[Environmetal Chamber]환경 챔버 선택 가이드 (항온 항습)

 

목차

 

 

 

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이번 시간에는 온습도(온도/습도) 환경 챔버를 선정하는 기준에 대해 알아보고자 합니다. 

 

 

1. 시험 조건 

 

온습도(temperature/humidity) 환경(environmental) 챔버를 선정하는 첫번째 기준은 시험 종류를 이해하는 것입니다. 대부분의 챔버 회사는 시험 종류의 특수성에 맞추어 챔버를 제작하고 있습니다. 

 

https://russells-tech.com/temperature-chambers/

위는 RTP라는 미국의 챔버회사 홈페이지 입니다. 그림처럼 Product가 챔버의 특징에 의해 분류 됩니다. 그러므로 시험 종류를 파악하고 챔버를 선택 합니다. 아래는 주요 환경 시험 목록 입니다. 

 

• HALT/HASS
• Thermal Shock
• Stability Test
• Cooling
• Temperature Cycling 
• Curing/Baking/Annealing

 

 

 

 

2. 챔버 크기(Volume, Size) 

 

테스트 규격(Specification)에 맞춰서 시험이 이뤄지기 위해서는 챔버에 여유 공간이 필요합니다. 일반적으로 시편이 챔버에 들어가고 규격에 맞춰 동작하기 위해서는 시편이 챔버 내부를 차지하는 공간이 20~35% 이내를 추천합니다. 다음으로 챔버 내부에 시편의 바람을 맞는 부분이 내부 전체 공간의 35~50% 이내를 추천 합니다. 챔버 안쪽 벽과 시편 사이 최소 100~150mm 거리를 둘 것을 추천 합니다.

 

위 내용은 간단하게 챔버의 내부 공간 크기는 시험하고자 하는 시편의 3~5배 큰 사이즈를 사용하기를 권장 합니다. 시편이 챔버의 내부 공간을 많이 차지할 수 록 내부 공기 순환을 방해해서 내부 온/습도의 불균형 및 원하는 레벨에 맞추기가 힘들어 집니다. 

 

열전도 이론에 따르면 일반적으로 챔버의 중앙에서 가장 끝 사이 온도는 약 2도 정도 차이가 발생 합니다. 고온/저온 (High/Low temperature)에서는 온도차가 더 벌어집니다. 그렇기 때문에 실제 챔버 안쪽면에서 10~15cm는 사용할 수 없는 공간 입니다.

 

챔버는 크기에 따라 아래와 같이 분류 됩니다.

 

• Reach In Chamber
• Walk In Chamber
• Drive In Chamber

 

고정된 사이즈는 아니고 용어의 개념적으로 접근하시면 됩니다. Reach in 은 챔버 내부가 손에 닿는 거리이고 Walk in 은 사람이 들어가서 걸을 수 있는 크기의 챔버이고, Drive in은 차량을 넣을 정도의 챔버 크기로 생각하면 됩니다.

 

 

 

 

3. 온도 / 습도에 따른 선택

 

우선 온도(Temperature)의 경우 챔버 회사별로 다른 규정을 가져 갑니다. 그러므로 시험하려는 시험 스펙의 최저 온도와 최고 온도 값을 확인해서 해당 값에 맞는 온도 모델을 가진 챔버를 선택하여야 합니다. 그리고 온도의 시간에 따른 변화율이 시험 규격에 정해져 있기 때문에 온도 변화 속도도 고려해서 선정해야 합니다.

 

 다음으로 습도(Humidity)는 RH로 표기 합니다. RH는 Relative Humidity로 상대 습도라고 하고 단위는 %로 표기 합니다. 절대 습도는 온도에 상관없이 부피당 물이 포함된 정도를 표기 한다면 상대 습도는 온도 별 공기가 포함할 수 있는 최대 수분을 100%로 하고 현재 값을 %로 표기 합니다.

 

정수테크 자료

 

위 그래프는 온도 변화에 따른 챔버가 조절할 수 있는 습포 범위 입니다. 각 챔버 회사의 동작범위를 이해한 후 챔버를 선택하여야 합니다.

 

 

 

 

 

 

4. 제어 통신

 

시험 목적에 따라 챔버 제어 방식에 대한 이해가 필요합니다. 예를 들어 많은 시료를 여러 챔버에서 한번에 돌리는 시험을 진행할 경우 각 챔버의 LCD에서 제어하는 방법은 불가능 합니다. 챔버에서 제공하는 통신 라인을 이용해서 하나의 PC로 수십대의 챔버 제어가 가능 한지 여부를 확인하여야 합니다. 

 

그리고 복합챔버의 경우 진동시험기(Shaker)나 충방전기(Battery Cycler)와 연동해서 동작하는데 챔버가 특정 온도에 도달하였을 때 해당 신호를 다른 진동 시험기나 충방전기에 전달하여 연동 동작 기능이 가능한지 확인하여 구매하여야합니다.