오토클레이브는 병원, 실험실, 제약 산업 등 멸균이 중요한 모든 곳에서 핵심 장비로 사용됩니다. 하지만 반복되는 고온·고압 환경에서 사용되다 보면 부품의 마모나 작동 오류로 인해 예상치 못한 고장이 발생하곤 합니다. 이번 글에서는 오토클레이브의 기본 작동 원리부터, 제가 직접 수리했던 실제 고장 사례, 그리고 수리를 통해 얻은 인사이트까지 정리해보았습니다. 오토클레이브를 처음 다루거나, 수리·유지보수에 관심 있는 분들에게 도움이 되길 바랍니다.
오토클레이브 작동 원리 – 멸균은 어떻게 이루어질까?
오토클레이브는 멸균을 위해 챔버 내부를 포화증기 상태로 만들어야 합니다. 그 첫 단계는 챔버 내 공기 제거입니다. 왜냐하면 공기는 증기보다 열전도율이 낮아, 내부에 남아 있을 경우 멸균 효율을 떨어뜨리기 때문입니다.
오토클레이브 작동 절차는 다음과 같습니다:
- RUN 작동 시, 솔레노이드 밸브가 OPEN 되어 기체 드레인 라인을 통해 공기가 빠져나감
- 내부 온도가 98°C에 도달하면, 챔버 내 포화증기 상태 도달로 판단되어 솔벨브는 자동으로 닫힘
- 이후 온도는 121°C, 압력은 0.13~0.15MPa까지 상승
- 이 상태로 15분간 유지하며 멸균 수행
- 멸균 종료 후 작동 정지
참고: 포화증기 표에 따르면, 121°C에서의 포화 압력은 0.104MPa이지만, 장비 운영 안정성을 위해 0.13~0.15MPa로 운전하는 것이 일반적입니다. 이 15분 유지 기준은 미국질병통제예방센터 에서 권장하는 국제 멸균 표준입니다.
실제 수리 사례 – 내부 압력 미도달, 멸균 실패
이론적으로 완벽하게 작동해야 할 오토클레이브지만, 실사용 환경에서는 다양한 문제가 발생합니다. 제가 직접 수리한 한 사례는 다음과 같았습니다.
- 오토클레이브를 Run 시킨 후 솔레노이드 밸브가 열려 기체 드레인 라인을 통해 공기 배출 확인
- 내부 온도는 정상적으로 98 °C 까지 상승 확인
- 그러나 기체 누출이 계속되어 내부 압력이 더 이상 상승하지 않는 것을 확인
- 121 °C 도달 실패 → 멸균 실패
원인 진단 – 솔레노이드 밸브 고착
현장을 점검한 결과, 솔레노이드 밸브 내부의 스프링이 마모되어 밸브가 닫히지 않는 문제가 확인되었습니다. 정상 작동이라면 98 °C 도달 시 밸브가 자동으로 닫혀야 하지만, 고착된 상태로 열림이 지속되며 내부 압력 형성이 불가능했던 것입니다.
수리 조치
- 기존 솔레노이드 밸브는 배관에 직접 용접된 타입이었기 때문에, 단순 교체가 불가능했고
→ 기존 밸브뿐 아니라 연결된 배관 일부까지 제거한 후 수리를 진행했습니다.
- 새롭게 교체한 솔레노이드 밸브는 향후 유지보수와 교체가 용이하도록 ‘니쁠 타입’으로 변경하여 설치했습니다.
- 모든 배관 연결 후 재작동 테스트를 수행했고,
→ 압력은 정상적으로 상승, 121도 도달, 멸균 15분 유지 및 종료까지 모든 과정이 정상 작동하며 완벽히 수리 완료되었습니다.
오토클레이브 고장 부위 점검 리스트
| 부품 | 고장증상 | 주요원인 | 해결방안 |
| 솔레노이드 밸브 | 기체가 계속 누기됨 | 스프링 마모, 밸브 고착 | 솔레노이드밸브 교체 |
| 히터 | 온도 상승 불가 | 발열 이상, 과열 차단 | 하터교체 |
| 온도 센서 | 멸균 온도 도달 안 됨 | 센서 불량, 측정값 오류 | 센서교체 |
이번 수리를 통해 다시 한번 느낀 것은, 오토클레이브는 단순히 스위치를 누르면 자동으로 멸균이 완료되는 ‘기계’가 아니라는 점입니다. 내부에는 고온·고압, 정밀 센서, 제어 시스템 등 다양한 기술이 유기적으로 작동하고 있고, 그만큼 사소한 이상이라도 전체 멸균 결과에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
특히 솔레노이드 밸브처럼 한 부품의 고착만으로도 멸균 실패가 발생할 수 있듯, 오토클레이브 수리는 단순한 부품 교체가 아니라 장비 전체의 신뢰성과 멸균 안전성을 되살리는 작업이라고 생각해야 합니다. 정기적인 점검과 작동 원리에 대한 이해, 그리고 이상 징후를 놓치지 않는 민감한 관찰이야말로 고장 없는 오토클레이브 운용의 핵심입니다.
“작동이 멈춘 다음 고치지 말고, 작동할 때부터 관리하자.” 이 말이 오토클레이브를 오래, 안전하게 사용하는 가장 현명한 방법입니다.