• 제목/요약/키워드: gas cabinet

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반도체용 특수가스 공급을 위한 가스캐비닛 내부 유동해석에 관한 연구 (A study on the Internal Flow Analysis of Gas Cylinder Cabinet for Specialty Gas of Semiconductor)

  • 김정덕;한승아;양원백;임종국
    • 한국가스학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.74-81
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    • 2020
  • 일반적으로 반도체를 제조할 때는 인화성, 독성, 부식성의 유해·위험물질이 다수 사용되며, 특히 화학적 증착(CVD), 식각(Etch) 등의 공정에서는 특수가스를 사용하여 반도체를 제조하고 있다. 특수가스는 압축 또는 액화가스의 상태로 용기에 충전되어 있는데, 특수가스를 반도체 제조공정에 공급하는 설비로서 가스캐비닛(Gas Cylinder Cabinet)이 사용되고 있다. 이러한 가스공급시스템 내에서 실린더 이상 발생 시 배관·계측기 등 공급시스템의 안전 확보를 위해 가스실린더에 설치된 압력방출장치를 통해 가스가 방출하게 되는데, 이 경우 가스캐비닛 내부에 방출되는 가스가 캐비닛 외부로 누출될 위험성이 존재한다. 따라서 가스캐비닛 내부의 유체유동을 분석하여 누출에 따른 위험성을 파악하고 이에 대한 위험도 감소를 위한 대책을 제시하고자 한다.

태양전지 제조용 PCVD설비의 환기 성능 분석(폭발 방지 측면) (Analysis of Ventilation Performance of PCVD Facility for Solar Cell Manufacturing (Explosion Prevention Aspect))

  • 이성삼;안형환
    • 한국가스학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.35-40
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    • 2022
  • 태양광 전지 제조 설비인 PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition)는 NH3, SIH4, O2를 Chamber에 주입하여 생성된 Plasma를 Wafer에 증착시키는 설비이다. PCVD설비에서 Gas 이동과 주입이 Gas Cabinet에서 이루어지며, 내부에는 MFC, Regulator, Valve, Pipe 등이 복잡하게 연결되어 많은 누출 점이 존재한다. 폭발 상한값(UEL) 33.6%, 폭발 하한값(LEL) 15%의 NH3 누출 시 폭발을 예방하기 위해서는 NH3 농도가 폭발 범위에서 벗어날 수 있는 희석능력이 있어야 한다. 본 연구는 기존 PCVD의 Gas Cabinet에 대한 NH3 Gas 누출 시 희석능력을 3D와 수치로 확인할 수 있는 CFD 분석 기법을 활용하여 분석하였다. 그 결과 중희석에 해당되며 설비 개선을 통해 고환기가 가능하다는 결론을 얻었다.

호흡용 고압용기 파열 피해영향 분석에 따른 안전충전함 개발 (Development of the Safety Cabinet for Respiratory High-Pressure cylinder according to Consequence Analysis of Physical Explosion Damage)

  • 장갑만;김정환;장유리;이진한;조영도
    • 한국가스학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.80-88
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    • 2016
  • 소방서, 스쿠버 등 공기호흡기 용기 충전시설의 고압가스안전관리법에 따른 허가 또는 신고를 하지 않고 운영하고 있으며, 시설개선 및 공기호흡기 충전중 사고발생에 따른 안전관리가 필요하다. 정부에서는 불법운영 해소를 위해 노력하고 있으며, 고압으로 인한 위험으로부터 안전거리와 방호벽 설치와 동등이상의 안전성을 확보하기 위한 방법으로 안전충전함을 설치하여 운용하는 방법을 대안으로 제시하였다. 방호벽 설치기준을 갈음할 수 있는 안전충전함은 용기파열 시 순간 과압이 원만하게 분산될 수 있는 내부구조를 가져야 하며, 파편이 분산하는 것을 최소화 하고 모든 파편의 외부 비산을 방지하고, 외부로 방출되는 과압이 작업자가 위치하지 않은 곳(상부 및 하부)으로 분출되도록 하여 방호벽의 성능을 갖추도록 하여야 한다. 본 연구에서는 압축공기의 물리적 폭발에 따른 피해 영향을 계산하고, 실제 충전함 시제품을 제작하여 시험용 용기를 가스로 파열시키는 파열시험으로 안전충전함의 외함변화를 관찰 한 결과, 공기 배출구조설계 등을 통하여 안전충전함 내부의 과압을 해소할 수 있음을 확인 하였다.

