초록 ▼

지하철 객차 내부는 다중 이용 시설이지만 공기질에 대한 연구는 전무한 상태에서 본 연구는 시작되었다. 본 연구에서는 외국 실태 조사를 통해서 홍콩 메트로의 레벨 1 및 레벨 2의 객차 내 공기질 관리 규정을 국내에 처음으로 소개하였으며 환경부는 2007년부터 동일한 가이드라인을 준수할 것을 국내 관련 기관에 처음으로 권고하였다.
본 연구를 통해서 2개년도에 걸쳐 서울시 지하철 1호선$\sim$8호선의 모든 노선에서 출근 시간, 점심시간, 퇴근시간의 공기질을 측정하고 종합적으로 분석하였으며 지하철 객차 내부

지하철 객차 내부는 다중 이용 시설이지만 공기질에 대한 연구는 전무한 상태에서 본 연구는 시작되었다. 본 연구에서는 외국 실태 조사를 통해서 홍콩 메트로의 레벨 1 및 레벨 2의 객차 내 공기질 관리 규정을 국내에 처음으로 소개하였으며 환경부는 2007년부터 동일한 가이드라인을 준수할 것을 국내 관련 기관에 처음으로 권고하였다.
본 연구를 통해서 2개년도에 걸쳐 서울시 지하철 1호선$\sim$8호선의 모든 노선에서 출근 시간, 점심시간, 퇴근시간의 공기질을 측정하고 종합적으로 분석하였으며 지하철 객차 내부의 정확한 공기질 실태를 발표하였다. 확보된 데이터는, 이산화탄소, 일산화탄소, 미세먼지(PM10, PM2.5), 포름알데하이드, 휘발성 유기화합물, 총부유세균 등 6가지 오염물질에 대한 광범위한 자료들이다.
지하철 객차 내부의 이산화탄소 농도를 저감시키기 위해서, 상시모니터링 수준의 비분산적외선 방식의 이산화탄소 측정 센서의 핵심부품을 국산화하였다. 또한 측정된 이산화탄소농도를 기준으로 객차 내부의 공기를 자동으로 환기시키는 자연급기 방식 환기시스템을 개발하였으며, 모의 객차 실험을 통하여 실차 적응 가능한 기술임을 입증하였다.
본 연구에서 개발된 자연급기 방식 환기시스템은 전력을 거의 소모하지 않고도 효과적으로 객차 내부의 이산화탄소를 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼

By the above reason, development work of IAQ control unit for subway carriage has been peformed during the last three years, by EplusT Co. Ltd., and Hanyang Univ. From the planning through the last results, the whole procedure and activity are described here, in detail.
EplusT Co., Ltd. and Hany

