16.1.1 각 시험 덕트에 대하여, 세 개의 동일한 기준 필터는 2주 간격으로 초기 효율시험
을 수행하고 분진 부착에 노출되지 않아야 한다. 이 세 개의 필터는 “1차(primary)", "2차
(secondary)", "보관(reserve)"이라는 라벨을 붙인다. "1차" 필터는 매 2주마다 효율을 검사
해야 한다. 만일 효율 곡선이 12개의 입경 채널 중 어느 하나라도 입경축을 따라 10% 이상
의 변위를 보인다면, “2차" 필터를 검사해야한다. 만일 1, 2차 필터 모두가 12개의 입경
채널 중 어느 하나라도 입경축을 따라 10% 이상의 변위를 보인다면, 입자 계수기를 다시
보정하거나 기준필터의 효율 변동이 10% 미만이 되도록 샘플링 라인의 청소와 같은 필요
한 시스템의 유지, 보수 과정을 수행해야 한다. “보관" 필터는 1차 또는 2차 필터가 손상
등의 이유로 사용하지 못하게 될 경우 사용할 수 있어야 한다.
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표 5-2 장치 유지 보수 스케줄
유지보수 항목(참조 절)각 시험시
병합월별 연2회
성능을
변경할 수
있는 변화 이후
비고
상관비 측정(5.8) X
무시험체 압력 손실(5.16.2) X
배경 입자 계수(10.3) X
입자 계수기 영점 검사(5.10) X
입자 계수기 정확도 검사(5.11) X
기준 필터 검사(5.16.1) 2주 1회
100% 효율 측정(5.7) X
PSL을 이용한 입자 계수기 주 교정 주) 1. 참조
공기 속도 균일도(5.2) X X
에어로졸 균일도(5.3) X X
하류 혼합도(5.4) X X
입자발생장치 응답시간(5.5) X X
입자 계수기 과부하 시험(5.6) X X
덕트 누설 시험(5.9) X X
중화장치 방사능 활성도 확인(5.12) X 주) 5.참조
방출압력 별 분진 공급기 유량(5.13) X X
그림 4-5에 따른 벤츄리 치수 측정 X매500시간
운전시
유량, 압력 손실, 온도, 상대 습도 등 주) 3. 참조 주) 2. 참조
시험용 덕트 및 구성품 청소 주) 4. 참조
주)
1. 매년 교정 실시
2. 제조사 권고에 따르되 연 1회 이상
3. 적절한 설치 및 작동 여부에 대한 매월 육안 검사
4. 시험용 덕트와 에어로졸 발생장치, 에어로졸 샘플링 라인, 기타 시험 부품의 청소 간격은 재량에 따른다.
5. 100시간 사용할 때마다 방사능 중화장치 내부를 세척한다. 제조사 지침에 따라 코로나 방출 이온화장치 균형
매월 점검
5.16.1.2 기준필터에서 측정된 압력강하는 기준 값의 10% 이내이어야 한다. 만약 압력강
하가 10% 를 초과할 경우에는 기준 값의 10% 안에 들도록 압력강하를 회복시키기 위해
시스템의 유지, 보수 과정을 수행해야 한다.
5.16.1.3 기준필터 시험은 0.93m3/s 의 유량 조건에서 실시된다.
5.16.1.4 기준필터의 여과효율은 1.0㎛ ~ 3.0㎛ 입자 범위에서 50%에 달하고, 0.3㎛ ~
0.4㎛ 에서는 20% 미만, 그리고 7.0㎛ ~ 10㎛ 범위에선 80% 이상이 된다.
5.16.1.5 입자계수기를 다시 보정한 후에는 즉시 새로운 여과효율과 압력강하 기준 값을 설
정하기 위해 각 기준필터 시험을 다시 수행해야 한다.
5.16.1.6 1차 또는 2차 필터가 12 채널 중 어느 하나의 입자 크기 범위에서 입경축을 따라
10% 이상의 변화를 보이고 2차 또는 보관 필터가 그렇지 않을 경우에는, 동일한 새 기준필터를
구해서 사용할 수 있다면 1차 또는 2차 필터, 또는 둘 다 동일한 필터로 교체되어야 한다.
5.16.2 무부하 시험 영역의 압력강하
시험체가 장착되지 않은 상태의 무부하 시험 영역의 압력강하는 표 5-2와 따라 수행된 각
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각의 상호 관계 시험의 부분으로 측정된다. 무부하 시험 영역의 압력강하는 8Pa 보다 작아
야 하며, 시스템 유지는 압력강하가 8Pa 이하일 때까지 수행된다.
6. 시험에 필요한 요소들
6.1 시험 입자
시험 입자는 액상 용액으로부터 생성된 고상의 염화칼륨(KCl) 입자이다. 용액은 증류된 물
에 KCl 시약을 용해시킨 것이다.
6.2 공급 분진
6.2.1 여과 시험체 부하 시험을 위한 공급 분진은 72% ISO 5011 시험 분진, 23% 탄소가
루, 5% 제분된 무명 린터로 구성된다.
6.2.2 분말 카본은 ASTM D3765(참고문헌 7) CTAB 비표면적 27±3 m2/g, ASTM D2414
(참고문헌 8) DBP 흡착도 0.68±0.7 cm3/s, ASTM D3265(참고문헌 9) 색조 강도 43±4 의
분말 형태의 카본 블랙이다.
6.2.3 무명 린터는 목화씨앗으로부터 제거된 Second-cut linter이며, Thomas Wiley Mill, 또
는 이와 동일한 전단형 밀에 의해 분쇄되고 4mm 스크린을 통과한 것이다.
6.2.4 1회분 시험 먼지는 그림 6-1 또는 이와 비슷한 다음의 혼합기 속에서 균일하게 될
때까지 혼합된다.
a. ISO 5011 시험 분진 1500g 을 104℃ 에서 30분 동안 건조시키고, (1440±1)g 의 무
게를 달아서 깨끗한 혼합기에 넣는다.
b. 600g 의 카본 파우더를 104℃ 에서 30분 동안 건조시키고, (460±1)g 의 카본 파우더의
무게를 측정하여 혼합기에 넣는다. 분진과 카본파우더를 5분 동안 혼합한다.
c. 분쇄한 무명 린터 125g 을 82℃ 에서 30분 동안 오븐 안에서 건조시키고, (100±1)g 의
무명 린터의 무게를 측정하여 약 20g 을 14 mesh ASTM E437(참고문헌 10) 채를 통해
혼합기에 넣는다. 분진-카본파우더-린터를 2분 동안 혼합한다. 20g 의 린터를 더 넣고
혼합하는 것을 반복하고, 100g 의 린터, 분진, 카본 파우더가 균일하게 될 때까지 혼합
한다.
그림 6-1 분진 혼합기
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6.3 종단필터
6.3.1 분진 공급 동안에서 에어필터 시험체를 통과한 시험 분진은 종단 필터를 이용하여 포
집해야 하며, 이러한 종단 필터는 세 가지의 형태가 있다. 첫 번째는 필터여재로 된 평판
구조 형태로 밀봉 플랜지들 사이에서 고정되어 있고 와이어 스크린으로 지지된 구조이다.
이러한 종류의 예가 그림 6-2에 도시화되어 있다. 두 번째는 필터 여재가 시험 덕트의 횡
단면 보다 더 넓게 여재를 사용할 수 있도록 해주는 주름 형태로 지지프레임 내에 삽입된
것으로 그림 6-3(좌)에 도시하였다. 세 번째는 소모성 카트리지 필터로서 그림 6-3(우)에
나타나 있다.
6.3.2 종단필터는 시험체에 공급된 시험 분진의 98% 를 보유해야 하며, 종단 필터와 필터
여재의 설계는 5.14의 사양을 만족해야 한다.
1. 여재 패드와 그리드/플랜지 치수는, 공차가 +3인 별표(*) 표시 치수를 제외한 필요 최소치이다.
2. 패드 길이를 연장하거나 넓히는 것은 가능하다. 최대 지지 그리드 와이어 간격은 51mm 이다.
3. 패드 방향은 변경할 수 있다. 각도 “A"는 9°부터 90° 까지 이다.
그림 6-2 종단 필터 : 평면 여재 형상, mm
그림 6-3 종단필터 : 주름형 교체 가능 여재 형상(좌), 카트리지 형상(우), mm
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7. 시험체의 선정과 준비
7.1 선정 절차
7.1.1 본 표준에 따르는 시험체는 7.1.3이나 7.1.4의 절차에 따라 선정되어 진다.
7.1.2 개발을 위한 시험이거나 시험 결과가 대외적인 발표에는 사용되지 않는 내부용의 경
우에서는 본 선정 절차는 적용되지 않는다.
7.1.3 시험체는 제조 공장의 조립라인이나 창고로부터 가져온 여섯 개 또는 그 이상의 에어
필터 제품 그룹으로부터 선정되어져야 한다.
7.1.4 시험체는 시험자가 공개 시장에서 조달 가능한 것이어야 한다.
7.2 시험체 시료의 준비
7.2.1 시험 시료는 제조업자의 권장사항에 따라 준비되어야 한다.
7.2.2 시험 시료의 중심선이 덕트 유동의 중심선과 일치하도록 시험 덕트에 설치되어야 한다.
7.2.3 시험 시료와 덕트 사이의 모서리 누설과 분진의 축적은 시료와 상류측 지지대 사이를
밀봉함으로써 최소화 할 수 있다.
8. 시험 절차
8.1 시험 유량
시험이 수행되고, 8.1.1이나 8.1.2에 명시된 유량에 대하여 결과 보고서가 작성된다.
8.1.1 MERV 보고서에 적합한 시험 공기 유량은 에어필터 시험체 적용 범위의 상한치에 있
어야 한다. 또한 시험유량은 다음의 면속도 m/s 중에 하나를 선택하고 시험체의 정면면적
m2 을 곱하여 산출한다.
0.60 2.50
1.25 3.20
1.50 3.80
1.90
8.1.2 만약 공기속도가 명시되지 않았다면, 2.5m/s 에 해당하는 유량으로 시험한다.
8.1.3 최종 공기저항이 명시되지 않았다면, 350Pa 의 저항으로 시험한다.
8.1.4 610mm × 610mm 단면적과 크기가 다른 시험체를 시험할 경우에는 선정된 면속도
를 유지하기 위해서 유량을 조절한다. 4.2.7을 참조한다. 조정된 유량은 선정된 면속도와
시험체의 정면면적의 곱과 같다.
8.2 시험 순서
시험체의 시험 순서는 다음과 같다.
a) 9.에 규정된 대로 유량 변화에 따른 초기 필터의 유량별 압력 손실
b) 10.에 규정된 초기 필터의 PSE
c) 10.에 규정된 종합적인 먼지가 점차적으로 쌓일 때 필터의 PSE
- 55 -
D = 노즐목 직경, mm
T = 노즐 벽면 두께, mm
그림 9-1 ASME 장-반경 유량노즐 치수(부록 7)
9. 유량에 따른 저항 측정
9.1 먼저, 덕트에 에어필터 시험체를 설치한다.
9.2 유량 노즐에 의해 측정된 유량을 설정하고 기록한다.(그림 9-1 참조)
본 표준에서 유량은 다음의 식으로 정의된다.
Q=1.1107× 10 -6C D 2 {ΔP/[ρ(1- β 4)]}0.5
(SI units)
Q= 5.9863 ×CD 2 {ΔP/ [ ρ ( 1 - β 4 ) ] }0.5
(I-P units)
여기서 기호들은 다음과 같다.
Q = 시험 유량, m3/s
C = 방출 계수 = 0.9975 - 6.53Re-5
D = 노즐목 직경. mm
W = 덕트 너비, mm
β = D/W
ΔP = 노즐 압력강하, Pa
ρ = 노즐입구에서 습공기 밀도, kg/m3
(그림 9-2를 참조하거나 9.의 참고문헌 12에 따라 값을 계산)
μ = 습공기의 동점성계수,
본 표준에서 이 값은 상수임 : 1.817×10-5Ns/㎥
Re = KρQ/μD = KRρQ/D, 여기서 KR= 5.504×107
- 56 -
그림 9-2 습공기 밀도 차트(참조 2) (단, 기압은 노즐 입구 측 절대압력임)
9.3 시험유량에서 노즐의 압력차는 최소한 100Pa 이어야 한다. 그리고 노즐 위치와 정압탭
은 그림 4-1을 따른다.
9.4 저항은 정압탭간에서 측정하며, 시험유량의 50%, 75%, 100% 및 125% 가 되는 최소
한 네 개의 유량에서 시험체의 저항을 측정하고 기록한다.
10. 입경별 제거 효율
하나의 단일 입자계수기에 연속적으로 일어나는 상류와 하류의 샘플링의 순서와 분석절차를
설명한다. 상류와 하류를 동시에 샘플링 하는 이중 입자 계수기 시스템에 대해서는, (a) 정
화 시간이 적용되지 않는 것 (b) 자료 분석에 사용된 상류측 계수가 “추정된”값 보다 “관찰
된” 값인 것을 제외하고 동일한 절차가 적용된다. 단일 및 이중 입자계수기를 위한 요구조
건은 동일하다.