Ethylene Oxide 가스 멸균물품의 유효기간에 관한 연구 - 보관환경을 중심으로 - (A Study on Expiration Date on Ethylene Oxide Gas Sterilization Products - Related to Storage Environment -)

  • 손정숙;유일경
    • 기본간호학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.141-150
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    • 2014
  • Purpose: This was a study on the expiration date of Ethylene Oxide (EO) gas sterilization and effects of the environmental factors of temperature, humidity and type of cabinet in sterile goods storage area on the expiration date. Methods: Sterile goods storage areas from 13 departments in one hospital were selected and 455 EO gas sterilization samples were prepared and kept in those areas over the 14 months of the study. Each sample was tested with a microbiological culture in the laboratory every week. If the result was positive, the sample was regarded as contaminated. The researcher visited once a month to check the temperature, humidity and type of cabinet. Results: With the exception of 1 sample which was positive at 56th week. 454 samples were confirmed as negative. The environment of the samples storage area was measured monthly. The annual average temperature was $24.2{\pm}1.6^{\circ}C$, and the mean relative humidity $34.7{\pm}15.2%$. The types of cabinet were 7 open and 6 closed. Conclusion: The results of the microbiological culture at 13 months showed that none of the samples were contaminated. Therefore the hospital's existing Expiration Date can be extended from 6 months to 13~14 months.

반도체/LCD 제조공정에서의 Silane에 대한 ALARP개념의 화재 폭발 위험성평가에 관한 연구 (A Study on the As Low As Reasonably Practicable (ALARP)-Concept Risk Assessment of Silane in Semiconductor and LCD Process)

  • 이중희;황성민;우인성
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.93-98
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    • 2010
  • 본 연구에서는, 반도체, LCD 공정에서 금속막을 증착하기 위하여 PECVD장비에 화재, 폭발 위험성과 독성을 가진 Silane가스를 사용하게 되는 장비인 gas cabinet, pipeline, VMB(Valve manifold box), MFC(mass flow controller)장비 등, 전반적인 시스템에 대하여 영국 HES의 ALARP개념을 도입하여 위험성 평가를 실시하여 문제점을 도출하고 대책을 강구 하는데 목적이 있고, 여러 가지 문제점중 절대적으로 수용 할 수 없는 Critical Risk로는 Gas Cylinder를 사용하여 Silane을 공급하고자 할 때에는 필히 Gas Cabinet을 사용하여 공급하여야 하고, Tube Trailer를 사용하여 공급하고자 할 때에는 필수적으로 Purge System을 갖추어 공급하여야 한다. 선택적으로 수용할 수 있는 High, Medium Risk로는 Gas Cylinder 또는 Tube Trailer를 사용하여 Silane을 공급하고자 할 때는 Inlet 부분에 RFO(Resticted Flow Orifice)를 설치하여 사용하고 Gas Supply Room에는 CO2소화설비를 적용하지 말고 Water Mist등 물 분무설비를 적용하여야한다.

반도체용 특수가스 공급장치 내부에서의 가스누출 원인에 따른 유동해석에 관한 연구 (A Study on Flow Analysis according to the Cause of Gas Leakage in the Specialty Gas Supply Device for Semiconductors)

  • 김정덕;권기선;임종국;양원백
    • 한국가스학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.42-51
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    • 2021
  • 반도체 제조에 사용하는 특수가스를 공급하는 설비는 인화성·독성·부식성을 지닌 유해·위험물질을 주로 취급하는데, 이러한 공급설비로는 주로 가스캐비닛이 사용되고 있다. 가스캐비닛 내 파열판을 통한 누출, 누출 개구부의 확대가 가능한 누출, 누출 개구부가 확대되지 않는 누출의 케이스별로 공급장치 내부 상태 및 외부로의 확산 영향을 누출 원인별로 분석하였다. 이 경우 누출 단면적에 따라 공급장치 외부로 가스가 누출되는 경우가 발생함을 확인하였다. 외부로 누출되는 가스의 농도에 따라 폭발분위기 형성 등 위험성이 존재하는 요인으로 작용하며, 위험에 따라 공급설비의 안전운전절차 등 제반 조치사항을 다시 검토할 필요가 있음을 확인하였다.

열해석을 이용한 가스 실린더 캐비닛의 내화성능 최적설계 (Optimum Design on Fire Resistance of Gas Cylinder Cabinets using Thermal Analysis)

  • 남민서;김지유;김의수
    • 한국가스학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.34-40
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    • 2022
  • 특정 고압가스 등을 사용하기 위해 배관과 안전장치 등이 일체로 구성된 가스 실린더 캐비닛은 화재 발생 시 고온의 열로 인한 급격한 압력상승으로 실린더 폭발 및 파편 비산 등의 위험성을 가지고 있다. 이러한 위험성은 용기 내부에 충전된 가스의 유출을 초래하여 중독, 질식 등의 2차 피해를 발생시킬 가능성이 크므로 내부 용기로 인한 피해를 줄이기 위해서는 가스 실린더 캐비닛의 내화성능 확보가 매우 중요하다. 국외의 경우 가스 실린더 캐비닛이 화염에 노출되는 상황에서 일정 시간동안 내부의 실린더를 보호할 수 있도록 미국 NFPA code, 유럽 EN-14470-2 등에서 가스 실린더 캐비닛 내화시험 기준을 규정하고 있다. 하지만 국내의 경우 내압성능과 기밀성능 기준만 명시되어 있고, 그 대상은 배관계로 한정되어 있으며 국외보다 가스 실린더 캐비닛의 내화성능을 위한 연구 및 규정이 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내 가스 실린더 캐비닛의 내화성능 기준 확립을 위해 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 열해석을 수행함으로써 화재 발생 시 구조, 재질 측면에서의 최적 조건을 도출하고자 한다.

