KS B ISO 8573-1은 "압축 공기 — 제1부: 오염 물질과 순도 등급"에 관한 대한민국 국가표준입니다. 국제표준 ISO 8573-1을 기반으로 제정되었으며, 산업 현장에서 사용하는 압축공기(Compressed Air)의 품질을 평가하는 핵심 규격입니다.
압축공기에 포함된 입자(Particulate), 수분(Moisture/Water), 오일(Oil)의 3대 오염 물질에 대한 기준치를 등급화하여 제공합니다.
1. 고체입자 제거 수단은 압축공기 Filter 입니다.
필터 메카니즘은 채의 원리(Sieving), 관성충돌(Inertia Impact), 차단(Interception), 확산(Diffusion) 등이 있는데, 0.5 ㎛이하의 입자 제거에는 확산 메카니즘 원리로 제거합니다. '확산'은 필터 매질(Fiber)이 결정적이기 때문에 1 ㎛이하의 필터 선정 시 신중해야만 합니다.
현장에서 흔히 보는 오류가 있는데, 그것은 필터가 수분과 Oil 을 99% 이상을 제거한다는 것입니다.
필터 메카니즘으로는 수분과 Oil 을 제거할 수 없습니다.
단지, 세퍼레이터 메카니즘에 의해 이미 응축된 물과 Oil 의 일부가 필터에서 제거될 뿐 입니다. 이것을 필터메카니즘에 의해 제거되는 것으로 오해하는 것입니다.
그러나, 코얼레싱(Coalescing) 메커니즘을 응용하면 에어로졸(1/1000~1 ㎛)상태의 물과 Oil 을
제거할 수 있습니다.
그런데 이름만 코얼레싱인 것이 많기 때문에 신중한 선택이 필요합니다.
2. 수분제거 수단은 Air Dryer 입니다.
Air Dryer 는 압축공기를 차갑게 냉각시켜 수분을 응축시켜 제거하는 냉동시스템에 의한 냉동식과 물분자와 흡착제간의 확산에 의해 수분을 분자상태로 제거하는 흡착식이 있습니다.
‘물분자(Water Molecule)가 +/-극성을 갖고 있다’는 것이 수분제거의 핵심입니다. 공기를 압축하면 흡입한 공기(N , O )와 함께 H O 도 밀도가 크게 증가합니다. 그러면, +/-극성을 갖는 H2O 들끼리 결합(수소결합)할 확률이 높아집니다. 이것 때문에 압축공기에 많은 물이 발생되는 것입니다.
그런데 이런 압축공기를 차갑게 냉각시키면, 분자의 운동량이 줄어 체적이 감소되므로 밀도가 증가하여 더욱 많은 물분자들이 수소결합을 하게 되므로 더욱 더 많은 물이 응축, 이것이 냉동식 Air Dryer 입니다.
SL Systems +/-극성을 갖는 H2O 분자와 +/-극성을 갖는 흡착제(활성알루미나 Al2O3, 4A 모라큘라시브) 사이에는 농도가 같아지려는 확산 현상이 활발하게 일어납니다. 이것이 흡착/탈착(Adsorption/Desorption) 이며 흡착식 Air Dryer 입니다.
흡착식 Air Dryer 는 보통 2 개의 흡착제(Desiccant) Tower 를 갖고, 흡착과 탈착을 교대로 반복하면서 제습을 수행합니다.
흡착제는 H2O 분자의 확산 현상이 일어나므로 아주 섬세한 물질로 간주할 필요가 있습니다. 그러므로 흡착식 Air Dryer 단독으로 사용하면, 그 효율성이 오래 가지 못할 확률이 많습니다. 제대로 된 냉동식 Air Dryer 와 조합할 것을 권장합니다.
참고로 용해식(Deliquescent) Air Dryer 가 있는데, 용해제가 +/-극성을 갖는 H2O 분자와 활발하게 결합해야 하므로 반드시 최외곽전자를 내놓기 쉬운 알칼리금속(1 족원소)이나 알칼리토금속(2 족원소)과 할로겐족(17 족 원소)으로 구성되어야만 합니다. 그러므로 용해제가 물에 녹은 액체는 이온상태가 많을 것이므로 문제를 일으킬 소지를 갖습니다.
3. 오일 제거는 냉동식 Air Dryer, 고성능의 코얼레싱필터(특수 Filter Fiber 사용), 활성탄 등으로 합니다.
Oil-Free Air Compressor 를 설치한 곳에서는 오일 문제는 거의 없다고 봐도 좋을 것 같습니다.
활성탄을 사용할 경우에는 특별히 조심해야 할 사항이 있습니다. 즉, 활성탄은 탄소로 구성된 +/-극성이 없는 무극성 흡착제이기 때문에 무극성의 유기화합물(오일, 냄새 등)을 흡착할 때 사용됩니다.
그런데, 활성탄에 흡착된 유기화합물이 수분이 많고, 온도도 적당하면 각종 세균/바이러스가 성장할 수 있는 아주 좋은 환경을 만들 수 있다는 사실입니다. 그러므로 활성탄은 수분이 거의 제거된 아주 건조한 위치에 설치되는 것이 바람직합니다.
