수치해석을 활용한 여름철 도시철도 실내쾌적성 해석

초록

지하철 및 수도권광역 철도망 등 도시철도의 이용객은 2007년 서울시 기준으로 하루 평균 712만명에 달하고 있다(2008 서울통계연보). 또한, 최근 고유가의 영향으로 지하철을 이용한 출퇴근이 증가하고 있으며, 앞으로도 꾸준한 증가세가 예상된다. 도시철도 차량의 객실 공기질은 실내와 실외의 영향을 동시에 받지만, 객실 쾌적성은 주로 차량용 공조시스템(HVAC)이 제어하는 온도, 습도, 기류속도, 내부표면온도 등 실내조건에 영향을 받는다. 잘 설계된 HVAC시스템이 전동차에 장착된다고 하여도 의자 등과 같은 실내 구조물 형상과 배치에 따라 객실내 공기 유동양상은 크게 달라지며 이는 냉난방 에너지효율과도 직접적인 상관관계를 가지게 된다. 따라서, 도시철도 차량의 설계단계에서부터 수치해석적 방법을 적용하여 실내 온열쾌적성을 향상시키고 에너지효율을 높일 수 있는 HVAC시스템의 선정과 설계가 중요하다. 본 연구에서는 전산수치해석을 이용하여 현재 철도기술연구원 차세대전동차연구단에서 개발 중인 도시철도 차량의 객실 실내쾌적성을 평가하였다.