26 May 2026

AHU/MAU와 3단계 필터링 Pre-Medium-HEPA: 최적 운영

제약 공장, 전자 공장, 병원 등 모든 클린룸 시스템에서 AHU(Air Handling Unit, 공기조화기) 또는 MAU(Make-up Air Unit, 외기 처리 유닛)는 전체 구역에 처리된 공기를 공급하는 "심장" 역할을 합니다. 구조, 각 필터 단계의 역할, 최적 배치 방법을 올바르게 이해하면 향후 10-15년간의 여과 효율과 운영 전력 비용 모두를 결정짓게 됩니다.

1. AHU와 MAU는 어떻게 다른가?

AHU - Air Handling Unit (공기조화기)

공기 처리 통합 장비로서 외기(일부 신선 외기 + 일부 순환 공기)를 흡입 → 여과 → 온습도 조절 → 실내 공급하는 역할을 합니다.

특징:

순환 공기 비율 70-90%, 신선 외기 10-30%.
순환 공기가 이미 냉방/난방 처리되어 있으므로 에너지 절감.
교차 오염 방지 요구가 높지 않은 클린룸(클래스 C, D, 고급 사무실, 병원 외래 진료부)에 사용.

MAU - Make-up Air Unit (외기 처리 유닛)

외부에서 100% 신선 외기만을 처리하는 장비입니다. 처리 후 공기는 RCU(Recirculation Unit, 재순환 유닛)로 가거나 천장 FFU로 직접 공급됩니다.

특징:

100% 신선 외기 - 순환 없음.
AHU보다 에너지 소비가 큼(전체 공기를 35°C에서 18°C로 냉각하고 심도 제습 필요).
교차 오염 방지가 필수인 클린룸: 무균 의약품, 반도체, 백신실, BSL-3 등에 사용.

언제 어느 것을 사용할까?

용도	종류
제약 클린룸 D등급, 화장품, 식품 케어	AHU 순환식
제약 클린룸 A, B등급, 백신	MAU + RCU
반도체 클린룸	MAU + RCU
일반 수술실	AHU
울트라 클린 수술실, 격리실	MAU
사무실, 호텔	AHU

2. AHU/MAU의 필터 단계 구조

클린룸용 표준 AHU/MAU는 공기 흐름 순서에 따라 3단계 필터로 구성됩니다:

1단계 - 프리 필터(G3/G4 또는 Coarse 65-85%)

위치: 공기 흡입구 직후, 냉각 코일 앞.
역할: 10µm 이상 굵은 먼지 차단, 미디엄 필터 및 코일 보호.
형태: 폴리에스터 솜을 메쉬 프레임 또는 패널에 장착.

2단계 - 미디엄 필터(F6-F9)

위치: 냉각 코일과 송풍기 이후, 3단계 앞.
역할: 0.5µm 이상 미세먼지 차단, 효율 60-95%.
형태: 평판 세퍼레이터, 미니 플리트, 또는 백 타입.

3단계 - HEPA H13/H14 (실 등급에 따라)

위치: AHU 내부 또는 클린룸 천장 터미널 박스(터미널 HEPA 필터).
역할: 0.3µm 초미세먼지를 99.95% 이상의 효율로 차단.
형태: HEPA 박스 딥 플리트 또는 미니 플리트 V-뱅크.

참고: HEPA 필터를 천장 터미널 박스에 설치하는 경우(제약 클린룸에서 일반적), AHU에는 프리 + 미디엄만 필요합니다. 터미널 박스형 HEPA 필터는 점검과 교체가 용이하며 AHU 전체를 분해할 필요가 없습니다.

3. 공기 흐름 경로(Airflow Path)에 따른 배치

공기 흐름 표준 순서:

공기 흡입구 → 프리 필터 → 혼합실(Mixing Chamber) → 냉각 코일 → 가열 코일 → 가습기 → 미디엄 필터 → 송풍기 → HEPA 필터(AHU 내부일 경우) → 급기 덕트 → 터미널 HEPA → 실내

고급 AHU에는 다음 요소도 추가됩니다:

냉각 코일 앞에 UV-C 램프를 설치해 코일 표면을 살균.
미디엄 이후 카본 필터로 VOC 및 냄새 제거.
이온화 장치로 냄새 및 일부 유독 가스 제거.

4. 풍량 및 압력 손실 계산

필요 풍량

Q = V × N Q = 풍량(m³/h), V = 실 체적(m³), N = ACH(회/h)

예) 200m³ 실, C등급 ACH = 30인 경우: Q = 200 × 30 = 6,000 m³/h.

총 정압(Total Static Pressure)

총 정압 = 필터 압력 손실 + 코일 압력 손실 + 덕트 압력 손실 + 터미널 압력 손실.

