KR100746701B1 - 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법은, 클린룸 내부의 온도, 습도, 파티클, 유속 중 어느 하나 이상을 측정하는 다수개의 센서부; 상기 센서부에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속 각각의 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 지도화한 후, 연속적인 화면으로 디스플레이하는 맵프로그램을 포함하는 메인컴퓨터; 및 상기 센서부와 메인컴퓨터를 연결하는 통신수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법에 의하면, 클린룸 내부의 국소부위에 설치된 센서 측정값을 맵프로그램을 통하여 지도화함으로써, 주변의 환경상태를 예측할 수 있는 장점이 있다.
센서부, 메인컴퓨터, 맵프로그램
Description
도 1은 종래기술의 클린룸 환경측정 시스템의 센서의 설치상태를 보인 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서의 배열을 보인 설명도,
도 3는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서의 배열을 보인 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 맵프로그램에 의하여 구현된 등온선을 보인 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서부의 측정값을 처리하는 단계를 보인 설명도,
도 6은 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서부와 메인컴퓨터간의 연결을 보인 설명도이다.
*도면의 주요부위에 대한 부호의 설명*
10: 센서부 11: 센서
12: 계측기 20: 메인컴퓨터
30: 무선RTU 100: 클린룸
10S: 표준값 설정단계 20S: 센서부 측정단계
30S: 신호변환단계 40S: 데이터베이스 저장단계
50S: 맵프로그래밍단계 60S: 디스플레이단계
70S: 알람발생단계 80S: 메세지 전송단계
본 발명은 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 클린룸 내부의 국소부위에 설치된 센서 측정값을 맵프로그램을 통하여 지도화함으로써, 주변의 환경상태를 예측할 수 있는 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법에 관한 것이다.
일반적으로 클린룸은 첨단산업 분야의 연구개발과 생산과정에서 중대한 방해를 초래하는 공기중의 부유입자를 제거하기 위하여 생긴 것이다. 클린룸은 공기속에 부유하는 입자 뿐만 아니라 온도, 습도, 공기압 정전기제어 및 조도등에 관하여 환경적으로 제어되는 밀폐된 공간을 말한다. 이러한 클린룸은 작업현장에 측정센서를 설치하여 클린룸 내부의 온도, 습도, 유속, 파티클 등의 환경상태를 측정하게 되는데, 최근에는 클린룸 환경이 대형화됨에 따라 환경측정 센서 수요가 기하급수적으로 늘어나고 있다.
종래의 클린룸 환경측정 시스템의 센서의 설치상태가 도 1에 개시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 클린룸의 환경측정 시스템은 클린룸(100) 내부에 관리하고자 하는 부위 또는 집중 관리되어야 하는 부분에 측정 센서(11)를 설치하여 국소 부위에서 환경측정이 이루어지게 된다. 이로 인하여, 대규모 반도체 공장에서 환경측정 관리범위가 광범위하게 이루어지게 될 경우에는 센서(11)의 투자비용이 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 측정지역의 변경시 센서(11)의 설치시간 및 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 센서(11)가 국소 부위에만 설치되어 있기 때문에 측정된 지역에서만 환경상태를 파악할 수 있었고, 그 주위의 환경상태를 알기 위해서는 센서(11)를 추가적으로 설치하거나, 현장 작업자의 경험에 의존해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 클린룸(100) 내부의 환경상태를 파악하기 위해서는 메인컴퓨터에서 각각의 센서(11)가 위치한 좌표를 클릭해야만 좌표에 해당하는 센서(11)가 측정한 온도, 습도, 파티클, 유속 등의 측정값을 확인할 수 있기 때문에, 클린룸(100) 내부의 환경상태를 한번에 전체적으로 파악하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 클린룸의 환경이 대형화 되거나 측정지역이 변경되어도, 클린룸 내부의 국소부위에 설치된 센서 측정값을 맵프로그램을 통하여 지도화함으로써, 주변의 환경상태를 예측 가능한 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법을 제공하는 것이다.
