200 대만달러짜리 프리필터를 제때 갈지 않으면 뒤에 있는 8,000 대만달러짜리 HEPA의 수명이 곧장 절반이 됩니다. 작은 돈을 아끼려다 큰 돈을 잃는 것, 공기 여과 시스템에서 가장 흔한 실수입니다.
프리필터란 무엇인가: 가장 앞의 방충망
집의 방충망을 떠올려 보십시오. 모기를 막고 큰 낙엽을 막지만 미세한 먼지는 그대로 들어옵니다. 프리필터(Pre-Filter)가 공조 시스템에서 맡는 역할이 바로 이것입니다. 첫 번째 방어선으로 5μm 이상의 굵은 입자를 전담해 막습니다. 건축 분진, 꽃가루, 머리카락, 섬유 부스러기 같은 것들입니다.
5μm은 얼마나 클까요? 대략 머리카락 지름의 1/15입니다. 이보다 작은 것은 뒤쪽의 미디엄 필터와 HEPA 필터가 처리합니다.
프리필터의 핵심 값어치는 얼마나 깨끗하게 거르느냐가 아니라 뒤에 있는 비싼 필터 대신 총알을 맞아 주는 것입니다. 싼 프리필터를 정기적으로 갈면 HEPA 필터 수명을 40% 이상 늘릴 수 있습니다. 필터 관리 전략 전체에서 투자 대비 효과가 가장 큰 행동입니다.
등급은 어떻게 나뉘나: EN 779의 G1에서 F7까지
프리필터의 효율 등급은 EN 779 규격을 따르며 낮은 쪽부터 G1, G2, G3, G4(조효)와 F5, F6, F7(세효)로 나뉩니다. 2018년 이후 국제 규격은 차츰 ISO 16890으로 옮겨 가 ePM10(≥10μm 입자를 잡는 효율)으로 분류하지만, 업계 견적서에는 여전히 G3, G4, F5 같은 EN 779 코드를 쓰는 것이 익숙합니다.
프리필터 등급 대조표: G1 → F7
EN 779 / ISO 16890에 대응하며 효율이 높을수록 압력손실이 커집니다
| 등급 | 계중 효율 | 주로 막는 것 | 전형적 현장 | 초기 압력손실 |
|---|---|---|---|---|
| G1 | 50–65 % | 굵은 모래, 큰 섬유 | 배기구, 환기 루버 | 20–30 Pa |
| G2 | 65–80 % | 분진, 꽃가루 | 공장 흡기, 주차장 | 25–40 Pa |
| G3 | 80–90 % | 건축 분진, 머리카락 | 사무 건물 AHU 초단 | 30–50 Pa |
| G4 | 90–95 % | 미세 분진, 포자 | 반도체 외기, 병원 일반 구역 | 40–60 Pa |
| F5 | 40–60 %* | ≥1μm 부유 분진 | 실험실, 전자 공장 전단 | 50–80 Pa |
| F6 | 60–80 %* | 세균 매개체, 연소 생성물 | 제약 완충 구역, 식품 공장 | 60–100 Pa |
| F7 | 80–90 %* | 미세 분진, 연기 입자 | 클린룸 전단, HEPA 전단 | 80–120 Pa |
* F5–F7 hiệu suất là EN 779 so màu, không phải cân。효율값은 EN 779의 조분진 계중법(Arrestance)입니다. G1–G4는 ≥10μm 굵은 분진을 주로 맡고 F5–F7부터 ≥1μm 미세 분진을 잡기 시작합니다. ISO 16890은 ePM10 효율로 나타냅니다.
이 표를 어떻게 볼까요?
- ▸G3 / G4가 가장 흔한 선택입니다. 사무 건물, 공장 공조, 병원 일반 구역의 AHU(공조 박스)에서 초단은 거의 다 G4입니다.
- ▸G1 / G2는 분진이 아주 심한 곳에 씁니다. 시멘트 공장 흡기구, 주차장 환기, 굴뚝 배기구 앞의 조여과 같은 곳입니다.
