기획기사 / Dental Compressor System
Dental Compressor System
컴프레서는 치과뿐만 아니라 다른 의료용, 산업용으로 사용되는, 주변에 관심가지고 찾아보면 많은 부분에 활용되고 있다. 그만큼 제품도 다양하고 쉽게 구할 수 있지만 위생을 생각한다면, 특히 치과용 컴프레서는 의료전용으로 나온 제품을 사용해야하는 것은 당연하다. 이번호에서는 dental compressor system에 대하여 알아보고 국내 공급중인 제품특징들을 살펴보고자 한다.
장동일 기자 jangdi@denfoline.co.kr
컴프레서는 색상이나 디자인, 기능 등을 유심히 살펴보고 구입하는 경우가 드물다. 또한 일단 구입하고 나면 치과 인테리어 상 기계실에 위치하기 때문에 중요한 장비이면서도 소홀히 취급하게 될 위치에 있기 때문에 더욱 그렇다. 또한 치과 소음에 만성되어 있는 원장과 스탭은 ‘원래 소음이 그렇게 나는구나’하는 생각하지만 컴프레서가 고장이 난다면 어떻게 될까? 유니트&체어 또는 핸드피스가 고장이 나더라도 대체하여 사용이 가능하나, 컴프레서가 정지하면 치과진료 자체가 마비된다고 볼 수 있다.
컴프레셔는 별도 구입하기보다 유니트&체어, 핸드피스 등과 함께 세트로 구입하는 경우가 많다. 하지만 이제 다양하고 품질 좋은 제품을 소비자의 특성에 맞게 각각의 치과의 규모와 쓰임이 맞춰 컴프레서를 선택하는 것이 편리하고 안전하게 오래두고 사용할 수 있을 것이다. 이제부터 컴프레서에 대해 알아보고 요목조목 따져보자.
압축방식과 시스템 유형
컴프레서의 형식은 크게 포지티브 디스플레이스먼트(positive displacement)형과 다이내믹(dynamic)형의 둘로 나눌 수 있다. 디스플레이스먼트형 압축기의 대표적인 예로는 왕복 피스톤식 압축기가 있으며, 이 압축기는 실린더 내의 피스톤의 왕복 운동과 밸브의 개폐에 따라 공기를 흡입하여 압축 후 배출하는 사이클로 이루어져 있다. 이 형태는 일반적으로 유량(流量)보다는 높은 압력이 필요할 때 많이 사용된다.
다이내믹형의 압축기는 회전차(回轉差)를 아주 빠른 속도로 회전시켜, 이때 얻어지는 큰 유동속도(流動速度)로 인한 운동량으로 기체의 압력을 상승시키는 장치인데, 큰 유량이 필요할 때 많이 사용된다. 원심형과 축류형으로 다시 나눌 수 있으며, 이 외에도 두 개의 스크루가 맞물린 공간 내의 기체를 회전에 의하여 압축시키는 스크루 압축기, 또 두 개의 나선형 홈 사이의 기체를 회전에 의해 압축시키는 스크롤 압축기 등 여러 다른 형태가 있다.
먼저 왕복식은 소음과 진동, 맥동이 수반되지만 무급유식(oil free, oilless)의 경우 압축 공기의 질이 좋다는 평가가 있다. 스크루 방식은 맥동이 적고 설치가 간편하며 진동이 없고 소음 차단 막 설치시 소음방지 효과가 매우 높다는 장점이 있다 하지만 압축 공기가 구강 안으로 들어오는 치과의 경우 양질의 압축공기가 필요하므로 반드시 별도의 공기청정 시스템을 구비해야 된다. 현재 시판되는 대부분의 컴프레서는 피스톤 왕복식 방식을 채택하여 공기의 질을 높이고 있다.
▲무급유 방식 피스톤의 단면
1. 급유식
급유식 컴프레서는 피스톤과 실린더의 마찰열을 방지하기 위하여 실린더 내에 오일을 주유하는 방식으로 이러한 구조는 피스톤의 왕복 운동시에 열이 발생, 내부에 있는 오일을 증기화 시킨다. 이 구조는 증기화된 기름을 차단할 수 없도록 되어 있어 압축 공기과 함께 기름이 섞여 나온다. 따라서 의료용으로는 원칙적으로 적합하지 않으며 공업용으로 많이 사용된다.
