카탈로그에는 HEPA H13, 효율 99.95%라고 적혀 있습니다. 그런데 이 숫자는 어떻게 잰 것일까요? 어느 입경으로 쟀을까요? 필터 전체가 다 99.95%일까요 아니면 평균이 99.95%일까요? EN 1822를 이해하면 이 질문들에 답이 생깁니다.
EN 1822는 어디서 왔나
EN 1822는 유럽 표준화 위원회(CEN)가 정한 고효율 공기 필터 등급과 시험 규격이며 정식 명칭은 "High efficiency air filters — EPA, HEPA and ULPA"입니다. 관할 범위는 효율 ≥ 95%인 필터로 일반 사무 공조에서는 쓸 일이 없는 등급 위쪽입니다.
EN 1822가 나오기 전에는 나라마다 제각각이었습니다. 미국은 MIL-STD-282(DOP법), 일본은 JIS B 9927, 독일은 DIN 24184를 썼습니다. EN 1822가 한 일은 이 조각들을 한 가지 논리로 통일한 것이고 나중에 ISO 29463이 국제판으로 채택했습니다.
필터 제조사와 구매자에게 EN 1822 등급은 공통 언어입니다. 대만 공장이 독일로 출하하든 일본 공장이 미국 팹에 납품하든 H13은 H13이고 시험 방법과 판정 기준이 같습니다.
EPA / HEPA / ULPA 세 부류의 차이
EN 1822는 고효율 필터를 세 부류로 나눕니다:
| 부류 | 등급 범위 | 쉬운 말로 |
|---|---|---|
| EPA(Efficient Particulate Air) | E10 – E12 | 고효율이지만 아직 HEPA 문턱에 못 미침 |
| HEPA(High Efficiency Particulate Air) | H13 – H14 | 진짜 고효율 미립자 공기 필터 |
| ULPA(Ultra Low Penetration Air) | U15 – U17 | 초저투과, 반도체 등급 |
등급마다 효율 문턱을 전체 효율과 국부 효율 두 지표로 정의합니다:
EN 1822 전체 등급 한눈에 보기
EPA → HEPA → ULPA 세 부류, 8개 등급 — 숫자가 클수록 효율이 높지만 압력손실과 비용도 큽니다
| 등급 | 종류 | 전체 효율 ≥ | 국부 효율 ≥ | 전형적 적용 현장 |
|---|---|---|---|---|
| E10 | EPA | 85% | — | 일반 환기, 공조 박스 프리필터 |
| E11 | EPA | 95% | — | 미디엄 단, 전자 공장 2차 여과 |
| E12 | EPA | 99.5% | — | 병원 일반 구역, 제약 공장 전단 |
| H13 | HEPA | 99.95% | ≥ 99.75% | 클린룸 ISO 7–8, 의료 수술실 |
| H14 | HEPA | 99.995% | ≥ 99.975% | 반도체 전단, ISO 5 클린룸, BSL-3 실험실 |
| U15 | ULPA | 99.9995% | ≥ 99.9975% | 선단 공정 EUV 구역, ISO 3–4 |
| U16 | ULPA | 99.99995% | ≥ 99.99975% | 극한 청정 환경, 양자 실험 |
| U17 | ULPA | 99.999995% | ≥ 99.9999% | 이론적 한계 등급, 특수 연구 |
효율 시험 기준은 MPPS(Most Penetrating Particle Size, 유리섬유 여재는 보통 0.12–0.25 μm)이며 여재가 가장 막기 어려운 입경입니다. 전체 효율(Overall)은 필터 한 장의 평균값이고 국부 효율(Local)은 스캔 시험에서 어느 한 점의 최저값입니다. E10–E12는 전체 효율만 요구하지만 H13 이상은 국부 효율도 함께 요구해 어느 한 점도 새지 않게 합니다. 수치는 EN 1822-1 기준입니다.
