건물특성 인자는 건물 외피 형태 누기면적 및 틈, (Crack)의 형상 실, 내 마감재료 종류 및 거칠기 등 고유의 특성을 반영하는 영향인자로 정 의할 수 있으며, 본 연구에서는 침입계수(Penetration coefficient)와 침착계수(Deposition rate)가 이에 해당한다.
외 연구
Zhao 151)에 따르면 건물에서의 침입계수는 브라운 운동에 , 의한 확산 중력에 의한 침착 및 관성에 의한 제거 효율로 표현할 수 있, 다 각각의 항은 건물의 유효누기면적 크랙. , (Crack)의 형상 실의 부피 , 및 침기량에 대한 함수로 정의된다 여기서 건물의 유효누기면적이나 크. 랙의 형상 실의 부피 등은 건물 고유의 인자로 분류할 수 있으나 침기, , 량은 외부 환경에 따라 값이 변한다 결과적으로 침기량에 따른 침입계. 수의 변화에 대한 고찰이 필요하다.
Nazaroff152)는 4 Pa과 10 Pa일 때를 기준으로 크랙의 형상에 따른 입경별 침입계수를 측정하였으며, Mosley153)는 수평 슬릿(Slit)을 기준 으로 2 Pa ~ 20 Pa 압력 차에서 입경별 침입계수를 측정하였다. 2 Pa 일 때, 2.0
입자는 2%, 5.0 입자는 1% 미만으로 슬릿을 통과하 는 반면에 5 Pa에서는 2.0 입자는 40%, 5.0 입자는 1% 미만으151) Zhao, B. et al. (2012). A methodology for predicting particle penetration factor through cracks of windows and doors for actual engineering application. Building and Environment, 47, 339-348.
152) Nazaroff, W. W., Liu, D. L. (2003). Particle penetration through building cracks. Aerosol Science and Technology, 37(7), 565-573.
153) Mosley, R. B., Greenwell, D. J., Sparks, L. E. et al. (2001). op. cit.
로 통과하는 것으로 밝혀졌다 또한 . 10 Pa일 때는 2.0 입자는 85%, 5.0
입자는 1% 미만이며, 20 Pa일 때는 2.0 입자는 90%, 5.0
입자는 9%가 통과하는 것으로 나타났다.실제 측정(2015년 월 9 ~ 2015년 월 에서도 침입계수는 측정일시2 ) 에 따라 값의 변화가 나타나며 측정 결과는 , Table 4.1과 같다 측정 결. 과에서도 3.0, 5.0, 10.0
와 같이 큰 입경 조대입자
( , Coarse에서의 침착계수 변화보다
particles) 0.3, 0.5, 1.0(미세입자, 와 같이 작은 입경에서의 침착계수 변화가 큰 것을 알 Fine particles)
수 있다 결과적으로 침입계수는 외부환경 변화에 따라 큰 입경보다 작. 은 입경의 입자에서 값이 달라진다.
침착계수는 실내 마감재의 종류 거칠기 기류 및 온도 분포의 영향을 , , 받는다 일반적으로 실내 마감재의 종류 및 거칠기 등은 실마다 유사한 . 경우가 많으며 자연 환기 및 기계 환기가 배제된 상태에서의 실내 기류 , 및 온도 분포 변화는 거의 없다고 가정할 수 있다 특히 본 연구에서는 . 실내 발생원 및 재실자가 존재하지 않는 상태에서 외부 미세먼지의 실내 유입 평가를 진행하기 때문에 실내 환경 변화에 따른 침착계수의 차이는 발생하지 않는 것으로 가정한다. Table 4.2의 측정 결과에 따르면 모든 입경에서 침착계수는 침입계수보다 변화가 작거나 거의 없는 것을 볼 수 있기 때문이다.
그러므로 시뮬레이션 시 건축특성 인자인 침입계수와 침착계수를 반, 영하기 위해 Table 4.3과 같은 입력값을 도출하였다 침입계수는 계절. 별 차이가 있음을 감안하여 시뮬레이션 시 실내 외 차압을 고려한 입, · 력값을 선정하였다 다만 외부환경 인자 변화에 따른 대기 중 미세먼지. 의 실내 영향 평가 시에는 평균값을 입력값으로 차용하였으며 침입계수 ,
변화에 따른 대기 중 미세먼지의 실내 영향 평가는 별도로 분석을 진행 하였다 침착계수는 실내 환경 변화는 없다는 가정 하에 평균값을 시뮬. 레이션 입력값으로 사용하였다.
Table. 4.1 Penetration coefficient according to particle size
0.3 0.5 1.0 3.0 5.0 10.0
Min. 0.54 0.61 0.35 0.04 0.03 0.03
First Quartile
(25%) 0.65 0.62 0.36 0.06 0.05 0.04
Median
(50%) 0.72 0.63 0.42 0.06 0.09 0.04
Third Quartile
(75%) 0.78 0.64 0.46 0.07 0.11 0.04
Max. 0.85 0.67 0.58 0.08 0.17 0.05
Table. 4.2 Deposition rate according to particle size
0.3 0.5 1.0 3.0 5.0 10.0
Min. 0.03 0.01 0.02 0.06 0.11 0.50
First Quartile
(25%) 0.10 0.02 0.02 0.06 0.20 0.52
Median
(50%) 0.13 0.04 0.03 0.09 0.25 0.52
Third Quartile
(75%) 0.13 0.05 0.05 0.14 0.32 0.53
Max. 0.14 0.06 0.05 0.21 0.40 0.55
Table. 4.3 Mean penetration coefficient and deposition rate according to particle size
Particles ()
Air flow rates (h-1)
Penetration coefficient
Deposition rate (h-1) 0.3
0.35
0.71 0.1
0.5 0.62 0.036
1.0 0.42 0.034
3.0 0.06 0.11
5.0 0.09 0.27
10.0 0.04 0.52