[국내논문]터널구간 운행시 KTX HVAC-여압장치 작동에 따른 $CO_2$와 PM10 변화연구 A Study on $CO_2$ and PM10 Changes by Operation of KTX HVAC-Pressurization Equipment in Tunnel Sections원문보기
환경부는 2006년 12월에 ${\ulcorner}$대중교통수단 실내공기질 관리 가이드라인${\lrcorner}$을 마련하였다. 관리항목으로 이산화탄소$(CO_2)$와 미세먼지(PM10)에 대해 각각 Level 1(평상시)과 Level 2(혼잡시)고 가이드라인을 제시하였다. 이에 따라 현재는 법적 기준이 아니지만, 열차와 전동차에 대해 실내공기질 관리가 필요하게 되었다. KTX는 터널 진입시 발생하는 고압의 압력파로 인한 이명현상을 방지하기 위해 여압장치가 설치되어 있다. 외부 신선공기는 플랩의 작동에 의해 공기 순환이 이루어진다. 본 연구는 2008년까지 진행되고 있는 코레일 기본연구과제로, 2006년 7월에 KTX가 운행하는 경부선(서울-부산)과 호남선(용산-목포)을 대상으로 실내공기청정도를 측정하였다. 터널구간에서 KTX 여압장치 작동에 따른 실내공기질 변화를 측정하고, KTX ATESS 레코더 기록파일과 비교 분석하였다. 측정결과 미세먼지 농도는 환경부 가이드라인에 매우 양호하였고, 이산화탄소 농도는 터널 일부구간으로 옥산-오탄, 고등-휴대, 개착-일직 터널에서 변화가 있지만, KTX 객실 공기청정도는 환경부에서 제시하고 있는 가이드라인에 만족한 수준으로 나타났다.
환경부는 2006년 12월에 ${\ulcorner}$대중교통수단 실내공기질 관리 가이드라인${\lrcorner}$을 마련하였다. 관리항목으로 이산화탄소$(CO_2)$와 미세먼지(PM10)에 대해 각각 Level 1(평상시)과 Level 2(혼잡시)고 가이드라인을 제시하였다. 이에 따라 현재는 법적 기준이 아니지만, 열차와 전동차에 대해 실내공기질 관리가 필요하게 되었다. KTX는 터널 진입시 발생하는 고압의 압력파로 인한 이명현상을 방지하기 위해 여압장치가 설치되어 있다. 외부 신선공기는 플랩의 작동에 의해 공기 순환이 이루어진다. 본 연구는 2008년까지 진행되고 있는 코레일 기본연구과제로, 2006년 7월에 KTX가 운행하는 경부선(서울-부산)과 호남선(용산-목포)을 대상으로 실내공기청정도를 측정하였다. 터널구간에서 KTX 여압장치 작동에 따른 실내공기질 변화를 측정하고, KTX ATESS 레코더 기록파일과 비교 분석하였다. 측정결과 미세먼지 농도는 환경부 가이드라인에 매우 양호하였고, 이산화탄소 농도는 터널 일부구간으로 옥산-오탄, 고등-휴대, 개착-일직 터널에서 변화가 있지만, KTX 객실 공기청정도는 환경부에서 제시하고 있는 가이드라인에 만족한 수준으로 나타났다.
The Ministry of Environment established a guide line in December 2006, "Indoor Air Quality Management guidelines in Public Facilities." As the items of the guideline, $CO_2$ (Carbon dioxide) and PM10 (particulate matter) is shown to Level 1 and 2. Therefore trains and subways are included...
The Ministry of Environment established a guide line in December 2006, "Indoor Air Quality Management guidelines in Public Facilities." As the items of the guideline, $CO_2$ (Carbon dioxide) and PM10 (particulate matter) is shown to Level 1 and 2. Therefore trains and subways are included. There are a lot of tunnels by the lay of mountains on KTX (Korean Train Express) service. HVAC (Heating Ventilating and Air-conditioning)-pressurization equipment on KTX is various functioning flaps blocking outside pressure waves. At that time, the fresh air is blocked by flap operation and the air is circulated by return air. In this study, we measured the time series of $CO_2$ and PM10 concentrations in the KTX passenger cabin during the train service of Gyongbu line (Seoul-Busan) and Honan line (Yongsan-Mokpo) from July 2006. Also, analyzed the air quality by operation of KTX HVAC-pressurization equipment in tunnel passing point. As a result, PM10 concentration was totally lower than the regulation values. However, $CO_2$ was highly correlated with several tunnels, such as Oksan-Otan, Godeung-Hyudae and Gaechak-Iijik tunnel. but, the indoor air quality of KTX train have been proved satisfy the recommendation the Ministry of Environment guidelines.