2. 무급유식
오일 프리 타입이 공기 압축실의 오일을 사용하는데 빈해 이 타입은 오일을 전혀 사용하지 않고 대신 grease seal된 베어링 등을 사용하여 피스톤 운동을 하는 구조로 되어 있다. 물론 오일이 함유되지 않아서 청정한 공기를 얻을수 있어 다소 소음이 있으나 인테리어 설비시 기계실을 구분함으로써 이 문제를 해결할 수 있다.
3. Oil-Less Compressor
무급유식 공기압축기나 기계제작시 압축실의 마찰 및 방열을 위해 특수오일을 첨가하나 특수설계에 의해서 오일이 공기 중에 섞여 나오는 것을 구조적으로 방지함으로써 이론상 99.99%의 오일을 차단하고 소음이 적은 장점도 있다.
압축공기 質의 중요성
1.유분공기는 절대 의료용으로 금지
치과용 컴프레서의 가장 중요한 항목으로 마력과, 소음, 출력, 분당 공기생산량 등 다양한 조건들이 있겠지만 그래도 제일 중요한 것은 공기의 질(質)이라고 할 수 있다. 사람의 구강 안에서 사용되는 공기이므로 위생상 가장 중요하다 하겠다.
치과용 컴프레서가 압축공기의 질을 결정하는 요인으로는 여러 요인이 있는데, 헤드의 방식으로 급유식 혹은 무급유식 방식과 공기저장 탱크는 어떤 재질을 사용하고 있는가, 그리고 드라이시스템은 작동 여부와 수분이 없는 공기를 생산하는 컴프레서가 질 좋은 컴프레서라 할 수 있다.
치과라는 특성 때문에 컴프레서 자체에서 공기를 생산할 때 유분이 없는 무급유식 좋다. 그리고 현재 국내에서 시판되는 제품 또한 무급유 방식이 대부분이다. 무급유식 컴프레서란 공기를 압축하는 실린더 내부에서 윤활유를 사용하지 않으면서, 토출되는 압축공기 또한 유분을 함유하지 않는다. 그렇기 때문에 치과에서뿐만 아니라 각종 식품 및 의료관련 산업뿐만 아니라 깨끗한 공기를 필요로 하는 분야도 무급유식 압축기의 이용이 확산되고 있다.
무급유식 컴프레서는 유분을 함유하지 않는 압축공기를 만들어내며, 또한 윤활유 관리에 관한 일상점검이 불필요한 장점이 있다. 한편, 그만큼 급유식에 비해 소음이 크다는 단점이 있지만 각 업체들은 방음장치에 기술을 많이 투자하고 또한 진료실과 떨어진 기계실에 설치하므로 무급유식의 장점을 본다면 소음정도는 귀엽게 봐줄 수 있다.
왕복동식 무급유 컴프레서는 윤활유를 사용하지 않는 대신에 composite 수지피스톤을 사용한다. 압축공기의 누설을 최소화하기 위해 피스톤링의 양끝을 조여, 밀착되는 위치에서 고정하는 방법을 채용하고 있다.
예전 무급유 컴프레서의 경우, 유막에 의한 씰 효과를 볼 수 없기 때문에 급유식에 비해 압축공기의 누설이 많아지며, 구조상 링의 양단이 누설의 요인이 되고 있었다. 하지만 현재 많은 기술의 발달로 당사압축기에서는 누설을 방지하기 위하여 피스톤이 상승하여 압축될 때 링 양단이 실린더 면에 밀봉되는 방향으로 피스톤링을 고정하는 구조를 채용하여 씰 효과를 높이고 있으며, 또한 5.5Kw용량 이상은 윤활이 원활하지 않은 2단식 압축기의 고압축 피스톤핀에 윤활 보급기구를 갖추고 윤활의 안정화를 꾀하여 긴 수명을 달성하였다.
2. 드라이 방식 꼼꼼히 챙겨보자
유분이 없는 공기를 생산했다면 이젠 수분이 없는 공기를 생산해야 된다. 바로 무급유 컴프레서를 사용 할 경우도 토출되는 압축공기가 배관이나 에어호스를 통과할 때 미세한 이물질이 들어가거나 압축공기는 더운 공기이기 때문에 온도가 낮아지면 수분이 발생하게 된다. 이렇게 발생된 수분은 공기 저장 탱크에 오랫동안 지속되면 곰팡이와 비위생적인 공기가 되고, 또한 수분이 에어라인을 타고 핸드피스에 침투해 수명을 단축시킨다.
압축 공기 흡입구로부터 흡입된 압축 공기가 dry system의 연결부로 흘러 들어오게 된다. 압축공기는 결국 더운 공기를 의미하는데 이러한 공기는 습기를 많이 함유하는 특징을 가지고 있다. 따라서 이 공기를 냉각시킴으로써 이슬점에 이르게 되고 응축수가 응결되게 된다. 이때 공기에 남아 있는 수분을 없애주는 작용을 하는 것이 드라이 시스템이다.
