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수도권 전동차 객실 $CO_2$농도관측을 통한 자연환기효과 해석
Analysis of Natural Ventilation Effect of Seoul Metropolitan Subway by Monitoring Indoor $CO_2$ Concentrations 원문보기

한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집, 2007 Nov. 08, 2007년, pp.965 - 968  

권순박 (한국철도기술연구원) ,  조영민 (한국철도기술연구원) ,  박덕신 (한국철도기술연구원) ,  박은영 (한국과학기술연합대학원 대학교) ,  김세영 (한국철도기술연구원) ,  정미영 (한국철도기술연구원)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Two major parameters, i.e. carbon dioxide ($CO_2$) and particulate matters smaller than $10{\mu}m\;(PM_{10})$, were selected as the index pollutants in managing indoor air quality. The former pollutant, $CO_2$, is the index that shows the ventilation status and is ex...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 아직까지 자연환기에 대한 정량적 연구결과는 보고되지 않았다. 본 연구에서는 자연 환기효과를 정량적으로 분석하기 위하여, 객실 CO2농도 변화에 주목하였다. 즉, CO2농도가 탑승객수에 비례하여 증가하고, 차체의 빈틈과 출입문의 개폐 등에 따른 자연환기효과에 의하여 감소한다는 기본적 사실을 바탕으로 객실 CO2농도 변화 예측식을 개발하였다.

가설 설정

  • 018m3/h과 유사한 수준이다. 정차역간 평균 이동시간(t)은 150초로 가정하였으며, 객실의 유효부피는 lOOn?으로 설정하였다. 이는 통상적 도시철도 차량의 재원인 길이 19m, 폭 3m, 높이 2.
  • 승객의 평균 부피는 인체의 밀도를 lOOOkg/n?으로 가정하여 평균체중 60kg을 이용하여 산정하였으며, 배경 CO2농도 실내외에서 모두 500ppm으로 가정하였다. 강제환기가 이루어지지 않는 전동차가 150초 정차 간격으로 운행하는 것으로 가정하였으며, 이때 전동차에 100명의 승객이 탑승하고 있는 경우 그림 1과 같은 결과를 예측할 수 있다. 출입문이 열렸을 때, 객실 내 CO2가 저감되지 않는 경우 즉 D=0인경우 CO2 농도는 1000초가 지나면서 5,000ppm을 초과하게 된다.
  • 객실의 강제환기가 이루어질 경우 실내 CO2농도는 외기 CO2농도와 환기유량에 따라 결정된다. 객실내의 국부적 CO2농도차가 존재하지 않고, 승객의 객차 간 이동에 따른 탑승인원 변화는 탑승객수 산정에서 제외하였으며, 외기의 CO2농도는 일정하다고 가정하였다. 강제환기가 이루어지지 않는 객실에서 차체빈틈에 의한 자연환기 효과와 출입문 개폐를 통한 환기효과에 의한 CO2농도 저감률 변수(dilution factor; D)를 도입하면, 다음과 같이 1번째 정차역에서 CO2, i 농도에 관한 식을 유도할 수 있다.
  • 5m3)에서 좌석 등의 내장재 부피를 제외한 대략적 수치이다. 승객의 평균 부피는 인체의 밀도를 lOOOkg/n?으로 가정하여 평균체중 60kg을 이용하여 산정하였으며, 배경 CO2농도 실내외에서 모두 500ppm으로 가정하였다. 강제환기가 이루어지지 않는 전동차가 150초 정차 간격으로 운행하는 것으로 가정하였으며, 이때 전동차에 100명의 승객이 탑승하고 있는 경우 그림 1과 같은 결과를 예측할 수 있다.
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