클린룸용 스테인리스 제품 가공 후 파티클 테스트 기준 완벽 해설

1. 클린룸에서의 스테인리스 사용과 파티클 관리의 중요성

 

**클린룸(Cleanroom)**은 반도체, 바이오, 제약 산업 등에서 공기 중의 입자(파티클) 오염을 최소화한 공간으로, 내부에 유입되는 모든 물질과 장비는 엄격한 청정도 기준을 충족해야 한다. 이 가운데 스테인리스 스틸 제품은 내식성과 내구성, 세정성 때문에 주로 사용되며, 테이블, 랙, 캐비닛, 배관, 케이블 트레이 등 다양한 형태로 공급된다. 하지만 스테인리스 제품도 가공 후 표면처리 상태나 접합 부위의 미세 결함으로 인해 파티클을 유발할 수 있다. 이는 곧바로 제품 품질 저하, 생산 수율 감소, 장비 고장의 원인이 될 수 있기 때문에, 가공 후 파티클 테스트는 선택이 아닌 필수다. 클린룸 설비에 들어가는 모든 스테인리스 제품은 가공 이후 별도의 청정도 검증 프로세스를 거쳐야 하며, 특히 표면에서 유래하는 파티클 수를 수치로 검출하는 시험이 핵심이다.

 

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2. 파티클 테스트의 기본 개념과 측정 방식

 

파티클 테스트는 가공된 제품 표면에서 얼마나 많은 입자가 비산되는지를 정량적으로 측정하는 시험이다. 일반적으로 ISO 14644-1 및 FED-STD-209E에서 정의하는 청정도 등급 기준에 따라 파티클 수치를 분류하며, 클린룸 설비용 스테인리스 제품은 최소 Class 1001000 (ISO 56) 등급 이상을 요구받는다. 시험 방법은 대부분 **비접촉식 파티클 카운터(Particle Counter)**를 활용해 제품 표면을 일정 시간 동안 송풍하고, 이때 발생한 공기 중 입자의 수를 0.1㎛, 0.3㎛, 0.5㎛, 1.0㎛ 등 다양한 크기 단위로 분석한다. 이 시험은 HEPA 필터가 부착된 클린 벤치 내부에서 진행되며, 송풍 강도와 측정 거리 등은 표준화된 절차를 따른다.
예를 들어, 가공 후 세정된 스테인리스 트레이를 파티클 테스트에 투입하면, 테스트 장비는 "0.3㎛ 이상의 입자가 분당 몇 개 검출되었는지"를 수치화하여 리포트로 제공한다. 이 수치가 기준치 이하일 경우에만 클린룸 반입이 가능하다.

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3. 클린룸용 스테인리스 제품의 파티클 기준치와 통과 조건

 

실제 산업 현장에서 파티클 허용 기준은 제품의 사용 위치, 고객사 기준, 장비 용도에 따라 달라진다. 반도체 공정용 장비의 경우 ISO Class 5 이하 등급, 바이오 제약 설비는 Class 7 이상을 일반적으로 요구한다. 이때 기준은 다음과 같은 형태로 명시된다:

• 0.3㎛ 이상 파티클 수 1분당 100개 이하
• 0.5㎛ 이상 파티클 수 1분당 50개 이하

이러한 수치는 단순히 입자 수뿐 아니라, 입자의 크기와 표면 방출 원인까지 분석하는 경우도 있다. 일부 고객사는 실제 제품이 설치될 환경에서 모의 실험을 진행하기도 하며, 이는 특히 국제 반도체 제조사나 제약 다국적 기업에서 일반적이다. 테스트 결과는 파티클 테스트 리포트로 제공되며, 이 리포트는 납품 문서와 함께 제출되어야 한다. 통과하지 못한 제품은 재세정 및 재시험 과정을 거쳐야 하며, 반복적으로 불합격 시 해당 공급사는 등록 해지되거나 패널티를 받게 된다.
즉, 이 기준은 단순 품질검사 이상의 공급망 평가 기준이기도 하다.

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4. 파티클 발생 최소화를 위한 가공 및 세정 관리

 

스테인리스 제품의 파티클 수치를 만족시키기 위해서는 초기 가공 단계부터 설계적으로 파티클 최소화를 고려해야 한다. 대표적으로 버(Burr) 제거, 용접 후 산세 처리, 미세 연마, 그리고 초음파 세정(Ultrasonic Cleaning) 등의 공정이 필수적이다. 특히 디버링(Deburring) 처리가 미흡할 경우 마찰 시 미세 금속 입자가 쉽게 탈락되어 테스트를 통과하지 못한다. 또한, 내부 표면이 노출되지 않도록 모든 용접부와 모서리부를 둥글게 설계하거나, 샌딩 처리 후 수동화(Passivation) 공정을 통해 내식성과 안정성을 높이는 방식이 주로 적용된다.
클린룸 납품 전 최종 단계에서는 **DI(초순수) 세정 + 청정건조 + 청정포장(Vacuum Clean Bag)**까지 포함된 클린 패키징이 적용되며, 이 모든 과정은 철저한 **SOP(표준작업지침서)**와 함께 진행되어야 한다. 현장에서 파티클이 발생하지 않도록 하는 예방형 품질관리 시스템이야말로 가장 강력한 불량 예방책이다.

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5. 결론: 파티클 테스트는 품질검사를 넘어 신뢰의 증거

 

클린룸용 스테인리스 제품에서의 파티클 테스트는 단순한 검사 항목이 아니라, 해당 제품이 얼마나 철저한 가공과 관리 체계를 거쳤는지를 증명하는 지표다. 반도체, 바이오, 우주항공 등 초정밀 산업일수록 납품되는 모든 구성품의 청정도 수준은 생산 수율에 직결된다. 따라서 파티클 테스트를 통과한 제품은 단순히 "깨끗한 것"이 아니라, 그 제품을 만든 조직의 품질관리 수준이 일정 이상이라는 증명이기도 하다.
지금도 수많은 기업이 클린룸 납품을 위해 파티클 리스크를 줄이고자 노력하고 있으며, 이 테스트를 통과한 제품만이 글로벌 공급망에서 살아남는다. 따라서 이 기준을 완벽히 이해하고 내부 프로세스를 정비하는 것은, 단기 품질 향상을 넘어서 고객사 신뢰를 확보하고, 장기 파트너십을 이어갈 수 있는 핵심 전략이 된다.

 

 

 

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