HEPA 필터

HEPA 필터란?

HEPA (영문: High Efficiency Particulate Air filter) 필터는 HEPA 표준 — 즉, 공기 여과 효율 비율에 대한 표준 — 을 충족하는 공기 필터입니다. HEPA 필터는 0.3 µm 이상의 입자를 유럽 표준 기준 99.95%, 미국 표준 기준 99.97%로 포집합니다.

HEPA 필터는 디스크 드라이브 생산 구역, 의료 기기 제조, 반도체 부품·카메라·디스플레이 제조, 원자력 장비 생산, 제약 및 식품 생산 환경의 공기 정화에 사용되며, 병원·가정·교통수단에서도 널리 사용됩니다. HEPA는 천식과 호흡기 알레르기를 유발할 수 있는 꽃가루, 곰팡이 포자, 동물 털, 연기 같은 입자를 걸러내는 데 효과적이며, PM2.5 미세먼지 여과에도 유용합니다.

HEPA 필터의 작동 원리

기본적으로 HEPA 필터는 무작위로 배열된 섬유의 메쉬입니다. 섬유는 일반적으로 유리섬유 또는 부직포 합성섬유로, 직경 0.5–2.0 마이크로미터입니다. 여과 성능에 영향을 미치는 주요 요소는 섬유 두께와 면 속도(풍속)입니다. HEPA 섬유 사이의 간격은 일반적으로 0.3 µm보다 큽니다. 그럼에도 HEPA 필터는 그보다 작은 입자를 차단할 수 있는데, 다음 세 가지 메커니즘의 조합을 통해 입자가 섬유에 갇히고 부착되기 때문입니다:

• 확산 — 0.1 µm보다 작은 미세 입자와 공기 분자의 충돌로 입자의 경로가 지그재그(브라운 운동) 형태가 되어, 아래의 차단(인터셉터) 및 관성(충돌) 메커니즘에 의해 섬유에 부착될 확률이 높아집니다. 이 메커니즘은 기류 속도가 낮을 때 효과적입니다.
• 관성(충돌) — 큰 입자, 즉 관성이 큰 입자는 기류처럼 섬유 사이 간격을 우회하지 못하고 섬유에 부딪혀 부착됩니다. 이 효과는 섬유 간격이 좁아지고 기류 속도가 증가할수록 강화됩니다.
• 인터셉터(차단) — 입자가 기류를 따라 이동하다 섬유 또는 섬유 교차점에 부딪혀 차단되고 섬유에 부착됩니다.

HEPA 등급 비교 (EN 1822-1:2009)

클린룸 등급별 HEPA 선택

• 클래스 100,000 (GMP 클래스 D) → HEPA H13
• 클래스 10,000 (GMP 클래스 C) → HEPA H14