10.1 부호와 첨자
10.1.1 부호
U = 각 크기 범위의 상류 계수
D = 각 크기 범위의 하류 계수
R = 상관비
P = 투과율
T = 샘플링 시간
ρg = 샘플의 표준편차
n = 샘플 세트의 수
t = t 분포 변수
- 57 -
10.1.2 첨자
I = 샘플수
o = 관찰된 값
c = 상관관계
b = 배경
t = 시험체
u = 상류측
d = 하류측
e = 추정된 값
lcl = 하한 신뢰 한계
ucl = 상한 신뢰 한계
n = 샘플 세트의 수
10.2 샘플링 시험
10.2.1 그림 10-1의 샘플링 패턴은 연속적으로 일어나는 상류 및 하류 샘플링 순서의 일순
회를 설명한다. 각 크기 범위에서 샘플 계수는 동일한 방법으로 다루어지며, 이 패턴은 모
든 PSE 시험에 적용된다.
10.2.2 10.3에서 10.7의 계산과 데이터 요구조건은 각 12개의 입경 범위에서 독립적으로
수행된다.
그림 10-1 샘플링 순서
10.3 상관비
10.3.1 상관비 R은 상류와 하류 샘플링 시스템 사이의 편차(bias)를 보정하는데 사용되어진
다. 상관비는 시험체를 검사하기 전에 시험 덕트에 시험체를 설치하지 않은 상태에서 하류
와 상류 입자 비에 의해 결정된다. 그리고 에어필터 시험체 PSE 시험의 유량 조건에서 실
시된다. 본 표준에서 사용된 상관비의 일반식은 에어필터 시험체 없이 입자 발생기의 작동
상태에서 다음과 같다.
류 입자농도하류입자 농도
- 58 -
10.3.2 배경 입자계수는 시험 입자를 발생시키기 전에 측정 된다. 상류와 하류 샘플링은 순
차적으로 수행되며, 먼저 상류 샘플 U1,o,b, 을 시작하고, 하류 샘플 D1,o,b이 뒤따르고, 앞 뒤
번갈아서 한다. 총 샘플링 회수와 시간들은 배경 샘플을 위하여 최종 상류샘플이 필요치 않
는 경우를 제외하고는 10.6.2에서의 데이터의 요구조건에 의해 결정된다. 본 시험에서 상류
와 하류의 샘플링 시간은 동일하다.
10.3.3 배경 입자 계수가 완료되면 입자발생기를 작동시킨다. 시험 입자를 안정화시킨 후에
샘플링을 시작한다. 상류샘플 U1,o,c,로 시작하고 하류샘플 D1,o,c가 뒤따른다. 부가적인 상류
샘플 U(n=1),o,c 가 마지막 하류샘플 Dn,o,c에 따라 수행될 수가 있다. 총 샘플수와 샘플링 시
간은 10.6.2의 데이터 요구조건에 의해 결정될 것이다. 상류와 하류의 샘플링 시간은 본 실
험에서는 같다.
10.3.4 요구된 상관 샘플링 시험이 완료되면, 입자 발생기를 멈추고 배경 샘플링을 반복한다.
10.3.5 다음의 상관비는 10.6.1에 따라 계산된다.
10.4 투과율
10.4.1 에어필터 시험체의 투과율을 시험하기 위하여 시험체를 설치한다. 투과율 P는 시험
체를 통과하는 입자의 분율이다. 그리고 투과율의 일반적인 표현식은 입자 발생기가 작동되
고 있고 에어필터 시험체가 작동되는 경우에서 다음과 같다.
P= 하류입자농도상류입자농도
10.4.2 시험 입자를 발생시키기 전에 배경 입자계수를 측정한다. 상류와 하류 샘플링은 순
차적으로 되고, 상류 샘플 U1,o,b로 시작하여 하류 샘플 D1,o,b 가 뒤따르고, 앞 뒤 번갈아서
수행한다. 총 샘플수와 샘플링 시간은 배경 샘플링을 필요하지 않는 경우만을 제외하고
10.6.4의 데이터 요구조건에 의해 결정될 것이다. 상류 샘플링시간 Tu 와 하류 샘플링 시간
Td 사이의 차이는 허용될 수 있다.
10.4.3 배경 입자계수의 측정이 완료되면 입자 발생기의 작동을 시작한다. 시험 입자가 안
정화된 후에 상류 샘플 U1,o,t를 먼저, 하류 샘플 D1,o,t를 나중에 샘플링 한다. 마지막 하류
샘플 Dn,o,t를 따르는 상류 샘플 U(n+1),o,t를 추가로 측정한다. 샘플링 시간 Tu 와 Td 는 배경
샘플링에 사용된 것과 동일하다.
10.4.4 입자 발생기를 멈추고 배경 샘플링은 투과 샘플링 시험의 세트가 끝난 후에 반복하
여 시험한다.
10.4.5 이상으로 부터 에어필터 시험체의 투과율는 10.6.3에 따라 계산된다.
10.5 입자제거효율
10.5.1 본 표준에서, PSE의 일반식은 다음과 같다.
PSE=(1-하류 par ticle concentration상류 par ticle concentration
)×100 = (1- P)×100
10.5.2 시험체의 입자제거 효율은 10.6.5에 따라 계산된다.
10.6 데이터 정리
10.6.1 상관비 데이터 정리
- 59 -
10.6.1.1 두개의 샘플로부터 얻어진 상류 계수 농도를 평균하여 하류 계수 농도가 취해진
동일 시간에 대하여 다음과 같이 상류 농도 평가 값을 구한다.
U i, e, c=U i, o, c+ U ( i + 1), o, c
2(10-1)
10.6.1.2 상관관계 입자 시험 발생 전후에서 배경 입자계수는 다음과 같이 간단히 평균하여
구할 수 있다.
U b=∑
i = 1→nU i, o, b
n
(10-2)
D b =∑
i = 1→ nD i, o, b
n
10.6.1.3 상관비는 관찰된 하류계수, 추정된 상류 계수, 평균 하류 배경 계수, 그리고 평균
상류 배경 계수를 사용함으로써 각 상류와 하류 샘플 세트에 대해서 계산된다.
R i=D i, o, c- D b
U i, e, c- U b
(10-3)
10.6.1.4 이 상관비는 다음과 같이 평균하여 최종 상관비를 구한다.
R =∑
i = 1→ nR i
n (10-4)
10.6.1.5 상관비의 표준편차는 다음 식으로 계산된다.
δ c =∑
i = 1→ n( R i - R ) 2
n - 1(10-5)
10.6.1.6 배경 계수의 표준편차는 다음 식으로 계산된다.
δ u , b =∑
i = 1→ n(U i, o, b- U b )
2
n - 1(10-6)
δ d, b =∑
i = 1→ n( D i, o, b- D b )
2
n - 1
10.6.1.7 상관값의 95% 신뢰한계는 표 10-1에 주어진 n에 대한 분포변수 t를 사용하면 다
음 식으로 산출된다.
R lcl= R- δ c․tn
(10-7)
R ucl= R+ δ c․tn
(10-8)
10.6.1.8 배경 입자 계수의 95% 상한 신뢰한계는 표 10-1에 주어진 n에 대한 분포변수 t
를 사용하면 다음 식으로 산출된다.
U b, ucl= U b+ δ u, b․tn
(10-9)
D b, ucl= D b+ δ d, b․tn
(10-10)
- 60 -
10.6.2 상관비 데이터 수용기준
10.6.2.1 상관비 오차 한계
상관관계 샘플 실행수 n는 세 개 이상이며 다음 조건을 충분히 만족시켜야 한다.
δ c․tn
≤0.05 ,입자크기범위 1-8에서 (10-11a)
δ c․tn
≤0.10 ,입자크기범위 9-10에서 (10-11b)
δ c․tn
≤0.15 ,입자크기범위 11-12에서 (10-11c)
10.6.2.2 상관비의 크기에 대한 한계
상관비는 표 5-1에 명시된 필요조건을 만족해야한다.
10.6.2.3 상관비 최대 배경 계수
상류와 하류 배경계수의 상한 95% 신뢰한계는 입자 발생기가 작동하고 있을 경우 추정된
상류계수 평균의 5% 보다 작아야 한다.
D b, ucl, U b, ucl≺∑
i = 1→nU i, e, c
n․20(10-12)
10.6.2.4 상관비 최소 평균 상류 계수
추정된 상류 계수의 합은 500과 같거나 더 커야한다. 만약 충분한 수가 얻어지지 못하면
샘플시간이나 입자 농도를 증가시켜야 한다. 입자 농도는 5.6에 의해 결정된 입자 계수의
농도한계를 넘지 않아야 한다.
∑i = 1→ n
U i, e, c≥500 (10-13)
10.6.3 투과율 데이터 정리
10.6.3.1 처음 두 샘플로부터의 상류 계수는 하류 계수와 동시에 발생하는 상류 계수의 추
정치를 얻기 위해 평균하여 구한다.
U i, e, t=U i, o, t+ U ( i + 1), o, t
2(10-14)
10.6.3.2 투과율 시험 전후의 배경농도 계산은 간단하게 평균하여 구한다.
U b=∑
i = 1→nU i, o, b
n(10-15)
D b=∑
i = 1→nD i, o, b
n
10.6.3.3 측정된 투과율은 각 상류와 하류 세트에 사용된 관찰된 배경 계산, 상류 계산, 평
균 하류 배경 계산, 평균 상류 배경 계산, 상류 샘플링시간, 하류 샘플링 시간을 사용함으로
써 계산된다.
P i, o =D i, o, t- D b
U i, e, t- U b
․T u
T d
if D b, ucl≤ 0.05∑
i = 1→nU i, o, t
n․ ( T d
T u) (10-16a)
P i, o =D i, o, t
U i, e, t
․T u
T d
if > D b, u cl 0.05∑
i = 1→ nU i, o, t
n․ ( T d
T u) (10-16b)
- 61 -
10.6.3.4 관찰된 투과율을 평균하여 평균 관찰 투과값을 구한다.
P o =∑
i = 1→ nP i, o
n (10-17)
10.6.3.5 관찰된 투과율의 표준편차는 다음 식으로 결정된다.
δ t=∑
i = 1→n( P i, o- P o)
2
n-1(10-18)
10.6.3.6 관찰된 투과율은 최종적인 투과를 산출하기 위해서 상관비에 의해서 보정된다.
P =P o
R(10-19)
10.6.3.7 상관비의 표준편차는 총 오차를 결정하기 위해 관찰된 투과의 표준편차와 합쳐지
게 될 것이다.
δ = P․ ( δ c
R )2
+ ( δ t
P o)
2
(10-20)
표 10-1 t-분포표 (참조 13)
샘플 수, n자유도
v - n = 1t
3 2 4.303
4 3 3.182
5 4 2.776
6 5 2.571
7 6 2.447
8 7 2.365
9 8 2.306
10 9 2.262
11 10 2.228
12 11 2.201
13 12 2.179
14 13 2.160
15 14 2.145
16 15 2.131
17 16 2.120
18 17 2.110
19 18 2.101
20 19 2.093
21 20 2.086
22 21 2.080
23 22 2.074
24 23 2.069
25 24 2.064
26 25 2.060
27 26 2.056
28 27 2.052
29 28 2.048
30 29 2.045
무한 무한 1.960
- 62 -
10.6.3.8 투과의 95% 신뢰한계는 표 10-1에 주어진 n의 분포변수인 t를 사용함으로써 다
음 식으로 결정된다.
P lcl= P-δ․tn
(10-21)
P ucl= P+δ․tn
(10-22)
10.6.3.9 배경 계수의 표준편차와 상한 95% 신뢰한계는 식 10-6, 10-9, 10-10을 사용함
으로써 결정된다.
10.6.4 투과율 데이터의 수용기준
10.6.4.1 투과율 오차 한계
샘플을 수행하는 실행 개수 n은 세 개 이상이며 다음 조건을 충분히 만족시켜야 한다.
δ․tn
≤0.07․P ,입자크기범위 1-8에서 (10-23a)
δ․tn
≤0.15․P ,입자크기범위 9-10에서 (10-23b)
δ․tn
≤0.20․P ,입자크기범위 11-12에서 (10-23c)
만약 위의 조건이 만족되지 않는다면 투과율의 상한 신뢰한계 P ucl 는 그 크기 범위에서
효율을 계산하는데 이용될 것이다.
10.6.4.2 투과율 최대 배경 계수
상관 시험과 입자 투입 전 시험을 위한 상류와 하류 배경계수의 상위 95% 신뢰한계는 입
자 발생기가 작동될 때 추정된 상류계수 평균의 5% 보다 작을 것이다.
D b, ucl, U b, ucl≺∑
i = 1→nU i, e, t
n․20(10-24)
10.6.4.3 투과율 최소 상류 계수
추정된 상류 계수의 합은 500과 같거나 더 커야한다.
