1. 서 론

이번 회에는 ‘매스플로우 미터(MFM)와 매스플로우 컨트롤러(MFC)’를 비교해 보려고 한다. 먼저 M FM은 열식, 코리올리식, 압력식 등 다양한 유량 센서가 장착된 유량계를 말한다. 엄밀히 말하면 ‘Mass Flow(질량 유량)’라는 정의에 따라, 질량 유량 측정 기능을 가진 열식 및 코리올리식 장치만이 진정한 MFM으로 분류된다.
반면 MFC는 MFM의 유량 측정 기능에 유량 조절 밸브와 제어기를 통합하여, 유량을 자동으로 제어할 수 있도록 만든 장치다(그림 1). 즉, MFC는 본질적으로 MFM에 자동 제어 기능을 추가한 제품이다. 따라서 MFM과 MFC를 단순 비교하는 것은 유량 측정기와 유량 제어기의 대결이 되어 다소 부적절할 수 있다.

MFM처럼 자체 조절 기능이 없는 장치는 일반적으로 니들 밸브와 같은 수동 유량 조절 밸브와 함께 사용된다. 실제 반도체 제조 장비에서는 유량 제어의 주인공이 MFC이지만, 광범위한 산업 현장에서는 MFM과 유량 제어 밸브의 조합이 더 익숙할 수 있다. 따라서 이번에는 MFC 대 MFM + 유량 제어 밸브 조합의 관점에서 이야기하겠다.

2. 수동 제어 및 자동 제어

원래 MFC가 등장하기 전에는 플로트식 유량계와 니들 밸브를 조합한 유량 제어 방식이 주류였다(그림 2). 이 방식에서는 사람이 유량계의 플로트 위치, 즉 유량값을 눈으로 확인하고, 목표 유량과 비교한 뒤 니들 밸브의 개도를 수동으로 조정하여 제어를 달성한다. 즉 사람이 눈으로 관찰하고 판단하며 조작하여 유량을 조절하는 과정이 수동 제어이며, 이는 훌륭한 제어 방식 중 하나였다. MFM을 사용할 경우에도, 기존 플로트식 유량계를 MFM으로 교체하여 수동 유량 제어를 수행하는 방식이 일반적이었다. 하지만 수동 제어의 한계는 사람이 항상 개입해야 한다는 점이다. 사람은 24시간 동일한 수준으로 작업하기 어렵고, 숙련도에 따라 육안 판단 과정에서 차이가 발생할 수밖에 없다.
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⇒ 본고는 월간지 ‘計測技術’(일본, 일본공업출판주식회사 발행)
2026년 2월호(연재)를 번역·전재한 것입니다. 본 기사의 무단 전재 및 복사는 저작권법상 금지되어 있습니다.