대심도 장대 철도터널의 화재·제연 실험설계 및 수행 I

Design and Conduct of Fire and Smoke-Control Tests in Very Long and Deep Tunnels -Focused on Design Fire and Smoke-Control Test

최근에 철도터널의 연장이 길어지며 깊이 설치되어 있는 경향을 보이고 있으며, 이에 따라 철도터널의 화재위험성이 증가하고 있다. 도로터널과 달리 일반적인 철도터널의 경우 기존에는 화재가 발생하였을 경우에 화재연기를 제어하기 위한 송풍기가 설치되어 있지 않으나, 최근에 건설되는 대심도 장대터널의 경우 화재 발생시 화재연기를 제어하기 위한 송풍기가 설치되고 있다. 본 논문에서는 대심도 장대 철도터널에서 화재실험을 수행을 위한 터널 자연기류 사전측정 및 필요한 다양한 장치들의 설계 내용에 대해서 다룬다. 실험 수행을 위하여 철도터널 내에서 발생할 수 있는 철도차량의 화재규모를 고려하여 실제 운행되는 터널에 설치할 수 있는 타당한 화원을 제시하였다. 또한 터널 내에 설치되어 있는 전차선을 보호하기 위한 전차선 보호대를 도입하였으며, 화원 및 연기의 거동 특성을 파악하기 위한 열전대, 풍속계 및 연기농도계 등의 배치를 설계하였다. 후속 논문에서는 본 논문에서 설계된 장대철도터널 화재 및 제연설계를 토대로 고속철도 터널에서의 실험 결과를 분석할 예정이다.

In recent years, railway tunnels have been prolonged and installed in depth, and the risk of fire in railway tunnels is increasing. Unlike road tunnels, in general railway tunnels, there is no mechanical fan to control the fire smoke when a fire occurs. Recently, a long and very deep tunnel is installed with mechanical fans to control the smoke in case of a fire. This paper deals with the preliminary measurement of the natural airflow of the tunnel for the fire test in a high-speed railway tunnel and the design contents of various devices required. Considering the fire size of the railway car which can occur in the railroad tunnel, a suitable fire source which can be installed in the actual running tunnel was designed. We have introduced a catenary line guards to protect the lines installed in the tunnels, and arranged the arrangements of thermocouples, anemometers and smoke density meters to understand the behavior of the fireplaces and smoke. In the succeeding paper, we will analyze the experimental results in the high-speed railway tunnels based on the design of the long railway tunnel fire and smoke design designed in this paper.