최종 사용자가 프로세스를 보다 효율적으로 만들고, 새로운 규정을 충족하며, 고객에게 더 향상된 제품 품질을 제공하기 위해 공정을 지속적으로 개선, 업데이트 또는 교체하면서, 그들은 특히 수질과 모든 오염물질이 존재하지 않는다는 확인에 관해 유틸리티 팀에 더 많은 것을 요구하고 있습니다. 이러한 공정 제어는 순수 및 초순수 사용자의 경우 더욱 중요합니다—제약, 마이크로전자, 및 발전 분야에서는 수질의 어떠한 편차도 수처리 시스템과 최종 제품/에너지 생성에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 이러한 환경에서 중요한 오염물질은 총유기탄소(TOC)이며, 수처리 프로젝트용 TOC 분석기는 시스템 성능을 놓치지 않으면서 이를 모니터링하는 데 도움을 줍니다.
유틸리티 팀이 최종 사용자를 위한 중요한 TOC 제어 요구를 해결함에 따라, 시스템 엔지니어와 정수 스키드 제작자도 효율적이고 비용 효율적인 분석 솔루션을 찾아야 합니다. 이를 위해 시스템 제작자들은 종종 다음을 지원할 수 있는 솔루션을 사용합니다:
업계에서 인정받는 공급업체의 사용
전체 프로젝트 비용 절감
통합, 초기 가동 및 운영의 용이성
뚜렷한 이점을 제공하는 고급 기능
서비스 및 유지보수의 용이성
시스템 제작업체는 널리 인정받는 기술을 보유한 파트너를 선택하는 것뿐만 아니라, 업계의 요구를 이해하기 위해 업계 단체와 긴밀히 협력하고 기술적 전문성도 제공하는 파트너를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 이를 통해 시스템 설계자는 TOC 분석기와 관련 장비에 대한 고객 승인을 기다리느라 프로젝트가 지연될 걱정 없이 설계를 표준화할 수 있습니다.
일반적으로 TOC 분석기는 초기 설정, 소프트웨어 업데이트, 교체를 위해 수동으로 구성해야 합니다. 특히 프로젝트에 여러 센서가 포함된 경우 이는 매우 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 또한 설치와 프로그래밍에 여러 사용자나 기술자가 관여하면 구성 불일치나 프로그래밍 오류의 위험이 높아집니다. 이 작업을 간소화하고 오류를 최소화하는 프로세스는 더 가치 있는 작업에 배정할 수 있는 자원과 시간을 절약해 줍니다.
측정이라는 기본 기능을 넘어, TOC 분석기는 제작업체가 비용 절감과 더 나은 수질 모니터링이라는 핵심 고객 목표를 겨냥한 부가가치 기능을 제공할 수 있게 해야 합니다. 설치, 시운전 또는 유지보수 중 비용 절감이든, 이러한 기능은 사용 편의성과 함께 향후 서비스 및 수리에 대한 예측 지표를 제공해야 합니다. 이를 통해 사용자는 문제를 마지막 순간에 급히 처리하기보다 자원을 효율적으로 계획할 수 있습니다.
이러한 기능 외에도 시스템 제작업체와 고객은 기술, 애플리케이션, 애프터서비스 문제를 신속하게 해결할 수 있도록 고급 기술 지원을 이용할 수 있어야 합니다. 설치가 어디에서 이루어지든 현장 또는 원격 지원을 받을 수 있다면, 고품질의 사용자 경험을 제공하면서도 상당한 시간과 자원을 절약할 수 있습니다.
측정 요구 사항 파악
이러한 고객 요구를 염두에 두고, 업계 지침과 필요한 측정 지점 및 공정을 잘 이해하는 시스템 엔지니어는 고객의 수처리 시스템에 적합한 TOC 분석기를 선택할 수 있습니다. 산업과 모니터링하는 공정에 따라, 그림 1, 2, 3에 설명된 특정 측정 지점에서 TOC 모니터링이 필요합니다.
제약 산업에서는 기업이 제품 제조에 사용할 수 있는 물의 화학 조성을 규정하는 현지 및/또는 전 세계 약전 규정과 기준을 준수해야 합니다. 이는 미국 약전(USP), 유럽 약전, 일본 약전, 중국 약전, 인도 약전 또는 기타 관련 국가의 약전을 포함할 수 있습니다.
그림 1: 제약용 수처리 시스템의 수처리 단계.
규제 요구사항에 따라 관리해야 하는 핵심 오염물질 중 하나는 TOC이며, 이는 물 정화 공정뿐만 아니라 사용 지점이 있는 물 루프에서도 관리되어야 합니다. USP는 제품 관리와 추가적인 공정 및 시스템 관리를 위해 제3판 <643>에서 온라인 TOC 계측기의 사용을 권장합니다. TOC와 기타 규제 대상 매개변수의 일반적인 측정 지점은 그림 1에 나와 있습니다.