By the above reason, development work of IAQ control unit for subway carriage has been peformed during the last three years, by EplusT Co. Ltd., and Hanyang Univ. From the planning through the last results, the whole procedure and activity are described here, in detail.
EplusT Co., Ltd. and Hanyang Univ. conducted this work together from the start to the end. Hanyang Univ. focused their work on the study on IAQ management status in subway carriages in Seoul Metro from Line No.1 through Line No.8. They do extensive measurement of qualitative and Quantitative level of CO, $CO_2$, HCHO, VOCs, PM10, PM2.5, airborne bacteria. The measuring locations are beside of inlet door, and on middle shelf between inlet doors. It was done during rush hour in the morning and evening and near lunch time. The results showed us that the averaged levels of $CO_2$ and PM10 exceed the mandatory level of IAQ in Korea, during the rush hour in the morning. Hanyang Univ. also analyzed and assessed the harmfulness of the results.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 보고서 초록...2
• 요 약 문...3
• S U M M A R Y...5
• CONTENTS...7
• 목 차...9
• 그 림 목 차...11
• 표 목 차...16
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...19
• 1. 1 연구개발의 목적...19
• 1. 2 연구개발의 필요성...21
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...23
• 2. 1 국외 기술 현황...23
• 2. 2 국내 기술 현황...28
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...34
• 3. 1 연구의 목표...34
• 3.1.1 최종 목표...34
• 3.1.2 평가의 착안점 및 기준...36
• 3. 2 국내외 지하철 관련 연구 자료의 수집 및 데이터베이스 구축...38
• 3.2.1 국외...38
• 3.2.2 국내...43
• 3.2.3 실내공기질 데이터베이스 관리 프로그램 작성...50
• 3. 3 해외(홍콩) 지하철의 객차 내 공기질 관리 현황...51
• 3. 4 지하철 객차 내의 공기질 실태조사...69
• 3.4.1 연구 대상...69
• 3.4.2 대상 오염물질의 특성 및 인체 영향...72
• 3.4.2.1 일산화탄소 및 이산화탄소(CO, CO2)...72
• 3.4.2.2 미세먼지(PM10)...73
• 3.4.2.3 포름알데하이드(HCHO)...74
• 3.4.2.4 휘발성 유기화합물(VOCs)...75
• 3.4.2.5 총부유세균...76
• 3.4.3 오염물질 측정 및 분석 방법...77
• 3.4.4 서울 지하철 객차 내 오염물질의 실태조사...84
• 3.4.4.1 2006년 실태조사 결과...84
• (1) 온열환경...84
• (2) 이산화탄소(CO2) 농도 분포...86
• (3) 미세먼지(PM10, PM2.5) 농도 분포...95
• (4) 일산화탄소(CO)...107
• (5) 총부유세균...111
• (6) 휘발성 유기화합물(VOCs)...114
• 3.4.4.2 2007년 실태조사 결과...118
• (1) 온열환경...118
• (2) 지하철 객차 내 이산화탄소(CO2) 농도 분포...120
• (3) 미세먼지(PM10, PM2.5) 농도 분포...129
• (4) 일산화탄소(CO) 농도 분포...142
• (5) 총부유세균...147
• (6) 휘발성 유기화합물(VOCs)...151
• (7) 포름알데하이드(HCHO)...155
• 3. 5 건강위해성 평가를 통한 이산화탄소 적정 제어농도 결정...159
• 3.5.1 영향 인자 조사 결과...159
• 3.5.1.1 열차 운행조건에 따른 이산화탄소 영향인자 조사...159
• 3.5.1.2 지하철 객차 내 이산화탄소와 온열환경 및 다른 오염물질과의 관련성 조사...161
• 3.5.1.3 지하철 객차 내 이산화탄소와 온열환경 및 다른 오염물질과의 관련성 조사...162
• 3.5.2 건강위해성 평가를 위한 노출계수 산정...163
• 3.5.2.1 노출농도...164
• 3.5.2.2 위해도 결정...165
• 3.5.2.3 Benchmark(기준) 농도 산출 방법론 정립...167
• 3.5.3 발암성 물질의 위해성 평가 결과...169
• 3.5.4 비발암성 물질의 위해성 평가 결과...175
• 3.5.5 민감도 분석 결과...179
• 3.5.6 위해성 평가를 통한 지하철의 VOCs의 권고 농도...183
• 3. 6 마이크로 NDIR 이산화탄소 자동인식 센서 실용화 개발...186
• 3.6.1 비분산 적외선법을 이용한 이산화탄소 측정 원리...186
• 3.6.2 핵심부품 개발...188
• 3.6.2.1 중적외선 Solid-state 광원 및 광센서 구조...188
• 3.6.2.2 적외선 광학계의 구조...191
• 3.6.2.3 핵심부품의 설계 및 제작...194
• 3.6.2.4 소프트웨어 개발...220
• 3.6.2.5 CO2 자동 인식 센서 모듈의 성능...226
• 3.6.2.6 정밀 가스 혼합기 개발...236
• 3. 7 지하철 객차용 공조기 개발...238
• 3.7.1 공조기 시제품 설계 및 제작...238
• 3.7.2 자연급기 방식의 공조기 설계 및 제작...251
• 3.7.3 모의 객차 실증 시험...268
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...279
• 4. 1 목표 달성도...279
• 4. 2 대외 기여도...280
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...282
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...284
• 제 7 장 참고문헌...288