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네트워크형 지하 도로터널 분기부에서의 환기효율 향상방안에 대한 실험적 연구
Experimental study of improvement of ventilation efficiency at intersection in network-form underground road tunnel 원문보기

한국터널지하공간학회논문집 = Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, v.14 no.2, 2012년, pp.107 - 116  

이호석 ((주)비엔텍아이엔씨) ,  홍기혁 ((주)비엔텍아이엔씨) ,  최창림 ((주)삼보기술단) ,  강명구 (대림산업) ,  임재범 (대림산업) ,  문홍표 (대림산업)

초록
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네트워크형 도로터널 내 분기부 구조물과 제트팬에 의한 분기 환기효율 분석하고자 실제 도로터널을 1/45로 축소하여 실험을 수행하였다. 차량이 주행할 때 발생하는 교통관성력을 적용하기 위해 블로워 팬를 사용하여 축소모형 터널내 기류를 형성하였고, 터널의 국부적인 위치에서 속도를 측정하여 분기 효율을 연구하였다. 구조물의 특징으로 발생되는 환기 저감을 개선하기 위해 제트팬을 설치하여 터널 내 환기 효율을 최적화하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The experiment was performed to analyze the intersectional ventilation efficiency by intersection structure and Jet Fan in network-form road tunnel. For this, the size of real road tunnel was reduced by 1/45. To apply traffic inertia force when driving, blower fan was used to form an airflow in mode...

주제어

#지하 도로터널   #격벽   #제트팬   #환기 성능  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그 중에 자동차에서 발생되는 오염물질이 분기부 공간 급확대로 인하여 터널내부에 퇴적될수 있는데 이러한 오염물질 퇴적은 운전자의 시야 및 건강상의 문제점을 야기시킬 수 있기 때문에 터널 환기가 중요하다. 그러므로 본 연구는 설계된 네트워크형 도로터널의 분기부 구조물에 대한 환기 분기비를 분석하고 능동적 제어 가능한 제트팬을 사용하여 환기 효율을 최적화하고자 한다(신현준, 1996; 이창우, 2002; 권오상, 2006).

가설 설정

  • 터널 내부 교통관성력에 의한 기류를 파악하여 분기효율을 분석하고자 정확도 ±5%의 dwyer사의 열선유속계 7개를 사용하여 그림4와 같이 국부적인 위치에서 유속을 측정하였다. 본 실험 모형은 터널의 단면적이 비교적 작으므로 터널 평균유속을 측정하기에 제약이 따르므로 불가피하게 터널 단면 중앙부분의 유속을 평균유속으로 가정하였다. 또한 차량에서 발생되는 교통관성력에 의한 기류는 축소모형의 경우 차량 이동 모사가 어렵기 때문에 본선터널 끝단에 연결된 블로워 팬을 이용하였고 램프터널과 본선램프터널의 분기 환기효율 개선을 위해 분기터널에 설치되어 있는 제트팬 2개를 이용하여 최적의 분기 환기효율을 제시하였다(안종환, 2001).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
네트워크형 지하 도로터널이란? 이러한 단점을 극복하고자 최근에는 도로시스템 구축 시 발생하는 사회ㆍ경제적 비용이 상대적으로 저렴하고 다른 기반 시설과 중복되지 않는 범위에서 건설 가능한 네트워크형 지하 도로 터널이 새로운 대안으로 떠오르고 있는 추세이다. 네트워크형 지하 도로터널이란, 지상의 극심한 차량정체의 해결책으로 주요도심지역을 지하공간으로 만들어 서로 네트워크 방식으로 연결하는 지하터널을 말한다. 국외의 네트워크형 도로터널 사례는 스웨덴 # 터널과 호주 Clem Jones 터널이 대표적인 경우이다.
자동차 전용도로의 문제점은? 이를 해결하는 대안으로 자동차 전용도로가 많이 주목받고 있지만, 대도시 시가지 도로망 건설시 이미 기존에 있는 기반시설과의 연계 문제와 특히 용지 취득시 발생하는 경제적 비용을 무시할 수 없다. 이러한 단점을 극복하고자 최근에는 도로시스템 구축 시 발생하는 사회ㆍ경제적 비용이 상대적으로 저렴하고 다른 기반 시설과 중복되지 않는 범위에서 건설 가능한 네트워크형 지하 도로 터널이 새로운 대안으로 떠오르고 있는 추세이다.
자동차 전용도로의 문제점을 극복하기 위한 대안은? 이를 해결하는 대안으로 자동차 전용도로가 많이 주목받고 있지만, 대도시 시가지 도로망 건설시 이미 기존에 있는 기반시설과의 연계 문제와 특히 용지 취득시 발생하는 경제적 비용을 무시할 수 없다. 이러한 단점을 극복하고자 최근에는 도로시스템 구축 시 발생하는 사회ㆍ경제적 비용이 상대적으로 저렴하고 다른 기반 시설과 중복되지 않는 범위에서 건설 가능한 네트워크형 지하 도로 터널이 새로운 대안으로 떠오르고 있는 추세이다. 네트워크형 지하 도로터널이란, 지상의 극심한 차량정체의 해결책으로 주요도심지역을 지하공간으로 만들어 서로 네트워크 방식으로 연결하는 지하터널을 말한다.
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참고문헌 (14)

