지하철 지하 구간 도상형태에 따른 터널 내 공기질 비교분석에 대한 연구 A study on the comparative analysis of air quality in tunnels according to road bed of underground section in subway tunnel원문보기
오늘날 지하철은 시민들의 주요한 대중교통수단이다. 지하철을 이용하는 시민이 증가함에 따라 지하철 환경과 실내공기질에 대한 관심과 연구도 증가하는 추세이다. 국내 지하역사는 안전사고 예방을 위하여 승강장 안전문 설치 사업을 진행하였으며, 부가적으로 승강장의 실내공기질 개선 효과를 거두었다. 하지만 승강장 안전문의 설치로 지하철 터널 내부의 공기질은 설치 이전보다 상대적으로 악화되었다. 환경부는 지하철 터널 내부의 미세먼지 저감 사업의 하나로 미세먼지 배출에 영향이 큰 것으로 추정되는 자갈 도상 구간을 단계적으로 콘크리트 도상으로 개량하는 사업을 추진하여 현재 많은 구간에서 개량 작업이 완료되었다. 그러나 도상의 개량 시 정량적인 개선효과에 대한 분석 결과 및 근거는 미약한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 도상의 특성이 잘 드러난 지점의 미세먼지(...
오늘날 지하철은 시민들의 주요한 대중교통수단이다. 지하철을 이용하는 시민이 증가함에 따라 지하철 환경과 실내공기질에 대한 관심과 연구도 증가하는 추세이다. 국내 지하역사는 안전사고 예방을 위하여 승강장 안전문 설치 사업을 진행하였으며, 부가적으로 승강장의 실내공기질 개선 효과를 거두었다. 하지만 승강장 안전문의 설치로 지하철 터널 내부의 공기질은 설치 이전보다 상대적으로 악화되었다. 환경부는 지하철 터널 내부의 미세먼지 저감 사업의 하나로 미세먼지 배출에 영향이 큰 것으로 추정되는 자갈 도상 구간을 단계적으로 콘크리트 도상으로 개량하는 사업을 추진하여 현재 많은 구간에서 개량 작업이 완료되었다. 그러나 도상의 개량 시 정량적인 개선효과에 대한 분석 결과 및 근거는 미약한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 도상의 특성이 잘 드러난 지점의 미세먼지(PM2.5) 성분을 비교·분석하여 자갈 도상을 콘크리트 도상으로 개량할 시 미세먼지 저감 효과를 정량화하였다. 자갈 도상 및 콘크리트 도상의 미세먼지를 비교·분석한 결과, 미세먼지를 이루고 있는 각 성분은 전반적으로 자갈 도상에서 더 높은 농도를 보였다. 두 도상 간 농도차를 성분별로 비교해 본 결과, 금속 성분 중 Fe 성분이 현저히 높았다. 두 도상 간 농도비를 비교해 본 결과, 이온 성분 중 Ca2+ 과 Mg2+의 값이 가장 높았다. 이 두 가지 성분은 자갈의 주요 구성성분이며, 자갈 도상을 콘크리트 도상으로 개량할 시 미세먼지의 저감률이 가장 클 것으로 판단하였다. 입경별 분포 현황에 대한 비교·분석 결과, 상대적으로 자갈 도상에서는 작은 입자(0.3~0.65 ㎛)가 존재하고, 콘크리트 도상에서는 큰 입자(0.8~7.5 ㎛)가 분포하였다. 입자의 크기가 작을수록 사람의 폐에 침착할 확률이 더 높다는 연구결과가 있으므로(Kim, 2016), 상대적으로 더 작은 입자로 구성된 자갈 도상의 미세먼지는 인체 건강에 더욱 큰 영향을 미칠 것으로 사료된다. 지하철 터널 내부의 오염원은 PMF 모델링 결과를 바탕으로 총 5가지의 오염원으로 분류하였다. 그리고 각 오염원의 기여도를 평가하여 오염원 별 미세먼지의 농도에 대한 기여도를 산정하였다. 도상의 형태에 관한 오염원 및 Fe 관련 오염원의 기여도 평가에서 자갈 도상에서의 기여도가 더 높은 것으로 나타났다. 도상 간 미세먼지(PM2.5) 농도 비교·분석을 통하여 농도 차이의 원인 물질을 파악하고, 자갈 도상에서 발생하는 미세먼지가 더 많고 유해하다는 결론을 도출하였다. 또한 해당 측정지점과 유사한 특성을 가진 지점에 대하여 자갈 도상을 콘크리트 도상으로 개량할 시 미세먼지와 그 성분의 저감 효과를 정량화하였다.
