가스필터와 스트레이너 차이점 및 메쉬·마이크론 단위 완벽 가이드

가스필터와 스트레이너 차이점 및 메쉬·마이크론 단위 완벽 가이드

1줄 요약 가스필터와 스트레이너의 구조적 차이, 메쉬(Mesh)와 마이크론(Micron) 단위 환산법, 산업별 최적 여과 입도를 실무 중심으로 정리한 가이드입니다.

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안녕하세요 WITTGUY 입니다.

가스 배관 시스템에서 이물질 제거는 장비 보호와 공정 안정성을 위해 필수적입니다. 현장에서 '필터'와 '스트레이너'를 혼용하거나, 메쉬(Mesh) 수치와 마이크론(Micron) 수치를 잘못 이해하여 부적합한 여과 장치를 선정하는 사례가 빈번합니다. 본 글에서는 가스필터와 스트레이너의 명확한 차이, 미세도 단위 환산 방법, 그리고 산업별 권장 여과 입도를 실무자 관점에서 정리하였습니다.

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목차

1. 가스필터(Gas Filter)와 스트레이너(Strainer)의 정의 및 차이점
2. 메쉬(Mesh)와 마이크론(Micron) 단위 개념
3. 메쉬-마이크론 환산표 및 계산법
4. 산업별 권장 필터 미세도
5. 가스필터 및 스트레이너 선정 체크포인트

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1. 가스필터(Gas Filter)와 스트레이너(Strainer)의 정의 및 차이점

1.1 가스필터(Gas Filter)

가스필터는 미세 입자(일반적으로 10마이크론 이하)를 제거하기 위해 설계된 정밀 여과 장치입니다. 주로 소결금속(Sintered Metal), 섬유(Fiber), 세라믹(Ceramic) 등의 여과 매체를 사용하며, 높은 여과 효율과 차압 관리가 요구되는 공정에 적용됩니다.

 

주요 특징:

• 여과 정밀도: 0.01~50 마이크론
• 여과 매체: 소결금속, PTFE 멤브레인, 유리섬유
• 적용 분야: 반도체, 제약, 식품, 분석기기 공급라인
• 교체 주기: 차압 상승 시 카트리지 교체 방식

(출처: Parker Hannifin Corporation, 2023)

1.2 스트레이너(Strainer)

스트레이너는 비교적 큰 이물질(일반적으로 50마이크론 이상)을 제거하기 위한 기계적 여과 장치입니다. 천공판(Perforated Plate) 또는 금속망(Wire Mesh)을 사용하며, 구조가 간단하고 유지보수가 용이합니다.

주요 특징:

• 여과 정밀도: 50~5,000 마이크론
• 여과 매체: 스테인리스강 메쉬, 천공판
• 적용 분야: 일반 산업배관, 보일러, 냉각수 라인
• 청소 방식: 스크린 탈거 후 세척 재사용

(출처: Swagelok Company, 2024)

1.3 가스필터와 스트레이너 비교표

구분	가스필터(Gas Filter)	스트레이너(Strainer)
여과 입도	0.01~50 μm	50~5,000 μm
여과 매체	소결금속, 멤브레인, 섬유	금속망, 천공판
차압 발생	높음(0.1~2 bar)	낮음(0.01~0.3 bar)
교체/청소	카트리지 교체	스크린 세척 재사용
초기 비용	높음	낮음
유지비용	카트리지 교체비	청소 인건비
대표 규격	ISO 8573-1 (공기질)	ASME B16.34
적용 예시	분석기기 샘플라인	메인 공급배관 보호

(출처: Parker Hannifin Corporation, 2023; Swagelok Company, 2024)

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2. 메쉬(Mesh)와 마이크론(Micron) 단위 개념

2.1 메쉬(Mesh) 단위

메쉬는 1인치(25.4mm) 길이당 금속선(Wire)의 개수를 나타내는 단위입니다. 예를 들어 100 메쉬는 1인치 안에 100개의 선이 배열되어 있음을 의미합니다.

 

메쉬 수치의 특징:

• 메쉬 수가 클수록 개구부(Opening)가 작아짐
• 미국 표준(US Standard Sieve)에서 주로 사용
• 금속망 제작 시 와이어 직경에 따라 실제 개구부 크기 변동

(출처: ASTM International, 2023)

2.2 마이크론(Micron, μm) 단위

마이크론은 여과 입자의 절대 크기를 나타내는 국제단위계(SI) 단위입니다. 1 마이크론 = 0.001 mm = 1 μm 입니다.

마이크론 단위의 장점:

• 절대적 크기 표현으로 명확함
• 국제 표준 규격에서 우선 사용
• 필터 성능 비교 용이

2.3 메쉬와 마이크론 관계식

메쉬와 마이크론의 관계는 와이어 직경에 따라 달라지지만, 일반적인 표준 체(Standard Sieve)의 근사식은 다음과 같습니다.