∑i = 1→ n
U i, e, t≥500 (10-25)
10.6.5 입자제거효율
입자크기 제거효율 PSE는 다음의 식으로 결정된다.
PSE=(1-P)×100 (10-26)
10.7 분진 부하와 입경별 제거효율 시험
10.7.1 시험 절차
10.7.1.1 시험 유량은 8.1에 의해 선택되고, 최종저항은 최종 저항이 초기저항의 2배 이상
일 경우를 제외하고는 표 12-1을 사용하여 선택한다.
10.7.1.2 입경별 제거효율측정은 분진부하에 따른 효율곡선을 구하기 위해서 분진부하과정
동안 수행된다. 제거효율 곡선은 일부분 또는 시험 프로토콜의 모든 입경 범위에서 그려진
다. 제거효율 측정은 분진부하 과정 동안 다음의 시점에서 측정한다.
a) 분진을 투입하기 전
b) 30g의 분진을 투입한 초기 조건 단계 후 또는 시험체의 압력강하가 10Pa 증가, 어느 것
- 63 -
이든 먼저 발생하는 시점
c) 분진을 투입하여 유량 저항한계에서 규정된 종말점과 시작점 사이 1/4, 1/2, 3/4가 되는
시점
d) 규정된 종말 저항 한계에 도달한 시점
10.7.2 분진부하 방법
10.7.2.1 분진 공급기는 공급기의 노즐이 혼합 오리피스 입구의 중심선에 위치하고, 노즐
끝단이 오리피스 평면에 위치하도록 설치되어야 한다. 입자 샘플링을 정지하고 입구를 밀봉
하여 투입 분진이 샘플러로 유입되는 것을 막는다.
10.7.2.2 분진 1회 투입량을 ± 0.1g 까지 무게를 측정하라.
10.7.2.3 측정된 분진을 분진 트레이에 균일하게 분포시킨다. 분진은 시험에 70±7mg/m3
의 농도로 투입될 정도의 깊이로 분포시킨다.
10.7.2.4 시험 덕트 송풍장치를 가동시키고 시험 유량을 조절한다.
10.7.2.5 분진 공급기의 가열 램프를 가동시키고, 공기압 조절기를 조정하여 분진 공급기에
요구되는 벤츄리 유량 (0.0068 ± 0.0002) m3/s)를 맞춘다. 이 조건은 분진 공급 기간 동안
유지되어야 한다. 분진 공급기 트레이 작동을 시작하라.
10.7.2.6 시험 유동을 시험 덕트 유량의 ± 2% 에서 유지시킨다. 30초 동안 분진 공급기를
진동시키거나 톡톡 두드린다.
10.7.2.7 공급기 트레이와 벤츄리 유동을 정지시킨다. 시험 덕트 유량을 계속 가동한 상태
에서, 시험체로부터 멀리 떨어진 비스듬한 방향으로 압축공기를 분사하여 시험체의 상부 덕
트 내의 부착 분진을 비산시킨다. 시험체의 유동 저항을 기록한다.
10.7.2.8 최종 유량 저항의 1/4 에 도달하기 위해 더 많은 분진 투입이 필요하다면,
10.7.2.2에서 10.7.2.7의 과정을 반복한다. 다음 PSE 시험을 수행하기 전에 분진의 추가 공
급을 완료시킨다.
10.7.2.9 시험 덕트 유동을 정지하고 시험 덕트의 종단필터를 제거한다. 시험체와 종단필터
사이에서 시험 덕트에 남아있는 모든 시험 분진을 제거한다.
10.7.3 먼지 이동에 대한 조정(부하 분진의 재비산)
10.7.3.1 20분간 덕트 내 유동을 유지시킨다. 각 입경범위에서 소실율(release rate)이 5%
이하이면 20분 보다 작은 시간도 가능하다.
10.7.3.2 본 표준에서, 소실율은 특정 입자크기에서 제거효율을 측정하는 동안 시험체에 공
급되는 상류입자 에어로졸의 평균 개수에 대한 분진부하 증분이후 필터로부터 방출 소실되
는 시험분진의 개수의 비이다.
(a) 부하 분진의 소실율 :
소실율(%) = D b, ucl
∑i = 1→n
U i, o, u
n
․T u
T d
100 (10-27)
10.7.3.3 특정한 크기 범위의 시험체의 효율이 음수로 나타난다면 결과 보고서에는 0% 로
기록한다.
10.8 분진 부하 시험 결과 보고
10.8.1 분진 부하 시험의 결과는 시험체에 대한 PSE 곡선들의 형식으로 보고된다.
a) 초기 상태
b) 분진 투입 증가 이후 4개의 곡선
- 64 -
c) 최종 상태
표 10-2 입경 범위 그룹
평균최소 PSE 지시값대응하는 입경범위 그룹,
㎛E1 0.30~1.0E2 1.0~3.0E3 3.0~10
10.8.2 10.8.1로 부터 작성한 여섯 개의 효율 곡선에 12개의 입경범위에서의 각각의 최소
PSE를 그림으로 해서 복합 최저 효과 곡선을 작성한다.
10.8.3 표 10-2로 부터 3가지 크기 범위의 그룹에 대하여 10.8.2에서 산출되는 4개의 데이
터 점의 평균을 구하고, 그 결과인 3개의 평균 최소 PSEs(E1,E2,그리고E3)를 보고서에 작성
한다.
10.8.4 시험 결과는 11.의 형식에 따라 보고된다. 그리고 시험체의 MERV는 12.에 따라 결
정된다.
11. 결과 보고
11.1 시험결과는 본 표준에서 제시한 보고 형식에 맞추어 보고된다. 그림 11-1a 부터
11-1d는 하나의 완성된 시험보고서의 예를 보여주는 것이다. 엄격한 형식은 요구되지 않으
나 보고서는 다음의 항목들이 포함되어져야 한다.
11.2 성능 시험 보고서의 요약서는 다음의 정보들이 포함되어야 한다.
a) 시험기관의 기관명과 위치
b) 시험 일자
c) 시험자의 성명
d) 입자 계수기의 제조원과 모델 번호
e) 시험체의 생산자 이름 (또는 생산자와 다를 경우 판매처의 이름)
f) 샘플의 구입방법
g) 시험체 에어필터의 제원
(1) 상표 및 모델 번호
(2) 구조의 물리적인 묘사(여재의 총면적, 주름(pleat)의 개수, 깊이 등)
(3) 정면 규격과 깊이
(4) 섬유 여재식 에어필터의 경우;
a. 여재의 형상과 색깔
b. 여재 실면적
c. 입자 부착 형식과 양 (알 수 있다면 기입)
d. 정전기력 (알 수 있다면 기입)
(5) 다른 어떤 적절한 묘사할만한 특징
h) 생산자에 의해 제시되는 작동 데이터
(1) 보고서에서의 시험조건 : 유량과 최종저항
(2) 초기 및 최종 저항
- 65 -
(3) 기타 제공되는 작동 데이터
I) 시험 데이터
(1) 시험 공기온도와 상대 습도
(2) 유량
(3) 시험 입자의 종류 및 성상
j) 저항도 시험 결과
(1) 초기 저항도
(2) 최종 저항도
k) 성능 곡선
(1) 그림 11-1b, 시험 유동의 50% 에서 125% 까지의 초기 유동 저항 곡선
(2) 그림 11-1c, 시험체의 초기 및 5개 분진 부하 단계에 대한 PSE 곡선
(3) 그림 11-1c, k-2의 6개 측정결과로부터 얻어진 최소 PSE 복합 곡선
l) 최소 효율보고값(MERV)
(1) 0.30㎛ 에서 1.0㎛ 까지 4가지 크기범위의 최소 PSE 평균(E1)
(2) 1.0㎛ 에서 3.0㎛ 까지 4가지 크기범위의 최소 PSE 평균(E2)
(3) 3.0㎛ 에서 10㎛ 까지 4가지 크기범위의 최소 PSE 평균(E3)
(4) 시험체에 대한 MERV
11.3 요약 보고서에 시험 데이터를 포함시키는 것은 선택 사항이다. 만약, 데이터가 제공된
다면 여섯 개의 시험이 작동되는 동안 기록된 모든 데이터 값으로 구성되어야 하며 그림
11-1d 와 유사한 형식이 된다.
- 66 -
_____ 페이지의 1
ASHRAE 표준 52.2 에어필터 성능 보고 요약서
(본 보고서는 사용된 시험체에 한해서 적용된다.)
시험기관 데이터
보고서 번호_____________________ 시험 번호____________________ 날짜 ____________________
시험 기관_____________________________________________________________________________
시험자________________________________감독______________________________________________
입자 계수기: 브랜드________________________________모델__________________________________
시험체 제조사 데이터
제조사 __________________________________________________________________________________
제품명_______________________________________모델________________________________________
시험 의뢰인______________________________________________________________________________
샘플링 대상______________________________________________________________________________
카탈로그 등급: 기류 속도____________________초기 압력 저하_______________________________
지정된 시험 조건: 기류 속도________________________________________________________
최종 압력 손실____________________면 속도____________________________________________
시험체 설명
치수:___________________높이__________________폭______________________깊이________________
일반 명칭__________________________________여재 유형____________________________________
유효 여재 면적_______________________________여재 색상________________________________
접착제 양과 유형__________________________________________________________________________
기타 특성_________________________________________________________________________________
시험 조건
기류 속도_________________________________온도______________________RH___________________
시험 에어로졸 유형____________________________
최종 압력 손실____________________________면속도____________________________________
비 고_____________________________________________________________________________________
저항 시험 결과
초기 저항도_________________________최종 저항도__________________________________________
최소 효율 보고 데이터
복합 평균 효율 E1_______________E2_________________E3_____________________
표준 52.1에 따른 에어필터 평균 중량집진효율 ________________________
장치에 대한 최소효율보고값(MERV):
___________________________________
그림 11-1a 에어필터 성능 보고 요약서 예
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그림 11-1b 공기유량에 따른 시험체 저항
(그림은 공기유량 0.93m3/s 의 시험체에 대한 것임)
그림 11-1c 입자 크기에 따른 제거효율
- 68 -
표준 52.2
최소 효율
보고값(MERV)
복합 평균 입자 크기 효율,%
크기 범위, ㎛
평균 중량
집진효율, %,
표준 52.1
방법
최소 최종 저항
범위 1
0.30-1.0
범위 2
1.0-3.0
범위 3
3.0-10.0Pa in. H2O
1 n/a n/a <20 <65 75 0.3
2 n/a n/a <20 65≤<70 75 0.3
3 n/a n/a <20 70≤<75 75 0.3
4 n/a n/a <20 75≤ 75 0.3
5 n/a n/a 20≤<35 n/a 150 0.6
6 n/a n/a 35≤<50 n/a 150 0.6
7 n/a n/a 50≤<70 n/a 150 0.6
8 n/a n/a 70≤ n/a 150 0.6
9 n/a <50 85≤ n/a 250 1.0
10 n/a 50≤<65 85≤ n/a 250 1.0
11 n/a 65≤<80 85≤ n/a 250 1.0
12 n/a 80≤ 90≤ n/a 250 1.0
13 90≤ 90≤ n/a 350 1.4
14 75≤<85 90≤ 90≤ n/a 350 1.4
15 85≤<95 90≤ 90≤ n/a 350 1.4
16 95≤ 95≤ 95≤ n/a 350 1.4
□ 에어필터에 대한 시험 데이터 □ 부하 단계 번호 _________________
크기 범위
번호
기하학적 입자 크기
범위 평균, ㎛샘플 수 상류 평균 계수 하류 평균 계수
계산 입자
크기 효율, %
1 0.35
2 0.47
3 0.62
4 0.84
5 1.14
6 1.44
7 1.88
8 2.57
9 3.46
10 4.69
11 6.20
12 8.37
그림 11-1d 시험 결과 보고서 형식
표 12-1 최소효율보고값(MERV) 변수
주) 최소 최종 저항은 초기 저항의 2배이거나, 위의 명시한 값 가운데 더 큰 숫자로 한다. 10.7.1.1 참조.1)
45) 명시된 최소 최종 저항은 실제 이용을 위한 권고가 아니라 최소 효율을 판단하기 위한 시험용이
다. 예를 들어, 주택용 에어필터는 본 표준에서 요구하는 것에 비해 낮은 최종 저항으로 변경하거나
청소할 수 있다. 본 표준 부록 A, 섹션 A3.1 참조
- 69 -
12. 시험체에 대한 최소효율보고값(MERV)
12.1 시험체에 대한 최소효율보고값(MERV)는 8.1을 따라 선택된 생산자가 지정한유량에서
의 시험으로부터 산출된 3개의 평균 PSE에 기초를 두고 있다. 분진 부하시험은 10.7의 방
법과 절차에 의하고 시험결과의 보고는 10.8에 의한다.
12.2 시험체에 대한 최소 최종 저항은 표 12-1에 의한다. 최종 저항이 항상 같을 때나 초
기 저항 값의 2배보다 클 때는 제외한다.