요점 몇 가지입니다:
- ▸E10에서 E12까지는 전체 효율만 재고 국부는 재지 않습니다(그래서 스캔을 할 필요가 없습니다)
- ▸H13부터는 국부 효율을 재야 합니다. 필터 전체 평균만 기준에 닿아서는 안 되고 가장 약한 그 작은 조각도 너무 나빠서는 안 된다는 뜻입니다
- ▸효율 숫자는 한 등급 오를 때마다 누설률이 대략 10배 차이 납니다. H13은 0.05% 투과를 허용하고 H14는 0.005%만 허용합니다
쉬운 비유: H13은 반 평균이 95점 이상이고 가장 못한 사람도 75점 아래로 내려가면 안 되는 것과 같습니다. H14는 반 평균 99.5점 이상에 가장 못한 사람도 99.75점 아래로 내려가면 안 되는 것입니다. ULPA U15 이상은 한 사람도 낙제를 허용하지 않는 등급입니다.
카탈로그에서는 이 등급이 그대로 제품 분류와 대응합니다. HEPA / ULPA 필터는 공칭 입경이 아니라 EN 1822 등급으로 표기하므로, 사양서에 "0.3 μm 99.97%"만 적혀 있다면 EN 1822 등급은 사실상 알 수 없습니다.
MPPS —— 왜 0.3 μm을 쓰지 않나
HEPA는 0.3 μm 입자를 걸러 효율이 99.97%라는 말을 들어 보셨을 것입니다(사실 이것은 미국 IEST의 정의입니다). EN 1822는 고정 0.3 μm을 쓰지 않고 MPPS(Most Penetrating Particle Size)를 씁니다. 그 특정 필터에게 가장 통과하기 쉬운 입경입니다.
왜 그럴까요? 여재마다 약점 입경이 다르기 때문입니다:
- ▸유리섬유 HEPA의 MPPS는 보통 0.12 – 0.25 μm입니다
- ▸PTFE 막 여재의 MPPS는 0.05 – 0.1 μm일 수 있습니다
- ▸정전 일렉트릿 여재의 MPPS는 쓰는 시간에 따라 옮겨 갑니다
MPPS: 필터의 아킬레스건은 어디인가
기계적 차단은 큰 것을, 확산은 작은 것을 잡습니다. 그 사이에 양쪽 다 잘 못 잡는 입경이 바로 MPPS입니다
미국의 옛 규격 IEST는 0.3 μm 입경을 시험 기준으로 삼았지만 0.3 μm은 사실 이미 MPPS에서 벗어나 있어 잰 효율이 실제 최악의 경우보다 보기 좋게 나옵니다. EN 1822는 MPPS로 바꿔 재기 때문에 오히려 진짜 약점을 잡아냅니다. 같은 필터를 두 규격으로 재면 EN 1822의 숫자가 조금 낮게 나오는 이유가 이것입니다.
실제 MPPS의 위치는 여재 종류, 섬유 지름, 면풍속에 따라 다르며 전형적 범위는 0.12–0.25 μm입니다. EN 1822는 가장 막기 어려운 입경으로 효율을 재도록 요구하므로 0.3 μm 고정점 시험보다 엄격하고 현실적입니다.
MPPS는 그 필터의 아킬레스건입니다. 그것으로 부하를 걸어야 최악의 경우의 효율을 알 수 있습니다. 고정 0.3 μm으로 재면 어떤 필터는 약점을 딱 피해 가 보기 좋지만 진짜가 아닌 숫자를 내놓습니다.
요점: EN 1822의 효율값은 MPPS에서 잰 것이라 같은 필터라도 고정 0.3 μm으로 잰 효율보다 낮아 보입니다. 그러나 그것이 더 정직합니다.