또한, 센서부에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속 등의 측정값을 지도화하여 표시함으로써, 센서를 설치하지 않은 곳의 주변의 환경상태를 예측하는 것이 가능하기 때문에 센서의 설치수량이 감소되며, 이로 인하여 투자비용이 저하되는 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법을 제공하는 것이다.
또한, 센서부에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속 등의 측정값을 지도화하여 표시함으로써, 사용자가 클린룸 내부의 환경상태를 한번에 파악하기 용이한 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법은 클린룸 내부의 온도, 습도, 파티클, 유속 중 어느 하나 이상을 측정하는 다수개의 센서부; 상기 센서부에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속 각각의 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 지도화한 후, 연속적인 화면으로 디스플레이하는 맵프로그램을 포함하는 메인컴퓨터; 및 상기 센서부와 메인컴퓨터를 연결하는 통신수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수개의 센서부는 하나를 중심으로 격자형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인컴퓨터의 내부에는 클린룸내의 환경이 기설정된 적정환경범위를 벗어나면, 해당좌표부분을 빛의 점멸을 통하여 디스플레이창에 표시하며, 경고음을 통하여 사용자에게 알리는 경보알림 프로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인컴퓨터는 상기 경고음이 발생되었을때, 해당 담당자에게 유,무선 호출 및 문자메세지를 전송하는 메세지 전송프로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인컴퓨터는 상기 센서부의 위치정보, 설치일자, 교정일자 및 교체일자를 표시하는 센서 이력관리 프로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다수개의 센서부를 통하여 클린룸의 온도, 습도, 파티클, 유속 중 어느 하나 이상을 측정하는 센서부 측정단계; 상기 센서부 측정단계에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속의 각각의 측정값을 신호변환기를 통하여 디지털 신호로 변환하는 신호변환단계; 상기 신호변환단계에서 디지털 신호로 변환된 측정값을 데이터베이스에 저장하는 데이터베이스 저장단계; 메인컴퓨터에 설치된 맵프로그램을 이용하여 상기 데이터베이스 저장단계에서 저장된 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 지도화하는 맵프로그래밍단계; 및 상기 맵프로그래밍단계에서 지도화된 측정값을 연속적인 화면으로 디스플레이하는 디스플레이단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서부 측정단계 이전에는 센서부 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 지도화하는 맵프로그램에 클린룸 내부의 적정환경 범위를 설정하는 표준값 설정단계;가 포함되며, 상기 디스플레이단계 이후에는 데이터베이스 저장단계에서 저장된 센서부 측정값과 비교하여 표준값 설정단계에서 기설정된 적정환경 범위를 벗어나면 알람을 발생시키는 알람발생단계; 및 상기 알람발생단계에서 알람이 발생 되었을때 해당 담당자에게 유,무선 호출 및 문자메세지를 전송하는 메세지전송단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서의 배열을 보인 설명도이며, 도 3는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서의 배열을 보인 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 맵프로그램에 의하여 구현된 등온선을 보인 설명도이며, 도 5는 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서부의 측정값을 처리하는 단계를 보인 설명도이고, 도 6은 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서부와 메인컴퓨터간의 연결을 보인 설명도이다.
도 2 내지 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클린룸 환경예측 시스템 및 이를 이용한 예측방법은 센서부(10), 메인컴퓨터(20)가 포함된다.
상기 센서부(10)는 클린룸(100) 내부의 온도, 습도, 파티클, 유속을 측정하는 것으로서, 클린룸(100)의 정확한 환경을 측정하기 위하여 하나를 중심으로 다수 개가 격자형으로 배열되는 것이 좋다. 상기 센서부(10)는 간단하게는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 하나를 중심으로 주위에 격자형으로 3개씩 배치하거나 또는 하나를 중심으로 상,하,좌,우에 각각 배치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 센서부(10)에는 센서(11)와 계측기(12)가 포함된다.
