A Fundamental Study for Optimizing the Supply and Exhaust Port Opening Ratio in Road Tunnels with Transverse Ventilation System

(1)

횡류식 도로터널 급배기구 개도율 최적화 기초연구

조형제¹⁾* · 전규명¹⁾· 민대기¹⁾· 김종원¹⁾· 백종훈¹⁾

A Fundamental Study for Optimizing the Supply and Exhaust Port Opening Ratio in Road Tunnels with Transverse Ventilation System

HyeongJe Jo_*, KyuMyung Chun, DeaKee Min, JongWon Kim and JongHoon Beak (Received 25 February 2016; Final version Received 23 March 2016; Accepted 14 April 2016)

Abstract : To decide tunnel ventilation shaft location is difficult in the densely populated urban area because of public complaint and geographically complicated conditions. If ventilation section becomes long from these reasons, ventilation efficiency decreases. So, it is necessary to arrange ventilation ports efficiently for uniform air supply and exhaust over ventilation section. In this study, the standards and cases for port installation at home and abroad were investigated, and the performance of port with various lengths of ventilation sections was analyzed. Investigation shows that the port spacing is in the range of 5 to 100 m. Ventilation performance decreases in the range of 13.39% to 36.04% with the increase of ventilation section length, while ventilation performance increases in the range of 12.44 % to 96.7% by the adjustment of opening ratio. Therefore, it was analyzed that the optimization for port spacing and opening ratio is required.

Key words : Transverse ventilation, Supply and Exhaust ports, Installation distance, Ventilation efficiency, Opening ratio

요 약 : 도심터널의 환기구는 그 지역의 복잡한 지상여건 및 민원 때문에 설치가 곤란하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 환기구를 설치하지 않으면, 환기구 사이의 거리가 길어져 환기효율성이 떨어진다. 따라서 환기구 역 전체에 균일한 외기 공급 및 오염물질 배출을 위해 환기 포트를 효율적으로 설치할 필요가 있다. 본 연구에서 는, 국내외 포트의 설치기준 및 사례를 조사하고, 환기연장 및 포트 설치의 다양한 조건에 대한 성능을 분석하였 다. 이러한 조사에 따라, 대부분의 포트 설치간격이 주로 5∼100 m 이하로 규정되어 있음을 알 수 있었다. 환기 구간 연장이 증가할수록 환기효율은 13.39∼36.04% 감소하였다. 또한 개도율 조정여부에 따라 12.44∼96.7%

의 환기효율 차이가 발생하였다. 따라서 환기구간 연장이 증가함에 따라, 환기 포트의 효율적인 설치간격 선정 및 개도율 조정을 위한 최적화 방안이 필요한 것으로 분석되었다.

주요어 : 횡류식 환기, 급배기 포트, 설치 간격, 환기 효율, 개도율

1) 범창종합기술 설계팀

*Corresponding Author(조형제) E-mail; [email protected]

Address; Bumchang. co. Ltd, Seoul, Korea

서 론

도심지 교통 혼잡으로 인한 도로정체를 해소하기 위해 도심터널의 건설이 증가하고 있다. 도심터널은 교통량이 많고, 입출구 지역의 교통정체 가능성 때문에 화재시 종류 식 제연이 곤란한 문제가 있으므로 대부분 횡류식 또는 반 횡류식 환기방식을 적용하고 있다.

그러나 도심지역은 지상에 여유 공간이 거의 없고, 주변 지역 주민의 환경오염에 대한 우려 때문에 환기구를 설치

하는 것이 매우 곤란하다.

최근 서울에서는 동북부 지역에 용마터널이 개통되어 운 영 중에 있으며, 서남부 지역에는 제물포터널과 서부간선 도로 지하화 사업이 진행 중에 있다. 터널의 입구가 주거 밀 집지역에 위치한 용마터널은 시점부 지역 주민의 환경민원 때문에 시점부에 계획된 환기탑을 삭제한 첫 번째 사례라 할 수 있다.

