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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 지하철 객실 공기질을 예측할 수 있는 해석모델을 개발하고, 향후 객실용 공기정화장치 등이 개발될 경우 공기정화효과를 사전에 예측하고자 한다. 또한, 개발된 모델을 이용하여 외부 오염물질의 유입방식에 따른 객실내 분포특성을 예측하고, 승객의 호흡과 재채기 등 인체활동에 의해 발생되는 오염물질의 유동특성을 예측하는데 활용하고자 한다.
- 최근 수도권 도시철도 지하역사 승강장에 설치완료된 승강장스크린도어(platform screen door)로 인해, 승강장과 대합실의 공기질 개선효과가 나타나고 있으나, 상대적으로 터널내 오염은 악화될 것으로 예상되어 터널구간을 주로 운행하는 지하철 객실 공기질 악화문제가 제기 되고 있다. 이에 본 연구에서는 지하철 객실 공기질을 예측할 수 있는 해석모델을 개발하고, 향후 객실용 공기정화장치 등이 개발될 경우 공기정화효과를 사전에 예측하고자 한다. 또한, 개발된 모델을 이용하여 외부 오염물질의 유입방식에 따른 객실내 분포특성을 예측하고, 승객의 호흡과 재채기 등 인체활동에 의해 발생되는 오염물질의 유동특성을 예측하는데 활용하고자 한다.
가설 설정
- 객실 내부의 미세먼지 이동경로를 예측하기 위하여 입자추적기법(lagrangian particle tracking)과 additional variable을 이용하여 입자의 거동과 분포 특성분석을 수행하였다. 입자추적기법은 입자의 양이 전체유동에 영향을 주지 않을 정도로 작다는 가정하에 one-way coupling 방식으로 해석하였다. 그림3은 천정부 냉기토출부(slit)를 통해 미세먼지가 유입되거나, 승객의 영향으로 발생하거나 혹은 출입문 개방을 통해 발생되는 미세먼지의 입자거동특성을 나타내고 있다.
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