상기 센서(11) 및 계측기(12)는 본 발명이 속하는 분야에서 공지기술이므로 간략하게 설명하기로 한다.
상기 센서(11)는 클린룸(100) 내부의 온도, 습도, 유속 중 어느 하나 이상을 측정하여 샘플링한 데이터를 전기적 신호로 변환하는 것으로서, 상기 클린룸(100) 내부에서 측정된 측정값을 무선RTU(Remote Terminal Unit)(30)로 전송하며, 상기 무선RTU(30)는 상기 센서(11)에서 측정된 측정값을 메인컴퓨터(20)와 통신이 가능하도록 내부에 구비된 신호변환기를 통하여 디지털 신호로 변환하게 된다.
상기 계측기(12)는 상기 센서(11)의 기능을 이용하여 물리적인 값을 정량화하고 수치화하여 디스플레이 하는 것으로서, 내부에 신호변환기가 구비되어 무선RTU(30)를 통하지 않고 직접 측정값을 디지털 신호로 변환하여 메인컴퓨터(20)와 통신이 가능한 것이 특징이다.
이때, 상기 센서(11) 및 계측기(12)에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속 등의 측정값은 주변기기간의 통신을 가능하게 하는 DLU(Data Link Unit)를 통하여 메인컴퓨터(20)와 데이터 통신이 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 계측기(12)는 상기 센서(11)의 기능을 포함하는 개념으로서, 상기 센서(11)의 기능에 부가하여 상기 센서(11)가 센싱한 값을 처리(수치의 보정 등)하는 기능을 더 가진 것을 말한다. 상기 계측기(12)는 특히 물리적신호가 전기적신호로 비례하여 변환되지 않는 센서들(용존산소, 유기화합물, 파티클 등을 측정하기 위한 센서들)을 보정하기 위한 것이 주목적이나, 사용자의 요구에 따라서 온도, 습도, 유속센서들을 추가할 수 있다. 따라서 상기 계측기(12)는 물리적신호가 전기적신호로 비례하여 변환되지 않는 센서들과 상기 물리적신호에 따라 전기적신호가 비례하여 변환되는 온도, 습도, 유속센서 등을 포함하는 개념이라 할 수 있다.
상기 센서(11) 및 계측기(12)는 유선 또는 무선으로 설치할 수 있으나, 바람직하게는 무선으로 설치하여 측정지역의 변경시 이동을 용이하게 함으로써, 관리시스템이 유연성을 가질 수 있도록 하는 것이 좋다. 또한, 센서(11) 및 계측기(12)를 무선으로 설치하게 되면 라인포설에 따른 투자비를 절감할 수 있게 된다.
상기 메인컴퓨터(20)는 클린룸(100) 내부의 환경을 감시 또는 제어하는 것으로서, 상기 센서부(10)에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속 각각의 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 지도화한 후, 연속적인 화면으로 디스플레이하는 맵프로그램과, 클린룸내의 환경이 기설정된 적정환경범위를 벗어나면, 해당좌표부분을 빛의 점멸을 통하여 디스플레이창(미도시)에 표시하며, 경고음을 통하여 사용자에게 알리는 경보알림 프로그램과, 경고음이 발생되었을때, 해당 담당자에게 유,무선 호출 및 문자메세지를 전송하는 메세지 전송프로그램과, 사용자가 클린룸(100) 내부의 각 좌표에 위치한 센서부(10)를 클릭하여 상기 센서부(10)의 이력을 각각 확인할 수 있도록 상기 디스플레이창의 하단부에 상기 센서부(10)의 위치정보, 설치일자, 교정일자 및 교체일자 등을 표시하는 센서 이력관리 프로그램을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 센서 이력관리 프로그램은 상기 센서부(10)의 장시간 센싱으로 인하여 그 기능이 저하되었을 때, 디스플레이창에 표시되는 각 센서의 이력을 확인하여 적정시기에 교정 또는 교체를 함으로써 클린룸(100)의 환경측정이 원활히 이루어질 수 있게 하는 것이다.
이하에서는 도 4를 참조하여 클린룸(100) 내부의 환경상태를 나타내는 온도, 습도, 파티클, 유속 중 온도의 분포상태를 등온선으로 지도화하여 표현한 맵프로그램에 관하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 맵프로그램에 의하여 구현된 등온선을 보인 설명도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 맵프로그램은 상기 센서부(10)에서 측정된 온도의 측정값을 지도화하여 표시하게 되는데, 이 때 온도의 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 등온선의 형태로 표현하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 클린룸 환경예측 시스템은 클린룸(100)의 환경상태를 맵프로그램을 이용해 지도화하여 표시하는 것이 특징으로써, 종래에는 센서가 설치되 어 있는 위치부분만 환경상태를 측정했기 때문에 국소부위에 대한 클린룸(100)의 환경정보만을 파악할 수 있었으나, 본 발명은 맵프로그램을 이용해 국소 부위의 환경정보를 이용하여 주변의 환경상태를 예측하는 것이 가능하기 때문에, 클린룸(100) 내부환경에 영향을 주는 요소를 파악하는 것이 용이하게 되는 것이다.
한편, 상기 맵프로그램을 통하여 클린룸(100) 내부의 환경을 지도화시킬 때는 사용자가 클린룸(100)의 환경변화 상태에 대하여 쉽게 인지하는 것이 가능하도록 2차원 또는 3차원으로 표현하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 맵프로그램은 일정 시간별로 환경변화 상황을 생성하여 연속적으로 디스플레이 함으로써, 클린룸(100)의 환경상태를 실시간으로 감시 및 제어할 수 있도록 하는 것이 좋다.
이상에서는 온도의 분포상태를 예를 들어 설명하였으나, 습도, 파티클, 유속의 각각을 등온선과 같은 형태로 지도화하여 표시함으로써, 클린룸의 환경이 적정환경범위를 넘어가지 않도록 관리하는 것이 가능하다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 클린룸 환경예측 시스템의 센서부의 측정값을 처리하는 단계에 대해서 설명한다.
도 5를 참조하면, 클린룸 환경예측 시스템의 센서부의 측정값 처리단계는, 간단하게는 다수개의 센서부(10)를 통하여 클린룸(100)의 온도, 습도, 파티클, 유 속 중 어느 하나 이상을 측정하는 센서부 측정단계(20s), 상기 센서부 측정단계(20s)에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속의 각각의 측정값을 신호변환기를 통하여 디지털 신호로 변환하는 신호변환단계(30s), 상기 신호변환단계(30s)에서 디지털 신호로 변환된 측정값을 데이터베이스에 저장하는 데이터베이스 저장단계(40s), 메인컴퓨터(20)에 설치된 맵프로그램을 이용하여 상기 데이터베이스 저장단계(40s)에서 저장된 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 지도화하는 맵프로그래밍단계(50s) 및 상기 맵프로그래밍단계(50s)에서 지도화된 측정값을 연속적인 화면으로 디스플레이하는 디스플레이단계(60s)로 이루지는 것이 좋다.
바람직하게는 클린룸 환경예측 시스템의 센서부의 측정값 처리단계는, 상기 센서부 측정단계(20s) 이전에는 클린룸(100) 내부의 환경을 최적의 상태로 유지하기 위하여 요구되는 적정환경 범위를 메인컴퓨터(20)에 설정하는 표준값 설정단계(10s)가 포함되는 것이 좋으며, 상기 디스플레이단계(60s) 이후에는 경보알림 프로그램을 통하여 상기 데이터베이스 저장단계(40s)에서 저장된 센서부 측정값과 비교하여 상기 표준값 설정단계(10s)에서 기설정된 적정환경 범위를 벗어나면 알람을 발생시키는 알람발생단계(70s) 및 상기 알람발생단계(70s)에서 알람이 발생 되었을때 메세지 전송프로그램을 통하여 해당 담당자에게 유,무선 호출 및 문자메세지를 전송하는 메세지전송단계(80s)가 포함되는 것이 좋다.
상기 알람발생단계(70s) 및 메세지전송단계(80s)를 통하여 담당자에게 클린룸(100)의 환경상태를 알림으로써, 클린룸(100)의 적정환경을 유지하는 것이 가능 한 것이다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 클린룸 내부의 국소부위에 설치된 센서 측정값을 맵프로그램을 통하여 지도화함으로써, 주변의 환경상태를 예측할 수 있는 장점이 있다.
또한, 맵프로그램을 통하여 지도화하여 표시함으로써, 센서를 설치하지 않은 곳의 주변의 환경상태를 예측하는 것이 가능하기 때문에 센서의 설치수량이 감소되며, 이로 인하여 투자비용이 저하되는 장점이 있다.
또한, 센서부에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속 등의 측정값을 지도화하여 표시함으로써, 사용자가 클린룸 내부의 환경상태를 한번에 파악하기 용이한 장점이 있다.
Claims (7)
- 클린룸 내부의 온도, 습도, 파티클, 유속 중 어느 하나 이상의 물리량을 측정하는 다수개의 센서부;상기 센서부에서 측정된 측정값 중 각 물리량별로 동일값을 연결하여 지도화한 후, 시간에 따라 연속적인 화면으로 디스플레이하는 맵프로그램을 포함하는 메인컴퓨터; 및상기 센서부와 메인컴퓨터를 연결하는 통신수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸 환경예측 시스템.
- 청구항 제1에 있어서,상기 다수개의 센서부는 하나를 중심으로 격자형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 클린룸 환경예측 시스템.
- 청구항 제1에 있어서,상기 메인컴퓨터는 클린룸내의 환경이 기설정된 적정환경범위를 벗어나면, 해당좌표부분을 빛의 점멸을 통하여 디스플레이창에 표시하며, 경고음을 통하여 사용자에게 알리는 경보알림 프로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸 환 경예측 시스템.
- 청구항 제3에 있어서,상기 메인컴퓨터는 상기 경고음이 발생되었을때, 해당 담당자에게 유,무선 호출 및 문자메세지를 전송하는 메세지 전송프로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸 환경예측 시스템.
- 청구항 제1 또는 3에 있어서,상기 메인컴퓨터는 상기 센서부의 위치정보, 설치일자, 교정일자 및 교체일자를 표시하는 센서 이력관리 프로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸 환경예측 시스템.
- 다수개의 센서부를 통하여 클린룸의 온도, 습도, 파티클, 유속 중 어느 하나 이상을 측정하는 센서부 측정단계;상기 센서부 측정단계에서 측정된 온도, 습도, 파티클, 유속의 각각의 측정값을 신호변환기를 통하여 디지털 신호로 변환하는 신호변환단계;상기 신호변환단계에서 디지털 신호로 변환된 측정값을 데이터베이스에 저장 하는 데이터베이스 저장단계;메인컴퓨터에 설치된 맵프로그램을 이용하여 상기 데이터베이스 저장단계에서 저장된 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 지도화하는 맵프로그래밍단계; 및상기 맵프로그래밍단계에서 지도화된 측정값을 연속적인 화면으로 디스플레이하는 디스플레이단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸 환경예측 방법.
- 청구항 제6에 있어서,상기 센서부 측정단계 이전에는 센서부 측정값 중 주변의 동일값을 연결하여 지도화하는 맵프로그램에 클린룸 내부의 적정환경 범위를 설정하는 표준값 설정단계;가 포함되며,상기 디스플레이단계 이후에는 데이터베이스 저장단계에서 저장된 센서부 측정값과 비교하여 표준값 설정단계에서 기설정된 적정환경 범위를 벗어나면 알람을 발생시키는 알람발생단계; 및 상기 알람발생단계에서 알람이 발생 되었을때 해당 담당자에게 유,무선 호출 및 문자메세지를 전송하는 메세지전송단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸 환경예측 방법.
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