참고치:

구성 요소	초기 압력 손실(Pa)	막힘 시 압력 손실(Pa)
프리 필터 G4	30-80	250
미디엄 필터 F8	80-150	450
냉각 코일	100-200	250
가열 코일	30-80	100
가습기	30-50	80
덕트	80-200	200
HEPA H14 터미널	200-250	500
합계(초기 / 막힘 시)	550-1,110	1,830

→ AHU 송풍기는 필터가 노후화되더라도 풍량을 유지할 수 있도록 550-1,830 Pa의 정압 범위를 갖춰야 합니다. 따라서 회전수를 자동 조절할 수 있는 EC 인버터 송풍기 선택이 권장됩니다.

5. HEPA 필터 배치: AHU 내부 vs. 터미널

방안 A - HEPA를 AHU 내부에 배치

장점: 집중 배치로 대형 HEPA 1개가 소형 HEPA 다수보다 저렴.
단점: 시험 후 HEPA가 파손되면 전체 클린룸이 오염됨. 현장 누설 시험 어려움.

방안 B - HEPA를 터미널에 배치(천장 HEPA 박스)

장점: 설치 위치에서 누설 시험 용이, 막힘 시 교체 용이, 실 간 격리 우수.
단점: 소형 HEPA 다수 → 초기 총 비용 증가.

권장 사항

제약, 병원, 화장품 클린룸: 터미널 HEPA(방안 B).
복도, 사무실, D등급 구역 공통 급기 AHU: AHU 내장 HEPA(방안 A) 또는 요구사항에 따라 HEPA 생략.

6. 송풍기 - AC, EC, 인버터 중 선택?

기존 AC 송풍기

고정 속도, 변압기로 조절.
저렴하고 고장이 적지만 전력 소비 큼.

EC 송풍기(Electronically Commutated, 전자식 정류 모터)

0-10V 또는 Modbus 신호로 무단 속도 제어.
AC 대비 전력 30-50% 절감.
FFU, 소형 AHU에 적합.

AC + 인버터 송풍기

대용량 AHU(>10kW)에서 일반적.
가변 부하 운영 시 전력 20-40% 절감.

권장: 10년 이상 운영하는 프로젝트는 EC 또는 인버터로 2-3년 내 투자 회수 가능.

7. AHU/MAU 에너지 최적화

a. 열 회수(Heat Recovery)

배기와 신선 외기 사이에 로터리 휠(열교환 휠) 또는 판형 열교환기.
여름 냉방, 겨울 난방 에너지 30-60% 절감.

b. VAV(Variable Air Volume, 가변 풍량)

고정 풍량 대신 실제 수요에 따라 풍량 조절.
전력 및 냉방 20-40% 절감.

c. 수요 기반 환기(Demand-Controlled Ventilation)

CO₂ / PM2.5 / VOC 센서로 신선 외기 풍량 결정.
재실 인원이 적을 때 과도한 외기 도입 방지.

d. 고효율 칠러

COP > 5.5, 인버터 스크류 칠러, 고효율 냉각탑.

8. AHU/MAU 체계적 유지보수

매주

세척 가능한 프리 필터 청소.
각 필터 단계의 ΔP(차압) 점검.

매월

일회용 프리 필터 교체.
외부 코일 및 드레인 팬 청소.
송풍기 모터, 벨트, 베어링 온도 점검.

3-6개월

미디엄 필터 교체.
온도-습도-압력 센서 교정.

12개월

연말 프리 필터 교체(성수기 종료 시점).
HEPA 터미널 DOP 시험.
화학 약품으로 코일 심도 세척.

3-5년

HEPA 교체.
송풍기, 코일, 가습기 오버홀.

결론

AHU/MAU와 프리 + 미디엄 + HEPA 필터 단계는 모든 클린룸 시스템의 척추를 이루는 3대 요소입니다. 신선 외기 비율 적정 설계, 단계별 적합한 필터 등급 선택, EC 송풍기와 열 회수 시스템 투자를 통해 10년 수명 주기에서 수십억 동의 전력 비용을 절감하면서도 제품 품질을 위한 안정적인 공기 품질을 보장할 수 있습니다.

Green Filter 소개

Green Filter는 모든 규모의 AHU 및 MAU용 필터를 완비하고 있습니다: 프리 필터, 미디엄 F6-F9, HEPA H13/H14, ULPA U15/U17. 제품은 실제 AHU 치수에 맞춰 제작되며 EN 779 / EN 1822 인증서를 함께 제공하고 신속 배송을 지원합니다.

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더 보기: 미디엄 필터 F6-F9 · 프리 필터란? · FFU 및 수량 산출 공식.

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