세 관문 시험 절차
EN 1822의 온전한 시험은 세 관문으로 나뉘며 등급이 높을수록 통과해야 할 관문이 늘어납니다:
EN 1822 시험 절차: 원료에서 출고까지 세 관문
여재가 먼저 재료급 효율 시험을 통과하고, 필터로 조립한 뒤 전체 스캔을 하며, H13 이상은 장마다 국부 누설 스캔까지 합니다. 세 관문을 다 통과해야 출고합니다
여재 시료(완제품이 아님)를 떼어 DOP/PAO 에어로졸로 MPPS 투과율을 잽니다
완제품 필터로 조립한 뒤 정격 풍량에서 DOP/PAO를 넣어 상류와 하류의 농도비를 잽니다
프로브가 하류면을 S자로 훑어 어느 한 점이라도 투과율이 문턱값을 넘는 자리를 찾아냅니다
DOP / PAO 에어로졸의 입경은 MPPS 범위(약 0.12–0.25 μm)에 모여 있어 여재가 가장 통과되기 쉬운 입경입니다. 스캔 속도는 보통 3–5 cm/s이고 프로브가 하류 전면을 덮습니다. E10–E12는 장마다 누설 스캔을 요구하지 않고, H13부터는 세 관문이 모두 열려 장마다 누설 시험을 합니다.
첫째 관문: 여재 효율 시험 완성된 필터에서 여재를 작게 한 조각 떼어(프레임 없이) 실험실에서 에어로졸 발생기로 MPPS 입자를 쏘고 투과율을 잽니다. 이 관문은 재료 자체의 하한선입니다.
둘째 관문: 전체 효율 시험 필터 전체를 시험 덕트에 넣고 같은 에어로졸로 부하를 걸어 입구와 출구의 농도비를 잽니다. 이 관문이 보는 것은 여재와 프레임과 실링 젤과 조립 품질을 합친 총점입니다.
셋째 관문: 스캔 누설 시험(Scan Test) 프로브로 필터 토출면을 점마다 훑어(지뢰 찾기 하듯) 국부 투과율이 가장 높은 지점을 찾아냅니다. 어느 한 점이라도 기준을 넘으면 불합격입니다.
E10 – E12는 앞의 두 관문만 통과하면 되고 H13부터는 세 관문을 다 통과해야 하며 H14 이상은 국부 효율 문턱이 더 엄격합니다.
스캔 시험의 조작 세부를 더 알고 싶다면 PAO 스캔 시험 가이드를 참고하십시오.
전체 효율 vs 국부 효율
이것이 EN 1822의 가장 중요한 개념 가운데 하나입니다:
- ▸전체 효율(Overall efficiency): 필터 전체의 평균 투과율로 넓은 면적의 평균 성능을 재는 것입니다
- ▸국부 효율(Local efficiency): 스캔에서 찾아낸 가장 나쁜 한 점의 투과율로 가장 약한 고리를 재는 것입니다
왜 둘로 나눌까요? 필터 한 장의 평균이 좋다고 해서 구석구석 다 좋은 것은 아니기 때문입니다. 흔한 국부 약점입니다:
| 약점의 출처 | 이유 |
|---|---|
| 프레임과 여재의 접합부 | 실링 젤이 고르게 발리지 않음 |
| 주름 꼭대기 | 접힌 자리의 여재가 얇음 |
| 세퍼레이터 가장자리 | 알루미늄 박 세퍼레이터와 여재 사이의 틈 |
| 여재 이음매 | 큰 치수 필터는 이어 붙여야 하는데 이음매가 약점 |
클린룸에서는 핀홀만 한 누설 하나가 방 전체의 청정도를 망칠 수 있습니다. H14 이상이 반드시 스캔을 해야 하고 국부 효율 문턱이 전체 효율보다 엄격한 이유가 이것입니다.
선정 실전: EN 1822 등급을 클린룸 등급에 어떻게 대응시키나
구매할 때 가장 자주 받는 질문입니다. "우리 클린룸은 ISO Class 5인데 H13을 써야 합니까 H14를 써야 합니까?"
