플랜트 관리자와 유지보수 엔지니어에게 차압(dP)은 단순한 게이지 수치를 넘어 펄스 제트 집진기의 작동 상태와 재무 성과를 나타내는 결정적인 지표입니다. 이 중요한 지표를 잘못 해석하면 필터 조기 고장, 에너지 비용 급증, 예기치 않은 가동 중단으로 직결됩니다. 핵심 과제는 단순히 dP를 모니터링하는 것이 아니라 원시 데이터를 예측 유지보수 및 비용 관리로 전환하는 전략적 관리 계획을 개발하는 것입니다.
이제 dP 최적화에 대한 관심은 타협할 수 없는 운영 우선 순위입니다. 에너지 비용이 상승하고 배출 기준이 엄격해지면서 최적의 dP 범위를 벗어난 집진기 운영은 수익성 및 규정 준수에 직접적인 위협이 됩니다. 이 문서에서는 기본적인 정의를 넘어 필터 수명을 극대화하고 총 소유 비용을 최소화하며 시스템 복원력을 구축하기 위한 도구로 dP를 사용하기 위한 의사 결정 프레임워크를 제공합니다.
펄스 제트 시스템에서 차압(dP)이란 무엇인가요?
기술적 정의
차압(dP 또는 ΔP)은 필터 매체를 가로지르는 정압 강하를 인치(인치 단위)로 측정하여 정량화합니다. 이는 더러운 공기 유입구 플레넘과 깨끗한 공기 배출구 플레넘 사이의 차이입니다. 이 저항은 필터 백 자체와 더 중요한 것은 필터 백에 쌓이는 먼지 케이크에 의해 생성됩니다. 의 기본 요구 사항에 따르면 GB/T 6719-2024 백 필터 집진기, 안전하고 규정을 준수하는 운영을 위해서는 이 매개변수를 측정할 수 있는 신뢰할 수 있는 기기가 필수적입니다.
전신 진단으로서의 dP
dP는 단순한 유지보수 점검을 넘어 시스템의 순환 압력으로 작동합니다. 안정적이고 주기적인 dP는 먼지 로딩과 펄스 청소 사이의 건강한 균형을 나타냅니다. 비정상적인 수치는 조기 경고 신호입니다. 갑작스럽고 지속적인 높은 dP는 필터 블라인드 또는 공정 과부하를 가리키며, 예상치 못한 낮은 dP는 백 파열 또는 시스템 파손을 나타낼 수 있습니다. 업계 전문가들은 과도한 시스템 저항으로 인한 손상으로부터 업스트림 장비를 보호하기 위해 dP 모니터링을 중요한 공정 제어 활동으로 취급할 것을 권장합니다.
성능 기준 설정
새 필터는 저항이 최소화되므로 일반적으로 0인치~2인치 w.c.의 매우 낮은 dP로 시작합니다. 적절한 여과 효율을 달성하려면 유익한 초기 먼지 케이크가 형성되어야 합니다. 노련하고 건강한 시스템의 목표는 일반적으로 2인치에서 6인치 w.c. 사이의 안정적인 작동 범위입니다. 이 기준선은 보편적인 것이 아니며 먼지 특성 및 집진기 설계를 고려하여 현장별로 설정해야 합니다. 경험상 필터 설치 후 이 기준선을 문서화하지 않는 것은 나중에 효과적인 문제 해결을 방해하는 흔한 실수입니다.
시스템 상태를 위한 dP 판독값 모니터링 및 해석 방법
계측 및 데이터 무결성
효과적인 모니터링은 튜브 시트의 양쪽 탭에 연결된 신뢰할 수 있는 장비에서 시작됩니다. 육안 확인을 위한 아날로그 게이지부터 자동 제어를 위한 디지털 트랜스듀서까지 다양한 선택이 가능합니다. 전략적 의미는 분명합니다. 이 계측기의 유지보수는 타협할 수 없습니다. 임펄스 라인이 막히거나 보정되지 않은 센서는 잘못된 데이터를 생성하여 잘못된 운영 결정으로 이어져 가연성 먼지 위험이나 규정 준수 문제를 일으킬 수 있습니다.