드라이시스템의 중요성은 강조해도 지나치지 않다. 즉 질 좋은 공기와 위생적인 공기를 생산하는데 중요한 역할을 하기 때문이다. 드라이 방식으로는 실리카겔과 냉각방식, 필터, 흡착식, 데시칸트, 신소재 방식 등 여러 가지가 있지만, 항상 확인하고 유지 관리하는 것이 필요하다.
공기의 저장 탱크 또한 습도에 부식되지 않으며, 오랫기간을 사용해도 변함이 없는 스테인리스 재질에 특수 코팅을 하여 교차감염을 방지하고 질 좋은 공기를 생산하는 중요한 역할을 한다.
국내 시판되는 컴프레서 주요특징
현재 국내에는 다양한 종류의 컴퓨레서가 시판되고 있는데, 200만원대부터 500만원대까지 가격대가 다양하다. 컴프레서 모터의 경우 특히 의료용은 아직 국내에서 제작하는 회사가 그리 많지 않다. 컴프레서도 전통적으로 기계설비에 강한 독일, 이태리, 미국제품들이며, 특히, 대부분이 이탈리아에서 수입되는 완제품 및 컴프레서 헤드를 수입하여 국내에서 탱크를 제작하여 조립된 제품들도 있다. 신흥에서 판매하는 Maxim Air은 오랜 전통의 독일 Durr사 헤드를 수입하여 신흥에서 제조·판매하고 있다.
흥진메디칼에서 수입하는 Cattani S.P.A.와 하나덴탈의 Fine S.P.A 제품은 유럽에서 인정받고 있는 대표적인 이태리 제품 중에 하나이다. 이태리제 컴프레서 제품이 많은데, 대명에서 수입하는 Clean Air(Werther, 이태리), 한성제네럴(Eurocompress, 이태리), 스카이덴탈(F/G,이태리), 경재치재(Werther, 이태리) 등이 있다.
또한 덴토존에서 수입하는 SLP-Series(Anset Iwata, 일본)는 일본 제조품으로 일본에서 인정받은 베스트셀러이다. 소개된 제품 중 유일하게 홍익덴탈은 에어젠에서 제조하는 국산 컴프레서로 독특한 로터리 리볼버방식을 채택하고 있다.
국내에 시판되고 있는 제품들의 간단한 특징을 알아보자.
●TANDEM(Whether, 경재치과기계상사)
경재치과기계상사에서 수입·판매하는 TANDEM은 완전냉각방식의 하드베이터와 모터 보호용 과열방지스위치가 내장되어 있다. 자동 드라이어 및 습기제거 3중 필터방식으로 질 좋은 공기를 생산한다. 최대출력은 4마력이며, A/S기간은 2년이다.
●OL-3(Midmark, ㈜대명덴텍)
OL-3는 다중피스톤 설계로 적은 진동이 특징이며, 독특한 이중 팬 시스템으로 모터수명을 연장한다. 무급유식이며, 내장형 필터가 최대 0.01마이크론까지 습기불순물을 제거한다. 저저전압제어릴레이가 장착되어 있으며, 1.6마력을 힘을내며, 소음은 62dB로 작은 편이다.
●AMD4(Midmark, ㈜대명덴텍)
AMD4는 산업표준 코플랜드 헤드로 되어 있으며, 이중 팬 시스템으로 모터수명을 연장한다. 조용한 동작과 4대의 유니트&체어를 커버할 수 있다. 최대출력은 2마력이며, A/S기간은 2년이다.
●Clean Air(Werther, ㈜대명덴텍)
Clean Air는 라디에이터와 냉각팬을 이용한 급속 드라이시스템을 적용했다. 에어필터와 공기압 조절장치가 부착되어 편리하며, 실린더 보호장치와 안전 스위치가 있어 모터 손상을 줄일 수 있어 내구성이 좋다. 최대출력은 2.5마력이다.
●MAXIM AIR(㈜신흥, ㈜신흥)
신흥에서 판매하는 MAXIM AIR는 무급유식으로 유분이 함유되지 않은 청정 에어를 공급해 핸드피스의 수명을 연장시킨다. 3-way 시린지를 이용한 치아 건조시 보다 좋은 효과를 얻을 수 있는 특징이 있다. 최대출력은 1.5마력이며 드라이시스템은 옵션으로 설치한다. 국내에서 제조를 독일 Durr사의 헤드를 사용한다.