간단한 대조입니다(실제로는 환기 횟수, 환기 비율 등을 함께 고려해야 합니다):
| ISO 14644 등급 | 권장 EN 1822 등급 | 전형적 용도 |
|---|---|---|
| ISO Class 8 – 9 | E11 – E12 | 일반 전자 조립, 식품 포장 |
| ISO Class 6 – 7 | H13 | 제약 충전, LCD 패널 |
| ISO Class 5 | H14 | 반도체 전단, TFT-LCD |
| ISO Class 4 이상 | U15 – U17 | 선단 공정(EUV 리소그래피, 웨이퍼 검사) |
클린룸 등급의 세부는 ISO 14644 클린룸 등급 해설을 참고하십시오. HEPA와 ULPA의 기본 차이가 궁금하다면 HEPA와 ULPA 차이 총정리도 볼 수 있습니다.
구조 면에서 이 등급의 말단 필터는 대부분 미니플리트 HEPA/ULPA 패널 형태입니다. 주름 수를 충분히 확보해야 H14가 정격 풍량에서 압력 손실을 과도하게 올리지 않습니다.
실무 유의: 등급은 최저 문턱일 뿐입니다. 반도체 팹 구매는 보통 사양서에 "전체 효율 ≥ 99.999%"나 "국부 투과율 < 0.001%"처럼 H14 표준값보다 엄격한 요구를 따로 적습니다. 공급업체와 이야기할 때는 "EN 1822 시험 방법에 따라"와 "효율값"과 "전체인지 국부인지" 세 가지 정보를 반드시 함께 적어야 합니다.
자주 묻는 질문
Q: H13과 H14는 얼마나 다릅니까?
A: 투과율로 보면 H13은 최대 0.05% 투과를 허용하고(99.95% 효율) H14는 최대 0.005% 투과를 허용합니다(99.995% 효율). 누설률이 10배 차이입니다. 클린룸에서 이 10배가 ISO Class 6과 ISO Class 5를 가르는 경우가 많습니다.
Q: 미국은 HEPA가 99.97%라 하고 유럽은 99.95%라 하는데 어느 쪽이 맞습니까?
A: 둘 다 맞지만 재는 방법이 다릅니다. 미국 IEST 정의는 고정 0.3 μm DOP 시험을 쓰고 문턱이 99.97%입니다. EN 1822 H13은 MPPS 시험을 쓰고 문턱이 99.95%입니다. MPPS가 가장 막기 어려운 입경이라 99.95%@MPPS와 99.97%@0.3μm의 실제 난이도는 비슷합니다.
Q: MPPS는 고정 0.3 μm입니까?
A: 아닙니다. MPPS는 여재에 따라 다르며 보통 0.05 – 0.3 μm 사이입니다. 0.3 μm이라는 숫자는 초기 연구에서 대부분의 유리섬유 여재의 MPPS가 0.3 μm에 가깝다는 것을 발견한 결과이지만 현대 여재(특히 PTFE 막)의 MPPS는 더 작은 경우가 많습니다. EN 1822는 필터마다 실제 MPPS를 먼저 재고 그것으로 효율 부하를 걸도록 요구합니다.
Q: EPA(E10–E12)는 HEPA입니까?
A: 엄밀히는 아닙니다. EN 1822는 EPA와 HEPA를 두 부류로 분명히 나눕니다. EPA는 효율 문턱이 낮고(E10은 ≥ 85%면 됩니다) 스캔 시험을 요구하지 않습니다. 시장에서 어떤 공급업체는 E11, E12를 준 HEPA나 sub-HEPA라고 부르지만 정식 규격 문서에서는 H13이 HEPA의 출발점입니다.
Q: 필터를 갈 때 H14에서 한 등급 낮춰 H13을 써도 됩니까?
A: 클린룸 검증 규격에 달렸습니다. Protocol에 말단 여과 H14라고 적혀 있다면 등급을 낮추면 ISO Class가 기준에 못 미치고, 교체 후에 기류 균형과 입자 계수 검증을 다시 해야 합니다. 정말 등급을 낮춰 비용을 아끼고 싶다면 교체 후에 입자 계수기로 실제 입자 농도가 여전히 ISO Class 허용 범위 안에 있는지 먼저 검증하고 품질보증이나 고객의 서면 동의를 받아야 합니다.
