산업용 가스의 순도와 품질: 차이와 중요한 이유
수많은 산업 및 전문 분야에서는 질소(N₂)와 산소(O₂) 같은 산업용 가스가 필수적으로 사용됩니다. 기업은 이 가스를 외부에서 구매하거나 자체적으로 생성하기도 하지만, 그 과정에서 항상 따라오는 고민이 있습니다. 바로 가스의 순도(Purity)와 품질(Quality)입니다.
많은 사람들이 ‘순도’와 ‘품질’이라는 용어를 같은 의미로 혼동하는 경우가 많지만, 이 둘은 명확히 다른 개념입니다. 그리고 무조건 가장 높은 순도나 품질을 선택한다고 해서 항상 좋은 결과가 따라오는 것도 아닙니다. 오히려 과도한 스펙은 불필요한 비용을 초래할 수 있습니다. 그렇다면 순도와 품질의 차이는 무엇이며, 어떤 기준으로 선택해야 할까요?
산업용 가스, 순도가 높다고 좋은 걸까?
가장 순도가 높은 산업용 가스가 항상 ‘최고’의 가스는 아닙니다. 예를 들어, 질소(N₂) 순도 99.999%가 순도 95% 질소보다 무조건 더 좋다고 할 수는 없습니다. 단지, 미량 가스(주로 산소)의 함량이 적고 질소의 비율이 더 높을 뿐이죠. 진짜 중요한 건 어떤 용도로 사용하느냐입니다.
레이저 절단, 풀림(annealing) 같은 금속 가열 공정에는 고온에서의 산화를 방지하기 위해 매우 높은 순도의 질소가 필요합니다. 반면, 질소 블랭킷(blanketing)과 같은 화재 및 폭발 방지 목적에는 95~98% 정도의 순도면 충분합니다. 이 경우, 더 높은 순도의 질소를 사용해도 추가적인 효과는 전혀 없습니다.
왜 과도한 순도(spec overkill)가 문제일까요?
그 이유는, 현장 가스 생성기(on-site gas generator)를 사용하는 기업들이 자신들의 용도에 맞는 정확한 순도의 질소나 산소를 직접 생산할 수 있기 때문입니다. 이렇게 하면 불필요한 고순도 가스를 만들기 위한 에너지 낭비를 줄이고, 가스 비용도 크게 절감할 수 있습니다.
외부에서 구매한 고순도 가스, 정말 필요할까요?
실린더, 듀어(Dewar), 벌크 형태로 구매하는 산업용 가스는 항상 고순도입니다. 이는 저온 분리(cryogenic) 공정으로 생산되기 때문입니다. 문제는 이런 고순도 가스가 대부분의 사용 용도에 과하게 스펙이 높다는 점입니다. 즉, 많은 기업들이 자신의 공정에는 필요하지도 않은 고순도 가스를 사용하면서, 불필요한 비용을 지불하고 있는 셈이죠.
가스 품질이 중요한 이유는?
산업용 가스 품질은 가스 내에 포함된 오염 물질의 유형과 농도를 의미합니다. 이는 ISO 8573-1이라는 국제 표준에 의해 정의되며, 오염 물질은 주로 먼지, 수분, 오일 등으로 분류됩니다.
다양한 산업 분야에서는 이 표준을 기준으로 가스 품질을 규명하고, 특정 산업에는 보다 엄격한 품질 요구 사항이 존재합니다. 예를 들어, 제약 및 식음료 산업에서는 높은 품질 수준이 필수적으로 요구됩니다. 산업용 가스의 품질이 떨어지면, 생산 시스템이나 최종 제품에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 오염 물질로 인한 부식이나 불순물 문제가 발생할 수 있으며, 이는 기계적 고장이나 제품 품질 저하를 초래할 수 있습니다.
최적의 가스 품질을 위한 해답
최종적인 목표는 단순히 가장 높은 순도나 최고의 품질의 가스를 확보하는 것이 아닙니다. 중요한 것은 해당 애플리케이션에 적합한 순도와 품질의 균형을 맞추는 것이며, 이를 위해서는 사용자의 생산 시스템과 가스 사용 방식이 핵심 요소가 됩니다. 시스템에서 가장 취약한 부분이 전체 가스 품질과 순도를 좌우하기 때문에, 분배 네트워크가 오염되어 있다면 아무리 고품질의 가스를 생산하더라도 의미가 없습니다. 또한, 포장재가 그 순도 수준을 유지할 수 없다면, 99.999%의 고순도 질소를 식품 포장에 사용하는 것도 무의미합니다.
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- 125마력 이하 냉동식 드라이어_FDVSD, FD, FX 2.4 MB
구매 가스는 순도 조절이 거의 불가능하고 품질 선택의 유연성도 제한적인 반면, 온사이트 가스 발생기는 필요한 순도와 품질을 직접 설정하고 달성할 수 있다는 점에서 큰 장점을 가집니다. 이는 온사이트 발생기가 일반적으로 단위당 가스 비용을 절감할 수 있는 중요한 이유 중 하나입니다. 사용자는 생산 공정에 최적화된 순도와 품질의 조합을 통해 비용 효율성을 극대화할 수 있습니다.