The Ministry of Environment established a guide line in December 2006, "Indoor Air Quality Management guidelines in Public Facilities." As the items of the guideline, $CO_2$ (Carbon dioxide) and PM10 (particulate matter) is shown to Level 1 and 2. Therefore trains and subways are included. There are a lot of tunnels by the lay of mountains on KTX (Korean Train Express) service. HVAC (Heating Ventilating and Air-conditioning)-pressurization equipment on KTX is various functioning flaps blocking outside pressure waves. At that time, the fresh air is blocked by flap operation and the air is circulated by return air. In this study, we measured the time series of $CO_2$ and PM10 concentrations in the KTX passenger cabin during the train service of Gyongbu line (Seoul-Busan) and Honan line (Yongsan-Mokpo) from July 2006. Also, analyzed the air quality by operation of KTX HVAC-pressurization equipment in tunnel passing point. As a result, PM10 concentration was totally lower than the regulation values. However, $CO_2$ was highly correlated with several tunnels, such as Oksan-Otan, Godeung-Hyudae and Gaechak-Iijik tunnel. but, the indoor air quality of KTX train have been proved satisfy the recommendation the Ministry of Environment guidelines.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
제안 방법
하지만 KTX 운행 중 운행속도와 터널통과속도, 신호 차량조건 등 장애가 발생시 터널지점이 다를 수 있어서 정확한 터널지점을 밝히기는 힘들었다. 따라서 본 연구에서는 KTX 동력차에 위치한 ATESS의 레코더 기록 파일(열차속발견된 신호 열차상태 등)을 분석하였고 KTX 운행키로 보정은 차륜휠 보정치에 따라 적게는 l~2km, 많게는 5 km까지도 차이가 날 수 있으므로 운행구간 총거리 차이에서 킬로미터당 오차와 ATESS기록 파일 시간체크 시점을 비교하여실제주행키로를 계산하여 오차가 1km내외가 되도록 하였다. KTX가 터널구간을 운행시 HVAC-여압장치 작동으로 HVAC 운전은 정상적으로 운전이 되지만, 한편으로는 외부 신선 공기공급이 차단되므S, KTX의 ATESS 기록파일을 통하여 여압장치 작동에 따른 터널구간의 어느 지점에서 CO2와 PM10 의 농도 변화에 영향을 미치는지 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 KTX 동력차에 위치한 ATESS의 레코더 기록 파일(열차속발견된 신호 열차상태 등)을 분석하였고 KTX 운행키로 보정은 차륜휠 보정치에 따라 적게는 l~2km, 많게는 5 km까지도 차이가 날 수 있으므로 운행구간 총거리 차이에서 킬로미터당 오차와 ATESS기록 파일 시간체크 시점을 비교하여실제주행키로를 계산하여 오차가 1km내외가 되도록 하였다. KTX가 터널구간을 운행시 HVAC-여압장치 작동으로 HVAC 운전은 정상적으로 운전이 되지만, 한편으로는 외부 신선 공기공급이 차단되므S, KTX의 ATESS 기록파일을 통하여 여압장치 작동에 따른 터널구간의 어느 지점에서 CO2와 PM10 의 농도 변화에 영향을 미치는지 분석하였다.
또한 터널구간 운행시 KTX HVAC-여압장치 작동으로 CO와 PM10의 농도변화를 KTX ATESS파일의 실제주행키로를 적용하여 터널지점을 확인하였고, 특히 환경부 가이드라인 CO2농도(2,000ppm) 기준치를 초과하는 터널 지점을 분석하였다.
대상 데이터
3 및 Table 3과 같다. 2006년 7월18일~7월19일(경부선, 서울。부산), 7월24일 ~7월25일(호남선, 용산-목포)에 00호 객차 객실 중간지점인 가족동반석에 설치하였다. 7월25일 상행선은 승차 인원수가 적어 운행시를 달리하여 측정하였다[5-8].
7월25일 상행선은 승차 인원수가 적어 운행시를 달리하여 측정하였다[5-8]. 측정기기는 Fig. 3과 같이 이산화탄소(CC)2)는 IAQ monitor(model : IQ410, 미국 Wolfsence)로 미세먼지(PM10)은 Dust monitor(model : 1108, 독일 Grimm)의 장비를 사용하였다.
KTX 경부선(서울-부산)과 호남선(용산-목포)을 대상으로 2006년 7월18일-19일, 7월24일-25일 실내 공기청정도를 측정하였다. 또한 터널구간 운행시 KTX HVAC-여압장치 작동으로 CO와 PM10의 농도변화를 KTX ATESS파일의 실제주행키로를 적용하여 터널지점을 확인하였고, 특히 환경부 가이드라인 CO2농도(2,000ppm) 기준치를 초과하는 터널 지점을 분석하였다.
성능/효과
C6농도측정 1회 운행 평균치 중에서 최고 기록치를 보면, 경부선은 7월18일 상행선에서 l, 452ppm으로 가이드라인에 72%, 호남선은 7월24일 상행선에서 l, 012ppm으로 가이드라인에 50%수준으로 조사되었다. 반면에 PM10농도는 경부선은 7월18일 하행선에서 14ug/m3으로 가이드라인(150"g/irf) 에 9%, 호남선은 7월25일 하행선에서 33ug/m3으로 가이드라인에 22%수준으로 조사되었다.
따라서 PM10농도는 경부선과 호남선 모두 가이드라인에 매우 낮은 수치로 양호하였다. 다만, 서울역에서 부산역까지 운행하는 경부선으로 하행선보다는 상행선의 터널이 연속되거나 장대터널구간인 옥산-오탄터널, 고등-휴대터널, 개착 1-일직터널에서 CO2농도 변화가있음을 알 수 있었다. 이는 장대터널과 터널 연속구간 운행시 KTX-여압장치 작동에 따른 신선 플랩이 닫히고, 이에 따른외부의 신선공기 유입이 적어져 승객 인원수에 비례하여 CO2 가 증가 하였다.
후속연구
이는 장대터널과 터널 연속구간 운행시 KTX-여압장치 작동에 따른 신선 플랩이 닫히고, 이에 따른외부의 신선공기 유입이 적어져 승객 인원수에 비례하여 CO2 가 증가 하였다. 향후 본 연구는 KTX, 새마을호 무궁화호와전동차를 대상으로 환경부에서 제시하고 있는 혼잡시에 실내공기청정도 측정을 계속 진행할 계획이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.