근사 환산식:

• 개구부(μm) ≈ 15,000 / 메쉬 수

예: 100 메쉬 ≈ 15,000 / 100 = 150 μm

(출처: ASTM International, 2023)

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3. 메쉬-마이크론 환산표 및 계산법

3.1 표준 메쉬-마이크론 환산표 (US Standard)

메쉬(Mesh)	개구부(μm)	개구부(mm)	인치(Inch)
10	2,000	2.00	0.0787
20	841	0.841	0.0331
40	400	0.400	0.0157
60	250	0.250	0.0098
80	177	0.177	0.0070
100	149	0.149	0.0059
120	125	0.125	0.0049
150	105	0.105	0.0041
200	74	0.074	0.0029
270	53	0.053	0.0021
325	44	0.044	0.0017
400	37	0.037	0.0015

(출처: ASTM E11-23, 2023)

3.2 입자 크기 비교 참고

물질/입자	크기(μm)
인간 머리카락 직경	50~100
꽃가루	10~100
적혈구	7~8
박테리아	0.5~5
담배 연기	0.01~1
반도체 공정 요구 청정도	<0.1

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4. 산업별 권장 필터 미세도

4.1 가스 종류별 권장 여과 입도

가스 종류	용도	권장 여과 입도	필터 타입
질소(N₂)	반도체 공정	0.003~0.01 μm	멤브레인 필터
질소(N₂)	일반 산업	5~25 μm	소결 필터
수소(H₂)	연료전지	0.01 μm	PTFE 필터
아르곤(Ar)	용접 보호가스	1~5 μm	소결 필터
산소(O₂)	의료용	0.3 μm	멤브레인 필터
산소(O₂)	산업용	5~10 μm	소결 필터
천연가스(NG)	계량기 전단	5~10 μm	카트리지 필터
압축공기	ISO Class 1	0.01 μm	활성탄+멤브레인
압축공기	ISO Class 3	1 μm	코어레싱+필터

(출처: Parker Hannifin Corporation, 2023; ISO 8573-1, 2022)

4.2 산업 분야별 권장 사양

산업 분야	주요 용도	메쉬 기준	마이크론 기준	비고
반도체	공정가스 공급	적용 불가	0.003~0.01 μm	ULPA 필터 필수
제약	무균 충전	적용 불가	0.2 μm	멸균 등급 필터
식음료	CO₂ 주입	200 메쉬 이상	<74 μm	위생 인증 필터
석유화학	원료가스 공급	100~150 메쉬	105~149 μm	내열성 고려
발전소	연료가스	60~100 메쉬	149~250 μm	대유량 처리
철강	공정가스	40~80 메쉬	177~400 μm	내구성 중시
일반 공조	압축공기	20~40 메쉬	400~841 μm	스트레이너 적용

(출처: Parker Hannifin Corporation, 2023; Swagelok Company, 2024)

4.3 분석기기별 권장 여과 입도

분석기기	샘플 가스	권장 입도	필터 재질
GC (가스크로마토그래피)	캐리어가스	0.01~0.5 μm	소결 스테인리스강
MS (질량분석기)	헬륨, 질소	0.003~0.01 μm	PTFE 멤브레인
FID (불꽃이온화검출기)	수소, 공기	0.5~5 μm	소결 필터
가스검지기	샘플가스	2~10 μm	소결 브론즈
유량계	측정가스	5~25 μm	스테인리스강 메쉬

(출처: Swagelok Company, 2024)

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5. 가스필터 및 스트레이너 선정 체크포인트

5.1 선정 시 필수 확인 사항

1. 가스 특성 확인

• 가스 종류 및 순도 요구사항
• 운전 압력 및 온도 범위
• 부식성 및 가연성 여부
• 습도 및 오일 미스트 포함 여부

2. 입자 특성 파악

• 제거 대상 입자 크기 범위
• 입자 농도 및 부하량
• 입자 형태(고체/액체/혼합)

3. 공정 요구사항

• 허용 차압 범위
• 요구 유량 및 변동폭
• 청정도 등급 기준
• 연속운전 필요 여부

4. 유지보수 계획

• 교체 주기 및 비용
• 세척 가능 여부
• 차압 모니터링 방식
• 예비품 확보 전략

5.2 재질 선정 가이드

가스 종류	권장 재질	피해야 할 재질	비고
산소(O₂)	316L SS, 모넬	황동, 알루미늄	무급유 청정 처리
수소(H₂)	316L SS	탄소강	수소취성 고려
염소(Cl₂)	하스텔로이 C	일반 스테인리스강	부식 위험
암모니아(NH₃)	탄소강, 316 SS	구리합금	응력부식 주의
천연가스	316 SS, 탄소강	-	황 함량 확인
불활성가스	304/316 SS	-	경제성 고려

(출처: 한국가스안전공사, 2023)

5.3 차압 관리 기준

필터 타입	초기 차압	교체 권장 차압	최대 허용 차압
소결금속 필터	0.1~0.3 bar	0.7~1.0 bar	1.5 bar
멤브레인 필터	0.2~0.5 bar	1.0~1.5 bar	2.0 bar
카트리지 필터	0.05~0.2 bar	0.5~0.7 bar	1.0 bar
Y형 스트레이너	0.01~0.05 bar	0.2~0.3 bar	0.5 bar
바스켓 스트레이너	0.02~0.1 bar	0.3~0.5 bar	0.7 bar

