영국 내 생산량이 많은 스낵 생산 시설, 예를 들어 리즈의 감자칩 공장, 버밍엄의 견과류 가공 공장, 맨체스터의 제빵 공장 등에 들어가 보면 생산 현장 곳곳에서 압축 공기가 조용하지만 중요한 역할을 하고 있는 것을 볼 수 있습니다. 압축 공기는 정확한 질소 혼합 가스로 MAP(변형 대기 포장) 백을 부풀리고, 비스킷과 퍼프 스낵을 공압 컨베이어 라인을 통해 부드럽게 이동시키며, 충전 헤드를 작동시키고, 라벨링 기계를 끊임없이 가동합니다. 여러모로 압축 공기는 현대 식품 포장의 보이지 않는 핵심 요소라고 할 수 있습니다.
문제는 무엇일까요? 기존의 윤활식 로터리 스크류 압축기는 공기 흐름에 오일 에어로졸과 증기를 유입시킵니다. 백만 분의 1 수준의 미량 오염은 육안으로 식별할 수 없지만, 맛을 변질시키고, 산패를 가속화하며, 포장 내부의 보호 가스층을 붕괴시키고, 가장 심각하게는 생산 라인을 중단시키고 브랜드 이미지를 하룻밤 사이에 손상시킬 수 있는 식품 안전 사고를 유발하기에 충분합니다. 영국 식품 제조업체들이 식품기준청(FSA) 규정, BRC 글로벌 표준, 그리고 테스코, 세인즈버리, 오카도와 같은 대형 유통업체들이 요구하는 소매업체 행동 강령을 준수해야 하는 상황에서, 무유 공기 압축기는 더 이상 선택의 여지가 없는 필수 요소입니다.
Ever Power의 오일 프리 공기 압축기가 식품 포장 라인에 설치되어 ISO 8573-1 Class 0 공기 순도를 제공합니다.
식품 포장에서 기름 오염이 절대 용납될 수 없는 문제인 이유
화학적 성질은 매우 가혹합니다. 광물성 압축기 오일에는 탄화수소가 함유되어 있는데, 이 성분은 0.01mg/m³의 매우 낮은 농도에서도 변형 대기 포장재 내부의 기체 화학 조성을 눈에 띄게 변화시킬 수 있습니다. 질소 충전 감자칩 봉지의 경우, 포장 공정의 핵심은 산소 농도를 2% 이하로 낮추는 것인데, 미량의 오일 미스트조차도 이러한 정밀하게 설계된 가스 균형을 깨뜨립니다. 오일에 함유된 지질과 불포화 지방산은 밀폐된 환경에서 빠르게 산화되어 알데히드와 케톤을 생성하는데, 소비자는 이러한 물질을 분석적으로 감지할 수 있는 한계치보다 훨씬 낮은 농도에서도 이취를 감지할 수 있습니다.
맛뿐만 아니라, 영국의 규제 환경은 점점 더 엄격해지고 있습니다. 영국 내 대부분의 소매점 승인 제조 시설에 적용되는 BRC 글로벌 식품 안전 표준 9판은 식품 또는 식품 접촉 표면에 닿는 압축 공기가 모니터링되고 정해진 순도 기준을 충족해야 한다고 명시적으로 요구합니다. 국제적으로 인정받는 압축 공기 품질 기준인 ISO 8573-1은 총 오일 함량을 5단계로 분류합니다. 1등급은 최대 0.01mg/m³까지 허용하며, 0등급(오일 프리 공기 압축기가 설계상 달성하도록 지정된 등급)은 이보다 더 낮은 한도를 설정하거나 장비 제조업체가 명시하고 독립적인 테스트를 통해 검증한 값으로 제한합니다. 영국의 주요 식품 소매업체들은 공급업체 감사 시 최소 요구 조건으로 0등급을 점점 더 많이 명시하고 있습니다.
윤활식 압축기에 활성탄 필터를 장착하면 "충분하다"는 것이 일반적인 통념이었습니다. 하지만 이러한 생각은 무너지고 있습니다. 활성탄 필터는 포화되거나, 여과 기능을 상실하거나, 심지어는 작동을 멈추는 경우가 있는데, 그 과정은 종종 아무런 경고 없이 진행됩니다. 영국 스낵 및 제빵 업계에서 제품 리콜로 발생하는 비용(소매점 판매 중단, 식품기준청(FSA) 신고 의무, 브랜드 이미지 회복 비용 등을 모두 고려했을 때)은 무윤활 압축기 시스템으로 업그레이드하는 데 드는 총 자본 비용을 훨씬 초과합니다. 이제 책임감 있는 식품 제조업체들은 여과 기반의 문제 완화가 아닌, 진정한 예방을 위한 엔지니어링 표준을 요구하고 있습니다.
