• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.341-351
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• 2015

강우가 도로터널에 발생될 경우 공기 중 존재하는 빗방울에 의해 도로터널 내 환기력은 영향을 받을 것이라 예상되지만, 국내 도로터널 환기시스템 설계 시에는 이러한 인자가 고려되지 않은 채 설계되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비 강우 시와 시간 당 강우량을 변화시켜가며 강우가 도로터널 내 환기력에 미치는 영향을 3차원 수치해석 기법을 이용하여 알아본 결과 강우 시를 기준으로 시간 당 150 mm의 강우가 도로터널에 발생될 경우 도로터널 내부로 유입되는 공기의 유량은 52.34%만큼 감소되었고, 도로터널 입 출구의 압력차이는 22.22% 감소되어 나타나 강우에 의해 도로터널 내 환기력은 감소되는 것으로 나타났다. 시간당 강우량을 변화시켜가며 도로터널에 필요한 제트팬의 대수를 산정해본 결과 비 강우 시에는 12대인 반면 시간 당 강우량이 80 mm인 경우에는 16대, 150 mm 인 경우에는 17대의 제트팬이 필요한 것으로 나타나 도로터널의 환기시스템을 설계할 때에는 강우에 대한 인자가 추가되어야 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.305-315
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• 2018

본 연구에서는 도로터널의 횡류환기 및 반횡류환기 방식의 설계 방안을 도출할 목적으로 수치해석적인 방법에 의해서 환기특성을 고찰하고 소요환기량과 환기 시스템 용량의 관계를 검토하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 급 배기 횡류환기방식에서 환기시스템의 급 배기풍량은 이론적으로 소요환기량과 자연환기량의 차가 되나, 해석결과에 의하면 환기시스템 용량은 소요환기량과 자연환기량의 차보다 약 10%정도 증가하는 것으로 나타나고 있다. 또한 제트팬을 설치하여 종방향 풍속을 증가시키는 경우, 환기시스템의 급배기 풍량은 감소하나, 터널풍속이 증가할 수록 터널 내 농도가 감소하기 때문에 오염물질에 대한 배기효과가 감소하여, 횡류 환기시스템의 용량 감소효과는 감소하는 것으로 나타나고 있다. 급기만 하는 반횡류식에서는 터널입구 풍향이 차량진행방향과 반대인 경우에는 환기시스템의 급기풍량은 소요환기량과 동일하나, 해석결과에서는 약 13.3% 이내의 범위에서 증가하는 것으로 나타나고 있으며, 터널입구 풍속이 음수인 상태에서는 제트팬 댓수를 증가하여 도 환기효과는 기대할 수 없는 것으로 나타났다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 1999년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.55-58
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• 1999

현재 정부는 사회간접자본 확충을 통한 물류비용의 절감이라는 궁극적 목표를 위하여 도로터널의 확충 노력을 적극 경주하고 있으며 터널의 규모 또한 급격히 장대화 하고 있다. 또한 환경 및 안전 측면에서의 규제 강화로 인하여 터널환기 시스템이 점점 복잡해져 가고 있는 추세이다. 환기관련 주요 설비는 제트팬, 축류팬, 집진기, 수갱 등으로 대형화 및 자동화에 따라 운영비용 역시 급격히 증가하고 있으며 운영비용 중의 대부분은 현재 일반전기로 분류되어 있는 환기설비에 소요되는 전력비로, 장대터널의 경우 km 당 1 MW를 훨씬 초과하는 경우도 많아 SOC(사회간접자본)사업으로 추진되는 도로터널의 건설 및 운영상의 문제점으로 지적되고 있다. (중략)

• 터널과지하공간
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• 제26권1호
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• pp.32-45
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• 2016

전 세계적으로 도심지 공간의 효율적인 활용을 위한 지하 공간 이용방안에 대해 연구가 진행되어 왔고 미국, 유럽, 중국 등이 복층터널을 건설하여 운영 중이다. 대표적으로, 프랑스의 A86 East, 말레이시아 SMART 터널, 스페인 M30 프로젝트, 미국 시애틀 SR99, 중국 상하이 양쯔강 터널 등을 예로 들 수 있다. 이에 따라서 국내에서도 교통집중을 해소하고 지상 공간 확보를 위해 대심도에 위치하는 네트워크형 복층도로터널 운영에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 기존에 사용하고 있는 일반적인 도로터널의 환기설계 아웃라인의 리뷰를 통해 대심도 복층터널에 추가적으로 필요한 다양한 요소들을 분석해보고, 해외 복층 도로터널설계사례들을 자세히 검토하여 환기방식과 종류에 따른 환기설계인자분석을 통해 네트워크형 복층 도로터널에 적용 가능한 설계인자를 도출해내고 특징적인 환기설계인자를 새롭게 정립해 본다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.779-793
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• 2019