- ▸F5 / F6 / F7은 이미 미디엄의 경계로 들어섭니다. 뒤가 HEPA H13 / H14라면 보통 F5나 F6을 2차 프리로 쓰면 충분합니다.
구매 요령: 필터 공급업체 견적에 "G4 / ePM10 ≥50%"라고 적히기도 하는데, 이는 EN 779의 G4와 ISO 16890의 ePM10 50%를 동시에 만족한다는 뜻입니다. 두 규격이 나란히 쓰이는 것은 과도기의 흔한 모습이니 구매할 때 제조사가 표시한 것이 어느 규격의 효율값인지 확인하십시오.
이 글은 프리필터 G1–F7만 다룹니다. 후단 HEPA의 H10–H14 / U15 등급 사양, MPPS 시험 원리, ISO 14644 청정 등급 대응은 HEPA 필터 등급 대조표를 참고하십시오.
세 가지 구조: 판형, 백형, 플리츠형
같은 G4 등급이라도 겉모습은 전혀 다를 수 있습니다. 구조가 분진 보유량(먼지를 얼마나 담아야 막히는지), 설치 깊이, 압력손실 곡선, 교체 빈도를 정합니다.
프리필터 세 구조 비교: 판형 vs 백형 vs 플리츠형
같은 G4 등급이라도 구조가 다르면 → 분진 보유량, 수명, 설치 깊이가 크게 달라집니다
대풍량, 저압력손실, 공간이 넉넉함
긴 수명, 낮은 교체 빈도, 공조 박스 환기
설치 깊이 제한, FFU 전단
분진 보유량과 압력손실 수치는 G4 등급, 정격 풍량에서의 전형값입니다. 실제로는 여재 밀도와 면풍속에 따라 다릅니다.
간단히 외우는 법:
- ▸판형: 가장 싸고 가장 얇고 가장 자주 갑니다(1–2개월). 공간이 넓고 풍량이 크며 자주 가는 것을 개의치 않는 곳, 예컨대 공장 흡기 루버 뒤쪽에 알맞습니다
- ▸백형: 분진 보유량이 가장 크고 수명이 가장 깁니다(3–6개월). 공조 박스 환기단, 특히 반도체 공장이나 병원처럼 자주 세우고 필터를 갈고 싶지 않은 곳에 알맞습니다
- ▸플리츠형: 깊이가 가장 작습니다(50–100mm). FFU 전단이나 기존 프레임 깊이가 모자란 개조 현장에 알맞습니다
실제 예를 들어 보겠습니다. 12인치 반도체 팹의 MAU(외기 공조 박스)가 흡기 면적 6 m², 풍량 120,000 CMH라고 합시다. 전단에 판형 G4를 달면 6주마다 세우고 한 배치를 갈아야 합니다(외기의 모래 함량이 커서 분진 보유량 150 g이 금방 차기 때문입니다). 백형 G4로 바꾸면 분진 보유량이 500 g으로 뛰어 교체 주기가 4개월로 늘고 한 해에 정지가 4번 줄어 정비 공수만으로도 적지 않은 비용을 아낍니다.
프레임 재료는 어떻게 고르나: 종이, 알루미늄, 아연도금, 스테인리스
여재가 심장이라면 프레임은 뼈대입니다. 효율 등급만 보고 프레임 재료를 잊는 사람이 많은데, 그러면 여재가 멀쩡한데 종이 프레임이 습한 환경에서 물러져 변형되고 밀폐가 무너져 분진이 가장자리 틈으로 그대로 돌아갑니다.
프리필터 프레임 재료 선정: 종이, 알루미늄, 아연도금, 스테인리스
프레임 재료가 사용 수명의 상한을 정합니다. 여재가 먼저 망가지느냐 프레임이 먼저 망가지느냐는 환경에 달렸습니다
| 프레임 재료 | 내열 | 내습 | 방화 | 프레임 수명 | 비용 |
|---|---|---|---|---|---|
| 종이 프레임 | < 70 °C | 나쁨(물러지기 쉬움) | 없음 | 1–3개월 | ★☆☆☆ |
| 알루미늄 프레임 | < 200 °C | 양호 | 불연 | 재사용 가능 | ★★☆☆ |
| 아연도금 강판 프레임 | < 350 °C | 양호 | 불연 | 재사용 가능 | ★★★☆ |
| 스테인리스 프레임 (SUS) | < 500 °C | 우수 | 불연 | 10년 이상 | ★★★★ |
온도와 습도는 프레임 재료 자체의 견딜 수 있는 범위이며 여재의 제한은 포함하지 않습니다. 습한 환경에서는 종이 프레임이 2–4주면 물러져 변형됩니다.