(출처: Parker Hannifin Corporation, 2023)

5.4 설치 및 운전 체크리스트

설치 단계:

• [ ] 가스 흐름 방향 확인 (화살표 표시)
• [ ] 전단 차단밸브 설치 확인
• [ ] 차압계 또는 차압 스위치 설치
• [ ] 드레인 배출 라인 구성
• [ ] 바이패스 라인 필요 시 설치

시운전 단계:

• [ ] 가스 치환(Purge) 실시
• [ ] 초기 차압 측정 및 기록
• [ ] 누설 시험(Leak Test) 실시
• [ ] 유량 확인 및 설계 유량 대비 검증

정기 점검:

• [ ] 차압 모니터링 (일일/주간)
• [ ] 외관 부식 여부 확인
• [ ] 드레인 배출 상태 점검
• [ ] 교체 주기 준수 여부 확인

(출처: 한국산업안전보건공단, 2024)

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FAQ

Q1. 메쉬 수치가 클수록 더 큰 입자를 걸러내는 것 아닌가요?

아닙니다. 메쉬 수치가 클수록 개구부가 작아져 더 작은 입자를 여과합니다. 예를 들어 100 메쉬(약 149 μm)는 40 메쉬(약 400 μm)보다 미세한 입자를 제거할 수 있습니다. 메쉬는 1인치당 선의 개수를 의미하므로, 숫자가 클수록 선이 촘촘하게 배열되어 있습니다.

(출처: ASTM E11-23, 2023)

 

Q2. 가스필터를 스트레이너로 대체할 수 있나요?

공정 요구사항에 따라 다릅니다. 50 μm 이상의 큰 입자만 제거하면 되는 일반 배관 보호 용도라면 스트레이너로 충분하지만, 분석기기 보호나 반도체 공정처럼 10 μm 이하의 미세 입자 제거가 필요한 경우 반드시 가스필터를 사용해야 합니다. 초기 비용은 스트레이너가 저렴하지만, 정밀도가 부족하면 후단 장비 손상으로 더 큰 비용이 발생할 수 있습니다.

(출처: Parker Hannifin Corporation, 2023)

 

Q3. 필터 교체 시기는 어떻게 판단하나요?

차압(Differential Pressure) 상승이 가장 명확한 지표입니다. 일반적으로 초기 차압 대비 2~3배 증가 시 교체를 권장합니다. 대부분의 제조사는 최대 허용 차압을 명시하고 있으며, 이를 초과하면 필터 파손이나 바이패스(Bypass) 현상이 발생할 수 있습니다. 차압계를 설치하여 정기적으로 모니터링하는 것이 중요합니다.

(출처: Swagelok Company, 2024)

 

Q4. 산소 배관에 일반 스테인리스강 필터를 사용해도 되나요?

가능하지만 반드시 무급유 청정 처리(Degreasing)된 제품을 사용해야 합니다. 산소는 산화제로서 오일이나 그리스와 접촉 시 급격한 산화반응(화재/폭발)을 일으킬 수 있습니다. 산소 전용 필터는 제조 과정에서 특수 세척을 거쳐 오일 성분을 완전히 제거하며, KGS GC203(고압가스 배관 안전기준)에서는 산소 배관의 청정도 기준을 명시하고 있습니다.

(출처: 한국가스안전공사, 2023)

 

Q5. 마이크론과 메쉬 중 어떤 단위로 주문하는 것이 좋나요?

마이크론(μm) 단위로 주문하는 것을 권장합니다. 메쉬는 와이어 직경에 따라 실제 개구부 크기가 달라질 수 있어 제조사마다 편차가 있지만, 마이크론은 절대 크기를 나타내므로 명확합니다. 특히 ISO, ASTM 등 국제 규격은 모두 마이크론 단위를 사용하며, 정밀한 여과가 필요한 공정일수록 마이크론 단위 명시가 필수입니다.

(출처: ISO 8573-1, 2022; ASTM E11-23, 2023)

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출처

한국가스안전공사. (2023). KGS GC203 고압가스 배관 안전기준. 한국가스안전공사.

한국산업안전보건공단. (2024). KOSHA GUIDE M-180-2024 압축공기 품질 관리 기술지침. 한국산업안전보건공단.

한국산업표준. (2021). KS A ISO 4406 유압 작동유 - 고체 오염물의 입자에 의한 오염도 코드화 방법 (KS A ISO 4406:2021). 한국표준협회.

ASTM International. (2023). ASTM E11-23 Standard Specification for Woven Wire Test Sieve Cloth and Test Sieves. ASTM International.

ISO. (2022). ISO 8573-1:2010 Compressed air - Part 1: Contaminants and purity classes. International Organization for Standardization.

Swagelok Company. (2024). Gas Filtration Solutions for Industrial Applications. Swagelok.

Parker Hannifin Corporation. (2023). Industrial Gas Filter Selection Guide. Parker Filtration Division.

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※ 본 블로그의 모든 내용은 신뢰할 수 있는 출처에 기반하고 있으나, 실제 적용 시에는 반드시 전문가와 상의하시기 바랍니다.

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