집중기획 정육 가공실의 HACCP 사례
박 진 석 신세계 건설(주)
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머리말
정육가공 공장에서는 식품의 안전관리시스템을 적용하여, 원료의 제조, 생산, 유통 등 전 단계에 걸쳐 안전성을 확보하는 것이 중요하다.
식품안전관리시스템 중 하나인 HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)은 식품위해요소 중점관리기준으로, 발생 가능한 생물 학적, 화학적, 물리적 위해요소 분석 및 이것의 예방, 제거 및 감소를 위해 요구되는 엄격한 관리항목을 의미한다. 이마트 미트센터의 정육 가공라인은 냉동육을 가공하기 때문에 냉동육에서 수분이 승화되고, 고기냄새를 밖으로 보내기 위해 외기공기를 아무런 공조처리 없이 도 입하고 있었다. 정육 가공실은 유닛 쿨러로 온도제어를 하고 있었지 만, 가공실뿐만 아니라 천장 상부에도 결로와 곰팡이가 가득한 상황 이었다(그림 1 참조). 가공실에 사용되는 컨베이어나 절단기 등은 전 기 동력을 사용하므로, 결로에 의해 누전 등 안전문제가 염려되었다.
HACCP 기준을 보면 온도제어 규정은 있으나 습도제어 규정이 없으므 로, 이런 현상이 생긴다는 것에 심각함을 느꼈다. 그 후에 진행된 제습 설비 프로젝트에서도 저가의 제품이 적용되었고, 결국 동일한 문제가 발생하였다.
더욱이, HACCP 관리를 위해서는 습도문제가 있는 여름에 인증 및
식품의 안전성 확보에 대한 관심이 증가함에 따라 이에 대한 기준을 강화하여 식품의 위해요소를 예방 할 수 있는 시스템을 적용하도록 하고 있다. 이에 본 원고에서는 에너지 절감뿐만 아니라 쾌적성 및 제 품 품질의 향상에 적합한 하이브리드제습기가 실제 로 설치된 이마트 미트센터 정육 가공실의 우수한 HACCP 사례를 소개한다.집 중
집중기획기 획
[그림 1] 정육 가공실 천장 내 결로 발생
[그림 2] 고내 물품에서 결로가 발생하는 원인
[그림 3] 벽체의 곰팡이 발생과 곰팡이균
심의를 하여야 한다. 겨울과 봄가을에 인증과정 을 진행함으로써 이런 결로문제는 없는 것으로 하여 인증을 얻고, 사후관리에 있어서는 이 문제 를 회피하려 한다. 하지만 이렇게 발생하는 문제 를 해결하기 위해서는 많은 비용이 발생하고, 더 욱이 운전비를 추가하는 데 있어서도 쉽지 않다.
그러므로 설계단계부터 올바른 제습설비가 적용, 검토되어야 한다.
결로
그림 2는 외기노점온도와 고내노점온도의 변 화에 따라 물품표면온도의 변화가 다르게 되어 결로가 발생하는 현상에 대한 실험값을 나타내고 있다. 이는 결로방지를 위해서 제습기가 필요하 다는 것을 나타낸다.
곰팡이와 병균·집진드기
진균의 생육에 중요한 수분 공급원은 곰팡이 가 성장 가능한 높은 습도 공기이다. 결로에 의해 발생한 물방울은 많은 양의 수분을 더욱 빠르게 진균 발생지로 운반하므로, 결로에 특별한 주의 가 필요하다. 덕트나 건물 외벽의 내부에서 문제 가 발생하고 있는가 또는 아닌가에 대해 검토해 볼 필요가 있다. 문제의 메커니즘을 찾는 것은 공
조 설계자가 진균 번식 억제방안에 대해 보다 좋 은 결정을 하는 데 도움이 될 것이다. 그림 3은 벽 체의 곰팡이 발생과 곰팡이 균 사진이다.
집진드기나 벌레는 알레르기 반응을 일으키 는 진균발생의 근원이 되는 배설물을 배출한다.
그 배설물 자체도 알레르기 반응의 원인이 되는 단백질을 포함하고 있다. 게다가 진균이 모여 있 는 배설물 덩어리는 미세하게 부서지기 쉽다. 그 것은 단순히 거주자의 행동에 따라 발생하는 기 류를 타고 공기 중으로 떠다니게 된다. 기류는 배 설물 덩어리를 사람의 호흡기로 운반하고, 사람 은 그것을 호흡에 의해 폐로 들이마시게 된다.
부식발생
부식에 있어서는 상대습도의 관리가 가장 중 요하다. 전산센터의 경우 상대습도를 50% 내외 로 관리하는 것은 컴퓨터 내에 용접한 부위 등이 부식되어 단선이 되면 대형문제가 발생하기 때문 에 이를 미연에 방지하기 위함이다. 또한 버스, 비
① 외기온도 ② 창고내 노점온도 ③ 외기 노점온도
④ 고내 물품 표면온도 ⑤제습 장치 운전시의 고내 노점온도
온도
시간
결로발생 ①
②
③
④
⑤
을 흡입함으로써 감염된다. 이러한 세균이나 바 이러스의 번식 억제방법은 공기를 일정한 습도로 유지하는 것이다(그림 5 참조).