이와 같이 도심터널은 환기방식의 특성상 환기구의 설치 가 불가피하나, 민원 문제 등으로 환기구의 수를 최소화할 필요가 있다. 그러나 횡류식 환기방식의 특성상 환기구의 수를 줄이는 경우, 환기구간의 길이가 길어져 터널 내 환경 이 악화되는 문제가 발생할 수 있다. 이론적으로 터널 전 구 연구논문

(2)

Table 1. Oversized exhaust Port Installation Standards

Air Port

National standards (National Guideline for the Installation of Road Tunnel Fire Safety

Facilities, 2009, MOLIT)

International standards (PIARC 2007, System and Equipment for fire and Smoke Control in

Road Tunnel)

Spacing 50~100 m 50~100 m

Face

Velocity 15 m/s 10~20 m/s

Exhaust Opening

Considering the efficiency of the fire smoke emissions selected (Verified by performing

numerical simulations of fire smoke) 간에 걸쳐 균일하게 외기를 공급하고 오염물질을 배출하는

것으로 환기시스템을 설계하나, 현실에서는 장거리 구간 에서의 압력차가 증가하여 환기구와 인접한 지역에서 중점 적으로 환기가 이루어지므로 상대적으로 먼 구간에서는 오 염물질의 허용농도를 초과할 우려가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 환기구의 설치거리가 기존의 3～4 km에서 5 km 이상으로 증가하여 도 균일한 급배기 풍량 분배가 가능하도록 급배기구 설치 최적화 프로그램을 개발하기 위한 사전단계로써 국내외 급 배기구 설치 기준 및 사례와 설치조건별 환기효율을 분석 하였다.

횡류식 도로터널의 급배기구 설치 기준 및 사례조사

본 절에서는 횡류식 도로터널의 급배기구 설치기준 및 사례조사를 통해 횡류식 또는 반횡류식터널 전 구간에 균 일한 풍량 분배가 가능하도록 급배기구 형태, 크기, 위치 등 의 기준 및 설치사례를 조사하였다.

급배기구 설치기준

국내의 경우, ｢도로설계편람(MOLIT, 1999)｣에서는 횡 류식터널 급배기구의 면적 및 설치간격에 대한 기준을 구 체적으로 제시하고 있는데, 이 기준에 의하면 급기구 면적 은 토출풍속이 6～8 m/s 정도가 되도록 하고, 설치간격은 5 m를 표준으로 하고 있으며, 배기구 면적은 배기구에서 흡 입풍속이 4 m/s 이하가 되도록 하고 있다. 또한, 배기구 간 격은 급기구 간격의 2배를 표준으로 하며, 위치는 급기구 간격의 중앙에 위치하도록 설계기준을 제시하고 있다 (MOLIT, 1999). 그러나, 최근 개정된 ｢도로설계편람 (MOLIT, 2011)｣에서는 급기구 면적 및 간격은 급기구의 위치, 소요환기량, 급기구 수량에 따른 경제성 그리고 배기 구의 면적 및 위치를 고려하여 결정하도록 하였고, 배기구 는 환기뿐만 아니라 화재시 배연효과를 동시에 고려하여 배치간격을 50～100 m 범위로 규정하고 있다. 그러나 터 널 내 균일한 풍량분배를 위한 급배기구 개도조정에 관한 구체적인 기준내용은 조사되지 않았다. 단, 터널 전연장에 일정한 급배기량(qb)을 얻기 위한 급배기포트(Slot) 개도 율과 덕트 및 차도의 정압차에 대한 관계식 (1)을 다음과 같 이 제시하고 있다(MOLIT, 2011).

∙ 급(배)기 포트(Port)의 개도계산식

∆_{ }   × ×_^ _ × ×_^ (1) 여기서, 교축부의 유속은 _ ×_

_×_

∆_{ } : 덕트 및 차도의 정압차

_ : 급(배)기포트의 피치

_ : 급(배)기량

_ : 급(배)기포트의 개구면적

 :　급(배)기포트의 개도율

×_ : 교축부의 면적

 :　교축손실계수, 스롯의 개도

_ : 분기손실계수, 스롯의 개도

상기 급배기 포트 개도계산식은 터널 내 압력이 일정할 떄 일정한 간격으로 배치되는 급,배기구의 개구면적과 덕 트내 압력과의 관계를 나타낸다. 따라서 각 위치에서 급배 기구의 개구면적이 부적절하면, 불균일한 토출 및 흡입풍 량에 의해 터널내 공기질을 균일하게 유지하기가 곤란해진 다. 따라서 덕트에 배치된 각 급배기구의 개도면적 선정은 횡류식 환기시스템의 환기효율과 연관된 주요 사항임을 알 수 있다.

