도로주행 안정성 향상을 위한 지열 융설시스템 열전도 분석

Analysis of Geothermal Melting System Conductivity for Improving Road Safety

도로에서 발생하는 사고 중 도로결빙에 의한 미끄러짐 사고비율이 높으며, 특히 상습 결빙 지역인 교량과 터널 입출부에서 발생 빈도가 높게 나타난다. 이렇게 부분적으로 발생되는 결빙 현상을 방지하여 도로운영의 안정성을 높이고자 한다. 지열 융설의 기초 연구를 통해 일반 도로포장 재료인 콘크리트, 아스팔트 두 종류의 재료에 대한 융설시 열전도 양상을 파악하고자 한다. 지열융설 시스템 적용시 포장체 하부 열교환 파이프 매설에 따른 열전도도 연구가 필요하다. 도로 포장과 동일 재질의 시험체를 제작하여 냉동고에서 저온상태의 모형시험을 수행 하였고, 모형시험과 동일 조건의 수치해석을 통해 보다 다양한 융설에 대한 변수를 파악하였다.

Sliding accidents on the road have a high percentage by road freezing, especially, they often have appeared at bridges and Tunnel of freezing areas. Thus, the stability of road operations is enhanced by preventing partial freezing phenomenon. According to the geothermal snow melting system analysis, a pattern of thermal conductivity is found out; pavement materials of concrete and asphalt where the system is buried. The heat transfer simulation is essential when the geothermal snow melting system is applied according to heating exchanger pipe placed in the lower pavements. The model tests are conducted on low temperature in freezer using the manufactured test model which is equal to pavement materials. Many variables are discovered from numerical analyses under the same conditions with model test.