●SLP-Series(Anset Iwata, ㈜덴토존)
덴토존에서 수입·판매하는 SLP-Series는 소개된 제품 중에서 소음발생이 가장 조용한 45dB이다. 일본 치과 및 의료기시장의 70% 점유율을 차지하는 검증된 회사제품으로 공기압축기의 고질적 문제인 소음·진동 문제를 해결과 20년 이상의 내구성으로 한번구입으로 평생 사용할 수 있는 제품으로 업체 측은 소개하고 있다.
●CLEAN AIR(F/G, ㈜스카이덴탈)
스카이덴탈에서 판매하고 있는 CLEAN AIR는 저진동, 저소음의 컴프레서로 자동으로 wet/dry 시스템을 갖추고 있다. 팬이 필요없는 냉각 설계방식으로 잔고장이 없고 소음이 적다. 최대출력은 2마력이며, 데시칸트 드라이 시스템을 사용한다.
●Dr. Sonic 300(Fini S.P.A, 하나덴탈)
세계적인 컴프레서 제조업체인 Fini사에 만든 의료용 컴프레서로 소음방지 케이스와 강제냉각 시스템등 다양한 기능을 가지고 있다. 반영구적 신소재인 dryer를 장착 드라이시스템의 유지 관리하는데 편리하다. 수입품이지만 국내여건에 맞는 60Hz를 사용해 제 성능을 발휘한다.
●40/15 SCE(MGF, 한림덴텍)
한림덴텍의 40/15 SCE는 크기는 줄이고 힘은 커지고 성능을 향상시킨 제품으로써, 작동시 소음이 적고, 위생적 에어공급으로 기계 및 핸드피스에 수명을 연장시킨다. 드라이가 부착되어 완벽히 수분을 제거하며, 2중으로 필터가 작동한다.
●SHARK Oiless(EUROCOMPRESS, ㈜한성제네럴)
SHARK Oiless는 과부하 방지 장치와 냉각 환풍기 작동 시스템으로 압력 안전조절장치등 완벽한 자동화 시스템에 의해 작동한다. 2중 드라이 시스템으로 습기와 이물질을 철저하게 차단하여 청청한 공기를 공급한다. 최대출력은 2마력이며 50kg로 가장 가볍다.
●에어젠 컴프레서(에어젠, 홍익덴탈)
지금 소개된 제품 중에서 유일하게 국산제조품으로 회전형 멀티배기시스템인 로터리 리볼버방식을 사용한다. 1~3단계 다단계 선택적 압축배기시스템과 6개 실린더가 균형을 잡고 있어 진동이 없고, 특징이다. 드라이어 하부에서 사이크론원리(28개국 특허)이용, 제거된1차수분과 드라이어 내부(실리카겔:흡수, 산화알루미나:흡착)통해 제거된 2차수분으로 청정 공기를 생산한다.
●CATTNI Compressor(CATTNI, ㈜흥진메디컬)
흥진메디컬에서 수입판매하는 CATTNI Compressor는 유럽에서 인정받고 있는 대표적인 이태리 제품으로 급속 건조 및 드라이 타워, 4중 필터로 청정공기를 생산한다. 탱크내부에 식물성 코팅공법으로 위생적이며, 전기적 안전 스위치와 멸균용 필터를 선택할 수 있다. 최대출력은 2마력부터 7마력까지 선택할 수 있다.
컴프레서 선택 시 고려할 점
컴프레서를 선택할 때 가장 우선적인 기준은 치과 규모이다. 유니트&체어 사용 대수에 맞춰 마력에 따라 컴프레서의 개수를 조절해야 하기 때문이다. 일반적으로 1.5마력의 컴프레서의 경우 최대 4대의 유니트&체어까지 가능하지만, 동시에 사용할 경우가 있으므로 진료 중에 다른 체어에서 스켈링할 경우 2~3대가 가장 적정하다고 볼 수 있다. 같은 마력이라도 기능에 따라 30만원 정도 차이가 있으므로 예산에 맞추도록 하되 가급적이면 만일의 사태를 대비해 컴프레서는 유니트&체어 대수에 따른 최대 사용량보다 넉넉하게 설비하는 것이 좋다.
하지만 헤드의 크기, 최대출력도 중요하지만 더 중요한 것은 모터 크기가 아니라 분당 얼마만큼의 공기량을 공급할 수 있느냐하는 유량의 크기가 중요하다. 마력과 함께 분당 생산하는 공기량도 따져볼 필요가 있다.