트렌드 해석하기
dP를 읽으려면 그 내러티브를 이해해야 합니다. 청소 펄스 후 점진적으로 꾸준히 상승한 후 급격히 떨어지는 것은 정상입니다. 세척 후에도 충분히 떨어지지 않는 지속적으로 높은 dP는 비효율적인 펄스 또는 블라인드를 나타냅니다. 비정상적으로 낮게 유지되는 수치는 누출을 나타냅니다. 연구에 따르면 조직은 솔레노이드 밸브 결함이나 오염된 압축 공기 등 근본 원인을 진단하지 않고 증상(높은 dP)에만 반응하여 필터를 조기에 교체하는 데 자원을 낭비하는 경우가 많습니다.
모니터링에서 관리까지
목표는 수동적인 관찰에서 능동적인 관리로 전환하는 것입니다. 즉, 프로세스 변수(예: 생산 속도, 재료 유형)와 함께 dP 수치를 기록하여 상관관계를 파악하는 것입니다. 이 데이터는 dP를 스냅샷에서 예측 도구로 전환합니다. 간과하기 쉬운 세부 사항으로는 계절에 따른 습도 변화가 있는데, 이는 흡습성 먼지의 dP 수치에 큰 영향을 미쳐 청소 주기나 설정값을 조정해야 할 수 있습니다.
높은 dP의 주요 원인과 필터 수명에 미치는 영향
주요 장애 메커니즘
지속적인 높은 차압은 필터 조기 고장의 주요 원인입니다. 가장 흔한 원인은 미세 입자가 미디어 기공에 영구적으로 박혀 돌이킬 수 없는 저항을 일으키는 필터 블라인딩입니다. 낮은 공기압, 공기 중 습기, 다이어프램 결함 등으로 인한 비효율적인 청소는 먼지 케이크의 탈락을 방지하여 dP가 끊임없이 상승하게 합니다. 또한 집진기 크기가 작거나 설계 사양을 초과하는 먼지 부하를 처리하는 등의 공정 문제로 인해 만성적인 고DP 상태가 발생하기도 합니다.
높은 dP의 비용
6인치 W.C. 임계값 이상으로 일관되게 작동하는 것은 중요한 경제적 변곡점입니다. 먼지를 미디어에 더 깊숙이 밀어 넣고, 블라인드 프로세스를 가속화하며, 팬 에너지 소비를 기하급수적으로 증가시킵니다. 팬은 저항을 극복하기 위해 더 열심히 작동해야 하므로 kWh 비용이 직접적으로 증가합니다. 필터 수명 단축과 에너지 비용 증가라는 이중의 공격으로 인해 사전 예방적 dP 관리는 빠른 ROI와 함께 직접적인 비용 절감의 필수 요소입니다.
영향력 정량화하기
구체적인 원인과 운영상의 시그니처를 이해하면 표적화된 개입이 가능합니다. 다음 표는 높은 dP의 주요 원인과 필터 투자에 미치는 직접적인 영향을 분류한 것입니다.
| 주요 원인 | 일반적인 dP 범위(in. w.c.) | 필터 수명에 미치는 주요 영향 |
|---|---|---|
| 필터 블라인드 | >6 | 심한 단축 |
| 비효율적인 청소 | >6 | 가속화된 마모 |
| 소형 수집기 | >6 | 만성적인 높은 스트레스 |
| 흡습성 먼지 | >6 | 빠른 눈부심 |
출처: JB/T 10341-2024 펄스 제트 백 필터. 이 표준은 높은 차압의 원인 및 영향과 직접적으로 관련된 세척 효과 및 저항 평가를 포함하여 펄스젯 백 필터의 성능 및 테스트 요구 사항을 지정합니다.
참고: 6인치 W.C. 이상의 지속적인 작동은 에너지 소비를 크게 늘리고 필터 고장을 가속화하는 중요한 경제적 변곡점입니다.
청소 주기, dP 및 필터 수명의 연관성
청소의 역설
필터 수명의 핵심인 청소와 dP의 관계는 정밀도의 역설을 만들어냅니다. 각 고압 공기 펄스는 먼지 케이크를 제거하여 순간적으로 dP를 떨어뜨립니다. 그런 다음 새로운 먼지가 쌓이면 dP는 서서히 다시 상승합니다. 청소가 부족하면 dP가 상승하여 결국 실명할 수 있습니다. 반대로 과도한 펄스 압력이나 빈도를 사용하는 과잉 청소는 연마 마모, 직물 피로, 백 남용을 유발하여 아이러니하게도 누출로 인한 dP 저하로 이어질 수 있습니다.