12.3 지정된 입경 범위의 최소효율보고값과 보고 목적인 최종 저항은 표 12-1을 따라야 한
다. 보고를 위해 이 시스템을 사용하기 이전에 MERV1에서 MERV4를 가지는 에어필터들은
ANSI/ASHRAE standard 52.1-1992(참고문헌 2)의 분진포획법에 따라 시험된다.
12.4 이 보고서는 시험체의 MERV와 시험유량을 동시에 복합하여 나타내야 한다. (즉, 0.93
의 MERV 10는 0.93m3/s 의 유량 조건에서 MERV 10인 에어필터를 나타낸다.)
13. 참조 표준
1) See information reference list in Appendix G.
2) ANSI/ASHRAE Standard 52.1-1992. Gravimetric and Dust-spot Method for Testing
Air-cleaning Devices Used in General Ventilation for Removing Rarticulate Matter.
3) See informative reference list in Appendix G.
4) ASME PTC(Performance Test Code) 19.5-72 Application, Part II of Fluid Meters,
Sixth Edition 1971- Interim Supplement on Instruments and Apparatus, American
Society of Mechanical Engineers. 345 E. 47th St., Nwe York, NY 10017, 1959.
5) ANSI/ASME N510-1989, Testing of Nuclear Air Treatment Systems, American
Society of Mechanical Engineers. 345 E. 47th St, New Youk, NY 10017,1989.
6) SAE Standard J726, Air Cleaner Test Code, Society of Automotive Engineers
International, 400 Commonwheath Drive, Warrendale, PA 15016,1993.
7) ASTM Standard D3765. Test Method for Carbon Black CTAB Surface Area.
American Society for Testing and Materials, 1916 Race Street. Philadelphia, PA 19103,
1995.
8) ASTM Standard D2414, Test Method for Carbon Black Diburyl Phthalate Adsorption
Number, American Society for Testing and Materials, 1916 Race Street, Philadelphia,
PA 19103, 1996.
9) ASTM Standard D3265. Test Method for Carbon Black Tint Strength, American
Society for Testing and Materials. 1916 Race Street, Philadelphia, PA 19103, 1995.
10) ASTM Standard E 427:1992, Industrial Wire Cloth and Screens (Square Opening
Series), American Society for Testing and Materials, 1916 Race Street, Philadelphia,
PA 19103, 1992.
11) See informative reference list in Appendix G.
12) ANSI/ASHRAE Standard 51-1985, Laboratory Method for Testing Fan for
Rating(AMCA Standard 210-85).
13) See informative reference list in Appendix G.
14) See informative reference list in Appendix G.
15) See informative reference list in Appendix G.
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부록 A 해설서
본 부록에 포함된 문제들 가운데 중요한 해설은 시험 덕트의 곡관과 물리적 입자 크기의 사
용, 공기역학적 입자 크기, 백색 광산란 입자크기, 분진 부하와 최소 효율 보고, 표준이 적
용되는 입자 크기 범위, 시험 에어로졸 선택, 라운드-로빈 시험 등에 관한 것이다.
A1. 시험 덕트의 곡관
시험 덕트는 시험 장치 하류 곡관이 180° 가 되도록 구성할 수 있다. 곡관은 다음과 같은
용도로 사용한다.
a. 곡관은 상대적으로 상류 위치에 인접하게 하류 샘플 위치를 도입하여, 입자 계수기에
대해 짧은 샘플 라인을 허용한다. 물리적 크기와 기류 속도가 관련되기 때문에, 시험
덕트의 입자 손실은 일반적으로 단위당 길이가 상대적으로 낮고 샘플 아인에서는 상대
적으로 높을 것이다. 곡관과 추가 덕트 길이는 샘플 라인 길이를 단축시킬 수 있기 때
문에 전체적인 입자 손실은 줄어든다.
b. 곡관은 전반적인 시험 덕트의 길이를 감소시고 시험실 내 배치를 촉진시킨다.
A2. 분진부하와 최소 효율 보고
A.2.1 표 12-1의 최종 저항과 최종 저항을 달성하기 위한 분진부하는 에어필터의 최소 효
율이 발생하는 점을 확인하기 위한 수단에 불과하다. 이들은 사용 권고로 사용되거나 실제
사용 수명을 표시하기 위한 것이 아니다. 일부 에어필터는 청소 시 효율이 가장 낮고(예,
드라이 미디어 필터), 다른 방식의 에어필터는 청소할 때 효율이 가장 높다가 부하가 될 때
꾸준히 저하된다(예, 평판 전기집진식 에어필터). 일부 에어필터는 부하가 시작되면 효율이
떨어질 수 있으며(예, 정전여재), 일부는 낮게 시작한 다음 부하가 되면서 효율이 올라가지
만 결국 먼지를 재비산할 수 있다.(예, 점성 고속분사 필터)
A2.2 정전 현상 고려사항 : 본 표준에 명시하는 시험 덕트와 부하 절차는 실제 미립자 부하
를 대표하지 않으며, 성능을 강화하기 위해 정전기 현상에 의존하는 에어필터에 유리하거나
불리할 수 있다. 정전기 현상은 자연현상이거나 제조 중에 매체에 부과할 수 있다. 일렉트
릿 필터를 시험하기 위한 대체 방법의 사례로, 북유럽 국가의 여과 당국은 섬유 일렉트릿
필터 재료의 대전-제거 효율을 다루는 기법을 개발했다(참조문헌 A1).
A2.3 ASHRAE 기술 위원회 2.4는 실제 이용 시 최소 효율을 표현하기 위한 부하 시험 방
법을 새로 개발하기 위한 연구 프로젝트(ASHRAE 1190-RP)에 기금을 지원했다. 본 방법은
현재 공개 검토를 거치고 있다.
A3. 입자 크기 범위의 선택
A3.1 이 절은 본 표준에서 적용되는 입자 크기 범위 0.30㎛ 부터 10㎛ 의 선택에 대한 배
경 정보와 근거를 소개한다. 이러한 현안은 본 표준의 토대가 되는 ASHRAE 연구 표준
671-RP(참조문헌 A2)의 개발과 모니터링을 거치는 동안 뿐만 아니라, 본 표준을 작성한 위
원회의 심의를 거치는 동안 철저한 토의를 거쳤다.
A3.2 크기 상한 10㎛ 은 인체 건강과 공기 취급 장비에 악영향을 주는 자극 및 방해 입자
를 제거하는 에어필터의 능력을 평가하기 위하여 선택되었다. 이 크기의 입자는 코에 들어
가면 자극이나 알레르기 반응을 유발할 수 있다. 이러한 입자는 표면과 장비를 오손할 수도
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있다. 이러한 오염입자는 공조덕트 배관내의 미생물 성장에 영양소를 제공하거나 덕트 부식
을 초래할 수 있으며, 이는 모두 실내 공기질(IAQ) 저하에 영향을 끼친다. ANSI/ASHRAE
Standard 62.1 “Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality"(청정 실내 공기질을 위한
환기) 표준의 상임위원회인 ASHRAE SSPC 62에 의하면, 공기 취급 시스템과 장비의 오염
을 방지하기 위하여는 큰 입자의 여과가 필요하다고 알려져 있다. 10㎛ 크기의 입자를 제거
하는 일부 에어필터는 표준안 ANSI/ASHRAE Standard 52.2 방법을 이용하여 시험할 수 있
지만, 다른 에어필터는 표준 52.1-1992의 집진 방법에 따른 시험이 필요하다.
A3.2.1 3㎛ 혹은 5㎛ 제거효율로 부터 10㎛ 효율을 외보간하여 추정하는 것이 타당성이 있
다고 알려져 있다. 하지만 671-RP에서는 저효율 에어필터 매체에서 5 내지 10㎛ 입자의
“반등(bounce)”을 고려해야 한다는 것이 입증되었다. 표준 52.2 시험 보고서는 에어필터의
입자 반등을 표시한다. 이에 대하여는 본 표준의 참조용 부록 C. “시험 보고서 판독 방법”
을 참고할 수 있다.
A3.2.2 HVAC 시스템의 재순환 공기는 고농도의 큰 입자를 포함할 수 있다. 최대 10㎛ 의
입자를 흡입하면 IAQ의 건강 관련 측면에 악영향을 준다(참조문헌 A3). 다양한 알레르겐,
균류, 바이오에어로졸은 크기 범위가 3㎛ 내지 10㎛ 이다(참조문헌 A4). 대형 입자는 바이
러스나 소형 바이오에어로졸의 담체가 될 수도 있다.
A3.2.3 10㎛ 크기 한도의 선택에 추가적인 요인도 영향을 미쳤다. 10㎛ 이상의 입자는 에
어필터에 전달될 만큼 실내 공간에 오래 머무르는 경우가 드물다. 또한 큰 입자는 빠른 침
강 속도를 가지므로 에어필터 시험을 하는 동안 균일한 에어로졸을 발생시키고 유지시키기
가 어렵다.
A3.3 0.30㎛ 을 하한으로 선택하는 주요 이유는 시험 시설이 다양한 기성 상용 입자 계수
기를 선택하도록 허용하는 것이다. 예를 들어, 백색광 산란 광학 입자 계수기는 일반적으로
다분산성 에어로졸에 대한 단일 반응이 뛰어나며, 대부분이 하한 크기 한도 0.30㎛ 의 측정
이 가능하다. 시험을 위해 고가의 맞춤형 입자 계수기를 이용할 필요는 없다. 추가 고려사
항은 상한 대 하한 입경 범위 비율인데, 대다수 입자 계수기의 경우 30 정도이다. 10㎛ 이
크기 상한인 경우, 하한은 0.30㎛이 되어야 한다. 여러 가지 측정기기 필요 문제와 비용 및
추가 오류원 문제 등을 피하기 위하여 이 비율이 중요하다.
A3.4 마지막으로, 기타 입자 크기 제거 효율 표준(일부 표준은 본 부록에서 초안 형태로 제
시된다)은 이러한 크기 범위나 그와 근접한 범위를 명시한다. 본 표준은 입자 크기 최대 10
㎛ 을 다루는 SAE J1669(초안), 승객 객실 에어 필터 시험 표준(참조문헌 A5)과 범위가
0.20㎛ 부터 >5㎛ 인 Eurovent 4/9-1993(참조문헌 A6), SAE(ISO) 시험 분진에 대한 물리
적 직경 범위가 약 0.30㎛ 부터 10㎛ 에 해당하는 공기 역학 직경 크기 범위 0.50㎛부터
15㎛ 을 포함하는 ISO/TC2/SC 7N 55, 자동차 승객 객실 에어 필터(참조문헌 A7) 등이 있다.
A4. 시험 에어로졸 입자로 염화칼륨의 선정
A4.1 표준 모니터링 위원회와 연구 계약업자의 합의에 따라 ASHRAE 표준 연구 위원회
671-RP에 대한 시험 에어로졸로 염화칼륨(KCI)을 미세입자를 선정하였다. 이 같은 결정은
차후 표준실행 위원회의 전폭적인 지지를 얻었다.
- 72 -
A4.2 자연적인 주변 실외(대기) 공기가 시험용 에어로졸로 선호되었으나, 다음과 같은 이유
로 사용할 수 없었다.
a) 실외 대기는 통계상 유의미한 3㎛ 이상의 입자 수량이 부족하다. 본 표준의 입자 크기
범위는 최대 10㎛ 의 크기를 포함한다.
b) 지리적 위치가 다양한 연구기관 실험실이나 동일한 연구기관이라도 다양한 시기에 재현
가능한 시험 데이터를 확보하기 어렵기 때문에, 주변 에어로졸의 화학적 구성과 에어로
졸의 크기 분산 및 농도, 시험 용품의 엄격한 제어를 파악하기가 불가능하다. 실행위원
회는 성능 변수를 강조하여 하드웨어 제약요인을 완화하기로 결정했다.
c) 3㎛ 이하의 고농도 입자는 입자 계수기에 과부하를 줄 수가 있으며, 입자 크기와 형태가
일관성이 없을 경우 측정 오류를 유발할 수 있었다.
A4.3 염화칼륨 입자는 쉽게 생성할 수 있고, 비용이 저렴하고, 흔히 구입할 수 있으며, 건
강에 양호하기 때문에 다른 합성 시험 에어로졸에 비해 장점이 많다. 염화칼륨은 다분산 에
어로졸로 임계 상대 습도가 높다. 본 해설서는 기존에 고려된 기타 시험 에어로졸에 대해서
추가적으로 기술한다.
A4.3.1 단분산 PSL(폴리스티렌 라텍스) 구를 사용하면 중요한 입자 크기에 대한 시험을 반
복하게되며, 0.30㎛ 에서 10㎛ 까지의 효율 곡선을 얻기 위해서는 시간이 증가되어야 한다.
단분산 PSL 에어로졸은 소규모 시험 장비에서 계기 교정에 흔히 사용되지만, 본 표준에
명시한 시험 기류에 대해 충분한 농도로 에어로졸을 생성하기도 어렵다.