오늘날 지하철은 시민들의 주요한 대중교통수단이다. 지하철을 이용하는 시민이 증가함에 따라 지하철 환경과 실내공기질에 대한 관심과 연구도 증가하는 추세이다. 국내 지하역사는 안전사고 예방을 위하여 승강장 안전문 설치 사업을 진행하였으며, 부가적으로 승강장의 실내공기질 개선 효과를 거두었다. 하지만 승강장 안전문의 설치로 지하철 터널 내부의 공기질은 설치 이전보다 상대적으로 악화되었다. 환경부는 지하철 터널 내부의 미세먼지 저감 사업의 하나로 미세먼지 배출에 영향이 큰 것으로 추정되는 자갈 도상 구간을 단계적으로 콘크리트 도상으로 개량하는 사업을 추진하여 현재 많은 구간에서 개량 작업이 완료되었다. 그러나 도상의 개량 시 정량적인 개선효과에 대한 분석 결과 및 근거는 미약한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 도상의 특성이 잘 드러난 지점의 미세먼지(PM2.5) 성분을 비교·분석하여 자갈 도상을 콘크리트 도상으로 개량할 시 미세먼지 저감 효과를 정량화하였다. 자갈 도상 및 콘크리트 도상의 미세먼지를 비교·분석한 결과, 미세먼지를 이루고 있는 각 성분은 전반적으로 자갈 도상에서 더 높은 농도를 보였다. 두 도상 간 농도차를 성분별로 비교해 본 결과, 금속 성분 중 Fe 성분이 현저히 높았다. 두 도상 간 농도비를 비교해 본 결과, 이온 성분 중 Ca2+ 과 Mg2+의 값이 가장 높았다. 이 두 가지 성분은 자갈의 주요 구성성분이며, 자갈 도상을 콘크리트 도상으로 개량할 시 미세먼지의 저감률이 가장 클 것으로 판단하였다. 입경별 분포 현황에 대한 비교·분석 결과, 상대적으로 자갈 도상에서는 작은 입자(0.3~0.65 ㎛)가 존재하고, 콘크리트 도상에서는 큰 입자(0.8~7.5 ㎛)가 분포하였다. 입자의 크기가 작을수록 사람의 폐에 침착할 확률이 더 높다는 연구결과가 있으므로(Kim, 2016), 상대적으로 더 작은 입자로 구성된 자갈 도상의 미세먼지는 인체 건강에 더욱 큰 영향을 미칠 것으로 사료된다. 지하철 터널 내부의 오염원은 PMF 모델링 결과를 바탕으로 총 5가지의 오염원으로 분류하였다. 그리고 각 오염원의 기여도를 평가하여 오염원 별 미세먼지의 농도에 대한 기여도를 산정하였다. 도상의 형태에 관한 오염원 및 Fe 관련 오염원의 기여도 평가에서 자갈 도상에서의 기여도가 더 높은 것으로 나타났다. 도상 간 미세먼지(PM2.5) 농도 비교·분석을 통하여 농도 차이의 원인 물질을 파악하고, 자갈 도상에서 발생하는 미세먼지가 더 많고 유해하다는 결론을 도출하였다. 또한 해당 측정지점과 유사한 특성을 가진 지점에 대하여 자갈 도상을 콘크리트 도상으로 개량할 시 미세먼지와 그 성분의 저감 효과를 정량화하였다.
