결론부터 씁니다. 드라이룸 이슬점 인터락에서 가장 흔한 설계 오류는 “이슬점 상한 초과 → 설비 전체 정지”로 한 줄에 묶는 것입니다. 이슬점이 올라갔을 때 멈춰야 하는 것은 수분에 노출되는 공정(전해액 주입, 전극 권출, 개방 상태 셀 이송)이지, 그 수분을 걷어내는 제습기와 급기 팬이 아닙니다. 공정 정지 시그널과 유틸리티 운전 시그널을 분리하지 않으면 인터락이 오히려 복구를 늦춥니다. 이 글은 감시 신호 구성, 단계별 정지, 복귀 조건을 I/O 기준으로 정리합니다.
안전 인터락 조건 먼저
드라이룸은 사람이 들어가는 밀폐 공간이고, 동시에 전해액과 가연성 용제를 다루는 공간입니다. 품질 인터락을 설계하기 전에 사람과 화재에 관한 조건을 먼저 고정합니다.
- □ EMO는 하드와이어드 안전회로로 공정 설비 동력을 차단합니다. EMO가 제습기·급기 팬까지 차단하도록 묶여 있는지, 분리돼 있는지를 설계 단계에서 명시하고 근거를 남깁니다. PLC는 EMO 상태를 감시 입력으로만 읽습니다.
- □ 에어록 도어의 전기 잠금은 정전·비상 시 개방 방향으로 풀리는 구조(Fail-Safe Unlock)여야 하며, 실내 측 비상 해제 수단은 PLC를 거치지 않는 하드와이어로 둡니다.
- □ 전해액 취급 구역의 가스·화재 감지는 소방 계통이 주관합니다. 드라이룸 PLC는 해당 시그널을 받아 공정 정지로만 반응하고, 환기 전환은 소방 계통 시퀀스를 따릅니다.
- □ 실내 산소 농도나 CO2 감시가 필요한 구조(질소 퍼지 글로브박스 병설 등)라면 그 경보가 이슬점 경보보다 상위입니다.
이 네 줄이 고정된 뒤에야 이슬점 인터락은 “품질 인터락”으로서 독립적으로 설계할 수 있습니다. 품질 인터락이 사람의 탈출 경로나 화재 대응을 건드리는 구조는 허용하지 않습니다.
감시 신호 구성과 판단 로직
이슬점 센서는 응답이 느립니다. 센서 방식과 설치 위치에 따라 실제 수분 유입과 지시값 상승 사이에 시간차가 생기므로, 절대값 하나로만 판단하면 늦습니다. 판단 입력은 세 갈래로 나눕니다.
- 절대값: 실내 대표점 이슬점 센서 3개를 2oo3 보팅으로 판정합니다. 1개 고장이나 교정 중에도 판정이 유지됩니다.
- 상승률: 일정 시간창 기준 이슬점 상승 속도가 설정값을 넘으면 선행 경보를 냅니다. 절대값 상한에 닿기 전에 공정 일시 정지를 준비하는 입력입니다.
- 원인 신호: 실 차압(양압 유지 여부), 에어록 도어 동시 개방, 제습기 재생 히터·로터 상태, 급기 온도. 이슬점이 오르기 전에 먼저 변하는 신호들입니다.
설정값 자체(이슬점 상한, 상승률 한계)는 셀 화학계와 공정 사양으로 정해지는 값이므로 여기서는 변수(DP_HI_SP, DP_RATE_SP)로 둡니다. 센서 간 편차와 설치 위치 영향은 설비마다 다르므로 실측 후 보정합니다.
단계별 대응 비교
| 단계 | 판정 조건 | 공정 조치 | 유틸리티 |
|---|---|---|---|
| 선행 경보 | 상승률 초과 또는 원인 신호 | 신규 투입 보류 | 유지, 재생 상태 점검 |
| 공정 보류 | 2oo3 상한 초과 | 주입·권출 정지, 개방 셀 밀폐 대기 | 유지, 에어록 출입 제한 |
| 공정 정지 | 상한 초과 지속 또는 제습기 트립 | 전 공정 안전 위치 정지 | 예비 제습기 투입 |
| 복귀 | 상한 이하 안정 유지 시간 경과 | 수동 확인 후 순차 재개 | 정상 운전 |
표에서 유틸리티 열이 한 번도 “정지”로 바뀌지 않는다는 점이 핵심입니다. 이슬점 인터락은 공정을 멈추는 인터락이고, 제습 계통은 인터락이 걸린 동안 오히려 최대 부하로 돌아야 합니다. 두 시그널을 같은 출력 비트에 묶었다면 I/O 맵부터 다시 나눠야 합니다.
