Glovebox Performance Restoration at a Research Institute: A Case Study on Column and Compressor Overhaul - 연구기관 글러브 박스 성능 복원: 칼럼 및 컴프레셔 오버홀 사례 연구
- dawoovac
- Apr 16
- 4 min read
Dawoovac recently successfully completed the diagnosis and repair of complex issues in a glovebox operating at a domestic research institute.
다우백은 최근 국내 한 연구기관에서 운영 중인 글러브 박스에서 발생한 복합적인 문제들에 대한 진단 및 수리 작업을 성공적으로 완료했습니다.
This post details the performance restoration process for that glovebox, sharing Dawoovac's technical solutions for the main problems: ▲Lithium sample oxidation, ▲Persistent PPM rise after regeneration, and ▲Refrigeration system failure.
본 게시물은 해당 글러브 박스의 성능 복원 과정을 상세히 소개하며, 주요 문제점이었던 ▲리튬 샘플 산화 ▲정화(Regeneration) 후 PPM 지속 상승 ▲냉동 기능 고장에 대한 다우백의 기술적인 해결 과정을 공유하고자 합니다.
1. Problem Diagnosis
1. 문제 진단
The glovebox in question exhibited the following major issues:
의뢰받은 글러브 박스는 다음과 같은 주요 문제점을 나타내고 있었습니다.
Lithium Material Oxidation: Powder-form oxidation was observed on lithium (Li) metal samples stored inside the glovebox. This indicated a problem with the purity management of the internal atmosphere.
리튬 소재 산화: 글러브 박스 내부에 보관 중인 리튬(Li) 금속 샘플에서 분말 형태의 산화 현상이 관찰되었습니다. 이는 내부 분위기의 순도 관리에 문제가 있음을 시사합니다.
Rising PPM Levels: Even after performing the regeneration process, the moisture and oxygen concentration (ppm) did not stabilize and gradually increased. This suggested functional degradation or failure of the column, a key component of the purification system.
PPM 수치 상승: 정화(Regeneration) 공정을 수행해도 수분 및 산소 농도(ppm)가 안정화되지 않고 점진적으로 증가하는 현상이 발생했습니다. 이는 정화 시스템의 핵심 부품인 칼럼(Column)의 기능 저하 또는 고장을 의심하게 합니다.
Refrigeration System Failure: A significant difference occurred between the setpoint (5℃) of the glovebox's temperature control unit and the actual measured temperature (37.4℃), rendering the refrigeration system non-operational.
냉동 기능 고장: 글러브 박스 내 온도 조절 장치의 설정값(5℃)과 실제 측정값(37.4℃) 사이에 큰 차이가 발생하여, 냉동 시스템의 정상적인 작동이 불가능한 상태였습니다.
2. Cause Analysis and Resolution Process
2. 원인 분석 및 해결 과정
2.1. Lithium Oxidation & Rising PPM (Column Issue Resolution)
2.1. 리튬 산화 및 PPM 상승 (칼럼 문제 해결)
Lithium oxidation primarily occurs due to reactions with moisture or oxygen inside the glovebox.
리튬의 산화는 주로 글러브 박스 내부의 수분 또는 산소와의 반응으로 인해 발생합니다.
The lithium oxidation observed alongside the continuously rising PPM levels strongly indicated a problem with the column system responsible for purifying the internal atmosphere.
PPM 수치가 지속적으로 상승하는 현상과 함께 관찰된 리튬 산화는 내부 분위기를 정화하는 칼럼 시스템에 문제가 발생했음을 강하게 시사합니다.
Consequently, the Dawoovac technical team removed the purification system columns (for moisture/oxygen removal and solvent removal) and transported them to headquarters for detailed diagnosis.
이에 따라, 다우백 기술팀은 정화 시스템의 칼럼(수분/산소 제거용, 솔벤트 제거용)을 분리하여 정밀 진단을 위해 본사로 이동시켰습니다.
Column disassembly revealed that the catalyst for moisture and oxygen removal had undergone chemical reactions due to continuous exposure to a high PPM environment, eventually leading to catalyst fouling and solidification, rendering it non-functional.
칼럼 분해 결과, 수분 및 산소 제거용 촉매가 높은 PPM 환경에 지속적으로 노출되어 화학 반응이 진행되었고, 결국 촉매가 고착화(fouling and solidification)되어 정화 기능을 상실한 상태임을 확인했습니다.
The solvent removal column showed similar issues.
솔벤트 제거용 칼럼 또한 유사한 문제를 보였습니다.
Resolution: As the damaged catalyst could not be regenerated, the entire columns, including the internal catalyst, were replaced with newly manufactured ones.
해결: 손상된 촉매는 재생이 불가능하므로, 내부 촉매가 포함된 칼럼 전체를 신규 제작하여 교체했습니다.
Caution: If the moisture or oxygen concentration (ppm) inside the glovebox becomes abnormally high, immediately stop the operation of the purification system's circulation blower. Continuous circulation of gas containing high concentrations of impurities through the column can cause rapid catalyst degradation and fouling, shortening the column's lifespan and necessitating replacement.
주의사항: 글러브 박스 내부의 수분 또는 산소 농도(ppm)가 비정상적으로 높은 상태에서는 정화 시스템의 순환 블로워(Circulation Blower) 작동을 즉시 중단해야 합니다. 높은 농도의 불순물이 포함된 가스가 칼럼을 계속 순환할 경우, 촉매의 급격한 열화 및 고착화를 유발하여 칼럼의 수명을 단축시키고 교체가 불가피하게 됩니다.
2.2. Refrigeration System Failure (Compressor and Condenser Replacement)
2.2. 냉동 기능 고장 (컴프레셔 및 응축기 교체)
The reason for the glovebox internal temperature rising significantly to 37.4℃, far above the setpoint of 5℃, was diagnosed as failure of the compressor and condenser, key components of the refrigeration system, along with refrigerant-related issues.
글러브 박스 내부 온도가 설정값(5℃)보다 현저히 높은 37.4℃까지 상승한 원인은 냉동 시스템의 핵심 부품인 컴프레셔(Compressor)와 응축기(Condenser)의 고장 및 냉매(Refrigerant) 관련 문제로 진단되었습니다.
Resolution: The malfunctioning existing compressor and condenser were removed and replaced with new units. After the replacement, the glovebox internal temperature was properly controlled according to the setpoint.
해결: 고장 난 기존 컴프레셔와 응축기를 철거하고, 신품으로 교체 설치했습니다. 교체 작업 후, 글러브 박스 내부 온도는 설정값에 맞게 정상적으로 제어되었습니다.
3. Conclusion
3. 결론
Based on precise diagnosis and professional expertise, Dawoovac successfully resolved the complex issues of the research institute's glovebox.
다우백은 정밀한 진단과 전문적인 기술력을 바탕으로 연구기관 글러브 박스의 복합적인 문제들을 성공적으로 해결했습니다.
Through key component interventions, including ▲new fabrication and replacement of purification columns and ▲replacement of the refrigeration system's compressor and condenser, the glovebox's high-purity atmosphere maintenance function and precise temperature control performance were fully restored.
핵심 부품인 ▲정화 칼럼 신규 제작 및 교체 ▲냉동 시스템 컴프레셔 및 응축기 교체를 통해 글러브 박스 내부의 높은 순도 유지 기능과 정밀한 온도 제어 성능을 완벽하게 복원하였습니다.