A4.3.2 다분산 PSL 구나 기타 다분산 입자는 표준화되지 않았거나 정의되지 않았다. 특히
여기서 라텍스 수지는 수용성이 아니기 때문에 세척이 어려울 수가 있다.
A4.3.3 고상 에어로졸 입자는 주로 에어필터에 심각한 문제를 초래하기 때문에 본 표준에
적합했다. 이러한 입자는 흔히 집진부 표면(예, 섬유)에서 “반사” 되어 투과 가능성을 증가
시킨다. 3㎛ 이상의 입자 크기가 반사될 가능성이 가장 크다.
A4.3.4 염화나트륨도 고려되었지만, 용액의 물방울을 건조시키기 위해 대기의 상대 습도를
55% 이하로 엄격하게 통제해야 하기 때문에 선택되지 않았다. KCl 물방울은 70% 이하의
상대 습도에서 고상 입자로 건조된다.
A5. 라운드 로빈 시험
A5.1 본 표준의 일차 공개 검토 초안에 대한 논평자를 비롯하여 다양한 사람들이 표준을
발행하기 전에 라운드 로빈 시험이 필요하다는 의견을 피력했다. 위원회는 아래와 같은 이
유 때문에 이를 반대했다.
a) 이 방법은 ANSI/ASHRAE 표준 52-68(및 후속 개정안)이 지니지 못하고 있는 장점인,
ASHRAE 연구 프로젝트 671-RP를 토대로 한다.
b) 동 표준에는 광범위한 데이터 품질 기준이 포함되었다.
c) 이와 유사한 방법에 대해 가장 최근의 유리한 라운드 로빈의 SAE 경험과 0.20㎛ 부터
0.50㎛ 범위의 입자 크기 효율 시험에 대한 유럽의 경험은 방법의 효력을 나타낸다.
d) 표준이 인정 및 발표되기 전에 여러 연구기관들이 고가의 시험 장비를 구축해야 한다고
확신하고, 즉시 시험을 시작할 준비가 되었다고 해도, 라운드 로빈은 2년 이상 표준을
지체시킬 것이다.
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A5.2 2001년 ASHRAE 기술위원회 2.4는 52.2-1999 절차의 반복성과 재현성을 정량화하기
위한 실험실간 연구 프로젝트 기금을 지원했다(ASHRAE 1088-RP).
A6. 부록 A 참고문헌
A.1) NORDTEST Technical Report 320, "Development of test methods for
electret filter," NORDTEST, Espoo, Finland, 1996.
A.2) Hanley, J.T., Smith, D.D., Ensor, D.S., "Define a fractional efficiency
test method that is compatible with particulate removal air cleaners used in general
ventilation," Final Report, ASHRAE Research Project 671-RP, 1993.
A.3) Suess,M. "The indoor air quality program of the WHO regional office for
Europe," Proceedings of Indoor AirⅡ, Copenhagen, Denmark, World Health Organization,
1992.
A.4) Foarde, K.K., et al. "Investigate and identify indoor allergens and biologi-
cal toxins that can be removed by filtration," Final Report, ASHRAE Research Project
760-RP, 1994.
A.5) Passenger Compartment Air Filter Test Code, J1669, Society of Automot-ive
Engineers (proposed standard), 1993.
A.6) Eurovent 4/9_1993, Method of Testing Air Filters Used in General Ventila-tion for
Determination of Fractional Efficiency, Eurovent, Orsay, France, 1993.
A.7) ISO/TC 22/SC 7 N 552, Air Filters for Motor Vehicle Passenger Compart-ments
Test Procedure, International Standards Organization(proposed standard), 1992.
- 74 -
부록 B 시험 절차 제시와 예
B1. 서론
직경 크기 범위 0.30㎛ 부터 10㎛ 에 대한 입자를 생성, 샘플링, 측정할 수 있는 능력은
PSE 시험의 성공적인 이행을 위해 대단히 중요하다. 본 표준에 필요한 성능 기준에 부합한
다고 판단되는 에어로졸 생성 시스템과 에어로졸 샘플링 시스템의 설계를 본 부록에서 설명
한다. 이러한 설계는 ASHRAE 연구 프로젝트 671-RP에서 개발된 설계를 토대로 한다. 본
표준은 개선 방법의 개발 및 실행을 방해하지 않도록 의도적으로 임의적인 시스템 요소의
설계를 실행했다.
B2. 입자 계수기
B2.1 671-RP의 에어로졸 농도는 백광 조명원과 광범위한 산란광 수집 각도를 이용하여 단
일 광입자 계수기(OPC)로 측정했다. OPC의 샘플 채집률은 0.00012m3/s 이었다.
B2.2 OPC 출력은 0.3㎛ 부터 10㎛ 의 범위를 포함하는 해당 사이징 채널을 제공하는 다채
널 애널라이저에 전송되었다. 다채널 애널라이저는 각 샘플 말단에 접촉 클로저와 각 표본
후 입자 산정에 15초 지연을 제공하는 인터페이스 보드를 장착하였다. 접촉 클로저는 상류
및 하류 표본 라인에서 전기기계 밸브를 작동하였다. 15초 지연은 신규 샘플 취득 시간을
허용했다.
그림 B-1 에어로졸 생성장치 시스템의 개략도
- 75 -
B3. 에어로졸 생성
B3.1 671-RP의 시험 에어로졸은 수성 용액에서 생성되는 미립자 형태의 고상 건조 염화칼
륨(KCl)이었다. 에어로졸은 그림 B-1에 예시한 외부 혼합 대기 원자 노즐을 이용하여 수성
KCl 용액을 분무하여 생성하였다. 분무 노즐은 덕트의 입자 농도를 입자 계수기의 동시계수
오류 농도 한도 아래로 유지하기 위해 상대적으로 저기압에서 작동하였다.
B3.2 노즐은 직경 310mm, 높이 1300mm 로 키가 큰 투명한 아크릴 분무 타워 상단에 배
치하였다. 키가 큰 타워는 두 가지 용도에 도움이 되었다. 즉, 40초 가량의 평균 체재 시간
을 제공함으로써 소금 물방울이 건조될 수 있었으며, 대형 입자가 에어로졸에서 떨어나갈
수 있었다. 에어로졸 중화제는 에어로졸 대전 수치가 볼츠만(Boltzman) 대전 분산과 같아질
때까지 이 수치를 감소시켰다. 볼츠만 대전 분산은 주변 대기에서 확인되는 평균 대전이다.
정전기 대전은 대다수 에어로졸 생성 방법의 불가피한 결과이다. 에어로졸은 그림 B-1에서
예시하듯이 에어로졸과 기류의 혼합을 개선하기 위해 기류와 정반대로 주입했다.
B3.3 KCl 용액은 KCl 300g 와 증류수 1L 을 혼합하여 준비했다. 계량 펌프를 이용하여
1.18mL/min 의 속도로 용액을 원자 노즐에 공급했다. 생성장치의 작동 기압을 변경하여 에
어로졸 농도 문제를 제어할 수 있었다.
그림 B-2 에어로졸 샘플링 시스템의 개략도
B4. 에어로졸 샘플 채취 시스템
B4.1 샘플링 라인은 입자 손실을 최소화하기 위해 설계와 구성에 신중을 기해야 한다.
671-RP에서 14mm ID 스테인리스 스틸 라인과 단계별 곡관(곡률 반경 = 57mm)을 사용했
다. 이러한 치수는 샘플 채취 속도 0.00012m3/s 에서 라인의 입자 손실을 최소화하기 위해
선택했다.
B4.2 입자 계수기에 대한 상류 및 하류 라인을 연결하는 "Y" 피팅은 그림 B-2에서 알 수
- 76 -
있듯이 맞춤 제작했다. "Y"의 분관 2개가 단계적으로 통합되어 감입력으로 인한 "Y" 교차점
의 입자 손실을 최소화한다.
B4.3 전기로 작동하는 볼 밸브를 “Y” 바로 위에 있는 각 분관에 설치하였다. 밸브의 개폐
동작은 입자 계수기의 다채널 애널라이저에 있는 릴레이 클로저를 이용하여 자동으로 제어
했다. 밸브의 개폐에는 약 2초가 걸렸다.
B.4 입구 직경이 적절한 등속성 샘플 채취 노즐을 샘플 프로브 말단에 배치하여 전체 시험
기류 속도에 대해 등속 샘플 채취를 유지했다.
B5. 에어필터 효율 계산 범례
B5.1 상관관계 계산
B5.1.1 그림 B-3은 전체 입자 크기 범위에 대한 상관관계 계산의 범례를 보여주고 있다.
여기에서는 샘플 집합의 고정 숫자(9)를 사용한다. 각 입자 크기 범위에 대해 상관관계율
(R)을 판단한다. 각 입자 크기 범위에 대해 아래와 같이
그로 인한 상관관계 비율 오차 한도를 판단하고, 표준 10.6.2.1의 방정식 10-11의 기준과
비교한다. 또한 상관관계 비율 최대 배경 계수 를 계산하여 표준 10.6.2.3의
방정식 10-12의 기준과 비교한다. 마지막으로, 상관관계 비율 최소 평균 상류 계수
를 계산하여 표준 10.6.2.4의 방정식 10-13의 기준과 비교한다.
B5.1.2 그림 B-4는 단일 입자 크기 범위의 상관관계 계산 범례를 보여주고 있다. 여기에서
는 3차 측정에서 상관관계 비율 오차 한도를 계산한다. 상류 및 하류 측정 세트를 추가할
때마다 상관관계 비율 오차 한도를 재계산한다. 표준 10.6.2.1의 상관관계 비율 오차 한도
기준이 충족되면 시험을 중단할 수 있다.
- 77 -
OPC 채널# 평균 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
직경(㎛) 0.35 0.45 0.55 0.69 0.89 1.22 1.73 2.45 3.46 4.69 6.20 8.37
상류-Bkg 139 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1
상류-Bkg 110 0 0 3 0 0 1 1 1 2 1 0
상류-Bkg 106 1 2 0 1 2 0 0 1 0 1 2
상류-Bkg 101 3 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0
상류-Bkg 69 0 2 3 1 0 4 4 5 1 9 4
상류 26290 26890 20170 24870 13040 21590 26320 8967 2881 1603 697 440
상류 26390 27240 20410 25320 13260 21830 26310 9273 3040 1688 722 451
상류 26080 26560 19840 24960 13030 21640 26060 9010 2922 1697 732 446
상류 26240 26780 20050 25120 13140 21570 26330 9312 2927 1727 736 428
상류 25530 25590 19330 24360 12600 20810 25520 8724 2777 1619 659 430
상류 25600 26560 19780 24710 12900 21180 25460 8877 2931 1620 695 456
상류 24720 25410 19020 24000 12430 20680 25020 8662 2855 1551 657 412
상류 25550 25650 19250 24220 13070 21130 25620 8909 2857 1647 675 468
상류 24970 25490 19030 23780 12580 20610 25040 8468 2817 1540 612 382
상류 25190 25280 18960 24050 12490 10400 24770 8623 2705 1540 609 406
상류-Bkg 102 0 1 1 0 0 0 4 1 2 1 0
상류-Bkg 109 0 0 0 0 2 2 4 2 1 0 0
상류-Bkg 124 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
상류-Bkg 111 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0
상류-Bkg 94 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0
Avg 106.5 0.6 0.6 0.7 0.2 0.5 0.8 1.5 1.3 0.9 1.2 0.7
Std. Dev. 18.30 0.97 9.84 1.25 0.42 0.85 1.32 1.78 1.42 0.88 2.78 1.34
, 119.59 1.29 1.20 1.60 0.50 1.11 1.74 2.77 2.31 1.53 3.19 1.66
Avg. 25656 26145 19584 24539 12854 21144 25645 8882.5 2871.2 1623.2 679.4 431.9
,/Avg. 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001 0.005 0.004
하류-Bkg 125 12 0 1 5 3 14 11 29 16 8 10
하류-Bkg 112 1 0 0 0 2 3 3 5 1 3 1
하류-Bkg 102 1 2 3 0 2 2 3 4 2 1 2
하류-Bkg 74 5 0 2 2 5 15 21 11 10 9 13
하류-Bkg 72 5 3 5 0 1 8 14 7 6 2 9
하류 25470 25760 19260 24690 12710 21140 25600 8605 3002 1602 637 443
하류 26180 26740 20150 25330 13180 21960 26370 9030 3102 1670 675 433
하류 25390 26060 19660 24280 12850 21130 25550 8897 3042 1679 652 461
하류 25880 26580 19950 25240 13020 21580 25910 8942 2944 1632 651 450
하류 25110 25630 19200 23980 12710 21060 25310 8665 2985 1607 625 455
하류 25310 25830 19530 24110 12820 20920 25070 8655 2961 1570 632 457
하류 25170 25510 19030 24000 12820 20490 25060 8542 2894 1535 618 379
하류 25600 25720 19500 24360 12920 21160 25200 8739 2858 1568 625 439
하류 24570 24710 18690 23480 12200 20290 24650 8439 2724 1602 603 398
하류 24310 24670 18420 23250 12330 20120 24410 8380 2839 1441 610 419
하류-Bkg 111 0 0 0 0 1 1 0 2 1 0 0
하류-Bkg 129 1 0 2 0 1 0 0 0 0 0 1
하류-Bkg 110 3 0 1 1 0 3 0 1 1 0 0
하류-Bkg 105 0 0 0 0 1 0 2 0 0 0 0
하류-Bkg 114 1 1 0 0 1 5 0 2 0 0 0
Avg. 105.4 2.9 0.6 1.4 0.8 1.7 5.1 5.4 6.1 3.7 2.3 3.6
Std. Dev. 18.93 3.70 1.07 1.65 1.62 1.42 5.51 7.37 8.75 5.40 3.43 5.02
, 118.94 5.54 1.37 2.58 1.96 2.71 9.04 10.67 12.36 7.56 4.76 7.19
,/Avg. 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.004 0.005 0.007 0.017
R 0.991 0.998 0.993 0.993 0.995 0.996 0.990 0.981 1.021 0.985 0.931 0.999
Std. Dev. R 0.017 0.019 0.021 0.017 0.017 0.017 0.011 0.017 0.019 0.022 0.031 0.062
Std. Dev. t/n † † 0.013 0.015 0.016 0.013 0.013 0.013 0.008 0.013 0.015 0.017 0.024 0.047
한도에 대해서는 10.6.2.4 참조
한도에 대해서는 10.6.2.3 참조
†한도에 대해서는 10.6.2.3 참조
† †한도에 대해서는 10.6.2.1 참조
그림 B-3 전체 입자 크기 범위의 n=9 샘플 세트에 대한 상관관계 계산 예시.