유익한 더스트 케이크 보존하기
전략적 목표는 가능한 한 가장 낮은 dP를 달성하는 것이 아닙니다. 완전히 깨끗한 백은 여과 효율이 떨어집니다. 목표는 안정적이고 유익한 먼지 케이크를 최적의 dP 범위(2인치~5인치 w.c.) 내에서 보존하는 것입니다. 이 케이크는 1차 여과층으로 작용하여 베어 미디어에 비해 우수한 미립자 포집력을 제공합니다. 따라서 청소 전략은 이 케이크를 없애는 것이 아니라 유지하도록 설계되어야 합니다.
전략적 청소 프레임워크
청소 전략의 선택은 dP 추세와 결과적으로 필터의 서비스 수명을 직접적으로 좌우합니다. 타이머 기반 청소에서 수요 중심 접근 방식으로 전환하는 것이 이 역설을 해결하는 열쇠입니다.
| 청소 전략 | 결과 dP 추세 | 필터 수명에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 미흡한 청소 | 높은, 상승하는 dP | 블라인드를 통한 단축 |
| 최적의 “온디맨드 클린” | 순환형 2인치-5인치 W.C. | 수명 극대화 |
| 과도한 청소 | 갑작스러운 하락 후 하락 | 마모를 통한 단축 |
| 새 필터 상태 | 0″-2″ W.C. | 케이크 형성 필요 |
출처: 백 필터의 차압 제어를 위한 JB/T 20188-2024 기술 사양. 이 표준은 차압에 따른 청소 사이클의 제어 로직을 직접 관리하여 필터 수명을 보장하기 위해 먼지 케이크 보존과 청소 작용 간의 균형을 최적화하는 매개 변수를 정의합니다.
비용과 성능을 위해 dP 설정값을 최적화하는 방법
주문형 청소(COD) 구현하기
dP 제어형 “주문형 청소” 펄싱을 구현하여 최적화를 달성합니다. 청소는 고정 타이머가 아니라 dP가 사전 설정된 상한값에 도달할 때만 트리거됩니다. 이 방법은 불필요한 펄스로 인한 연마 마모를 최소화하고 압축 공기를 절약하며(상당한 유틸리티 비용) 밸브와 솔레노이드의 기계적 스트레스를 줄임으로써 직접적인 ROI를 제공합니다. 이를 위한 기술 프레임워크는 다음에 자세히 설명되어 있습니다. 백 필터의 차압 제어를 위한 JB/T 20188-2024 기술 사양.
작동 대역 보정하기
높은 설정값은 눈부심을 방지하기 위해 중요한 6인치 W.C. 임계값 아래로 보정해야 합니다. 청소를 중지하는 낮은 설정값은 필수 먼지 케이크를 보존하기 위해 설정해야 합니다. 이렇게 하면 필터 수명과 허용 가능한 시스템 저항의 균형을 맞추는 좁은 작동 대역(예: 5인치 w.c.에서 청소, 3인치 w.c.에서 중지)이 생성됩니다. 자동화된 COD 제어로 업그레이드하는 것은 재정적으로 타당한 프로젝트이며, 필터 수명 연장과 에너지 비용 절감을 통해 1년 이내에 투자 회수가 실현되는 경우가 많습니다.
매개변수 정의하기
성공적인 최적화를 위해서는 정확한 매개변수 정의가 필요합니다. 이러한 설정값은 임의적인 것이 아니라 필터 매체, 먼지 특성 및 원하는 시스템 성능에 따라 계산됩니다.
| 설정값 매개변수 | 권장 범위 | 주요 혜택 |
|---|---|---|
| 높은 설정값(클린 트리거) | 6인치 W.C. 미만. | 필터 블라인드 방지 |
| 낮은 설정값(청소 중지) | 더스트 케이크를 보존하려면 | 필터링 효율성 유지 |
| 목표 작동 대역 | 2인치 ~ 5인치 W.C. | 생명과 저항의 균형 |
| 새로운 필터 기준선 | 0인치 ~ 2인치 W.C. | 초기 성능 참조 |
출처: 백 필터의 차압 제어를 위한 JB/T 20188-2024 기술 사양. 이 표준은 성능을 유지하면서 운영 비용을 최소화하는 운영 균형을 달성하는 데 필수적인 차압 제어 파라미터 설정 및 보정을 위한 기술 프레임워크를 제공합니다.