또한, 도로터널 방재시설 설치 및 관리지침(MOLIT, 2009)에서도 횡류식터널에 균일배기방식을 적용하는 경 우 급기구는 시운전 및 조정을 통해서 환기효율이 저하 할 지라도 배기 시 균일한 풍량이 발생할 수 있도록 급기구의 개도를 조정하여 운영하도록 규정하고 있으며, 대면통행 및 도시지역에 위치한 연장 2.0 km 이상 터널에 적용되는 대배기구 방식의 경우에는 배기구 설치기준을 Table 1과 같이 규정하고 있다. 표에서 보는 것과 같이 횡류식터널에 서 배기구의 설치기준은 화재시 배연효율과도 밀접한 관계 가 있음을 알 수 있다(MOLIT, 2009).외국의 경우도 국내 와 마찬가지로 화재시 배연효율을 동시에 고려하여 급배기 구 설치기준을 제시하고 있는데, ｢PIARC 2007(System and Equipment for fire and Smoke Control in Road Tunnel)｣에서도 Table 1과 같이 주로 화재시 배기구의 설

(3)

Table 3. International Installation Case

Tunnel Name Contry Length (m)

Ventilation System

Exhaust Opening Area (m²)

Spa- cing (m) Gotthard

(Bi-dirctional, 2Lane)

Swiss 16,700 Transverse 4.0 100 SanBernardino

Swiss 6,600 Semi

Transverse 4.0 100 Frejus

France

~ Italy

13,000 Transverse 1.0 125 MonBlnc

France

~ Italy

11,600 Transverse 1.5 100 A86

(Uni-dirctional, 3Lane)

France 10,000 Transverse 8.0 400 Maurice

Lemaire (Bi-dirctional,

2Lane)

France 6,950 Transverse 1.5 100

Table 2. National Installation Case

Tunnel Name Length (m)

Ventilation System

Supply Opening

Exhaust Opening Size

(m) Spa- cing (m)

Size (m)

Spa- cing (m) Baehuryeong

5,050 Transverse 0.80

× 0.25 10

1.40

× 0.50 20 Hongjimun

(Uni-dirctiona l,2Lane)

1,890 Semi Transverse

0.60

×

0.80 10 - -

Jeongneung (Uni-dirctiona

l,2Lane)

0.70

×

0.80 10 - -

Pangyo Underground (Bi-dirctional,

3Lane)

× 2.00

40 4.00

× 3.00

40

Anmin (Bi-dirctional,

4Lane)

0.60

×

0.40 5 - -

Silim Bongcheon (Uni-dirctiona

l,2Lane)

× 0.35

5 3.00

× 3.00

75

~ 100 치기준을 규정하고 있다. 특히, 댐퍼의 설치간격은 200～

600 m 길이의 배연구역 및 개방되는 댐퍼의 수량에 따라 50～100 m 간격을 권장하고 있고, 배연댐퍼의 풍속도 10～

15 m/s가 적합하나, 배연효율에 손실이 없는 20 m/s까지 가 능한 것으로 규정하고 있다(Art Bendelius et al., 2007). 또 한, ｢오스트리아의 RVS(2009년)｣에서는 일반적인 급기 구 설치간격은 55 m이하, 배기구 설치간격은 110 m를 초 과하지 않도록 규정하고 있다. 또한, 급기구는 풍량조절이 가능해야하며, 배기구는 화재시 조작이 가능한 배연댐퍼 를 적용하고, 터널 전구간에 균일한 풍량이 분포되도록 급 배기구 개도조정을 하도록 규정하고 있다. 특히, 배기구는 화재시 배연효율을 고려하여 면풍속 25 m/sec을 초과하지 않도록 규정하고 있다(Katharina Botschek et al., 2009). 이 처럼 국내외 급배기구 설치관련 기준을 조사해본 결과, 공 통적으로 환기효율 뿐 만 아니라, 화재시 배연효율도 동시 에 고려한 설치기준을 제시하고 있는 것을 알 수 있다.

