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시뮬레이션 분석을 통한 반사거울 시스템의 터널 적용성 연구
A study on applicability of mirror reflector system in tunnel using simulation 원문보기

한국터널지하공간학회논문집 = Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, v.13 no.5, 2011년, pp.371 - 383  

이범석 (썬앤라이트 기술연구소) ,  이근일 (썬앤라이트 기술연구소) ,  정인영 (썬앤라이트 기술연구소)

초록
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터널은 밝기가 급변하는 공간으로 운전자의 안전을 위해 조도의 확보가 중요하고, 터널의 조명설비는 주간과 야간에 모두 운영되고 있어 많은 전기 에너지가 소비되고 있다. 따라서 본 연구는 주간에 터널의 자연채광을 효율적으로 이용하여 에너지를 절약할 수 있는 방안으로 RADIANCE 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 자연채광 반사거울 시스템의 채광 성능을 평가해 보았다. 프로그램을 사용하여 바(bar)형식과 폴(pole)형식으로 구분하여 벽면과 바닥면으로 주광을 유입한 결과 터널입구부로부터 20 m에서 바형식의 형태가 터널내부의 높은 조도를 확보하는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

It is important to secure illumination for the driver's safety because the tunnel is a space for changing brightness quickly, and lighting fixtures of the tunnel have consumed a lot of electric lighting energy for operating in both the daytime and at night. This study aims to evaluate daylighting pe...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 3차선 도로 터널의 입구에서 일정간격 떨어진 곳에 반사거울을 설치하여 반사된 빛이 터널 안쪽에서 어느 정도의 조도 향상에 기여하고 운전자로 하여금 시각적 쾌적성을 어느 정도 유지하는지에 대한 분석을 함에 그 목적이 있다.
  • 시뮬레이션 결과를 기초로 반사거울 시스템을 실제 폐터널에 적용하고 설치형식별・설치높이별・이격거리별 조도 및 휘도에 대한 터널 내 채광성능을 평가하여 터널에 적용 가능한 최적의 반사거울 시스템을 제안하고자 한다.
  • 그림 18과 같이 터널입구로부터 내부방향으로 20 m 지점에서 각 차선별 운전자가 차량내부에서 느낄 수 있는 시각적 눈부심을 형상화 하였다. 실제의 눈부심 현상(글레어)은 주변과의 휘도 차이가 클수록, 즉 휘도비가 1:10 이상일 경우 발생하지만, 본 연구의 시각적 눈부심 분석의 경우는 시뮬레이션을 통한 차량내부의 밝기 차이에 의해 눈부심이 발생이 가능한 지점을 예측해 보는데 그 목적이 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
터널 내부 조명의 필요성은? 터널의 조명은 주간과 야간에 걸쳐 터널 내 도로에서 차량의 교통수송이 설계주행속도로 안전하게 통과하기 위한 것으로 차량을 운전할 경우에는 운전자의 눈에 보이는 주위의 상황을 모두 알아야 하므로 터널 내부를 조명함으로써 차량의 운전자에게 주위의 상황을 알리고 안전하게 주행할 수 있도록 충분한 밝기를 제공해 주어야 한다.
주간에 도로를 주행하는 차량이 터널에 진입하면 블랙홀 현상이 나타나는 이유는? 일조가 강한 주간에 도로를 주행하는 차량이 터널에 진입하면 운전자의 눈은 야외휘도에 순응되어 있는 상태로 터널에 접근하기 때문에 터널내부가 모두 암흑으로 보이는 블랙홀 현상이 발생한다. 운전자가 주간의 3,000 ~ 6,000 cd/m2의 밝은 야외도로에서 2 ~ 10 cd/m2의 어두운 터널 내부로 진입함에 따라 선행하는 차량을 포함한 내부의 물체가 일정시간 동안 잘 구분되지 않는다.
터널 진입 시 나타나는 블랙홀 현상을 극복하기 위해 어떤 조명을 설치하는가? 운전자가 주간의 3,000 ~ 6,000 cd/m2의 밝은 야외도로에서 2 ~ 10 cd/m2의 어두운 터널 내부로 진입함에 따라 선행하는 차량을 포함한 내부의 물체가 일정시간 동안 잘 구분되지 않는다. 입구부 조명은 이와 같이 운전자가 주간에 터널 진입 초기시점에 겪는 암순응 과정에 도움을 줄 수 있도록 하기 위함이다(이영규, 2007).
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참고문헌 (6)

  1. 서성기(2003), "터널조명 실태조사 및 개선방안에 관한 연구", 전남대학교 석사학위논문. 

  2. 이영규(2007), "터널 입구부 카운터빔조명의 효과에 대한 시뮬레이션 연구", 한국터널공학회논문집, 제9권, 제4호, pp. 377-385. 

  3. 이영규(2007), "화이트홀 현상이 있는 터널출구에서 운전자 시인도 향상을 위한 프로빔조명에 대한 시뮬레이션 연구", 한국터널공학회논문집, 제9권, 제1호, pp. 29-36. 

  4. 이은풍(2006), "터널조명시스템에서의 에너지절약을 위한 기법연구", 한국터널지하공간학회논문집, 제8권, 제4호, pp. 85-98. 

  5. 조명학회(2010), 박한종, 이도희, "조명핸드북". 

  6. 한국터널공학회(2009), "터널 설계기준 해설서". 

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