조닝을 통한 배연시스템의 수치해석과 모형시험 연구

A Numerical Analysis and Model Test on the Exhaust System by Zoning

현재 도로터널과 철도터널에는 화재시 발생한 유독가스 및 연기를 배출하기 위하여 배연시스템을 구축하고 있다. 이러한 배연시스템은 터널내 기류의 흐름에 따라 크게 종류식과 횡류식으로 구분되어 진다. 종류식 배연방식은 터널을 주행하는 차량 또는 열차에 의해 발생되는 교통환기력과 배연설비로부터 유도되는 환기력의 방향이 동일하기 때문에 교통환기력을 유효하게 이용할 수 있는 반면 외부 자연풍의 영향을 크게 받고, 터널 중간부에 배기를 하지 않는 경우 터널 출구부에 도달할수록 오염물질의 농도가 증가되는 단점을 지니고 있다. 횡류식 배연방식은 터널내에 풍도 및 덕트를 종방향으로 설치하여 급기 또는 배기하는 방식으로 설치된 풍도 및 덕트에서 외부 신선공기를 공급하거나 오염된 공기를 배출시키는 방식으로 종류식 배연방식에 비해 원하는 지점의 오염물질 농도를 조절 할 수 있기 때문에 주로 연장이 긴 터널이나 특수한 형태의 터널 등에 주로 적용된다. 하지만, 횡류식 배연방식은 풍도의 중간을 구획하여 급기 또는 배기를 수행함에 따라 터널 전단면에 급기 또는 배기가 되는 것이 아니라 터널의 절반 부분만 급기 또는 배기가 수행되는 단점을 지니고 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 횡류식 배연방식의 한계점을 조닝방식에 대하여 수치해석과 모형시험을 통해 제·배연효과를 분석하였으며, 기존 횡류식 배연방식과의 비교·검토를 통해 그 효율을 검증하고자 한다.