기술 성능 사양
오일 프리 컴프레서의 실제 작동 원리와 재질이 중요한 이유
일반적인 윤활식 로터리 스크류 압축기에서 오일은 두 가지 역할을 동시에 수행합니다. 첫째, 수나사 로터와 암나사 로터 사이의 미세한 틈을 밀봉하는 역할을 하고, 둘째, 열 전달 매체로서 압축 과정에서 발생하는 열을 흡수한 후 냉각되어 압축 공기와 분리된 다음 압축 챔버로 순환하는 연속적인 루프를 형성합니다. 만약 오일을 제거한다면 근본적인 엔지니어링 문제가 발생합니다. 오염 물질을 유입시키지 않고 압축 요소를 밀봉하고 냉각하는 방법은 무엇일까요?
최신 오일 프리 스크류 압축기에 사용되는 핵심 기술은 정밀 연삭된 로터 프로파일과 첨단 소재 과학에 있습니다. 로터는 일반적으로 고강도 강철 또는 특수 등급 알루미늄 합금으로 제작되며, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 또는 특수 세라믹 하이브리드 화합물로 코팅되어 액체 윤활유 없이 자체 윤활 기능을 제공합니다. 치수 공차는 매우 정밀하여 로터 간극은 작동 온도 범위 전체에 걸쳐 수 마이크로미터 이내로 유지됩니다. Timken 또는 SKF의 래버린스 씰은 기어박스 오일을 압축 단계와 물리적으로 분리하여 인접 부품에 기어박스 윤활유가 존재하더라도 공기 흐름으로 유입되지 않도록 합니다.
많은 최신 오일 프리 스크류 압축기는 중간 냉각기가 있는 2단 압축 설계를 사용합니다. 1단에서는 대기압의 공기를 중간 압력(일반적으로 3~5bar)까지 압축한 후 중간 냉각기에서 압축열을 제거합니다. 그런 다음 2단에서 최종 토출 압력까지 압축을 계속합니다. 이러한 2단 방식은 각 단의 압축비를 낮출 수 있어 작동 온도를 낮추고 로터 코팅에 가해지는 스트레스를 줄여줍니다. 결과적으로, 이러한 장비는 기존의 오일 윤활식 장비와 유사한 정비 주기로 24시간 연중무휴 식품 생산 환경에서 연속 가동이 가능하며, 생산하는 모든 입방미터에 대해 오일이 전혀 없는 압축 공기를 공급합니다.
오일 프리 공기 압축기를 선택할 때의 주요 이점
ISO 8573-1 0등급 순도 보장
압축실에 오일을 주입하지 않으므로 오일이 다른 곳으로 유입될 가능성이 없습니다. 클래스 0 규정 준수는 구조적인 것이며, 하류 필터 유지 관리에 의존하지 않습니다.
시간이 지남에 따라 유지 보수 비용이 절감됩니다.
오일 교환, 오일 분리 장치 및 하류 응집 필터를 제거하면 식품 등급 용도에서 동등한 오일 주입식 시스템에 비해 연간 유지 보수 비용을 30~45% 절감할 수 있습니다.
BRC 및 소매업체 감사 신뢰도
오일 프리 공기 압축기의 Class 0 인증을 제시하면 BRC, SQF 및 Tesco Nurture 감사에서 압축 공기가 위험 요소로 분류되지 않으므로 공급업체 평가 시 진정한 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.
제품 유통기한 연장
깨끗한 압축 공기는 MAP 가스 혼합물의 품질을 유지하여 질소 포장 스낵, 커피, 제빵 제품의 상업적으로 표기된 유통기한을 직접적으로 연장합니다.
VSD 에너지 효율 정보 제공
가변 속도 드라이브 모델은 모터 속도를 실제 수요에 맞춰 조절함으로써 포장 라인 생산량 변동이 심한 시설에서 20~35%의 에너지 절감 효과를 제공합니다. 이는 영국 에너지 가격 수준을 고려할 때 매우 의미 있는 수치입니다.
응축수 처리 과정이 복잡하지 않습니다.
오일 프리 압축기는 영국 환경 규정에 따라 깨끗한 물로 분류되는 응축수를 생성합니다. 따라서 오일-물 분리 장치나 폐기물 처리 계약이 필요하지 않아 현장 규정 준수가 간소화됩니다.