  1. 강기훈, 한화택 (2002), "도로터널 내 환기갱 주위의 단락 및 우회유동 특성", 대한설비공학회 2002 하계학술발표대회 논문집, pp. 706-711. 

  2. 권오상, 윤찬훈, 윤성욱, 김진 (2006), "제트팬 설치간격과 재유입 현상 분석을 위한 모형실험", 한국터널지하공간학회 논문집, 제8권 제4호(2006. 12), pp. 335-344. 

  3. 김남영, 김효규 (2001), "장대터널 환기 설계 기준에 관한 기초 연구", 대한설비공학회 하계학술발표회 논문집, pp. 774-778. 

  4. 김세환, 최창림, 한석희, 이계화, 최연식, 석재덕 (2011), "도심지 분기터널의 안정성 평가에 관한 설계 사례", 한국암반공학회, 추계 총회 및 창립 30주년 기념 심포지엄, pp. 275-279. 

  5. 김정엽, 신현준 (2009), "터널에서 차량의 운행에 의해 생성되는 비정상 유동에 대한 실험적 연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 제11권 제4호(2009. 12), pp. 411-417. 

  6. 남상진, 조창영 (2008), "국내 도로터널 환기설비 설계의 문제점 및 개선방향", 설비/공조.냉동.위생 10월호 

  7. 류재홍, 유용호, 김진 (2003), "도로터널 제트팬 모형 실험", 설비공학논문집, 제15권, 제8호, pp. 630-640. 

    원문보기 상세보기

  8. 박시형, 이석원 (2004), "터널 모형실험에 대한 상사성 이론정립에 대한 연구", 한국터널지하공간학회 논문집 제6권 제2호(2004. 6), pp. 161-169. 

  9. 신현준, 김정엽 (1996), "종류식 터널환기방식에 관한 수치해석적 연구", 공기조화 냉동공학회, 창립 25주년 기념 하계학술발표 논문집, pp. 381-386. 

  10. 안종환, 김종식, 강신형, 이진호 (2001), "장대터널 내 제트팬 위치에 다른 환기해석", 공기조화냉동공학회 하계학술발표회 논문집, pp. 1180-1185. 

  11. 윤순현, 외 5명 공역 (2010), 유체역학, 제6판, 교보문고. 

  12. 이창우 (2002), "도로터널 환기관련 연구동향", 터널과 지하공간, 한국암반공학회, Vol. 12, No. 3, pp. 152-157. 

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  13. 조형제, 백종훈 (2011), "도로터널의 환기시스템", 설비저널, 제40권 제4호, 4월호 

    원문보기 상세보기

  14. 조형제, 이원기, 여인철, 민대기 (2010), "장대 도로터널의 환기시스템", 대한설비공학회, 동계학술발표회 논문집, pp. 491-497. 

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