급배기구 설치사례

2012년 말에 개통된 연장 5.1 km의 배후령터널은 횡류 식 환기방식을 적용하였는데, 급기구 설치간격은 10 m이 고, 배기구 설치간격은 급기구의 2배인 20 m로 설치되었으

며, 급배기구 면적은 각각 0.2 m², 0.7 m²로 설치되었다. 또 한, 2008년 9월에 개통된 판교신도시를 관통하는 연장 1.435 km의 판교지하차도(국지도23호선)도 횡류식 환기 방식을 적용하였는데, 급배기구 면적은 각각 2.0 m², 12.0 m²이며, 배치간격은 급,배기구 모두 40 m로 배치되었고, 배기구는 전동댐퍼를 모두 적용하여 중앙제어실에서 개별 로 개도율을 조정할 수 있도록 하였다.

서울 도심지 반횡류식 터널 중 연장이 가장 긴 약 1.9 km 의 홍지문 터널과 약 1.65 km의 정릉터널은 급기 반횡류식 환기방식이 적용되었다. 급기구 면적은 각각 0.48 m², 0.56 m²이고, 설치간격은 2개 터널 모두 10 m로 배치되었으며, 슬라이드형 댐퍼가 종방향으로 3열씩 상부에 설치되었다.

1999년 5월에 개통된 연장 1.18 km의 안민터널(국도25호 선)도 홍지문 및 정릉터널과 동일한 급기 반횡류 환기방식 을 적용하였는데, 슬라이드 형식의 급기구 면적은 0.24 m² 이며, 설치간격은 5 m로 터널상부 덕트에 종방향으로 2개 씩 병렬로 설치되었다.

국외의 경우 급배기구는 주로 화재시 배연을 고려하여 설치하고 있는데, 1965년 개통한 연장 11.6 km의 몽블랑터 널은 개통당시 반횡류식 급기환기방식을 적용하였으나, 1999년 이탈리아 방향 6.7 km 지점에서 발생한 화재로 39 명의 사망자가 발생하였고, 이에 대한 대책으로 배기구면

(4)

Table 4. Input Data for Tunnel Modeling

Input Data

Length 500 m 1,000 m 1,500 m 2,000 m 2,500 m

Cross-Sectional Area 66.13 m²

Required Air Flow 37 m³/s 73 m³/s, 110 m³/s, 146 m³/s, 182 m³/s

Velocity 0.34 m/s 0.62 m/s 0.72 m/s 0.78 m/s 0.81 m/s

Table 5. Input Data for Simulation

Input Data

Length 500 m 1,000 m 1,500 m 2,000 m 2,500 m

Number of grid ≒ 440,000 ≒ 900,000 ≒ 1,460,000 ≒ 2,050,000 ≒ 2,400,000

Arithmetric status Steady-State Condition

Flow Condition Incompressible Ideal Gas

Turbulence Model Standard κ-ε Model

적을 1.5 m²로 한 대배기구 방식을 적용하여 화재연기확산 을 억제하고, 선택적 배연이 가능하도록 환기시스템을 개 선하였다(E. Casalé, 2004; MOLIT, 2004).

1980년 개통된 연장 16.9 km의 고타드터널은 횡류식 환 기방식을 적용하였는데, 2001년 10월, 발생한 화재사고로 11명의 희생자가 발생하였다. 이후 연기의 확산억제 및 집 중배연을 위하여 배기구에 원격조정 개폐댐퍼를 적용하였 고, 178개의 댐퍼를 96 m 마다 설치하는 등 화재시 제연을 고려하도록 환기시스템을 개선하였다(MOLIT, 2004).

Table 2와 Table 3은 국내외 횡류식터널 급배기구 설치 사례를 조사한 내용이다.

