열차 운행에 따른 터널 내부 공기 유동 연구

초록

철도 터널 내부의 공기질, 특히 미세먼지의 농도는 열차 운행시 발생하는 열차풍에 의해 많은 영향을 받는다. 일반적으로 열차가 운행하면 열차풍이 형성되는데, 이 열차풍에 의하여 터널 내부 바닥에 가라앉아 있던 미세먼지가 부유하게 된다. 또한 터널에는 화재 등의 재난 발생시 승객의 피난 및 제연 등을 위하여 설치된 환기구가 있는데, 이 환기구를 통하여 외부 공기가 터널 내부로 들어오기도 하고, 반대로 터널 공기가 외부로 나가기도 한다. 본 연구에서는 열차가 운행 할 때 터널 내부의 공기 유동을 전산유체역학을 이용한 시뮬레이션을 통해 상세히 알아보았다. 해석 결과 열차의 앞부분에서는 터널 내부의 공기가 외부로 빠져나가는 반면, 열차의 뒷부분에서는 외부 공기가 터널 내부로 들어와서 환기가 이루어질 수 있는 것을 확인할 수 있었다.