경험 법칙:
- ▸종이 프레임: 싸고 가볍고 건조한 환경(사무실, 상가)에 알맞습니다. 대만 장마철의 공장이라면? 권하지 않습니다. 2주면 프레임이 물러집니다.
- ▸알루미늄 프레임: 습기에 강하고 재사용할 수 있어(여재만 갈고 프레임은 유지) 장기 TCO가 오히려 종이보다 낮습니다. 대부분 공조 박스의 기본 사양입니다.
- ▸아연도금 강판 프레임 / 스테인리스 프레임: 내열과 내식성이 있어 화학 구역 배기, 내열 필터의 전단에 씁니다. 스테인리스 프레임은 비용이 가장 크지만 산·염기 환경에서 10년 넘게 버팁니다.
실제 사례: 어느 패널 공장이 원래 종이 프레임 G4를 MAU 초단에 썼는데 공장이 바다에 가까워 바닷바람의 염분 때문에 종이 프레임이 3주 만에 변형되었습니다. 알루미늄 프레임으로 바꾼 뒤 같은 여재의 실제 사용 수명이 3주에서 8주로 늘었습니다. 여재가 좋아진 것이 아니라 프레임이 미리 폐기되지 않게 된 것입니다.
적용 현장: 누가 어느 등급을 쓰나
프리필터는 가장 좋은 것을 사면 되는 물건이 아닙니다. 등급이 높으면 압력손실도 높아 AHU 송풍기가 전기를 더 써서 밀어야 합니다. 선정의 핵심 논리는 이것입니다. 뒤에 무엇이 붙는가? 그것이 얼마나 비싼가?
| 현장 | 뒤쪽 필터 | 권장 프리 등급 | 구조 권고 |
|---|---|---|---|
| 반도체 팹 MAU | F7 + HEPA H14 | G4 | 백형(분진 보유 크고 수명 김) |
| 병원 일반 병실 | F7 | G3–G4 | 판형 또는 플리츠형 |
| 사무 건물 중앙 공조 | F7 | G4 | 백형(3–4개월마다 교체) |
| 공장 배기 시스템 | 뒤쪽 없음 | G2–G3 | 판형(가장 저렴) |
| FFU 전단 | HEPA H13/H14 | G4–F5 | 플리츠형(깊이 제한) |
| 식품 공장 GMP 구역 | F8 + HEPA | G4 | 백형(내습 알루미늄 프레임) |
| 주차장 환기 | 뒤쪽 없음 | G1–G2 | 판형(저비용) |
얼마 만에 갈아야 하나: 압력손실이 유일한 지표입니다
세 달에 한 번 간다는 식의 고정 주기는 사실 아주 거칩니다. 올바른 방법은 압력손실을 재는 것입니다:
- 1초기 압력손실 기록(새로 달았을 때 한 번 잽니다. G4 판형은 보통 40–50 Pa)
- 2최종 압력손실 설정(보통 초기의 2–2.5배, 예컨대 100–120 Pa)
- 3압력손실에 닿으면 갈기, 얼마나 달았는지는 상관없습니다
왜 그럴까요? 외기 질이 나쁜 곳(공업 단지, 도로 옆)에서는 같은 G4가 3주면 최종 압력손실에 닿을 수 있고, 외기가 깨끗한 곳(산속, 교외)에서는 4개월을 버틸 수도 있기 때문입니다. 고정 주기를 쓰면 너무 일찍 갈아 돈을 버리거나 너무 늦게 갈아 HEPA를 앞당겨 폐기하게 됩니다.