무유 vs 유유 포장: 식품 포장 관점에서
고객 성공 사례: 미들랜즈 지역 스낵 제조업체, 0등급 규정 준수 달성
사례 연구: 메리디안 스낵 컴퍼니 - 영국 웨스트미들랜즈주 코벤트리
배경: 메리디안 스낵 컴퍼니는 7,500m² 규모의 시설에서 영국 주요 식료품 소매업체 3곳에 자체 브랜드로 질소 충전 혼합 견과류 파우치와 트레일 믹스를 생산하고 있습니다. 기존 압축 공기 시스템은 고효율 응집 필터가 장착된 37kW 오일 주입식 로터리 스크류 압축기 2대로 구성되어 있었습니다. 정기적인 필터 교체에도 불구하고, 유입 공기 온도가 높아져 분리 단계에서 오일 잔류량이 증가하는 여름철에는 사용 지점에서의 오일 에어로졸 농도가 주기적으로 0.05mg/m³(1등급 기준치 초과)를 초과하는 문제가 발생했습니다.
도전: 주요 소매 파트너의 기술 감사에서 압축 공기 시스템이 중대한 위험 요소로 지적되었고, 90일 시정 조치 통지서가 발부되었습니다. 메리디안은 다음 감사 기간 전에 모든 포장 라인 공급 지점에서 ISO 8573-1 0등급 오일 순도를 달성하고 이를 문서화해야 했으며, 그렇지 않을 경우 연간 약 420만 파운드의 매출에 영향을 미치는 계약 중단 위기에 직면했습니다.
해결책: Ever Power는 30kW급 2단 오일프리 로터리 스크류 압축기 2대를 공급 및 설치했으며, 이 압축기들은 1,000리터 용량의 공동 저장 탱크와 +3°C의 압력 이슬점을 제공하는 냉매 건조기를 갖춘 주 가동-대기 구성으로 설치되었습니다. 설치는 Meridian의 기존 배관망을 고려하여 설계되었으며, 가동 중지 시간을 최소화하여 계획된 48시간의 주말 전환 작업으로 완료되었습니다.
결과: 영국 공인 연구소에서 실시한 설치 후 오일 에어로졸 테스트 결과, 6개 사용 지점 샘플 모두에서 <0.001 mg/m³의 수치가 측정되어 Class 0 기준치를 훨씬 밑도는 것으로 나타났습니다. 후속 소매점 감사에서는 압축 공기 시스템에 대해 완전한 친환경 등급을 획득했습니다. 가동 장치에 적용된 VSD(가변 속도 드라이브) 제어 덕분에 연간 에너지 소비량은 18% 감소했습니다. 메리디안의 엔지니어링 이사는 18개월이라는 투자 회수 기간이 계약 중단으로 인한 재정적 손실보다 훨씬 짧다는 점을 강조했습니다.
고객들이 남긴 의견
“에버파워 무오일 시스템으로 전환한 후, 압축 공기 부문의 BRC 감사 점수가 ‘관찰 사항’에서 ‘결함 없음’으로 향상되었습니다. 시운전 기간 동안의 기술 지원은 정말 훌륭했습니다. 담당자들은 기본적인 사항에 대한 교육 없이도 당사의 MAP 라인 요구 사항을 정확히 이해했습니다.”
— 제임스 할로웨이, 엔지니어링 매니저
영국 웨스트미들랜즈 소재 스낵 제조업체
“저희는 에든버러에서 고품질 즉석식품 제조 시설을 운영하고 있으며, 압축 공기 사양은 절대 타협할 수 없습니다. 오일프리 컴프레서 에버 파워(Ever Power)의 설비는 14개월 동안 계획되지 않은 가동 중단 없이 지속적으로 운영되었습니다. 응축수 처리만으로도 폐기물 처리 업체에 지불하는 비용을 상당 부분 절감할 수 있었습니다.”
— 피오나 맥그레거, 운영 책임자
스코틀랜드 에든버러 소재 가공식품 제조업체
"저희는 브리스톨에 있는 제빵 공장의 질소 주입 라인에 맞춰 특정 공기 수신기 용량과 통합 건조기가 포함된 맞춤형 구성을 도입했습니다. 에버 파워의 엔지니어링 팀은 저희 공장의 정확한 설치 공간과 전력 공급 제약 조건에 맞춰 패키지를 조정했습니다. 가격도 경쟁력이 있었고 납기도 견적보다 짧았습니다."