발전에 사용되는 물의 경우, 운영자는 터빈 제조업체의 보증 요구사항을 충족하기 위해 증기/수계의 수질을 인지해야 합니다. 또한 물의 수질은 물 시스템 전반에서 부식과 침전의 제어에 매우 중요하며, 안전한 작업 환경을 보장하는 한편 터빈, 배관, 보일러 및 밸브의 수명을 유지하는 데에도 필수적입니다.
수처리와 물/증기 순환계에서는 다양한 매개변수를 측정하고 모니터링하지만, TOC는 공정에 미치는 부식 및 오염 영향 때문에 지속적으로 모니터링해야 하는 핵심 매개변수입니다. 처리수의 TOC가 높아 물/증기 순환계로 유입되면 유기물 분해로 인해 pH가 낮아질 수 있습니다. 이는 부식과 핵심 설비의 손상을 초래합니다. 또한 이러한 유기물은 열교환 표면에 침적되어 열효율을 떨어뜨리고 발전 비용을 증가시킬 수 있습니다. 더불어 TOC는 응축수 정제장치의 수지에 오염을 일으켜 효과를 저하시키고 잦은 재생을 필요로 하게 할 수 있습니다.
그림 2. 발전소에서 TOC의 일반적인 측정 지점
수처리에서는 유기물이 RO 멤브레인을 오염시켜 수명과 유지보수 주기를 단축시킵니다. 처리 공정의 마지막 단계에서 TOC를 모니터링하는 것이 중요합니다. 이를 통해 처리수의 유기물이 물/증기 순환계로 유입되어 플랜트 장비를 손상시키는 것을 막을 수 있습니다.
일반적인 발전소의 이러한 TOC 모니터링 지점 외에도, 해당 발전소가 열병합발전 시설인 경우 추가 측정 지점이 필요합니다. 열병합발전소에서는 터빈을 지난 증기가 보통 발전소가 전력을 공급하는 제조 시설로 보내져 생산 공정에 사용됩니다. 이후 증기 응축수는 열병합발전소로 반환되어 물/증기 순환계에서 응축수 정제장치를 통과한 뒤 다시 순환에 사용됩니다. 이 응축수에는 보통 생산 공정에서 유입된 일부 TOC 오염이 포함되며, 이러한 오염이 기준을 초과하여 물/증기 순환계에 손상을 주지 않도록 모니터링하는 것이 매우 중요합니다.
마이크로일렉트로닉스 시설의 생산에서는 막대한 양의 물이 소비되며, 최대 생산 수율을 위해 요구되는 정확한 순도를 충족하려면 오염물질이 없어야 합니다. 제조 공정의 중단을 피하려면 물 공급이 가동 중지 없이 작동해야 하므로, 수질의 지속적인 온라인 모니터링이 필요합니다.
TOC는 이러한 시설에서 수질을 보장하는 핵심 매개변수 중 하나로, 제조 중인 제품에 손상을 주고 상당한 손실을 초래할 수 있습니다. TOC에 대한 물 처리 공정 중 여러 샘플 지점(그림 3)과 매우 낮은 허용 한도(표 1)는 이 측정의 중요성을 보여줍니다.
그림 3: 초순수(UPW) 생산, 분배 및 사용에서의 마이크로전자 애플리케이션.
METTLER TOLEDO Thornton의 TOC 분석기는 수질 추세를 종합적으로 파악할 수 있도록 실시간 온라인 모니터링을 제공합니다. UV 산화와 고급 전도도 측정을 사용하여 시약이나 화학약품 없이 TOC를 정확하게 측정하며, 움직이는 부품이 거의 없어 운영 및 유지보수 비용을 절감합니다. 다양한 기술 및 예산 요구를 충족하도록 설계되어 각종 산업별 측정 요구 사항을 효과적으로 충족합니다.
시스템 제작업체에 제공되는 다른 TOC 분석 장비가 6분마다 한 번씩 측정값을 제공하는 반면, METTLER TOLEDO Thornton의 TOC 센서 시리즈는 60초 내에 측정 응답을 제공하고 매초 업데이트합니다. 이를 통해 수질에 대한 전례 없는 수준의 투명성을 확보할 수 있으며, 규격 이탈 발생 시 신속하게 대응할 수 있습니다.
METTLER TOLEDO TOC 분석기는 수질을 효과적으로 관리할 수 있는 강력한 솔루션을 제공하며, 제작자와 최종 사용자 모두에게 이점을 주는 고유한 기능을 제공합니다:
이러한 고급 기능 외에도 METTLER TOLEDO는 전 세계적으로 기술 및 애프터서비스 지원을 제공하며, 교육을 받은 서비스 전문가가 설치, 시운전, 예방 유지보수, 문제 해결 등 공정의 모든 단계에서 시스템 제작자 팀을 지원합니다. 이러한 역량은 물 시스템 설계 요구에 맞게 조정된 TOC 분석기와 결합되어, METTLER TOLEDO가 시스템 제작자의 목표에 부합하는 가치 있고 신뢰할 수 있는 파트너가 될 수 있게 합니다.