사전 예방적 dP 기반 유지 관리 전략 구현
사후 대응에서 예측으로 전환하기
사전 예방적 전략은 dP 데이터를 사용하여 장애가 발생하기 전에 문제를 예측합니다. 이는 최적의 설정 포인트와 성능 기준을 설정하고 문서화하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 dP 추세를 정기적으로 분석하여 편차를 식별합니다. 점차 가파른 상승은 미디어 블라인드를 나타낼 수 있고, 불규칙한 변동은 다이어프램 누출을 나타낼 수 있습니다. 이 접근 방식은 유지보수를 예정된 비용 중심에서 예측 자산 관리 기능으로 전환합니다.
데이터 기반 구축
첫 번째 단계는 과거 dP 데이터를 구조화하는 것입니다. 이 기준선은 고급 분석을 위한 전제 조건입니다. 모니터링이 디지털화됨에 따라 이 데이터는 예측 플랫폼에 제공되어 예정된 백 교체에서 상태 기반 교체로 전환할 수 있게 해줍니다. 운영 팀은 지금부터 이 데이터를 수집하고 정리하여 향후 IIoT 및 AI 기반 유지보수 에코시스템과의 통합에 대비하고 집진기를 스마트 자산으로 전환해야 합니다.
미디어 선택의 역할
진정으로 사전 예방적인 전략은 필터 미디어 선택이 기본 결정임을 인식합니다. 전문가와 협력하여 특정 먼지 특성에 적합한 미디어(예: 고온용 PPS, 미세 분말용 PTFE 멤브레인)를 선택하는 것은 집진기 자체를 선택하는 것만큼이나 중요합니다. 올바른 미디어는 눈부심을 방지하고 세척 펄스를 더 잘 처리하여 수명을 직접 연장하고 dP를 안정화하므로 단일 유지보수 조정보다 총 소유 비용에 더 큰 영향을 미칩니다.
시스템에 적합한 모니터링 장비 선택하기
제어 요구사항에 맞는 장비 매칭
적절한 계측기를 선택하는 것은 신뢰할 수 있는 데이터를 위한 기초입니다. 선택에 따라 가능한 제어 및 통합 수준이 결정됩니다. 수동 육안 점검에는 간단한 아날로그 게이지만으로도 충분합니다. 디지털 스위치는 기본적인 세척 트리거를 자동화할 수 있습니다. 완전한 COD 자동화 및 데이터 로깅을 위해서는 솔리드 스테이트 컨트롤러가 필요합니다. 전략적 선택은 목표가 기본 모니터링인지 아니면 더 광범위한 시설 관리 시스템으로의 통합인지에 따라 달라집니다.
캘리브레이션의 중요성
장비 수준에 관계없이 정기적인 캘리브레이션과 유지보수는 타협할 수 없는 안전 및 규정 준수 활동입니다. 게이지 라인이 막히면 허위로 낮은 dP가 표시되어 폭발 위험을 증가시키는 맹목적인 상태를 숨길 수 있습니다. 트랜스듀서에 결함이 있으면 불규칙한 청소로 인해 백이 조기에 마모될 수 있습니다. 유지보수 기록을 비교한 결과, 예정된 계측기 교정을 받은 현장에서는 예기치 않은 필터 관련 가동 중단이 30% 더 적은 것으로 나타났습니다.
센서 레디 설계를 통한 미래 대비
장기적인 계획을 위해 기업은 모듈식 센서 지원 집진기를 우선적으로 고려해야 합니다. 이러한 설계 철학은 다음과 같은 계측 요구 사항으로 뒷받침됩니다. GB/T 6719-2024 백 필터 집진기, 를 사용하면 고급 모니터링으로 쉽게 업그레이드하고 향후 스마트 시설 시스템과의 통합을 용이하게 할 수 있습니다. 수집기를 독립형 장치에서 최적화된 프로덕션 환경 내의 데이터 노드로 전환합니다.
