[논문]CFD를 이용한 객실 내 음이온 발생기 설치위치 결정

이주열; 박덕신; 정우성; 김동술

CFD를 이용한 객실 내 음이온 발생기 설치위치 결정
Determination of Installation Point for Negative-Ion Generator in Passenger Room using by CFD 원문보기

이주열 (한국철도기술연구원 철도환경ㆍ재료연구팀) , 박덕신 (한국철도기술연구원 철도환경ㆍ재료연구) , 정우성 (한국철도기술연구원 철도환경ㆍ재료연구) , 김동술 (경희대학교 환경ㆍ응용화학대학 대기오염연구실)

철도차량은 고속으로 운행되므로 승객의 안전을 위해 객실 창문의 개폐가 불가능하게 되어 있다. 객실은 전체가 밀폐되어 자연환기가 아닌 공조시스템만으로 공기 질이 조절 가능하다. 철도는 주로 장거리 승객이 이용하며, 다수의 승객은 한정된 공간에서 장시간 체류하면서 객실 내에서 발생되거나 외부에서 유입되는 각종 대기오염물질에 노출되고 있다. (중략)

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

최근 각종 연구결과에 의하면 음이온은 인간의 작업능률올 향상시키며, 기분과 정신상태를 호전시킨 다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 인체에 유익한 것으로 밝혀진 음이온의 객실 내 분포를 최적화하기 위해 현장계측으로 유동해석 입력 값을 설정하고, 객실올 대상으로 유동해석올 실시하였다. 그리고, 음 이온 발생기의 설치 위치를 결정한 후 Air Ion Counter로 검증을 반복하여 설치위치를 최적화하였다.

가설 설정

208번의 반복계산을 거쳤으며, 계산수렴에는 8시간정도 소요되었다. 유동해석에 사용된 상 용 코드인 Fluent에는 음이온을 모사 할 수 있는 기능이 없으므로 음이온은 음이온 발생기에서 발생되는 유동을 따라서 이동한다고 가정하였다. 객실 공조장치에서 발생하는 inlet 부분에서의 유속은 0.

제안 방법

또 다른 슬롯에 의해 유입된 공기는 승객이 앉은 좌석 쪽으로 향한 후 창문을 타고 내려오다가 중앙으로의 흐름을 보였으며, 일부 유입 공기는 선반 위에 작은 순환기류를 형성하는 것으로 보인다. 1차 유동해석결과를 근거로 천장배기구에서 떨어진 곳으로 음이온 발생기 설치 위치를 정했으며, 음이온 농도가 편중되는 것을 막기 위해 토출구 부분의 안내깃의 형상을 고려하여 유동해석을 실시했다. 토출구 6면 모두 45。 하향, 양 끝은 각각 양쪽으로 45。, 가운데 두면은 각각 양 끝으로 38。, 마지막으로 가운데 두면은 각각 15.
유동해석에서 음이온 발생기 안내 깃(guide vain)의 형상을 모사하기 위해 토출구 부분올 3면, 6면으로 각각 나누어 각각의 면마다 방향성올 부여하여 유동해석을 실시했다. 객실 내 음이온 농도 분포는 Air Ion Counter(Fisa Go.)를 사용하여 5분씩 각 지점에 대하여 3회 측정 후 평균치를 취하였다. 본 연구에서는 객실 내에 음이온 발생기를 설치하기 전에 몇 가지 시나리오를 준비해서 유동해석올 실시하고, 시제품올 제작하여 음이온 농도분포를 측정하여 설치위치를 최적화하였다.
본 연구에서는 인체에 유익한 것으로 밝혀진 음이온의 객실 내 분포를 최적화하기 위해 현장계측으로 유동해석 입력 값을 설정하고, 객실올 대상으로 유동해석올 실시하였다. 그리고, 음 이온 발생기의 설치 위치를 결정한 후 Air Ion Counter로 검증을 반복하여 설치위치를 최적화하였다.
양쪽으로 각 면에 방향성을 주어서 유동해석을 실시하였다. 배기 팬(exhaust fan)과 리턴 그릴(retium grill)에 의한 영향을 고려하여 음이온 발생기를 객실의 선반 위에 열차 진행 방향을 기준으로 3.2, 9.6, 14.9m의 위치에 엇갈리게 설치하였다. 유동해석 결과를 토대로 시제품을 설치하였으며, 그림 2에 계측된 음이온의 농도 분포를 3차원으로도식화하여 나타내었다.
)를 사용하여 5분씩 각 지점에 대하여 3회 측정 후 평균치를 취하였다. 본 연구에서는 객실 내에 음이온 발생기를 설치하기 전에 몇 가지 시나리오를 준비해서 유동해석올 실시하고, 시제품올 제작하여 음이온 농도분포를 측정하여 설치위치를 최적화하였다.
토출구 6면 모두 45。 하향, 양 끝은 각각 양쪽으로 45。, 가운데 두면은 각각 양 끝으로 38。, 마지막으로 가운데 두면은 각각 15. 양쪽으로 각 면에 방향성을 주어서 유동해석을 실시하였다. 배기 팬(exhaust fan)과 리턴 그릴(retium grill)에 의한 영향을 고려하여 음이온 발생기를 객실의 선반 위에 열차 진행 방향을 기준으로 3.
9m의 위치에 엇갈리게 설치하였다. 유동해석 결과를 토대로 시제품을 설치하였으며, 그림 2에 계측된 음이온의 농도 분포를 3차원으로도식화하여 나타내었다. 그림 2에서 음이온의 농도 분 포는 측정지점에 따라 다소 편차가 있지만 객실 내에 3대의 음이온 발생기를 설치할 경우 일정 농도 이상의 음이온 농도 분포를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
51 m/sec로, 음이온 발생기 토출부에서의 유속은 5 m/sec로 설정하였다. 유동해석에서 음이온 발생기 안내 깃(guide vain)의 형상을 모사하기 위해 토출구 부분올 3면, 6면으로 각각 나누어 각각의 면마다 방향성올 부여하여 유동해석을 실시했다. 객실 내 음이온 농도 분포는 Air Ion Counter(Fisa Go.

대상 데이터

모델링에는 직교좌표계를 사 용했으며, 계산격자는 tetrahetrali- 이용했다. 경계조건올 포함한 전체 계산 셀의 수는 약 230, 000개로 구성하였다. 208번의 반복계산을 거쳤으며, 계산수렴에는 8시간정도 소요되었다.

이론/모형

표 1에 새마올호 객실을 대상으로 한 유동해석 경계조건을 나타내었다. 모델링에는 직교좌표계를 사 용했으며, 계산격자는 tetrahetrali- 이용했다. 경계조건올 포함한 전체 계산 셀의 수는 약 230, 000개로 구성하였다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

CFD를 이용한 객실 내 음이온 발생기 설치위치 결정
Determination of Installation Point for Negative-Ion Generator in Passenger Room using by CFD 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

CFD를 이용한 객실 내 음이온 발생기 설치위치 결정 Determination of Installation Point for Negative-Ion Generator in Passenger Room using by CFD 원문보기

초록 AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

CFD를 이용한 객실 내 음이온 발생기 설치위치 결정
Determination of Installation Point for Negative-Ion Generator in Passenger Room using by CFD 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper