스마트 팩토리에서 진공 상태에서의 가열을 제대로 하려면 어떻게 해야 할까요?
산업 4.0을 위한 스마트 팩토리를 구축할 때, 이제는 기존의 가열 방식으로는 충분하지 않다는 것을 알게 됩니다. 데이터와 연동되는 새로운 가열 방식이 필요합니다.
진공 상태에서 작업할 때의 현실은 공기가 전혀 없다는 것입니다. 대류도 없고, 아무것도 없죠. 오직 복사열에만 의존해야 합니다. 그래서 우리는 적외선 시스템을 많이 사용합니다. 이 시스템을 사용하면 에너지를 정확히 필요한 곳에 전달할 수 있으며, 반응기의 벽 전체를 거대한 라디에이터로 만들 필요가 없습니다.
모든 것은 데이터에 달려 있습니다
스마트 팩토리란 단순히 “자동화된 공장”이라는 뜻이 아닙니다. 데이터를 효과적으로 관리하는 것이 중요합니다. 우리는 PLC 및 SCADA 네트워크에 직접 연결될 수 있는 적외선 시스템을 만듭니다.
적외선 램프는 반응 속도가 매우 빠르기 때문에, 센서가 보내는 데이터에 따라 전력을 실시간으로 조절할 수 있습니다. 저항식 히터처럼 열 지연 문제도 없습니다. 그러므로 온도를 정확히 유지할 수 있으며, 치료나 증착 과정에서 비용이 많이 드는 폐기물을 줄일 수 있습니다.
문제는 진공 환경에서의 설계입니다
모든 것이 그냥 연결만 하면 되는 것은 아닙니다. 진공 환경에서 사용되는 히터는 큰 압력 차이와 엄격한 가스 배출 규칙을 견뎌내야 합니다. 우리는 고품질의 석영과 특수 코팅을 사용합니다. 왜냐하면 램프가 웨이퍼를 오염시키는 것을 원하지 않기 때문입니다.
하지만 사람들이 가장 자주 실수하는 부분은 전력과 냉각 사이의 균형입니다. 만약 더 빠른 속도를 얻기 위해 고출력 램프를 사용한다면, 진공 펌프와 물 냉각 장치도 그 열을 감당할 수 있을 만큼 강력해야 합니다. 만약 냉각이 제대로 되지 않으면, 반응기의 밀폐성이 떨어져 누수가 발생할 수 있습니다. 이는 정말 골칫거리입니다.
왜 적외선을 사용해야 할까요?
우선, 적외선 램프는 크기가 작습니다. 크고 무거운 기존의 히터 대신 적외선 램프를 사용하면 실험실 공간을 훨씬 더 효율적으로 활용할 수 있습니다.
게다가 적외선 램프는 즉각적으로 작동합니다. 열을 전달하기 위한 매개체가 필요하지 않기 때문입니다. 주기 시간이 초 단위로 측정되는 세상에서는 속도가 매우 중요합니다. PID 컨트롤러에 연결하여 설정값을 조절하면 바로 목표 온도에 도달합니다. 이제는 옛날 방식처럼 “과도한 온도 상승”에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 정확한 온도를 유지할 수 있습니다.