정육 가공실의 HACCP 적용 사례
제습기 개요
제습의 목적은 실내 공기질 및 품질 향상, 결 로 방지 등으로, 일반적으로 제습원리에 의해 다 음과 같이 분류된다(그림 6 참조).
1) 냉각식 제습기 - 냉각식, 열펌프 냉각식 2) 데시칸트 제습기 - 회전형 고체흡착식 3) 하이브리드 제습기 - 냉각제습 + 데시칸트 제습
정육 가공실의 하이브리드제습기 설계
정육 가공실 제습설계의 주요 요소로는 작업 인원, 양압공기량, 작업용 오픈공간(컨베이어)이 있으며, 냄새를 없애기 위해서는 적정한 외기량 과 배기량이 필요하다. 하천 및 안개 발생 여부 등 현장 주변여건도 반드시 따져볼 필요가 있다.
행기, 철도, 선박 등의 각종 사고에 있어서도 부식 때문에 발생하는 경우가 많다고 사료된다. 그러 므로 그림 4와 같이 철 종류의 보관 시 상대습도 40% 이하에서는 부식발생이 없다.
세균과 바이러스
감염이란, 인간이 가진 자연적인 방어기구를 이기는 충분한 수의 세균이나 바이러스가 인간에 정착하는 것을 말한다. 감염량(infective dose : 인간의 방어기구를 이기는 데 필요한 미생물 수) 은 개인에 따라서 아주 크게 다른데, 대상자의 연 령, 건강상태, 감수성 및 그 미생물의 신기성 등에 따라 다양하게 나타난다.
세균이나 바이러스는 세 가지 경로로 체내에 들어온다. 어떤 사람은 감염된 다른 사람과 접촉 하는 것으로 감염된다. 통상적으로 감염을 일으 키는 몇 가지의 바이러스는 이 경로로 전염된다.
AIDS 바이러스는 액체를 타고 전염된다. 마지막 으로 공기 중을 떠다니는 미생물에 의해 감염되 는 질병도 있다. 예를 들면, 인플루엔자와 결핵은 이들 질병에 걸린 사람에 의해서 배출된 미생물
[그림 5] 각종조건에 따른 상대습도의 영향 [그림 4] 상대습도에 따른 부식발생 범위
발청량(mg/dm²)
상대습도(%) 부식 발생지역 120
90
60
30
0
0 20 40 60 80 100
집 중
집중기획기 획
- 정육 가공실 개요
1) 작업장 면적 / 체적 : 1,172.8 m² / 3,870.2 m³ 2) 작업인원 : 100명(필요 외기량 3,000 m³/h) 3) 작업장 온습도 : DB 12±3℃, RH 60%이하 4) 하절기 외기조건 : DB 31.2℃, RH 63.6%
5) 동절기 외기조건 : DB -11.3℃, RH 63.0%
정육 가공실에 적용하는 하이브리드제습기 장비 제원을 데시칸트 퍼지 제습기일 때와 비교
[그림 6] 제습원리에 따른 제습기 종류
[그림 7] 이마트 미트센터 정육 가공실 사진
<표 1> 정육 가공실 하이브리드제습기 제원 비교
Item Unit 하이브리드
제습기
퍼지 제습기 Supply Air Volume. CMH 7,500 7,500 Pre cooling Cap. kw 137.8 137.8 After Cooler Cap. kw 26.7 26.7 Comp. Power (HP) kW 51.7 (65) 51.7 (65)
Condenser Fan kW 3.45 6.0 Static Pressure mmAq 80 80 Supply Fan Motor kW 5.2 5.2 React fan motor kW 3.1 2.2 React Heater kW 응축기폐열 45.0
Rotor Type mm 200 t Φ1,220 * 0.12 kW Heating Aux. Heater kw 36 36
Water Removal kg/h 128.0 128.0 Water Removal
Efficiency kg/kw 2.01(100%) 1.16(58%) Power Consumption kW 63.57(100%) 110.1(173%)
Size
Width mm 5,200 5,200 Depth mm 2,700 2,700 Height mm 2,450 2,450
* 하이브리드제습기가 1.73배 제습능력이 우수하다.
운전동력은 58%로, 에너지절감이 42%이다.
하여 표 1에 나타내었다.
정육 가공실 천장의 하이브리드제습기 설계 천장 내의 경우, 냉매배관과 인접한 냉동냉장 실의 열전달로 인해 저온창고에서 결로가 많이 발생한다. 이런 천장 내 제습에 있어서는 건축물 자체를 보수하는데 어려움이 있으므로, 정육 가 공실과 마찬가지로 하이브리드 제습기를 설치하 여 공기가 천장 내를 순환하도록 하였다.
