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방풍벽에 의한 비산 먼지 저감 효과
The Effects of Windbreaks on Reduction of Suspended Particles 원문보기

대기 = Atmosphere, v.17 no.4, 2007년, pp.315 - 326  

송창근 (국립환경과학원 지구환경연구소) ,  김재진 (부경대학교 환경대기과학과) ,  송동웅 (상지대학교 환경공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The effects of windbreaks on the reduction of suspended particles are investigated using a computational fluid dynamics (CFD) model with the ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence closure scheme based on the renormalization group (RNG) theory. In the control experiment, the recirculation zon...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 바람에 의한 비산 먼지 발생량을 산정하여 방풍벽의 영향을 조사하였다. 향후, 건성 침적 효과를 고려하여 주변 기상 조건의 변화에 따른 비산먼지의 확산 특성을 분석하고자 한다.
  • 31 m s-1)보다 다소 높은 것으로 파악된다. 본 연구에서는 비산 먼지 확산 분석에 앞서서 야적파일의 마찰풍속을 조사하였다. 야적파일에 인접한 격자점의 풍속을 이용하고 풍속이 야적파일 경계면에서부터 로그규모로 증가한다고 가정하여 마찰풍속을 구하였다.
  • 본 연구에서는 시멘트 저장 시설에서 방풍벽 높이와 공극률 변화가 풍속 감소율과 비산 먼지 발생에 미치는 영향을 분석하고자 하며, 이를 통해 방풍벽 설치시 비산 먼지 저감 효율을 증진할 수 있는 가이드라인을 제시하고자 한다.
  • 본 연구에서는 충북 단양군 매포읍 매포리에 위치한 시멘트 공장의 야적파일에 대해 방풍벽 설치로 인한 시멘트 저장시설에서의 풍속의 변화와 비산 먼지 발생 저감 효과를 분석하였다. 이를 위하여 재규격화군 (Renormalization Group, RNG) 이론에 근거한 k-ε난류 종결 방법을 포함한 전산유체역학 모형을 사용하였다.

가설 설정

  • 이 경우의 마찰속도가 임계마찰속도보다 매우 작기 때문에 비산 먼지가 거의 발생하지 않는다. 본 연구에서는 임계마찰풍속을 0.32 m s-1로 설정하였고 바람에 의한 비산 먼지 발생이 하루에 한 번 일어난다고 가정하여 배출율을 계산하였다. Fig.
  • 본 연구에서는 비산 먼지 확산 분석에 앞서서 야적파일의 마찰풍속을 조사하였다. 야적파일에 인접한 격자점의 풍속을 이용하고 풍속이 야적파일 경계면에서부터 로그규모로 증가한다고 가정하여 마찰풍속을 구하였다. Fig.
  • 이 모형은 재규격화군 (Renormalization Group, RNG) 이론에 근거한 k-ε 난류 모형을 포함하며 벽면 함수를 이용한 경계 조건을 사용하였다. 이 모형은 3차원, 비정수, 비회전, 비압축 대기 흐름을 가정한다. 레이놀즈 평균한 지배 방정식계는 다음과 같이 표현할 수 있다.
  • u*, u*c는 각각 마찰속도와 임계마찰속도이다. 입자 크기 가중치는 입자의 크기에 따라 다른 값을 갖는데, 본 연구에서는 2.5 µm 이하의 작은 입자를 가정하였으며 이때의 입자 크기 가중치는 0.075이다. 김현구 (2005)에 의하면, 야적파일의 임계마찰풍속은 평균적으로 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비산 먼지 발생시설의 경우 적용되는 법의 기준은 무엇인가? 시멘트 제조업 등의 비산 먼지 발생시설의 경우 비산 먼지 발생 억제를 위한 시설의 필요 및 필요한 조치에 관한 엄격한 기준을 법으로 규정하고 있다 (대기환경보존법 제 43조). 특히, 야적으로 인한 비산 먼지 발생의 경우, 대기환경보존법 시행규칙에 야적물질의 최고 저장 높이의 1/3 이상의 방진벽을 설치하고, 최고 저장 높이의 1.25배 이상의 방진망 (막)을 설치할 것을 규정하는 등 엄격한 기준을 적용하고 있다.
제품 원료로 사용하기 위해 야적된 석탄가루, 석회가루, 모래 등은 무엇을 야기하는가? 제품 원료로 사용하기 위해 야적된 석탄가루, 석회가루, 모래 등은 바람에 의해 인근 지역으로 비산되면서 심각한 대기오염과 환경 문제를 야기할 수 있다. 또한, 경제적인 측면에서도 바람에 의한 재료 손실도 심각할 수 있다.
야적으로 인한 비산 먼지 발생억제를 위한 시설은 어떻게 구분되는가? 야적으로 인한 비산 먼지 발생억제를 위한 시설로는 크게 밀폐식 상옥시설, 방진, 방풍벽 시설로 구분할 수 있다. 밀폐식 상옥시설은 비산 먼지 배출을 근원적으로 차단하는 장점은 있으나 규모가 큰 경우 설치가 용이하지 않다는 점과 경제적 비용이 크다는 점 등으로 비교적 중/소규모의 시설에 적합한 방법이다.
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