환기구간 연장에 따른 환기효율 분석

횡류환기방식의 터널에서 환기구의 설치간격이 증가하 여 환기구간의 연장이 증가하게 되면 말단부까지 균일한 급배기가 이루어지도록 대책을 수립할 필요가 있다. 따라 서 본 연구에서는 환기구간의 연장 증가에 따른 환기효율 의 변화와 함께 연장 조건별로 급배기구의 개도율 조건이 환기효율에 미치는 영향을 분석하였다.

해석조건

환기해석에 사용한 시뮬레이션 프로그램은 전 세계적으 로 열 및 유체 해석시 가장 많이 사용되고 있는 열유체 전용 전산 시뮬레이션 프로그램인 FLUENT를 사용하였으며, 좀 더 상세한 해석을 위해 3차원 시뮬레이션을 수행하였다.

환기효율 해석을 위한 터널제원 및 환기용량 조건은 Table 4와 같다.

해석구간은 각 연장 조건별로 전체구간을 모델링하였으 며, 격자는 Tetrahedral cell로 구성하였다. 시뮬레이션에 적용된 격자수와 Turbulence 모델등은 Table 5와 같다.

환기구(송풍기)는 터널 입구부에 위치하며, 터널단면 상 부의 덕트를 통해 환기풍량이 공급 및 배출되도록 구성하 였다. 급기구의 크기는 0.35 m × 0.35 m이며, 5 m 간격으로 배치하였고, 배기구의 크기는 3.0 m × 3.0 m이며, 75 m 간 격으로 배치하였다.

해석 Case는 환기설비를 가동하지 않는 경우와 가동하는 경우로 구분하였으며, 급배기구의 개도율을 조정하지 않 는 경우와 조정하는 경우, 조정하는 경우에도 비례적으로 조정하는 경우와 풍량 분배가 균일하도록 조정하는 경우로 구분하였다.

해석 Case에 대한 전체적인 내용은 Table 6에 정리하였다.

급배기구의 개도율을 조정하지 않는 경우는 모든 급배기 구가 완전히 열린 상태이다. 개도율을 조정하는 경우의 비 례조정은 풍량을 적절히 분배하기 위해 환기구 근처에서 점점 멀어질수록 개도율이 일정비율로 커지도록 하여 최말 단부에서 100% 개방이 되도록 한 것이며, 균일급배기는 모 든 급배기구에서 동일한 풍량을 공급하기 위해 덕트를 모 델링하지 않고 급배기 댐퍼만 모델링하여 각각의 댐퍼에서 동일한 풍량이 급배기 되도록 한 것이다.

터널형상 모델링 개요도는 Fig. 1과 같으며, 급배기구의 비례조정 개도율 조건은 Fig. 2와 같다.

교통조건은 터널 내 오염농도가 가장 높을 것으로 예상 되는 차량 지체시 상황으로 가정하여 차량속도를 10 km/h 로 선정하였다. 해석모델링의 터널 입구부는 속도경계조 건을, 터널 출구부는 압력경계조건으로 설정하였으며, 급

(5)

Fig. 1. tunnel overview

Fig. 2. exhaust damper opening rate Table 6. Case of simulation

Case Length (m) Ventilation Port Opening Condition

Case 1‒ 1

500

Not activated -

Case 1‒ 2

Activated

Not Adjusted 100% Open Case 1‒ 3

Adjusted Proportional

Case 1‒ 4 Uniformly

Case 2‒ 1

1,000

Not activated -

Case 2‒ 2

Activated

Case 3‒ 1

1,500

Not activated -

Case 3‒ 2

Activated

Case 4‒ 1

2,000

Not activated -

Case 4‒ 2

Activated

Case 5‒ 1

2,500

Not activated -

Case 5‒ 2

Activated

기덕트 및 배기덕트에서는 환기풍량을 기준으로 속도경계 조건을 설정하여 해석을 수행하였다.

분석결과

터널 내에서 가장 문제가 되는 오염물질인 일산화탄소에 대해 해석조건별 분석결과를 Fig. 3～7에 나타내었다.