5회 가운데 1회 실행부터, 100 % 침투율 시험, 671-RP(참조문헌 A1).
- 78 -
·
1 26290 25470 26340 0.967
2 26390 26180 26235 0.998 0.982 0.022
3 26080 25390 26160 0.971 0.978 0.017 0.936 1.021 0.042
4 26240 25880 25885 1.000 0.984 0.017 0.956 1.012 0.028
5 25530 25110 25565 0.982 0.983 0.015 0.965 1.002 0.019
6 25600 25310 25160 1.006 0.987 0.016 0.970 1.004 0.017
7 24720 25170 25135 1.001 0.989 0.016 0.975 1.004 0.015
8 25550 25600 25260 1.013 0.992 0.017 0.978 1.006 0.014
9 24970 24570 25080 0.980 0.991 0.016 0.978 1.004 0.013
10 25190 24310
그림 B-4 각 단계에서서 오차 평가와 함께 1개 입자 크기에 대한 상관관계 계산 예시. 5회
가운데 1회 실행부터, 100 % 침투율 시험, 671-RP(참조문헌 A1)
B5.2 침투력 계산
B.5.2.1 그림 B-5는 전체 입자 크기 범위에 대한 침투력 계산을 예시하고 있다. 여기에서
는 샘플 집합의 고정된 숫자(9)를 사용한다. 각 입자 크기 범위별로 침투율(P)을 판단한다.
각 입자 크기 범위에 대해 아래와 같이
그로 인한 침투율 오차 한도를 판단하고 표준 10.6.4.1의 방정식 10-23의 기준과 비교한
다. 또한, 침투율 최대 배경 계수 를 계산하여 표준 10.6.4.2의 방정식 10-24
의 기준과 비교한다. 마지막으로, 침투율 최소 평균 상류 계수 를 계산하여 표준
10.6.4.3의 방정식 10-25의 기준과 비교한다.
B5.2.2 그림 B-6은 단일 입자 크기 범위에 대한 침투율 계산을 예시하고 있다. 여기에서는
3차 측정에서 침투율 오차 한도를 계산한다. 상류 및 하류 측정 세트를 추가할 때마다 침투
율 오차 한도를 재계산한다. 표준 10.6.4.1의 침투율 오차 한도 기준이 충족되면 시험을 중
단할 수 있다.
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OPC 채널# 평균 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
직경(㎛) 0.35 0.45 0.55 0.69 0.89 1.22 1.73 2.45 3.46 4.69 6.20 8.37
상류-Bkg 147 2 1 2 0 0 1 1 0 0 2 1
상류-Bkg 308 77 7 2 0 2 0 0 0 0 0 0
상류-Bkg 174 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
상류-Bkg 184 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
상류-Bkg 169 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
상류 21850 21770 16280 19670 10280 16830 21570 7618 2505 1376 547 321
상류 20820 20880 15270 18580 9843 16090 20680 7189 2479 1329 470 305
상류 21350 21040 15600 19160 9977 16500 20980 7314 2499 1332 511 332
상류 22630 22460 16420 20320 10660 17400 22360 7876 2620 1395 531 314
상류 21560 21210 15730 19260 10030 16800 21010 7348 2393 1270 536 291
상류 22240 21940 16060 19780 10390 17340 21530 7565 2557 1276 552 303
상류 22680 22170 16430 20180 10410 17620 22490 7546 2503 1362 546 324
상류 22590 21990 16550 19980 10450 17620 22360 7578 2576 1325 548 297
상류 23300 22980 16580 20660 10650 17730 22460 7706 2574 1329 498 300
상류 23850 23480 17180 21150 11180 18260 23480 8175 2675 1453 516 325
상류-Bkg 147 5 0 2 0 4 4 5 2 1 0 0
상류-Bkg 159 1 2 0 0 0 1 2 2 0 0 0
상류-Bkg 142 0 0 0 0 1 0 2 0 1 0 0
상류-Bkg 135 0 0 1 0 0 1 2 0 0 0 1
상류-Bkg 113 0 0 0 0 0 1 0 3 2 2 0
Avg 167.8 8.6 1 0.7 0 0.8 0.9 1.2 0.7 0.4 0.4 0.2
Std. Dev. 53.38 24.08 2.21 0.95 0 1.32 1.20 1.62 1.16 0.70 0.84 0.42
, 205.98 25.83 2.58 1.38 0 1.74 1.76 2.36 1.53 0.9 1 0.5
Avg. 22287 21992 16210 19874 10387 17219 21892 7591.5 2538.1 1344.7 525.5 311.2
,/Avg. 0.009 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001 0.002 0.002
하류-Bkg 157 0 1 0 0 0 2 1 1 0 1 0
하류-Bkg 207 1 2 1 0 1 1 2 0 1 0 1
하류-Bkg 167 0 1 1 0 2 3 2 2 0 0 0
하류-Bkg 164 0 1 1 1 1 7 12 4 1 1 1
하류-Bkg 170 2 2 1 2 2 1 1 1 0 1 2
하류 17450 16070 11070 11840 4955 6220 3506 271 34 13 5 2
하류 17060 16080 10800 11540 4880 5969 3449 305 37 23 2 3
하류 17480 16480 10960 12040 5122 6288 3644 319 41 15 2 7
하류 18640 17170 11590 12550 5264 6379 3813 303 42 11 6 3
하류 17180 15760 10770 11540 4859 6053 3407 272 24 10 7 2
하류 18350 16740 11440 12200 5134 6251 3607 317 39 14 3 5
하류 18220 16780 11300 12000 5091 6239 3608 298 40 11 6 3
하류 18500 17190 11590 123 5180 6442 3720 302 42 15 6 3
하류 18970 17780 12170 12620 5470 6745 3851 393 53 17 9 2
하류 19450 18030 12380 13330 5667 6940 3995 263 37 13 3 1
하류-Bkg 189 14 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
하류-Bkg 138 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
하류-Bkg 161 0 0 0 0 1 0 2 1 2 1 0
하류-Bkg 136 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
하류-Bkg 139 1 0 0 0 0 0 3 1 1 1 0
Avg. 162.8 1.8 0.9 0.4 0.3 0.7 1.5 2.3 1 0.5 0.5 0.4
Std. Dev. 22.72 4.34 0.74 0.52 0.67 0.82 2.17 3.56 1.25 0.71 0.53 0.70
, 179.05 4.91 1.43 0.77 0.78 1.29 3.05 4.85 1.89 1.01 0.88 0.90
,/Avg. 0.008 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001 0.001 0.002 0.003
R 0.991 0.998 0.993 0.993 0.995 0.996 0.990 0.981 1.021 0.985 0.931 0.999
Std. Dev. R 0.808 0.761 0.699 0.609 0.493 0.366 0.166 0.039 0.015 0.010 0.009 0.009
Std. Dev. /n 0.815 0.770 0.704 0.613 0.496 0.367 0.168 0.040 0.015 0.010 0.009 0.009
Std. Dev. 0.017 0.015 0.015 0.012 0.009 0.009 0.004 0.002 0.003 0.003 0.005 0.005
Std. Dev.R 0.017 0.019 0.021 0.017 0.017 0.017 0.011 0.017 0.019 0.022 0.031 0.062
Std. Dev.(P) 0.022 0.021 0.021 0.017 0.012 0.011 0.005 0.002 0.003 0.003 0.005 0.005
Std. Dev. t/n † † 0.017 0.016 0.016 0.013 0.010 0.008 0.003 0.002 0.002 0.002 0.004 0.004
한도에 대해서는 10.6.4.4 참조
한도에 대해서는 10.6.4.2 참조
†한도에 대해서는 10.6.4.2 참조
† †한도에 대해서는 10.6.4.1 참조
- 80 -
단계 에어필터 KCl 발생장치 분진 공급기
1. 상관관계율 없음 ON OFF
2. 저항 대 기류 설치 OFF OFF
3. 초기 PSE 시험 설치 ON OFF
4. 일차 분진 부하 설치 OFF ON
5. PSE 시험 설치 ON OFF
6. 이차 분진 부하 설치 OFF ON
7. PSE 시험 설치 ON OFF
8. 삼차 분진 부하 설치 OFF ON
9. PSE 시험 설치 ON OFF
10. 사차 분진 부하 설치 OFF ON
11. PSE 시험 설치 ON OFF
12. 오차 분진 부하 설치 OFF ON
13. PSE 시험 설치 ON OFF
주)
1. 각 PSE 시험은 다음과 같이 구성된다:
a. 배경 계수 설치 OFF OFF
b. 효율 측정 설치 ON OFF
c. 배경 설치 OFF OFF
2. 각 분진 부하를 실시하기 전에, 덕트 기류를 끄고, 필터를 설치한 다음, 입자 계수기 입구 프로브에 뚜껑을 씌운다.
그런 다음 덕트 기류를 재개한다.
3. 각 덕트 부하를 실시한 후, 덕트 기류를 끄고, 입자 계수기 입구 프로브에 뚜껑을 씌운 다음, 최종 필터를 제거한다.
그런 다음 덕트 기류를 재개한다.
·
1 21850 17450 21335 0.818
2 20820 17060 21085 0.809 0.814 0.820 0.006 0.015
3 21350 17480 21990 0.795 0.807 0.814 0.012 0.018 0.762 0.836 0.045
4 22630 18640 22095 0.844 0.816 0.823 0.020 0.025 0.777 0.849 0.039
5 21560 17180 21900 0.784 0.810 0.816 0.023 0.027 0.777 0.838 0.033
6 22240 18350 22460 0.817 0.811 0.817 0.021 0.025 0.785 0.833 0.026
7 22680 18220 22635 0.805 0.810 0.817 0.019 0.023 0.789 0.828 0.022
8 22590 18500 22945 0.806 0.810 0.816 0.018 0.022 0.791 0.824 0.019
9 23300 18970 23575 0.805 0.809 0.816 0.017 0.022 0.793 0.822 0.017
10 23850 19450
그림 B-5 전체 입자 크기 범위의 n=9 샘플 세트에 대한 침투율 계산 예시.
3회 가운데 1차 실행부터, 주름 종이 필터 시험, 671-RP(참조문헌 A1).
그림 B-6 각 단계에서 오차 평가와 함께 1개 입자 크기에 대한 침투율 계산 예시.
σ=0.0017 및 R=0.992. 3회 가운데 1차 실행, 크기 범위 1부터, 주름 종이 필터 시험,
671-RP(참조문헌 A1)
B6. 시험 순서
아래 시험 순서 도표는 절차를 명확히 하는데 도움이 될 수 있다.
- 81 -
부록 C 시험 보고서 판독 방법
본 부록은 시험 보고서에 관한 배경 정보와 비전문가(건물 소유주, 설치자, 설계 엔지니어)
를 위한 용어 설명을 제공하기 위한 것이다.
C1. 배경
C1.1 ASHRAE는 실제로 에어필터를 시험하거나 이들의 성능을 판단하는 것이 아니라, 제조
사나 자영 시험 연구소가 이용하는 시험 절차를 공표할 뿐이다.