PLC 로직 예시
(* I/O MAP
%I1.0 DI_EMO_LOOP_OK : EMO hardwired loop healthy (monitor only)
%I1.1 DI_FIRE_GAS_ALARM : fire/gas signal from fire panel
%I1.2 DI_DEHUM_RUN : dehumidifier running feedback
%I1.3 DI_DEHUM_TRIP : dehumidifier trip (regen heater / rotor fault)
%I1.4 DI_AIRLOCK_DOOR_A_OPEN : airlock outer door open
%I1.5 DI_AIRLOCK_DOOR_B_OPEN : airlock inner door open
%I1.6 DI_RESET_PB : process hold manual reset push button
%IW200 AI_DP_1 : dew point sensor 1, 0.1 degC/digit
%IW202 AI_DP_2 : dew point sensor 2
%IW204 AI_DP_3 : dew point sensor 3
%IW206 AI_ROOM_DPRESS : room differential pressure, 0.1 Pa/digit
%Q1.0 DO_NEW_LOT_PERMIT : new lot input permit
%Q1.1 DO_FILL_UNWIND_PERMIT : electrolyte fill / electrode unwind permit
%Q1.2 DO_DEHUM_STBY_START : standby dehumidifier start
%Q1.3 DO_AIRLOCK_ENTRY_HOLD : airlock entry hold lamp and lock request
*)
VAR
DP_HI_1, DP_HI_2, DP_HI_3 : BOOL;
DP_HI_2OO3 : BOOL;
DP_RATE_HI : BOOL; (* computed by trend FB, window set by process spec *)
CAUSE_ALARM : BOOL;
T_HI_PERSIST : TON;
T_RECOVER : TON;
PROCESS_HOLD : BOOL;
END_VAR
DP_HI_1 := AI_DP_1 > DP_HI_SP;
DP_HI_2 := AI_DP_2 > DP_HI_SP;
DP_HI_3 := AI_DP_3 > DP_HI_SP;
DP_HI_2OO3 := (DP_HI_1 AND DP_HI_2) OR (DP_HI_2 AND DP_HI_3) OR (DP_HI_1 AND DP_HI_3);
(* cause signals change before dew point does *)
CAUSE_ALARM := (AI_ROOM_DPRESS < DPRESS_LO_SP)
OR (DI_AIRLOCK_DOOR_A_OPEN AND DI_AIRLOCK_DOOR_B_OPEN)
OR DI_DEHUM_TRIP;
(* stage 1: early warning holds new lots only *)
DO_NEW_LOT_PERMIT := DI_EMO_LOOP_OK AND NOT DI_FIRE_GAS_ALARM
AND NOT DP_RATE_HI AND NOT CAUSE_ALARM AND NOT PROCESS_HOLD;
(* stage 2: 2oo3 high latches process hold; release needs stable recovery time *)
T_RECOVER(IN := NOT DP_HI_2OO3 AND NOT DP_RATE_HI, PT := T#30M); (* example value *)
IF DP_HI_2OO3 THEN PROCESS_HOLD := TRUE;
ELSIF T_RECOVER.Q AND DI_RESET_PB THEN PROCESS_HOLD := FALSE; (* %I1.6 manual reset *)
END_IF;
DO_FILL_UNWIND_PERMIT := DI_EMO_LOOP_OK AND NOT DI_FIRE_GAS_ALARM AND NOT PROCESS_HOLD;
(* stage 3: persistent high or dehumidifier trip starts standby unit; utilities never stopped here *)
T_HI_PERSIST(IN := DP_HI_2OO3, PT := T#10M); (* example value *)
DO_DEHUM_STBY_START := T_HI_PERSIST.Q OR DI_DEHUM_TRIP OR NOT DI_DEHUM_RUN;
DO_AIRLOCK_ENTRY_HOLD := PROCESS_HOLD; (* request only; egress release stays hardwired *)코드의 타이머 값(30 min, 10 min)은 예시입니다. 복귀 대기 시간은 실내 체적, 제습기 처리 풍량, 수분 흡착된 표면의 탈착 속도에 좌우되므로 실제 회복 곡선을 기록해 정합니다. DO_AIRLOCK_ENTRY_HOLD는 진입 제한 요청일 뿐, 실내에서 나가는 경로를 막지 않습니다.
현장 확인 체크리스트
- □ 이슬점 센서 3개의 설치 위치가 급기구 직하, 에어록 인근, 공정 설비 인근으로 분산돼 있는가.
- □ 센서 교정 주기와 교정 중 보팅 로직(1개 제외 시 1oo2 전환) 동작을 시험했는가.
- □ 에어록 양쪽 도어 동시 개방이 원인 신호로 입력되고, 도어 인터락은 PLC 고장 시에도 탈출을 막지 않는가.
- □ 제습기 트립 신호가 무전압 접점으로 들어오고, 신호선 단선이 트립으로 판정되는가(상시 폐로 배선).
- □ 공정 보류 중 개방 상태 셀·전극의 보관 위치(밀폐 대기 챔버 등)가 정해져 있는가.
- □ 복귀 시 공정 재개 순서(권출 → 적층 → 주입)가 문서화돼 있고, 한 번에 전 설비가 재기동하지 않는가.
경계 조건
이 분리 설계가 틀리게 되는 조건이 있습니다. 첫째, 제습기 자체가 화재 원인(재생 히터 과열)으로 의심되는 경보가 들어오면 “유틸리티는 멈추지 않는다” 원칙보다 소방 시퀀스가 우선합니다. 둘째, 드라이룸이 작고 공정이 단일 설비뿐이라면 단계 구분의 이득이 작아 상한 초과 즉시 정지가 운영상 더 단순합니다. 셋째, 센서가 1개뿐인 구조에서는 상승률 판정이 노이즈에 흔들릴 수 있어, 파형 분석 및 실측 없이 선행 경보를 공정 정지에 연결하면 오정지가 늘어납니다.
단일 판단 기준은 이렇습니다. 이슬점 인터락의 출력이 제습·급기 설비를 정지시키는 경로를 하나라도 갖고 있다면, 그 경로는 화재 시퀀스 외에는 모두 제거합니다.