도로터널 내 CO 농도는 터널 입구부에서 출구부로 갈수 록 점차 증가하게 되는데, 본 연구의 CFD 해석결과에서도 동일한 경향을 나타내고 있다.

Fig. 3～7의 해석결과를 보면 터널 출구부에서 최고농도 를 나타내고 있으며, 환기설비 미가동, 급배기구 미조정, 급 배기구 비례조정, 균일급배기 순으로 CO의 농도가 낮아지 는 것으로 나타났다. 또한 해석조건별 터널 내 CO 농도는 균일급배기 조건을 제외한 모든 Case에서 허용농도를 초 과하는 것으로 나타났다.

급배기구의 개도율을 조정하지 않는 경우의 구간별 농도 분포를 살펴보면, 터널 입구부 100 m 부근까지 CO 농도가 급격하게 높아지는 것으로 분석되었으며, 이것은 환기구 에 근접하여 급배기 압력이 높기 때문에 환기풍량의 과대 한 급배기로 인해 발생하는 것으로 추정된다.

(6)

case1-1

case1-2

case1-3 case1-4

Fig. 3. CO Distribution of Tunnel Length 500 m

case2-1 case2-2

case2-3 case2-4

Fig. 4. CO Distribution of Tunnel Length 1,000 m

case3-1 case3-2

case3-3 case3-4

case4-1 case4-2

case4-3 case4-4

case5-1 case5-2

case5-3 case5-4

(7)

Table 7. CO Concentration (ppm)

Case Ventilation Port Opening Condition Concentration Value

(ppm)

Case 1‒ 1 Not activated - 151.01

Case 1‒ 2

Activated

Not Adjusted 100% Open 116.30

Case 1‒ 3

Adjusted Proportional 103.43

Case 1‒ 4 Uniformly 73.57

Case 2‒ 2

Activated

Case 2‒ 3

Adjusted Proportional 115.20

Case 3‒ 2

Activated

Case 3‒ 3 Adjusted Proportional 128.79

Case 4‒ 2

Activated

Case 5‒ 2

Activated

Fig. 8. Ventilation performance in the tunnel by damper opening conditions.

Fig. 9. Ventilation Performance by the Adjustment of Port Opening against 100% Open Case.

개도율을 비례적으로 조정하는 경우에는 입구부에서의 급격한 농도 상승은 없으나, 출구부에서 허용농도를 초과 하며 환기구간 연장이 길어질수록 초과하는 값도 증가하는 것으로 나타났다. 풍량이 균일하게 급배기되도록 조정하 는 경우에는 터널 전 구간에 걸쳐 농도분포가 서서히 증가하 며, 모든 조건에서 허용농도를 만족하는 것으로 나타났다.

해석조건별 터널 출구부 CO 농도는 Table 7과 같다.

환기구간 연장 500 m를 기준으로 연장증가에 따른 환기 효율을 정리하면 Fig. 8과 같으며, 균일 급배기시의 환기효

율 대비 개도율을 조정하지 않는 경우와 비례조정하는 경 우의 환기효율은 Fig. 9와 같다.

환기구간의 연장 조건에 따른 환기효율은 500 m를 기준 으로 연장이 증가할수록 개도율 미조정시는 69.61%, 개도 율 조정시는 63.96%, 균일급배기 조건은 86.61% 까지 점 차 떨어지는 것으로 나타났다. 개도율 미조정 및 조정시는 거의 비례적으로 환기효율이 저하되는 것으로 나타났으나, 균일급배기 조건은 연장이 증가하여도 환기효율 저하 정도 가 비교적 적은 것으로 나타났다. 특이할 점은 개도율을 조

(8)

정하지 않는 경우가 개도율을 비례적으로 조정하는 경우보 다 환기효율 저하정도가 작은 것으로 나타났으나, 이것은 개도율 미조정시의 CO 농도가 상대적으로 크기 때문인 것 으로 분석되었다.

