A Study on Vehicle Drag Coefficients in Domestic Road Tunnels

국내 도로터널내 차량항력계수 관련 연구

Drag coefficient is one of the critical design factors to quantify the piston effect in vehicle tunnels. Several problems are raised on the drag coefficient currently applied for the ventilation system design; unverified adoption of the projected frontal area of the vehicle from the foreign study in the past, and lack of consideration for the slip-streaming effect. This study aims at better estimation of the traffic-induced ventilation force in the local tunnels. Values for the projected frontal area of the vehicles running on the local roads at present are proposed and results of an extensive CFD study are studied on the slip-streaming effects in various traffic conditions to quantify $K_{blockage}$ and the drag coefficient in the domestic tunnels.

터널환기력 중 중요한 비중을 차지하고 있는 교통환기력을 추정하는데 있어서 항력계수는 중요한 설계인자이다. 현재 국내 도로터널 환기시스템 설계시 적용하고 있는 항력계수는 국내 차량특성을 고려하지 않은 외국자료의 인용, 폐색율 만에 기초하며 슬립스트리밍효과를 고려하지 않고 있는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 국내 터널내 교통환기력의 정확한 추정에 목표를 두고 (1) 현재 운행 중인 국내차량 특성을 고려한 전면 투영면적를 추정하고, (2) 도로서비스 수준별 차량배치상황을 CFD분석하여 슬립스트림밍 효과를 분석하여 차량 1대당 저항계수인 $K_{blockage}$와 항력계수를 분석하였다.