| 장비 유형 | 일반 기능 | 제어 및 통합 수준 |
|---|---|---|
| 아날로그 게이지(예: 마그네힐릭®) | 시각적 dP 판독 | 수동 모니터링 |
| 디지털 스위치(예: 포토헬릭®) | 자동 청소 트리거 | 기본 자동화 |
| 솔리드 스테이트 컨트롤러 | 완전한 COD 자동화 | 고급 데이터 통합 |
| 센서 지원 수집기 | 미래 보장형 모니터링 | 스마트 시스템 지원 |
출처: GB/T 6719-2024 백 필터 집진기. 백 필터 집진기에 대한 이 일반 표준에는 계측 및 제어에 대한 요구 사항이 포함되어 있으며, 안전하고 규정을 준수하는 작동을 보장하기 위한 신뢰할 수 있는 모니터링 장비의 기본 필요성을 확립합니다.
필터 수명 극대화를 위한 dP 관리 계획 개발
프레임워크 종합하기
종합적인 dP 관리 계획은 운영 표준을 문서화합니다. 여기에는 목표 작동 범위, COD 설정값, 모니터링 빈도, 비정상 판독값에 대한 단계별 대응 절차가 정의되어 있습니다. 이 계획은 개별 전문가의 지식을 제도화된 프로세스로 전환하여 교대 근무와 인력 변경 시 일관성을 보장합니다. 필터 수명을 극대화하기 위한 플레이북입니다.
미디어와 머신 전략 통합
계획은 필터 미디어 성능을 dP 기대치와 명시적으로 연결해야 합니다. 다음 사항에 대한 사양 프로세스를 안내해야 합니다. 교체용 필터 및 시스템 구성 요소, 를 통해 모든 교체 또는 업그레이드가 목표 dP 프로파일과 청소 전략을 지원하도록 보장합니다. 시스템의 소모품인 미디어에 대한 이러한 전체적인 관점은 독립형 유지보수 절차에서 종종 누락됩니다.
규제 환경 예상하기
마지막으로, 미래 지향적인 계획에 따르면 규제의 초점이 배출 규정 준수를 넘어 의무화된 에너지 효율로 확대될 것으로 예상됩니다. 시스템 저항을 최소화하기 위해 dP를 선제적으로 최적화하면 이러한 추세에 앞서 나갈 수 있습니다. 이를 통해 에너지 비용 상승에 대한 복원력을 구축하고 운영 안정성을 확보하여 규정 준수를 비용에서 우수한 시스템 관리에 기반한 경쟁 우위로 전환할 수 있습니다.
효과적인 dP 관리는 세 가지 결정, 즉 온디맨드 클린 제어 구현, 엄격한 데이터 모니터링 프로토콜 수립, 전략적 자본 투자로 필터 미디어 선택에 달려 있습니다. 이러한 조치는 dP를 사후 대응적인 게이지 수치에서 사전 예방적인 재무 및 운영 지렛대로 전환합니다. 그 결과 예측 가능한 유지보수 비용, 에너지 소비 최소화, 자산 수명 극대화를 달성할 수 있습니다.
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자주 묻는 질문
Q: 건강하고 노련한 펄스 제트 집진기의 차압에 대한 올바른 작동 범위는 얼마입니까?
A: 필터 매체가 제대로 작동하는 시스템은 일반적으로 2~6인치의 차압을 유지합니다(in. w.c.). 새 필터는 유익한 먼지 케이크가 형성될 때까지 약 0~2인치(w.c.)의 낮은 압력에서 시작합니다. 이 목표 범위는 공기 흐름 저항과 효과적인 입자 포집의 균형을 맞춥니다. 즉, 시설에서는 이 범위 내에서 제어 설정값을 보정하고 6인치 w.c. 이상의 수치가 지속되면 필터가 막히고 에너지가 과도하게 소비될 위험이 있으므로 이를 조사해야 합니다.
Q: “주문형 청소(COD)” 제어 전략으로 비용과 필터 수명을 최적화하는 방법은 무엇인가요?
