TUNVEN 모형의 검증 및 보정

Validation and Calibration of TUNVEN Model

본 연구에서는 터널 오염도 예측과 환기시설 설계에 사용되는 TUNVEN 모형의 적용성을 검토하기 위하여, 부산시 남구 대연동 소재 황령산 터널을 대상으로 하여 TUNVEN의 주요 입력자료에 해당되는 터널내 오염농도(CO, $NO_x$), 풍속, 용도, 상대습도 동을 실측하였다. 그리고 그 실측 결과를 토대로 TUNVEN 모형의 검증(validation) 및 보정(calibration) 을 행하였다. 또 검정 및 보정 결과를 분석하여 향후 우리나라에서 터널내의 오염도 예측 및 적정 환기시설 설계시 TUNVEN 모형의 적용가능성에 대해 평가하였다. 본 연구에 의해 얻어진 주요 결론은 다음과 같다. 총 4차에 걸쳐 터널 길이방향에 대한 CO 및 $NO_x$ 농도의 실측치와 모형치를 이용하여 단순회귀분석을 행한 결과, CO 및 $NO_x$에 대한 상관계수가 모두 0.91 이상, 기울기 및 절편이 0.5~2.2, 0.01~2.3의 값을 나타내었다. 그리고 터널 길이방향으로 진행할수록 CO와 $NO_x$의 실측치 및 모형치가 같이 증가되는 동일한 경향을 보이고 있는 점을 고려할 때 터널 오염도 예측에 있어서 TUNVEN 모형의 적용가능성은 매우 높은 것으로 나타났다.

In this study, the possibility of application of TUNVEN model was investigated through the validation and calibration processes. In order to validate and calibrate the TUNVEN model developed in USA to obtain prediction of the quasi-steady state longitudinal air velocities and the pollutants concentrations by solving the coupled one-dimensional steady state tunnel aerodynamic and advection equations. The major input parameters such as the concentration data for CO and $NO_x$, meteorological data and traffic volume in Hawngryung tunnel were measured. Prior to preparing the input parameters, the sensitivity analysis was conducted to identify the input parameters which need to be most accurately estimated in TUNVEN program. In order to establish the relationships between the model values and the measured values, the linear regression analysis was applied. In linear regression analysis, the model values were taken as independent parameter(X) and the measured values were taken as dependent parameter(Y) for four cases of data sef. From the results of linear regression analysis, the correlation coefficient(r) for four cases were calculated more than 0.91 and the values of slope and interception were analyzed as 0.5~2.2 and 0.01~2.3 respectively. From the above results, we concluded that the suitability of TUNVEN model was identified in prediction the longitudinal pollutant concentrations in tunnel.