절약 공식: 프리필터 앞뒤에 차압계(또는 차압 스위치, 몇백 대만달러)를 답니다. 차압이 문턱을 넘으면 불이 켜지거나 신호를 보냅니다. 이 작은 투자가 해마다 수만 대만달러의 HEPA 교체 비용을 아껴 줍니다. 프리를 가는 것을 다시는 잊지 않게 되고 HEPA 수명이 안정적으로 40% 이상 늘기 때문입니다.
자주 묻는 질문
Q: G4와 F5는 많이 다릅니까? 그냥 F5를 고를까요?
A: G4의 계중 효율(Arrestance)은 약 90–95%이고 F5의 비색 효율(Efficiency)은 약 40–60%인데, 시험 방법이 달라 숫자를 곧바로 비교할 수 없습니다. 간단히 말해 F5가 1–5μm 미세 분진을 잡는 힘이 G4보다 뚜렷하게 낫습니다. 그러나 F5는 초기 압력손실도 20–30 Pa 높습니다. 뒤에 이미 F7 미디엄이 있다면 앞은 G4로 충분하고, 전단이 곧바로 HEPA에 붙고 미디엄이 없다면 F5가 더 안전합니다.
Q: 프리필터를 물세척해 다시 써도 됩니까?
A: 여재에 따라 다릅니다. 금속망(알루미늄망, 스테인리스망)은 됩니다. 씻어 말려 다시 넣으면 되고 기름 연기 환경의 조여과에 흔히 씁니다. 부직포와 합성섬유 여재는 권하지 않습니다. 물세척하면 섬유 구조가 망가져 효율이 떨어지고 압력손실이 달라집니다. 쓰고 버리는 판형 G4는 한 장에 수십에서 백 대만달러이니 무릅쓰고 씻을 값어치가 없습니다.
Q: 프리필터가 HEPA 수명에 미치는 영향이 얼마나 큽니까?
A: 실측 데이터를 보면 프리와 미디엄을 정기적으로 갈면 HEPA 수명을 40–60% 늘릴 수 있습니다. HEPA H14 한 장은 수천에서 수만 대만달러이고 프리 G4는 수십에서 백 대만달러입니다. 셈해 보면 프리에 1 대만달러를 쓸 때마다 HEPA 교체 비용 50–100 대만달러를 아끼는 것입니다. 반도체 공장이 프리 교체에 극도로 엄격한 이유이기도 합니다. 그들의 HEPA는 한 장에 만 대만달러가 넘습니다.
Q: ISO 16890과 EN 779 중 어느 것을 봐야 합니까?
A: 두 규격이 나란히 쓰이는 중입니다. ISO 16890은 2016년에 나온 새 규격으로 ePM1 / ePM2.5 / ePM10 세 입경 구간으로 분류해 EN 779의 G/F 구분보다 정확합니다. 다만 EN 779를 수십 년 써 왔기 때문에 업계 견적서, 도면, 검수 규격은 대부분 여전히 G3 / G4 / F5라고 씁니다. 실무에서는 둘 다 알아야 하고 EN 779 코드를 보면 ISO 16890에 대응시킬 수 있으면 됩니다.
Q: 프리필터의 압력손실이 너무 높으면 어떻게 합니까?
A: 세 방향입니다. (1) 면적이 더 큰 필터로 바꿉니다(면적 ×2면 압력손실은 약 -40%). (2) 판형에서 백형이나 플리츠형으로 바꿉니다(펼친 면적이 커서 압력손실이 낮습니다). (3) 효율을 한 등급 낮춥니다(G4 → G3). 다만 뒤쪽 필터가 늘어난 분진량을 감당할 수 있는지 평가해야 합니다. 압력손실이 너무 높다는 것은 풍량 부족이고 시스템 전체가 효율을 잃고 있다는 뜻이라 무시할 수 없습니다.
관련 규격과 참고
- ▸EN 779 — Particulate Air Filters for General Ventilation(G1–F9 등급)
- ▸ISO 16890 — Particulate Air Filters for General Ventilation(ePM1/ePM2.5/ePM10)
- ▸ASHRAE 52.2 — Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices(MERV 1–16)