— 데이비드 트렌트, 시설 관리자
영국 브리스톨 소재 아티산 베이커리 그룹
당사의 제조 역량 및 맞춤형 구성 서비스
에버 파워의 생산 시설은 ISO 9001:2015 품질 관리 시스템에 따라 운영되며, 전담 엔지니어링 팀은 10년 이상 영국, 스코틀랜드, 웨일즈 전역의 식품 제조업체에 맞춤형 무오일 공기 압축기 패키지를 공급해 왔습니다. 당사는 단순히 카탈로그를 제공하는 방식이 아닙니다. 모든 프로젝트는 압축 공기 수요 조사로 시작됩니다. 이 조사에서는 최대 유량, 압력 요구 사항, 작동 주기 패턴 및 설비실의 사용 가능한 공간을 분석한 후 상세한 제안서를 작성합니다.
맞춤형 기능에는 최대 40bar의 비표준 압력 설정, 건조기, 필터 및 수신기를 단일 배관 패키지로 통합한 맞춤형 스키드 구성, 알레르기 유발 물질에 민감한 사업장을 위한 스테인리스 스틸 내부 배관, 밀가루 분진 환경에 적합한 ATEX 등급 모터 옵션, 기존 SCADA 및 BMS 시스템과 호환되는 원격 모니터링 인터페이스, BRC 및 FSA 파일 제출을 지원하는 전체 문서 패키지를 포함한 CE 마크 인증 설치 등이 포함됩니다. 단일 MAP 포장 라인을 운영하든 영국 전역에 걸쳐 여러 사업장을 운영하든 관계없이 당사의 애플리케이션 엔지니어는 고객의 상황에 맞춰 솔루션을 설계하고 구성합니다.
영국 식품 시설에 적합한 오일 프리 컴프레서 선택하기
영국의 식품 제조업체들은 공간 제약, 노후된 전기 설비, 그리고 까다로운 소매업체의 규정 등 여러 가지 요인으로 인해 단순히 유량과 압력만 보고 압축기를 선택하는 것보다 훨씬 복잡한 과정을 거쳐야 합니다. 영국 식품 공장의 대부분은 1980년대와 1990년대에 건설되었는데, 당시에는 압축 공기 시스템이 설비실 설계에서 부차적인 요소로 여겨졌습니다. 따라서 많은 공장들이 제한된 천장 높이, 예비 회로가 부족한 구형 415V TPN 배전반, 그리고 오일 윤활식 압축기용으로 설계된 배관(시스템 압력을 재설계하지 않고도 압력 강하를 허용하도록 설계된 대구경 헤더 사용)과 같은 제약적인 환경에서 운영되고 있습니다.
영국에서 흔히 볼 수 있는 스낵이나 제빵 시설에서 2~4대의 VFFS 포장기와 공압 이송 회로를 사용하는 경우, 6.5~8bar의 압력 범위에서 총 3.5~10m³/min의 유량 용량(이송 부하에 따라 다름)을 확보할 수 있는 22~55kW급 오일 프리 로터리 스크류 압축기(VSD 포함)면 충분한 공기량을 공급할 수 있습니다. 분당 200팩 이상을 생산하는 고속 MAP 라인을 운영하는 시설에서는 75~110kW급의 더 큰 용량의 압축기가 필요할 수 있습니다. 압력 이슬점 +3°C의 냉매식 건조기와 단일 단계 미립자 및 멸균 호흡용 공기 필터를 함께 사용하면 ISO 8573-1 Class 1:4:1(고체 입자, 수분, 오일) 기준을 충족하는 처리 시스템을 완성할 수 있습니다. 이 기준은 영국 식품 제조 부문에서 BRC 감사관이 가장 일반적으로 요구하는 사항입니다.
스코틀랜드와 북부 잉글랜드처럼 겨울철 난방이 되지 않는 설비실의 주변 온도가 정기적으로 5°C 이하로 떨어지는 지역에서는 유입 공기 온도 관리가 매우 중요합니다. 차가운 유입 공기는 10°C 미만의 유입 온도 조건에 적합하지 않은 일부 무오일 펌프의 압축 단계에서 결로 현상을 일으킬 수 있습니다. 에버 파워(Ever Power)의 영국 식품 등급 제품군은 0°C까지의 주변 온도에서도 작동하도록 설계되어 별도의 난방 장치 없이도 영국 공장의 모든 환경에 적합합니다.
식품 포장 라인을 0등급 공기 청정도로 업그레이드할 준비가 되셨습니까?
Ever Power의 애플리케이션 엔지니어는 영국 내 식품 시설에 필요한 특정 요구 사항에 대해 상담해 드립니다. 맞춤형 구성, 경쟁력 있는 가격, 빠른 납기를 원하시면 지금 바로 문의하십시오.
gzl님이 편집함