소요환기량은 터널단면을 결정하기 위한 기초적인 자료로, 터널 내 환기 시스템을 결정하기 위한 주요한 요소이다. 소요환기량은 터널 내 교통량 자료에 기초하고 있으며, 차량으로부터 배출되는 오염물질량과 터널 내 허용농도 기준에 의해 결정된다. 본 논문에서는 처음으로 국내 기준이 한국도로공사에 의하여 규정된 1997년 이후 20년간 변화한 도로터널 환기설계기준을 검토하고 최근의 환경부 '제작차 배출허용기준'과 세계도로협회(WRA) 2019년 설계권고기준 등을 바탕으로, 터널의 특성, 특히 길이 및 종단경사를 고려하여 소요환기량 차이 및 영향을 비교분석하였다.

• 설비공학논문집
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• 제13권5호
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• pp.321-332
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• 2001

In this study, a design program for ventilation requirements of a longitudinal raod tunnel were developed and investigated. The control volume method was applied to calculate the local air velocity and the local concentration distribution of pollutants, CO, $NO_x$, soot along the tunnel for various tunnel ventilation system. This program was validated by comparing with the practical design data for the road tunnel ventilation system. The calculation results were in good agreement with the practical design data.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제28권6호
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• pp.463-475
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• 1999

산업과 생활수준의 향상에 따라서 도로나 철도 등의 기간산업에 대한 고속화 및 대용량화가 요구되고 있다. 특히 철도에 있어서는 선형의 직선화 및 복선화계획이 진행되면서 터널건설이 증가하고 장대터널이 요구되고 있는 실정이다. 이에 따라 철도터널의 환기 및 방재 시스템의 설계기법에 관심이 고조되고 있으나 현재의 국내 철도 터널은 대부분 오래 전에 건설된 것이며 또한 환기설비를 요구할 만큼의 장대터널이 없기 때문에 이를 고려하지 않고 있다. 그래서 국내의 철도터널 환기설계 기술은 미약한 상태로 현재 발주되는 대부분의 공사를 외국의 용역사의 설계에 의존하고 있는 실정이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.313-321
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• 2005

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.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.749-762
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• 2019

최근 들어 대도시의 교통난 해소 및 녹지공간 확보를 위해서 도로의 지하화가 추진되고 있으며, 대형차 혼입률이 낮기 때문에 소형차 전용 도로터널로 계획되거나 건설되고 있다. 또한, 도시에 건설되고 있는 터널은 간선도로의 기능을 수행하기 위해서 장대화되는 추세이다. 따라서 환기시스템의 용량이 증대하고 다양한 환기방식이 요구되고 있으며, 환기기 운전비용 등 터널준공 후, 유지관리의 중요성이 부각되게 되었다. 따라서 환기기 소비전력의 절감을 위한 운전단계의 최적화나 환기기 운전제어로직에 대한 연구의 필요성이 증대하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 소형차 전용도로 터널에 ① 제트팬방식과 조합환기방식, ② 제트팬 + 공기정화방식, ③ 제트팬 + 수직갱방식, ④ 제트팬 + 급기반횡류환기방식을 적용하여 에너지 절약적인 환기기 운전을 실현하기 위해서 운전단계 및 제어로직 최적화 방안의 필요성에 대한 연구를 수행하였다. 연구의 결과로 조합환기방식의 터널의 경우, 다양한 운전조합이 있을 수 있으며, 발생되는 환기량이 동일할 지라도 운전조합에 따라 소요동력이 크게 차이가 나며, 일반적으로 수행하고 있는 제트팬 우선 운전방식보다는 축류팬을 우선 운전하는 것이 동력절감에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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• pp.171-174
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• 2010

도로터널에서의 미분무수 소화시스템의 적용 가능성을 검토하기 위해 실물 화재 실험을 수행하였다. 적용된 화원은 실물 승용차 화재와 유류화재를 모사한 화원면적 $1.4m^2$의 heptane pool 화재이며, 기존 도로터널에 설치된 저압 물분무 시스템과 고압 미분부수 소화시스템과의 냉각효과 비교실험을 수행하였다. 도로터널 내의 환기조건을 구현하기 위해 실물모형 터널의 한 편에 터널 유속(0.9~3.8 m/sec 범위) 발생장치를 설치하였으며, 화원에서 하류 방향으로 터널 내 온도분포를 측정하였다. 실험 결과 1/5의 유량을 사용하는 고압 미분무수 소화시스템은 저압 물분무 시스템과 동등한 수준의 냉각효과를 보였다.