C1.2 실험실의 에어필터 시험은 이용자가 다양한 유형의 에어필터 성능을 비교하는데 도움
을 주기 위한 것이다. 시험에서는 현실 생활에서 작동되는 에어필터의 성능을 시뮬레이션하
려고 노력하지만 현장 상황을 재현할 수는 없다. 현장 상황은 장소마다 다르다. 본 시험 표
준에서 얻어진 보고값 자체는 현장 환기 공간의 공기 청정도나 설치된 에어필터의 사용 수
명을 예상하는데 사용할 수 없다.
C1.3 본 시험은 에어필터의 시간에 따른 성능을 단기간으로 단축된 증속시험으로, 이러한
증속시험의 성능은 일반적인 정상상태의 이용에서의 성능과는 다르다. ASHRAE 시험은 에
어필터가 시스템에 설치될 때 직면하는 것과 매우 다른 입자농도와 조성의 상태이다. 또한
시험 연구소의 기류 속도, 공기의 최종 저항, 온도, 습도 수치는 실제 현장 적용과는 다를
수 있다.
C1.4 표준에 대한 시험에 사용되는 계측에 대해서는 실험실 정확도가 예상된다. 단, 이것은
시험 대상 필터가 설치된 업무에서 실험실 정확도로 성능을 발휘한다는 것을 뜻하지 않는다.
C2. 시험 보고서 판독
C2.1 전형적인 확장-표면 매체 필터에 대한 샘플 성능 보고서의 요약은 그림 C-1과 C-2,
C-3에 표시하였다. 원숫자는 이어지는 설명을 뜻한다.
1) 시험 방법은 최신판 ASHRAE 표준에 따라야 한다.
2) 본 섹션은 시험 연구소, 시험 사업자, 시험 표본을 추적하는데 유용하다.
3) 본 정보는 식별에 중요하다. 요청이 있을 경우, 독립된 시험 연구소는 이용자와 함께 데
이터를 검증하고 결과 변조 여부를 확인한다.
4) 다양한 유형의 검출 장치는 서로 다른 판독 결과를 제공할 수 있기 때문에 본 정보가 유
용하다. 양질의 교정이 무엇보다 가장 필요하다.
5) 표준은 제조사의 카탈로그 데이터를 필요로 하지 않지만, 해당 데이터가 시험 보고서에
포함되는 경우 이용자가 발표된 데이터와 실제 성능을 비교하는데 도움이 된다.
6) 시험 기류 속도는 제조사가 명시하며, 일반적으로 필터 크기(높이, 폭, 깊이)와 매체 면
적, 구성에 따라 달라진다. 기류 속도는 0.22 와 1.4m3/s 사이에 해당하고, 표준 8.1에
서 선택해야 한다.
7) 장비 제조사는 표 12-1 값을 최소 수치로 이용하여 시험에 대한 최종 저항을 명시해야
한다.
8) 구체적인 설명은 검토 대상 필터와 일치해야 한다. 명칭은 동일하지만 외관(포켓 수 감
소, 포켓 길이 연장, 등)은 다른 필터가 많기 때문에 본 파트는 대단히 중요하다.
9) 시험 기류 속도와 순 유효 매체 면적을 이용하여 매체 속도를 계산할 수 있다.
- 82 -
체속도 유표매체면적
기류속도
제조 필터의 성능은 일반적으로 필터를 구성하는데 사용되는 매체의 평판 성능과 전혀
다르다는 점에 유의한다.
10) 초기 저항은 시험 기류 속도에서 필터 기류에 대한 저항이다. 필터의 설계와 구성에 따
라, 초기 저항은 기대 수명을 나타낼 수 있다.
11) 이러한 최소 평균은 크기가 다양한 입자를 제거하는 장치의 최소 성능을 정하는데 도
움이 된다. 이러한 평균은 전체 평균이 아니다.
12) MERV는 최소 PSE와 표 12-1을 토대로 한다. 보고 값은 이용자가 에어필터를 선택하
는데 도움이 되지만 장치의 전체 거동을 반영하지 않는다.
13) 본 곡선은 기존에 규정한 페이스 속도 범위에 대한 에어필터의 저항을 나타낸다.
14) 본 곡선은 분진량을 증분하여 부하한 후 PSE를 나타낸다.
15) 본 곡선은 시험 중 PSE의 최소값을 나타낸다. 본 곡선의 용례는 참조용 부록 D를 참조
한다.
- 83 -
부록 D 최소 효율 보고 지침
D1. 일반 권고
본 부록의 목적은 시스템 사용의 지침을 제공하고 MERV의 범례를 일부 표시하는 것이다.
3페이지의 1
ASHRAE 표준 52.5 에어필터 성능 보고서 요약
(보 보고서는 시험 장치에만 적용합니다)
실험실 데이터
보고서 번호. 2009-392 시험 번호. 2009-1798 날짜 12. 2009
시험 연구소
운전자 감독
입자 계수기: 브랜드 모델
필터 제조사 데이터
제조사
제품명 모델
시험 의뢰인
샘플 취득 대상
카탈로그 등급: 기류 속도 초기 압력 저하
지정된 시험 조건: 기류 속도
최종 압력 저하 페이스 속도
필터 설명
치수: 높이 너비 깊이
일반 명칭 매체 유형
유효 매체 면적 매체 색상
접착제 수량 및 유형
기타 속성
시험 조건
기류 속도 온도 RH
시험 에어로졸 유형
최종 압력 저하 페이스 속도
비고
저항 시험 결과
초기 저항 최종 저항
최소 효율 보고 데이터
복합 평균 효율 E1 E2 E3
표준 52.1에 따른 에어필터 평균 집진효율 장치에 대한 최소 효율 보고값(MERV)
그림 C-1 샘플 요약 에어필터 성능 보고서, 1페이지
- 84 -
그림 C-2 샘플 요약 에어필터 성능 보고서, 2페이지
그림 C-3 샘플 요약 에어필터 성능 보고서, 3페이지
- 85 -
D1.1 분진을 부하하는 에어필터의 입자크기에 따른 제거 효율 시험은 사용하기 불편한 곡
선을 생성한다. 본 보고 시스템은 사양 용도에 대해 단일 입자 크기의 제거 효율 보고값을
제공하여 에어필터 선택을 간소화한다.
D1.2 보고 시스템은 일종의 타협이며 에어필터의 전체 성능 변수를 모두 반영할 수 없다.
특정 제거 성능을 원할 경우 제조사 데이터를 참조해야 한다.
D2. 범례
전형적인 최소 효율 곡선의 범례는 그림 D-1에 표시하였으며 아래에서 설명한다. 각 곡선
은 에어필터의 1차 시험부터 최종 부하 단계의 시험에 이르기까지 에어필터의 최소 성능이
다. 이러한 곡선과 방법을 검토할 때는 표 12-1을 참조하면 도움이 될 것이다.
D2.1 "필터 A" - 본 에어필터에 대한 MERV는 0.93에서 MERV 14이다.
본 최소 성능 곡선은 0.93m3/s 에서 시험할 때 현재 90 ~ 95% 분진 반점 필터로 시판되
는 여재 에어필터를 대표한다. 필터를 보고하기 위해 입자 크기 범위에 대한 최소 효율을
계산해야 한다. PSE는 아래와 같다.
범위 크기,㎛ 범위 PSE, % 평균 PSE, %
1 0.30 ~ 1.0 74, 82, 87, 92 84
2 1.0 ~ 3.0 96, 98, 99, 100 98
3 3.0 ~ 10 100, 100, 100, 100 100
범위 1과 3의 평균 효율은 MERV 그룹 1-4의 필터에 대해 표 12-1에서 표시한 90% 최소
값을 상회한다. 표 12-1에 따르면 범위 1의 평균 최소 효율이 84% 인 이 필터는 0.93에서
MERV 14로 보고된다.
D2.2 "필터 B" - 본 에어필터에 대한 보고 값은 0.93에서 MERV 11이다.
본 최소 성능 곡선은 0.93m3/s 에서 시험할 때 현재 60 ~ 65% 분진 반점 필터로 시판되
는 여재 에어필터를 대표한다. 범위 효율은 아래와 같이 계산한다.
범위 크기, ㎛ 범위 PSE, % 평균 PSE, %
1 0.30 ~ 1.0 18, 28, 38, 47 33
2 1.0 ~ 3.0 58, 72, 84, 96 78
3 3.0 ~ 10 98, 99, 99, 99 99
범위 3의 평균 효율은 각각 MERV 그룹 9-12와 MERV 그룹 13-16에 대해 표 12-1에 표
시하고 있는 85%와 90% 를 상회한다. 하지만 범위 2의 평균 효율은 MERV 그룹 13-16
카테고리에 대한 90% 최소 요건을 하회하기 때문에 필터는 MERV 그룹 9-12 영역으로 분
류한다. 범위 1의 평균 효율은 보고에 사용하지 않는다. 범위 2의 평균 효율 78% 를 토대
로, 필터는 0.93에서 MERV11로 보고한다.
D2.3 "필터 C" - 본 에어필터에 대한 보고 값은 0.93에서 MERV9이다.
본 최소 성능 곡선은 0.93m3/s 에서 시험할 때 현재 40 ~ 45% 분진 스폿 필터로 시판되
는 여재 에어필터를 대표한다. 위의 범례와 마찬가지로, 범위 효율은 아래와 같이 계산한다.
범위 크기 범위 PSE, % 평균 PSE, %
1 0.30 ~ 1.0 8, 10, 11, 14 11
2 1.0 ~ 3.0 20, 28, 48, 72 42
3 3.0 ~ 10 85, 94, 98, 99 94
범위 3의 평균 효율은 각각 MERV 그룹 9-12와 MERV 그룹 13-16에 대해 표 12-1에서
- 86 -
표시하는 85% 와 90% 최소값을 상회한다. 범위 2의 평균 효율이 MERV 그룹 13-16 카테
고리에 대한 90% 최소 요건을 하회하기 때문에 필터는 MERV 그룹 9-12 영역으로 분류한
다. 범위 1의 평균 효율은 보고에 사용하지 않는다. 범위 2의 평균 효율 42 %를 토대로,
필터는 0.93에서 MERV9 로 보고한다.
그림 D-1 전형적인 최소 효율 곡선
D2.4 "필터 D" - 본 에어필터에 대한 보고 값은 0.93에서 MERV9이다.
본 최소 성능 곡선은 0.93m3/s 에서 시험할 때 현재 25 ~ 30% 분진 스폿 필터로 시판되
는 여재 에어필터를 대표한다. 범위 효율은 아래와 같이 계산한다.
범위 크기, ㎛ 범위 PSE, % 평균 PSE, %
1 0.30 ~ 1.0 5, 6, 7, 8 6
2 1.0 ~ 3.0 12, 22, 33, 55 31
3 3.0 ~ 10 70, 78, 84, 90 81
범위 3의 평균 효율은 MERV 그룹 9-12에 대해 표 12-1에서 표시하는 85 %에 미치지 못
한다. 범위 3의 평균이 MERV 그룹 1-4 영역을 상회하기 때문에, 본 필터는 MERV 그룹
5-8 영역으로 분류한다. 범위 1과 2의 평균 효율은 보고에 사용하지 않는다. 범위 3의 평
균 효율 81%를 토대로, 필터는 0.93에서 MERV8 로 보고한다.
D2.5 "필터 E" - 본 표준에서는 분진-부하 시험을 사용하여 본 에어필터를 보고할 수 없다.
본 최소 성능 곡선은 현재 “로(furnace)” 필터로 시판되는 여재 에어필터를 대표한다. 평균
효율은 MERV 그룹 5-8에 대해 표 12-1에서 표시하는 20% 최소 요건에 미치지 못한다.
범위 크기, ㎛ 범위 PSE, % 평균 PSE, %
1 0.30 ~ 1.0 1, 1, 2, 3 2
2 1.0 ~ 3.0 8, 10, 13, 12 11
3 3.0 ~ 10 12, 11, 4, 2 7
본 필터는 MERV 그룹 1-4로 분류되며, 표준 ANSI/ASHRAE Standard 52.1-1992에서 설
명하는 집진 방법에 따라 시험해야 한다. 그런 다음 에어필터는 평균 집진값을 이용하여 표
12-1에 따라 보고해야 한다.
- 87 -
D3. 결론
대부분의 경우 유형이나 소재가 유사한 에어필터의 비교는 실험실과 현장 조건 사이에 양호
한 관계를 도출한다. 하지만 이용자는 시험은 부하용 합성 분진을 이용하여 실험실 상황에
서 진행된다는 점을 인식해야 한다. 시험용 에어필터 부하에 사용되는 합성 분진은 모든 대
기 미립자를 대표하지 않기 때문에, 일부 에어필터에 대한 시험은 유리하거나 불리한 영향
을 받을 수 있다.