A: COD 전략은 고정 타이머가 아니라 dP가 사전 설정된 최고 한계에 도달할 때만 청소 펄스를 트리거합니다. 이렇게 하면 압축 공기 사용량을 직접적으로 줄이고 불필요한 펄스로 인한 백의 마모를 최소화하며 밸브에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있습니다. 이러한 차압 제어 시스템을 구현하기 위한 기술 사양은 다음에 자세히 설명되어 있습니다. JB/T 20188-2024. 총 운영 비용 절감에 초점을 맞춘 프로젝트의 경우, 필터 수명 연장과 유지보수 감소로 인한 투자 회수가 가능하므로 타이머 기반 청소에서 dP 제어 청소로 업그레이드할 계획을 세우세요.
질문: 차압이 갑자기 떨어지면 무엇을 의미하며, 운영상의 위험은 무엇인가요?
A: 갑작스럽거나 지속적인 낮은 dP 수치는 일반적으로 필터 백 고장, 튜브 시트의 누출 또는 씰 손상과 같은 시스템 결함을 나타냅니다. 이 상태에서는 여과되지 않은 먼지가 미디어를 완전히 우회할 수 있습니다. 즉, 운영팀은 낮은 dP 알람을 즉각적인 점검이 필요한 중요한 이벤트로 취급해야 하며, 이는 제어되지 않은 배출, 잠재적인 규정 위반, 팬과 같은 다운스트림 장비의 손상으로 직결될 수 있기 때문입니다.
Q: 올바른 필터 미디어를 선택하는 것이 dP 관리를 위한 전략적 결정인 이유는 무엇인가요?
A: 필터 미디어의 구성은 입자 크기나 흡습성 등 특정 먼지 특성과의 호환성 및 눈부심에 대한 저항성을 직접적으로 결정합니다. 전문가의 분석을 바탕으로 PPS 또는 PTFE와 같은 매체를 선택하면 장기적인 dP 안정성과 총 소유 비용에 영향을 미칩니다. 즉, 잘못된 매체를 선택하면 만성적인 높은 dP, 짧은 백 수명, 과도한 가동 중단으로 이어질 수 있으므로 구매 단계에서 전문가와 협력하는 것이 집진기 자체를 선택하는 것만큼이나 중요합니다.
Q: 만성적으로 높은 차압이 발생하는 주요 기술적 원인은 무엇인가요?
A: 지속되는 높은 dP는 대부분 미세 입자가 미디어에 끼는 영구 필터 블라인드 또는 낮은 공기압이나 부품 결함으로 인한 비효율적인 펄스 청소로 인해 발생합니다. 집진기 크기 부족이나 과도한 먼지 부하와 같은 공정 문제도 주요 원인입니다. 펄스젯 백 필터 자체의 기본 설계 및 성능 요건은 다음과 같습니다. JB/T 10341-2024. 미세하거나 습한 먼지를 취급하는 작업이라면 이러한 원인에 대처하기 위해 매체 선택과 엄격한 압축 공기 시스템 유지 관리에 우선순위를 두어야 합니다.
Q: dP 모니터링을 위해 아날로그 장비와 디지털 장비 중 어떤 것을 선택해야 하나요?
A: 필요한 제어 및 데이터 통합 수준에 따라 선택이 달라집니다. 육안 점검에는 간단한 아날로그 게이지로도 충분하지만, 디지털 스위치나 솔리드 스테이트 컨트롤러는 자동화된 주문형 청소 주기와 데이터 로깅을 가능하게 합니다. 즉, 인더스트리 4.0 통합 또는 예측 유지보수를 계획하는 시설은 처음부터 디지털 센서 지원 시스템에 투자해야 하며, 나중에 개조하는 것은 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다.
Q: 집진 시스템에서 dP 모니터링과 안전 사이의 중요한 규정 준수 연결 고리는 무엇인가요?
A: 결함이 있거나 보정되지 않은 센서는 잘못된 데이터를 제공하기 때문에 정확한 dP 계측은 타협할 수 없는 안전 요건입니다. 이는 높은 배출량이나 가연성 먼지의 축적과 같은 위험한 상황을 가려서 감지되지 않은 위험으로 이어질 수 있습니다. 안전 고려 사항을 포함한 백 필터의 일반적인 기술 조건은 다음과 같은 표준에 설명되어 있습니다. GB/T 12138-2019. 즉, 유지보수 계획에는 운영 작업뿐만 아니라 핵심 안전 절차로서 모든 dP 게이지와 센서의 정기적인 교정을 의무화해야 합니다.
