장대도로터널 환기시스템의 최적 설계 및 운영은 새로운 설계도구의 개발을 요구하며 최근 환기 관련 변수들의 동적인 관계를 정량적으로 분석할 수 있는 도구로써 널리 이용되고 있다. 본 연구는 도로터널 환기시뮬레이션 모델인 NETVEN의 현장 검증연구를 국내 도로터널을 대상으로 수행함을 목적으로 하였다. 환기방식 및 차량통행방식이 다른 4개 터널을 대상으로 시뮬레이션 및 현장 측정연구를 수행하였으며 시뮬레이션 모델의 적용 결과와 측정 결과의 차이는 다음 4가지 요인에 기인한 것으로 분석된다. (1)실제 터널내 기류는 정상류 유동을 가정하는 시뮬레이션 모델과는 달리 천이-지연계의 특성을 가지고 있다. (2) 시뮬레이션 모델은 정상상태를 가정하나 측정값은 순간값을 대상으로 하므로 분산이 상대적으로 크게 나타난다. 환기력 관련변수들은 거의 정상상태가 아니며 교통 및 기상관련 변수들은 특히 순간적인 변화가 심한 편이다. (3) CO 농도의 경우에 출구부근에서의 차이가 상대적으로 크게 나타나는 현상이 뚜렷하며 특히 농도가 상대적으로 클수록 차이가 크다. 이는 난류확산에 의한 농도 저하가 원인으로 보인다. 난류확산 가능성은 최대 농도지점이 출구점이 아닌 약간 안쪽 지점에서 나타나는 현상에서도 나타나고 있다. (4) 교통량이 많을 경우 환기속도 오차가 크게 나타나므로 차량의 배기특성뿐만 아니라 공기역학적 특성에 대한 지속적인 연구가 필요하다.
Subway station is installed with equipment of deficient ventilation and air purification in need of routine activity for users because projectors didn't have recognition of the importance of prevention equipment on disasters in subway stations. So if the accident in Deagu is occurred again, we can't prevent it. And it is urgently necessary to improve antique subway station for the safety and service to citizens because users were increased far more. Improvement of subway station has to be modernized the backward and antique subway station and maintained and developed by the center of traffic to give the social contribution with management of social facilities. And subway station has to be made conveniently so that everyone may use the station with one-stop system including sales, business, service equipment. This study will show the improvement plan of problem in underground space and situation of metropolitan-train history to improve metropolitan-train station .we will study a traffic line and equipment relocation of underground space considering safety by choosing the improved station and problems of the underground station in seoul. And then we will study the improvement plan of air purification and sound isolation to upgrade service in citizens.
Lee, Sugil;Jankewicz, Ganyk;Kim, Jung-Hee;Chung, Kwang Bo
Environmental Engineering Research
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제23권3호
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pp.265-270
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2018
This study was to measure the exposure of diesel vehicle drivers to elemental carbon (EC) as an indicator of diesel particulate matter (DPM) emitted from diesel vehicles in an underground coal mine over 3 years as per NIOSH Method 5040. Our study results (range $10{\mu}g/m^3-377{\mu}g/m^3$ for the loader drivers, $19{\mu}g/m^3-162{\mu}g/m^3$ for the SMV drivers) were similar or less than previous study results (range $5{\mu}g/m^3-2,200{\mu}g/m^3$) for normal mine operations. From this study results, it appeared that the exposures decreased in the second and the third year. It is thought that the reasons for the decreased personal DPM (EC) exposures over the 3 years were related to the following recommendations; more frequent monitoring and maintenance of the diesel vehicles and their DPM filtration systems, more consistent monitoring of the mine's ventilation system and changes of work practices such as minimizing the opening of diesel vehicle windows. An educational program on adverse health effects of exposure to DPM and use of respiratory protection (P2 respirators) also assisted in minimizing driver exposure to DPM.
본 연구에서는 적정 소요환기량의 확보를 통한 갱내 환경의 최적화를 위한 기초연구로 갱내 소요환기량을 추정하였다. 채굴의 심부화 및 운행갱도의 증가로 인한 온도상승으로 작업환경이 점차 악화되는 광산에서 작업환경의 개선을 위하여 J광업소를 대상으로 환기평가를 하였으며 갱내의 환기효율을 증가시키기 위하여 갱도의 길이에 따른 온도에 대한 효과를 수치 해석하였다. 연구결과 J광업소의 소요환기량은 $17,831m^3/min$으로 산출되었으며, 실제 총 입기량은 $16,474m^3/min$로 환기량이 $1,357m^3/min$ 부족한 것으로 나타났다. 개발된 프로그램을 이용하여 J 광업소의 두 가지 개발모델에 관하여 온도 예측을 하였으며 온도계산의 기본 인자인 환기량 예측을 위해서 수치해석 프로그램인 VnetPC를 사용하였다. 실험 결과 첫 번째 개발모델인 -425ML을 전체 개발할 경우의 C 생산부 주운반갱도 9X의 온도는 $29.30^{\circ}C$로 예측되었으며 두 번째 모델인, A 생산부를 제외한 일부 지역만 개발할 경우의 온도는 $27.45^{\circ}C$로 예측되었다.
지하공간에서의 재난은 많은 인명피해를 가져오고 있어서 지하공간에 대한 위험성평가는 인명피해를 최소화할 수 있는 방안으로 우선되어야 한다. 특히 지하철 역사에서의 피난동선과 연기의 이동경로가 동일하여 발생되는 피해를 최소화하기 위한 수직개구부상의 제연경계벽 설치연구는 필수적이며, 화재시뮬레이션을 통한 평가를 통하여 그 효용성을 분석한 결과 연기제어와 피난여유시간을 확보하고 기존 역사에 설치된 제연설비와의 연계된 작동시 많은 효과가 있을 것으로 확인되었다. 이를 통하여 일부 수도권 지하철 역사에는 수직개구부에 제연경계벽을 설치하였고, 계속적으로 위험성평가를 통한 분석을 진행하고 있다.