-정육 가공실 천장 개요
1) 천장면적 / 체적 : 3,138.5 m²/3,452.4 m³ 2) 천장내 온습도 : 상온(성행), RH 60%이하 3) 외기절대습도 : D.P 10 ~ 15℃ 내외
정육 가공실 냉동냉장실 천장 순환용으로 적 용하는 하이브리드제습기 장비 제원을 데시칸트
<표 2> 정육 가공실 천장순환용 하이브리드제습기 제원 비교
[그림 8] 유닛쿨러, 덕트 및 부속기구 배치도
[그림 9] 천장 내 유인팬 배치도
Item Unit 하이브리드
제습기
퍼지 제습기 Supply Air Volume. CMH 6,100 6,100 Cooling Cap. kw 34.1 34.1 Comp. Power (HP) kw 17.4 (20) 17.4 (20)
Condenser Fan kW - 1.5
Static Pressure mmAq 80 80 Supply Fan Motor kW 3.1 3.1 React Fan Motor kW 3.1 1.5 React Heater kW 응축기폐열 24.0
Rotor Type mm 200 t Φ965 * 0.09 kW Water Removal kg/h 17.7 17.7 Water Removal
Efficiency kg/kw 0.75(100%) 0.37(50%) Power Consumption kW 23.7(100%) 47.5(200%)
Size
Width mm 1,700 1,700 Depth mm 1,300 1,300 Height mm 2,300 2,300
Outdoor Unit mm - 별도
* 하이브리드제습기가 2.0배 제습능력이 우수하다.
운전동력은 50%로 에너지절감이 50%이다.
집 중
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퍼지 제습기일 때와 비교하여 표 2에 나타내었다.
이마트 미트센터 시공설비 배치
이마트 미트센터 정육 가공실 내 유닛쿨러, 덕트 및 부속기구 배치도는 그림 8, 천장 내 유인 팬 배치도는 그림 9와 같다.
또한, 정육 가공실용 및 천장 순환용 하이브 리드 제습기의 배치도는 그림 10을 참고한다. 옥 상에 나란치 배치되어 있다.
제습기 타입은 장비용량에 따라 다르게 제작 되었다. 정육 가공실 제습기는 그림 11과 같이 수 평형 타입으로, 정육 가공실 천장순환용 제습기 는 그림 12와 같이 수직형 타입으로 적용되었다.
그림 13은 이 두 가지 하이브리드제습기의 운 전상태를 보여주고 있는 모습이다.
정육 가공실 제습설비 운전현황
그림 14와 그림 15는 하이브리드제습기가 적 용된 정육 가공실의 7월 한 달간 건구온도 및 상 대습도 상태이다
정육 가공실 천장 제습설비 운전현황
그림 16은 순환용 하이브리드제습기가 적용 된 정육 가공실 천장 내의 7월 한 달간 상대습도 상태이다. 그림 17은 7월 2일 하루 동안의 상대습 도 상태변화를 20분 간격으로 나타내는 자료로
[그림 10] 하이브리드 제습기 배치도
[그림 11] 정육 가공실 하이브리드 제습기
[그림 12] 정육 가공실 천장용 하이브리드 제습기
[그림 13] 하이브리드 제습기 운전상태
서, 특히 오전 10시와 오후 4시 사이에 그 값이 낮 아짐을 명확하게 보여준다.
맺음말
저비용 고효율 제습기를 이용한 결로방지를
통해 식품의 안정성이 확보되고, 현장에서 발생 되었던 문제들을 인식하여 이를 반복하지 않으려 는 노력이 필요하다. 이번 제습기를 적용한 정육 가공실의 시공 결과를 바탕으로, 차후에 설계되 는 모든 정육 가공실 설비에 제습기가 적용되었 으면 한다.
[그림 14] 2012년 7월 동안의 건구온도
[그림 15] 2012년 7월 동안의 상대습도
[그림 16] 2012년 7월 동안의 상대습도 [그림 17] 2012년 7월 2일(10시~16시) 상대습도
집 중
집중기획기 획
1) 전외기량 7,500 CMH은 양압용과 배기용 으로 설계되었으나, 시공 중에 에너지 절약을 위 해 리턴공기를 일부 이용하였다.
2) 기존 퍼지제습기 대비 하이브리드 외기 제습기 성능이 1.73배 우수하며, 에너지 절약도 40% 이상 되는 것을 설계치 및 실제 운전을 통해 확인하였다.
3) 기존 퍼지제습기 대비 하이브리드 제습기 성능이 2.0배 우수하며, 에너지 절약도 50% 이상 되는 것을 설계치 및 실제 운전을 통해 확인하였다.
4) 하이브리드제습기 적용을 통해 에너지 절 감뿐만 아니라 쾌적성 및 제품품질의 향상에도 도움이 되었으며, HACCP에 적합한 환경을 유지 하였다.
5) HACCP 설계 시에는 온도 및 습도제어를 통해, 축산식품의 위해 요소를 예방 및 제거하거 나 허용가능수준 이하로 감소시켜야 한다. 그러 므로 식품유통의 안정성 확보를 위해 이마트 미 트센터 정육 가공실 제습설비에 저비용·고효율 제습기를 적용하여, 우수한 HACCP 시설임을 증
명하였다.
6) 이마트 미트센터는 1층은 개보수, 2층은 증설을 진행한 건물로서, 현재 수전용량관리에 대한 본사의 목표관리지침에 따라 하이브리드제 습기를 최소한으로 운전하고 있다.
참고문헌
