초록
본 연구에서는 장대 터널 화재시 발생되는 역기류를 제압하는 최적의 임계속도를 결정하기 위하여 제연설비를 가동시키는데 소요되는 시간, 피난자들의 대피시간 등에 대한 연구 자료들을 취합, 분석하였고, 이를 토대로 화재 시나리오를 설정하여 축소 모형실험을 실시하였다. 비상 환기시스템 가동시점을 분석한 결과, 화재 발생후 약 240초(약 4분)후 비상 환기시스템이 가동하게 되며, 제연팬 가동 후 4분 이내에 역기류를 제어할 수 있는 임계속도를 확보하는 것이 실제 터널에 적합한 시간 시나리오였다. 화재지점 주변의 역기류 분포를 분석하기위해 Froude 상사이론에 기초한 아크릴 재질의 축소비 1/50의 모형(직경 : 0.2m, 연장 : 20 m)을 제작하였고, Tetzner 식의 보정계수$(\beta)$를 변화시키며 화재지점 주변의 CO농도를 측정한 결과, 보정계수가 0.5인 경우에 피난허용시간 기준에 적합한 제연효과를 나타내었다.
In this study, scaled model tests were carried out to decide the optimal critical velocity, to prevent back layering in the case of fire in a long traffic tunnel. Realistic estimates were made for the time required for people to escape ken the tunnel and far the time required by the ventilation operator to increase the system speed to full capacity. The analysis, predicts that the emergency ventilation will start about 240 seconds after the tunnel fire. It was also found that prevention of back layering would occur within 4 minutes after fan operation. To find out optimal critical velocity, a 1/50 scaled model tunnel(diameter : 0.2 m and length : 20 m) based on the Froude similarity technique was constructed. Changing $\beta$ values in the Tetzner's equation, smoke propagation was observed. From the experiment, it was concluded that using a $\beta$ value of 0.5 to prevent back layering successfully allowed time for safe evacuation.
