교통환기력을 고려한 운영중 도로터널 제연설비성능검증 방안에 대한 연구

A Study on the Performance Verification Method of Road Tunnel Smoke Control Equipment during Operation considering Traffic Ventilation Power

도로터널에 설치되는 제연설비는 도로터널에서 발생 가능한 재해 중 터널 붕괴를 제외하고 가장 위험한 상황인 화재를 대비하기 위한 설비로써 화재 상황을 대처하기 위한 가장 근본적이고 기본적인 설비라 할 수 있다. 하지만, 도로터널에 설치된 제연설비는 터널 준공 당시 설치 이후 육안점검(조임 및 체결상태, 부식에 관한 육안체크 등) 및 기초적인 작동점검 등의 비교적 간단한 유지관리만 진행되고 있는 실정이다. 도로터널 제연설비의 성능검증과 관련된 사항은 현행 “도로터널 방재⋅환기시설 설치 및 관리지침”에 개정되어 신설되 었으나, 관련 규정에 의해 의무적으로 수행되어야 하는 사항임에도 불구하고 학술적인 연구가 상대적으로 미비하여 공학적인 접근에 따라 발생 가능한 사항을 분석하고 제도개선을 할 수 있는 연구가 필요한 것으로 분석된다. 본 연구에서는 운영중 도로터널의 풍속측정을 위해 시뮬레이션을 통한 평균풍속의 위치를 산정하였으며, 운영중 종류식 도로터널 제연설비의 성능검증을 수행하기 위하여 도로터널에 적용되고 있는 압력평형식을 기반으로 5가지에 대한 제연설비의 성능검증 방안을 제시하였으며, 8개 터널에 대한 실험 측정을 통해 도출된 제연설비의 성능검증 방안을 적용 및 결과분석을 통해 적정한 운영중 종류식 도로터널 제연설비의 성능검증 방안을 도출하였다. 본 연구에 따른 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 일방향 2차로 터널에서 평균풍속은 터널 바닥으로부터 높이방향 3 m의 중앙점을 기준으로 폭방향으로 4.3 m 이격된 위치에서 나타나는 것으로 분석되었다. 해당 위치는 실제 도로터널에서 유지관리를 위해 설치되는 공동구를 벗어나 최외곽측 주행차로의 중앙부근으로 판단된다. 2. 8개소의 운영중 도로터널에 실험 및 측정을 통해 도출된 5가지의 운영중 종류식 도로터널의 제연설비 성능검증 방안을 적용하고 분석하였다. 분석결과 운영중 종류식 도로터널에 적정한 검증방안은 풍속증가 에 따른 교통환기력의 감소효과를 제트팬 대당 승압력으로 고려한 방식이 적정한 것으로 판단되었다.