- 88 -
부록 E 비교참조와 적용 지침
E1. 서론
E1.1 본 부록의 목적은 표준 12.에서 설명한 에어필터 최소 효율 보고 체계와
ANSI/ASHRAE Standard 52.1-1992 보고 체계(집진과 대기 분진 반점 효율)의 개략적인
비교를 제공한다. 본 비교의 목적은 이용자와 HVAC 시스템의 설계자에게 적용 지침을 제
공하는 것이다. 이를 가장 효과적으로 수행하기 위해, HEPA/ULPA 필터를 보고 체계인 적
용 지침서에 추가했다. HEPA/ULPA 필터는 국제환경과학기술협회(IEST) 표준에 부합하는
성능을 토대로 MERV가 할당되었다. 표 E-1은 가장 일반적인 환기용 에어필터 유형과 적용
을 포함하는 단일 참조값에 모든 변수를 첨가하였다.
E1.2 단일 성능 측정으로 모든 종류와 방식의 에어필터에 정확하게 적용할 수는 없다. 에어
필터마다 사용 수명 중에 변경되는 고유의 특성이 있다. 또한 본 표준의 입자 크기 효율 시
험 체계는 프탈산디옥틸(DOP) 침투율과 집진 시험에 대한 필요성을 무시할 수 없다. 하지
만 이러한 신규 보고 체계는 결국 집진 및 대기 분진-반점과 DOP 효율 보고값을 성능 비
교 참조값으로 대체한다.
E1.3 표 E-1, “적용 지침”에 기재된 전형적인 오염물질은 특정 오염물질에 대해 알려진 최
소 크기를 제거하는 일반 보고 그룹 안에 나타나 있다. 목록을 작성하는 순서는 유사성이
없으며 완전하지도 않다.
E1.4 앞의 표에서 기재된 전형적인 애플리케이션과 전형적인 에어필터 유형은 전통적으로
사용되는 에어필터의 장소와 유형을 표시하기 위한 것이다. 목록을 작성하는 순서는 유의성
이 없으며 완전하지도 않다. 전통적인 사용법은 최적의 선택을 나타내지 않기 때문에, 특별
한 성능 요건이 필요할 경우, 이 표를 선정 가이드로 이용하는 것은 적절치 못하다. 이 경
우 에어필터 전문가와 협의하고, 제조사의 성능 곡선을 검토해야 한다.
E1.5 에어필터의 작동 방식에 대한 지식과 상식은 이용자가 만족스러운 결과를 달성하는데
도움이 될 것이다. 에어필터는 처음 설치할 때부터 사용수명이 종료할 때까지 성능이 각각
다르다. 일반적으로 여재형 필터를 오래 사용할수록 성능이 우수하다. 오염물질의 축적은
다공성 개구부를 폐쇄하기 시작하기 때문에, 필터는 크기가 작은 입자를 차단할 수 있다.
하지만 여재형 필터의 스타일에 따라 달라지는 예외 상황이 존재한다.
- 89 -
표준 52.2
최소 효율
보고값
(MERV)
개략적인 표준 52.1 결과 적용 지침
분진 반점
효율집진 전형적인 대상 오염물질 전형적인 적용과 한계
전형적인 공기
필터/청정장치 유형
20
19
18
17
해당 없음
해당 없음
해당 없음
해당 없음
해당 없음
해당 없음
해당 없음
해당 없음
입자 크기 <0.30㎛
바이러스(비접착)
해염
연소 연기
라돈 소산
클린룸
방사성 물질
제약
발암물질
정형외과 수술
HEPA/ULPA 필터
입자 0.10-0.20㎛에 대한
효율 >99.999%, IEST F형
입자 0.30㎛에 대한 효율
>99.999%, IEST D형
입자 0.30㎛에 대한 효율
>99.99%, IEST C형
입자 0.30㎛에 대한 효율
>99.97%, IEST A형
16
15
14
13
해당 없음
>95%
90%-95%
80%-90%
해당 없음
해당 없음
>98%
>98%
입자 크기 0.30-1.0㎛
모든 박테리아
대다수 담배 연기
물방울 핵(재채기)
식용유
대다수 연기
살충제 분진
복사기 토너
대다수 페이스 파우더
대다수 페인트 색소
병원 입원환자 간호
일반 외과
흡연실
고급 상용 건물
백 필터 비지원(탄력적)
초미립 유리섬유나 합성
여재 300 내지 900mm 깊
이, 포켓 6 내지 12개.
박스 필터 단단한 스타일
의 카트리지 필터 깊이
150 내지 300mm는 공중
(공중 가설)이나 종이(습성
가설) 매체를 이용할 수
있다.
12
11
10
9
70%-75%
60%-65%
50%-55%
40%-45%
>95%
>95%
>95%
>90%
입자 크기 1.0-3.0㎛
레지오넬라
가습기 분진
납 분진
밀가루
석탄 분진자동차 배기가
스
분무기 물방울
용접 불꽃
고급 주택
우수 상업 빌딩
병원 실험실
백 필터 비지원(탄력적)
초미립 유리섬유나 합성
여재 300 내지 900mm 깊
이, 포켓 6 내지 12개.
박스 필터 단단한 스타일
의 카트리지 필터 깊이
150 내지 300mm는 공중
(공중 가설)이나 종이(습성
가설) 매체를 이용할 수
있다.
8
7
6
5
30%-35%
25%-30%
<20%
<20%
>90%
>90%
85%-90%
80%-85%
입자 크기 3.0-10.0㎛
곰팡이
포자
헤어 스프레이
원단 보호제
더스팅 보조기구
시멘트 분진
푸딩 믹스
냄새
분유
상업 건물
우수 주택
산업 작업장
페인트 부스 인입 대기
주름 필터 면-폴리에스터
혼합 매체, 카드보드 프레
임을 갖춘 일회용, 연장
표면 두께 25 내지 125㎜
카트리지 필터
등급별 밀도 점성 코팅 큐
브나 포켓 필터,
합성 매체 전단 일회용 합
성 매체 패널 필터
4
3
2
1
<20%
<20%
<20%
<20%
75%-80%
70%-75%
65%-70%
<65%
입자 크기 >10.0㎛
꽃가루
스패니쉬 모스
먼지 진드기
모래 분진
분무 페인트 분진
직물 섬유
카펫 섬유
최소 여과
주택
창문형 에어컨
전단 일회용 유리섬유나
합성 패널 필터
세척용 알루미늄 메시나
라텍스 코팅 동물 털, 폼
러버 패널 필터
정전기 자가 대전(수동)
직조 폴리카보네이트 패널
필터
표 E-1 적용 지침
주) HEPA/ULPA 필터 이외의 필터에 대한 MERV도 시험 기류 속도를 포함하지만, 이번 도표의 목적
을 위해서는 큰 의미가 없기 때문에 표시하지 않았다.
E1.6 일부 에어필터의 경우, 특히 최소 효율 보고값의 하단에 속하는 필터의 경우 사용수명
을 연장하여 사용할 경우 포집한 일부 오염물질을 재비산할 수가 있다. 표준화 된 합성 부
하 분진을 이용한 시험은 이러한 발생까지도 예상하기 위한 것이지만, 일반 대기 분진에 대
한 성능을 그대로 재현하는 경우가 드물다.
- 90 -
E2. 공기청정기의 유효성
점유된 공간 내부의 공기를 처리하는 공기청정기의 유효성을 판단하는 데는 3개 요인이
있다. 이러한 요인은 공기청정기의 효율과 여과 공기의 양, 청정한 공기가 공기청정기를 떠
난 후 따르는 경로이다.
E2.1 공기청정기의 효율과 기류 속도의 상호작용에 대한 한 예로, 휴대용 자급식(팬과 필
터) 공기청정기의 유효성은 일반적으로 청정공기공급률(CADR)로 측정한다. 즉, 공기가 실
제로 공기청정기를 통과하는 유량과 효율의 통합 성능으로 평가한다. 기류 속도가 낮으면서
높은 제거효율의 공기청정기는 MERV는 낮지만 유량이 높은 공기청정기에 비해 CADR이 낮
을 수도 있다.
E2.2 고려할 수 있는 최선의 공기흐름 경로는 가장 청정한 공기가 필요한 공간에 들어가서,
청정도가 전혀 중요하지 않은 지점(바닥 가까이)까지 공간의 100%를 통해 교란 없이 흐른
다음, 공기청정기로 복귀하는 경로가 될 수 있다. 이와 같이 이상적인 조건을 충족시키는
경우는 거의 드물기 때문에, 대다수 설치물은 원하는 성능에 대하여 실용적인 성능이 고려
되어져야 한다.
E2.3 공기청정기의 시험은 공기 누설이 최소화 된 이상적인 실험실 조건에서 시험한다. 일
반적인 HVAC 장비는 누설이 전혀 없는 하드웨어가 드물기 때문에, 에어필터는 현장 상황
과 동일한 등급의 유효성에 맞는 성능을 발휘하는 경우가 드물다. 하드웨어와 필터 및 팬의
배관에 속하는 누설 경로 전체를 확인, 밀봉하는데 극도의 주의를 기울여야 공기청정기기의
전체 성능을 보장할 수 있다.
E2.4 표 E-1, "적용 지침"은 본 표준과 마찬가지로 미세 입자상 오염물질 제거에 한한다.
가스상 오염물질 제어 역시 다양한 에어필터나 공기청정기에서 중요하지만 본 표준에서는
다루지 않는다.
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부록 F 약어와 변환 공식
F1. 약어
CADR 청정 공기 공급율
IAQ 실내 공기질
IEST 국제환경과학기술협회
OPC 광학 입자 계수기
기타 약어집의 의미에 대해서는 표준 3.2를 참조한다.
F2. 변환 공식
아래 단위와 변환은 본 표준 사용에 유용할 수 있다.
1m ≈ 3.2808 ft
1m2 ≈ 10.764 ft2
1m3 ≈ 35.315 ft3
1m/s ≈ 196.85 ft/min
1m3/s ≈ 2118.9 ft3/min
1m3/s = 100 L/s
1m3/min ≈ 35.315 ft3/min
1m3/h ≈ 0.5886 ft3/min
1cm3/s ≈ 0.00212 ft3/min
1Pa ≈ 물 0.00402
변환값은 최초값과 정확하게 일치하지 않는다. 최종값은 최초값과 동일하게 의미 있는 숫자
까지 반올림해야 한다.
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부록 G 참고문헌
아래 참고문헌은 참조용으로만 인용한다. 표준 참고문헌은 표준의 13.에 있다.
1. ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2007, Ventilation For Acceptable Indoor Air Quality.
2. 섹션 13의 규범 참조문헌 참조
3. ASHRAE Terminology of Heating, Ventilation, Air Conditioning & Refrigeration, Second
Edition, 1991.
4. 섹션 13의 규범 참조문헌 참조
5. 섹션 13의 규범 참조문헌 참조
6. 섹션 13의 규범 참조문헌 참조
7. 섹션 13의 규범 참조문헌 참조
8. 섹션 13의 규범 참조문헌 참조
9. 섹션 13의 규범 참조문헌 참조
10. 섹션 13의 규범 참조문헌 참조
11. ASME Standard MFC-3M-1989, Measurement of Fluid Flow in Pipes Using
Orifices, Nozzles and Venturi, American Society of Mechanical Engineers, 345E. 47th
St., New York. NY 10017, 1990.
12. See normartive references in Section 13.
13. CRC handbook of Table for Probability and Stat W.H.Ed...The Chemical Rubber
Co, Cleveland OH 44114, 1993.
14. DEPOSITION 4.0: Software to Calculate Particle Penetration Through Aerosol
Transport Systems, Aerosol.
Technology Laboratory, Department of Mechanical Engineering, Texas A&M
University, College Station, TX 778433123,1996.
15. ISO 12103-1, A2 Fine Test Dust for Filter Evaluation, Part A, Arizona Test Dust,
International Standards Organization, Geneva, Switzerland, 1996
(draft-publication approval pending).
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부록 H 부록에 대한 보완 설명
ANSI/ASHRAE Standard 52.2-2007은 ANSI/ASHRAE Standard 52.2-1999와
ANSI/ASHRAE Standard 52.2-1999에 대한 부록 A를 포함한다. 표 H-1은 부록을 열거하
고 표준이 변화의 영향을 받는 방식을 설명한다. 또한 부록에 대한 ASHRAE 및 ANSI 승인
일을 기재한다.
표 H-1 ANSI/ASHRAE Standard 52.2-1999에 대한 부록
부록 피해 섹션 변화 설명*ASHRAE 표준
승인
ASHRAE 이사회
승인ANSI 승인
a 6.16.1.1과
5.16.1.6본 부록은 좀 더 실용적
인 방법을 만들기 위해
참조 필터를 점검하는 방
법을 개정한다. 여과 효
율 곡선의 형태는 S자형
이며, 1999년판 표준에
사용된 기준은 해당 형태
에 그대로 적용할 수 없
다. 여과 효율축의 변화
를 측정할 수 있도록 기
준을 개정함으로써, 본
부록은 사양이 모든 사례
에 적용할 수 있게 만든
다. 또한 필터의 선택 범
위가 넓기 때문에 시험
연구소는 참조 필터를 손
쉽게 파악할 수 있다.
2006년 1월
21일
2006년 1월
26일
2006년 1월
27일
* 본 설명은 완전하지 않으며 정보용으로만 제공된다.