개도율 미조정 조건 대비 개도율 조정시 환기효율은 103.31%～112.44%, 균일급배기 조건은 158.08%～196.7%

로 환기효율이 상당히 증가하는 것으로 나타났다. 개도율 조정시는 연장이 증가할수록 환기효율 향상 폭이 적었으 나, 균일급배기 조건 연장이 증가할수록 환기효율 향상 폭 이 커지는 것으로 나타나 환기구간 연장이 증가할수록 보 다 정확한 개도율 조정이 필요한 것으로 분석되었다.

결 론

횡류식 터널 급배기구 설치기준 조사결과, 국내의 경우 급기구 설치간격은 경제성 및 배기구 위치등을 고려하고, 국외의 경우는 55 m 이하로 설치하도록 규정하고 있으며, 배기구 간격은 국내외 모두 배연효율을 고려하여 50～100 m를 권장하고 있다. 실제 국내외 횡류식터널에 설치된 급 배기구 설치 간격 조사결과 급기구는 5～40 m, 배기구는 20～400 m로 설치 되었는데, 이는 주로 배연효율을 고려 한 것으로 조사 되었다.

환기효율과 관련하여 환기구간 연장이 500 m에서 2500 m로 증가할수록 개도율 미조정은 30.39% 감소, 개도율 조 정은 36.04% 감소, 균일급배기 조건은 13.39% 감소하는 것으로 나타났다. 개도율 미조정 시 대비 환기효율은 개도 율 조정은 112.44% 향상, 균일급배기 조건은 196.7% 까지 향상되는 것으로 나타나 균일급배기 조건의 환기효율이 매 우 우수한 것으로 분석되었다. 이와 같이 환기효율을 충분 히 확보하기 위해서는 환기구간 연장이 증가할수록 보다 정확한 개도율 조정이 필요한 것으로 분석되었다. 따라서 향후 추가적인 연구를 통해 환기구간 연장의 증가에 따라 급배기구의 개도율을 정확하게 조정하는 방안을 도출할 예 정이다.

사 사

본 연구는 국토교통부(국토교통과학기술진흥원) 2014 년 건설기술연구사업의 ‘대심도 복층터널설계 및 시공 기 술개발(14SCIP-B088624-01)’ 연구단을 통해 수행되었습 니다. 연구지원에 감사드립니다.

References

Art, B., Alberto, A., Anthony, C., Arnold, D., Benjamin, C., Eric, C., Harald, B., Kell, I.D.., Martin, A, Neils, B., Norman, R., Roberto, A. and Samuel, E., 2007, System and Equipment for fire and smoke control in road tunnels, PIARC(WRA), pp. 287-307.

Casalé, E., Biollay, H., Houseaux, B. and Przeczewski, J., 2004, The Automation of the ventilation response in the case of a fire in a tunnel, International Conference Tunnel Safety and Ventilation Graz, p. 39.

Katharina, B., Rudolf, H., Bernhard, K., Dr. Guntram, L., Karl, P., Güunter, R., Josef, S., Margareta, S., Michael, S., Wolfgang, S., Dr. Peter, S., Anton, W. and FH Alexander, W., 2009, Tunnels, Tunnel equipment ventilation, basic principles, Austrian Research Association for Roads, Rail and Transport, p. 7.

MOLIT(Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs), 1999, Road Design Manual Part6 Tunnel, 618 Ventilation equipments, p. 88.

MOLIT(Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs), 2004, Research for the Guideline of Road Tunnel Fire Safety Facilities, No. II, pp. 6-12.

MOLIT(Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs), 2009, The National Guideline for the Installation of Road Tunnel Fire Safety Facilities, p. 73.

MOLIT(Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs), 2011, Road Design Manual Part6 Tunnel, 617 Ventilation equipments, p. 92.

(9)

조 형 제

1990년 인하대학교 공과대학 기계공학과 학사

현재 (주)범창종합기술 설계1팀 상무이사 (E-mail; [email protected])

민 대 기

1998년 우송대학교 건축설비과 학사

현재 (주)범창종합기술 설계1팀 부장 (E-mail; [email protected])

백 종 훈

2005년 신한대학교 건축설비과 학사

현재 (주)범창종합기술 설계지원팀 과장 (E-mail; [email protected])

전 규 명