Today, subway is the main public transport for citizens. As the number of citizens using subways increases, interest and research on indoor air quality of subway system are also increasing. The installation work about Platform Screen Door(PSD) was carried out in order to prevent accidents. Accor...
Today, subway is the main public transport for citizens. As the number of citizens using subways increases, interest and research on indoor air quality of subway system are also increasing. The installation work about Platform Screen Door(PSD) was carried out in order to prevent accidents. Accordingly, the indoor air quality of the platform was improved. However, the air quality inside the subway tunnel was relatively worse than before installation due to the installation of the PSD. The Ministry of Environment push ahead with promoting a project to improve ballast bed to concrete bed. But research about improving ballast bed to concrete bed in inadequate. Therefore, the effect of reduction was quantified by comparing and analyzing the compnents of PM2.5 for this study. As a result of comparing analysis, the concentration on components of PM2.5 in the ballast bed is higher than the concentration in the concrete bed. Among all components, the difference between the concentration of ballast bed and concrete bed is Fe components. As a result of comparing the concentration ratio between the ballast bed and concrete bed, Ca2+ and Mg2+ is the highest among the all components. This two components are one of the major constituents of gravel. As a result of comparison and analysis on the distribution of particle sizes, small particles (0.3 ~ 0.65 ㎛) were present in the ballast road and large particles (0.8 ~ 7.5 ㎛) were distributed in the concrete bed. There is a study that the smaller the particle size, the higher the probability of being deposited in the human lung (Kim, 2016). The pollutants in the subway tunnel were classified into five pollutants based on the PMF modeling results. The contribution of each pollutant to the concentration of PM2.5 was estimated by evaluating the contribution of each pollutant. By comparing and analyzing the PM2.5 concentration, the effect of reducing PM2.5 and its components was quantified when the ballast bed was improved to concrete bed.
Today, subway is the main public transport for citizens. As the number of citizens using subways increases, interest and research on indoor air quality of subway system are also increasing. The installation work about Platform Screen Door(PSD) was carried out in order to prevent accidents. Accordingly, the indoor air quality of the platform was improved. However, the air quality inside the subway tunnel was relatively worse than before installation due to the installation of the PSD. The Ministry of Environment push ahead with promoting a project to improve ballast bed to concrete bed. But research about improving ballast bed to concrete bed in inadequate. Therefore, the effect of reduction was quantified by comparing and analyzing the compnents of PM2.5 for this study. As a result of comparing analysis, the concentration on components of PM2.5 in the ballast bed is higher than the concentration in the concrete bed. Among all components, the difference between the concentration of ballast bed and concrete bed is Fe components. As a result of comparing the concentration ratio between the ballast bed and concrete bed, Ca2+ and Mg2+ is the highest among the all components. This two components are one of the major constituents of gravel. As a result of comparison and analysis on the distribution of particle sizes, small particles (0.3 ~ 0.65 ㎛) were present in the ballast road and large particles (0.8 ~ 7.5 ㎛) were distributed in the concrete bed. There is a study that the smaller the particle size, the higher the probability of being deposited in the human lung (Kim, 2016). The pollutants in the subway tunnel were classified into five pollutants based on the PMF modeling results. The contribution of each pollutant to the concentration of PM2.5 was estimated by evaluating the contribution of each pollutant. By comparing and analyzing the PM2.5 concentration, the effect of reducing PM2.5 and its components was quantified when the ballast bed was improved to concrete bed.
주제어
#지하철 터널 구간 자갈 도상 콘크리트 도상 PM2.5 PMF(Positive Matrix Factorization)
학위논문 정보
저자
류성민
학위수여기관
서울시립대학교
학위구분
국내석사
학과
환경공학과
지도교수
이재영
발행연도
2018
총페이지
v, 61장
키워드
지하철 터널 구간 자갈 도상 콘크리트 도상 PM2.5 PMF(Positive Matrix Factorization)
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