반도체공정의 Tubing 내 잔여가스제거 지적결정시스템 (Intelligent Decision System for Purging a Residual Gas inside Tubing in Semiconductor Process)

  • 임사환;허용정;최성주;이종락
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.23-27
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    • 2006
  • Semiconductor industry has been dramatically developed with the information era of 21C, and the trend now is to consider that the technology of management system of the computer utility that has a high efficiency is important. This study investigated the intelligent decision system for residual gas purge process to effectively remove the residual gas in the tube after replacing the cylinder that is used for the gas cabinet or BSGS(Bulk Specialty Gas Supply System) of the semiconductor process. It was suggest from this study that it is possible to decide the type, frequency and volume of purge gas using various toxic gases which is necessary for each process. Also, this result will be utilized for operating the system, increasing the efficiency of management and saving energy.

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쇼케이스에서 고온가스 바이패스 및 단속운전 제상사이클의 성능특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Performance Characteristics of Hot-gas Bypass and On-off Defrosting Cycle in a Showcase Refrigeration System)

  • 김용찬;조홍현;노현일;김영득;박윤철
    • 설비공학논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.493-502
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    • 2002
  • During the defrosting process, the temperature in the cabinet of a showcase becomes high as compared to the setting point, which is not desirable for stored foods or materials. It is necessary to develop a more efficient defrosting method to prevent large temperature fluctuation. In this study, the performance of a showcase refrigeration system with three evaporators is investigated by employing a hot-gas bypass defrosting technology in the system under frosting and defrosting conditions. The operating characteristics are compared with those for the on-off defrosting method that has been widely used in current products. As a result, the hot-gas bypass defrosting method shows higher refrigerating capacity and less temperature fluctuation than the on-off method under frosting/defrosting conditions, while the power input is relatively high for the hot-gas bypass method.

이산화염소가스를 이용한 식품산업용 소독장에서의 살균효과 (Effect of Gaseous Chlorine Dioxide on Sterilization in Industrial Food-holding Cabinets)

  • 김현정;신지영;김지은;양지영
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.170-177
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    • 2019
  • 본 연구는 이산화염소 가스를 생성하는 앰플을 이용하여 6.5 L 용기에서 살균효과와 소취효과를 확인하였고, 소독장에서 이산화염소 가스 농도의 변화 및 S. aureus KCTC 1916와 E. coli KCTC 1682에 대한 살균 효과를 확인하였고, 소독장안에서 작업화 내부의 살균 효과 또한 확인하였다. 앰플은 6.5 L 용기에서 S. aureus KCTC 1916와 E. coli KCTC 1682에 대해 살균 효과가 있었다. 또한 포름알데히드에 대해서는 소취효과가 없었지만 암모니아와 페놀에는 효과가 있었다. 이산화염소 가스의 최대 농도는 앰플의 수가 많아 질수록 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 앰플 4개는 최대 2.8 ppm, 6개일 때는 최대 4.6 ppm이었으며, 앰플 12개를 이용하였을 때는 이산화염소 가스 농도를 측정할 수 없었지만 앰플 수와 농도가 비례적으로 상승하는 것을 고려하여 최대 8.5~9.0 ppm 으로 추정할 수 있었다. 또한 순환팬을 가동하게 되면 5배 이상의 농도 감소가 발생하였다. S. aureus KCTC 1916는 24시간 처리하였을 때 앰플 4개는 0.49 log CFU/plate, 6개는 1.2 log CFU/plate 그리고 12개는 2.98 log CFU/plate 감소되었다. E. coli KCTC 1682는 24시간을 처리하였을 때 4개, 6개, 12개 순서로 0.16 log CFU/plate, 2.68 log CFU/plate, 6.06 log CFU/plate 감소하였다. 작업화 내부에 대해 24시간 동안 처리하였을 때 앰플 6개를 사용한 경우 S. aureus KCTC 1916와 E. coli KCTC 1682 는 각각 1.22 log CFU/plate, 2.10 log CFU/plate 감소하였고 12개로 처리한 것은 2.69 log CFU/plate, 4.41 log CFU/plate 감소하였다.