탱크에 저장해 사용하는 압축 공기량은 각 설비에서 실제 필요로 하는 공기량 이외에도 연결부 누선, 흡착식 드라이의 purge air량까지 감안해야하며, 향후 컴프레서 및 부대설비의 노후화로 인한 효율저하까지도 애처 설비시부터 고려해 설비하는 것이 좋다. 그러므로 집계된 공기량보다 70~80% 정도로 유지할 수 있는 컴프레서를 선택해 기계의 수명을 늘리는 것을 검토하는 것이 바람직하다. 또, 자동 안전장치가 잘 갖추어졌는지, 탱크재질과 코팅 여부는 어떤지, 드라이 시스템과 필터는 있는지 잘 살펴보도록 하자.
국민구강보건이라는 개념이 주지되는 치과라는 특성상 컴프레서 자체를 유분이 없는 무급유식으로 선택하여 유니트&체어에 사용되는 공기에 기름과 수분이 딸려 나오지 않도록 해야 한며, 처음 인테리어를 계획할 때부터 우선적으로 컴프레서의 설치환경에 대해 고려해야 한다.
컴프레서는 공기 압축시 발생하는 열로 인해 주위 온도가 상승됨에 따라 충분한 환기면적과 환풍 장치를 반드시 갖추어야 한다. 때론 인테리어에 너무 신경쓰다보면 자칫 컴프레서에 미치는 환경적 요소를 놓쳐 유지·보수비용이 구입비용 못지않게 되는 경우가 발생할 수 있다.
컴프레서 유지관리 중요
설비에 있어 가장 중요하면서도 소홀히 다뤄지고 있는 것이 바로 설치환경이다. 환경에 따라 공기의 청정도는 물론 컴프레서 수명에도 많은 영향을 준다는 사실을 감안해야 한다. 컴프레서는 단순히 핸드피스에 나오는 공기가 지나는 길이 아니라 공기를 압축하고 걸러 더 청정한 공기를 공급할 수 있어야 한다. 아무리 청정 공기만 뽑아주는 컴프레서도 주변 환경이 좋지 않다면 좋은 공기를 생산할 수 없을 것이다. 이런 오염된 공기는 시술자와 환자를 감염 위험에 처하도록 할 수 있기 때문이다.
또 하나는 흡입구의 공기 필터를 확인해야 한다. 대부분 모르고 지나치는 부분이지만 아무리 정화를 잘한다고 해도 이물질이 있는 공기를 거르지 않고 바로 압축공기가 된다면 컴프레서 실린더의 마모와 고장이 일어나며, 더 큰 문제는 오염된 공기를 이용해 환자를 치료하는 셈이 된다는 것이다.
압축공기 중에 있던 수분과 불순물 입자들은 드라이 시스템과 배기구 필터에서 걸러진다하여도 어느 에어 라인상에 축적되거나 공기의 압력을 떨어뜨릴 수 있다. 그 불순물 덩어리가 핸드피스 air관을 막히게 하거나 카트리지 내부에 박혀 작동불능의 핸드피스를 만들어낼 수 있다.
이런 조건 외에도 컴프레서 사용 시간과 향후 추가 설치 계획 등도 함께 검토하고 컴프레서 회사의 신뢰도와 확실히 A/S가 가능한지를 확인하는 것도 중요하다.
오래 사용하려면, 진료 후 반드시 전원을 내리는 습관을 가지도록하며, 캄프레서 모터에 과부하가 발생하지 않도록 적정수준의 전압을 유지하도록 해주는 것이 좋다. 또 컴프레서 탱크 내의 수분과 유분 방지를 위해 자주 탱크 내 압력을 빼주는 것도 좋으며, 정기적으로 수분을 하는 컴프레서라면 겨울에 동파되지 않도록 주의해야 한다.
이런 모든 것을 고려해 우리 치과에 맞는 컴프레서를 선택한다 하여도 평상시에 관리를 잘 해주는 것이 청정한 공기와 컴프레서를 오랫동안 사용할 수 있는 최상의 방법이다.
알아두면 유용한 A/S 상식
◎ 컴프레서가 돌아가지 않을 때 - 전원과 퓨즈를 확인한다.
◎ 컴프레서가 작동하는데 압이 차지 않을 때 - 노즐과 밸브를 잇는 부분을 확인한다.
◎핸드피스 에어라인에서 물이 나올 경우 - 탱크 안에 물이 차 있는 것은 아닌지, 드라이 시스템이 제대로 작동하는지 점검한다.