This study is intended to evaluate and optimize the characteristics of smoke spreading and the appropriateness of evacuation time extended by operation of smoke control system during fire within the underground space of the building structured in compliance with the smoke control system performance criteria from the local fire safety standard, which has been currently applied to the buildings in Korea. Using the heat release per unit weight of the combustibles, a numerical analysis both in case of smoke control system in operation and the system not in operation was carried out at the several different shopping malls. From the viewpoint of securing the evacuation time, the results were compared in an attempt to assess the appropriateness of the fire safety criteria.
최근 도심지 터널은 진출입 Ramp를 포함한 다양한 형태의 네트워크형 터널이 건설되고 있다. 더불어 터널환기 해석을 위한 다양한 네트워크 이론 기반의 1D 프로그램들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 비 hardy-cross 법에 기초한 네트워크형 터널에 대한 풍량 및 농도해석이 가능한 프로그램을 개발하였다. 터널 구간내 풍량해석은 Gradient 법에 기초하고 있으며, 농도해석을 위하여 복잡한 네트워크 구조에서 유입과 유출농도를 자동계산 할 수 있는 로직을 개발하였고, 저속풍량구간에서는 수치해석적 오차를 축소시키기 위한 적정 그리드 간격을 제시하였다. 또한, 프로그램의 적정성을 검증하기 위해, 일자형 터널을 대상으로 고전적인 Sokic의 풍속 선도법 및 TVSDM 프로그램과의 풍속비교검증을 수행하였으며 오차율은 1% 이하였다. 또한 최근 건설되는 도심지 터널에 적용중인 최신 환기방식에 대한 네트워크 환기해석을 수행하였다.
최근 국내 도심지 도로는 빈번한 교통정체가 발생하고 있다. 도심지 교통정체를 해소하기 위한 방안으로 국내에서는 대심도 복층터널에 대한 계획이 이루어지고 있다. 국내에서 계획되는 대심도 복층터널은 소형차 전용으로 계획되며 네트워크형의 구조를 가지고 있어 차량의 출입이 지하공간에서 이루어지고 있다. 이러한 네트워크형 대심도 복층터널은 터널의 단면 및 높이가 일반도로터널 보다 작고 차량의 출입으로 인한 교통풍의 작용으로 화재연기가 터널 승객의 대피보다 빠르게 전파되어 인명피해 발생이 예상된다. 따라서 본 연구에서는 국내 네트워크형 대심도 복층터널에 화재시 화재연기 확산지연을 방지하고자 화재연기 확산지연 장치 작동시 터널 차단면적에 터널 내 작용하는 유입풍의 저감효과를 분석하였으며, 분석결과 터널 차단면적이 50% 이상일 경우 터널 내 작용하는 풍속을 약 21% 저감시키는 효과가 나타났으며, 면적이 50% 이상일 경우 화재 연기의 확산속도를 약 21% 저감시켜 안전한 대피에 도움이 될 것이라 판단된다.
The purpose of this study is designed to estimate the air quality of subway stations that have the underground platforms in Pusan Metropolitan City, from September to November 2000, over seven times. The subjects include Yonsan-dong station, Somyon station, Pusan station, Nampo-dong station, and Tushil station. The samplings were conducted at three points of each station, i.e. gate, ticket gates, and platforms. The major materials for analysis were CO, NO, NO$_2$, and $O_3$. The experiment was conducted at 7:00 pm with KIMOTO HS-seven Handy sampler and Tedlar Bag of SKC INC(U.S.A). In order to more fully understand station environments, we also measured temperature at each point. The results showed that $O_3$ average concentration at Yonsan-dong station was higher than others with 38~51 ppb. The average concentration of NO was high at ticket gate and platform at Somyon station(119 ppb, 122 ppb), Nampo-dong station(102 ppb, 100 ppb). These results show that the air pollution of stations with underground shopping malls was higher than others. At Somyon station having a junction station, NO and NO$_2$ concentration level of platform-2(noncrowded) was higher than platform-1(crowded). This is most likely due to the accumulation of air pollutants and inadequate ventilation systems.
현재 도로터널과 철도터널에서는 화재시 발생한 유독가스 및 연기를 배출하기 위하여 제·배연시스템을 구축하고 있다. 다양한 제·배연 시스템 중 횡류식 제·배연시스템은 풍도의 중간을 구획하여 급기 또는 배기를 수행함에 따라 터널 본선 전단면에 급기 또는 배기가 되는 것이 아니라 터널 본선의 절반 부분만 급기 또는 배기가 수행되는 단점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 횡류식 제·배연시스템의 한계점을 개선한 조닝방식에 대하여 수치해석과 모형시험을 통해 제·배연 효과를 분석하였다. 모형시험의 결과 제·배연이 이루어지지 않은 상태를 기준으로 횡류식 제·배연시스템은 25.6%의 배연율을 나타내었고, 조닝을 통한 제·배연시스템은 40.8%의 배연율을 나타내었다. 또한 수치해석결과 횡류식 제·배연시스템은 본선터널에서 확산되는 화재연기를 차단하지 못하고 지속적으로 확산 되는 양상을 보이는 것으로 나타났다. 한편, 조닝방법을 통한 제·배연시스템은 에어커튼 효과 및 배연 효과로 인하여 화재연기가 일정구간 내에 제연 되는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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