도로터널 내 환기소 위치별 방재 효율에 관한 실험적 연구 = An experimental study of smoke extraction efficiency along with ventilation building location in the road tunnel

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 도로터널 화재 시 지하 및 지상 환기소의 방재 효율을 검토하기 위해 터널 축소모형실험을 실시하였다. 터널 모형은 Froude 상사를 기본으로, 도로터널을 1/50로 축소하여 20 m의 모형 터널을 제작하였다. 방재 효율 분석에 적용된 연직갱은 실제 터널 설계시 고려된 두 가지 모형으로서 실터널 560 m3/s, 280 m3/s의 배연량을 1/50으로 상사하여 적용하였다. 결과로 모두 연직갱을 통한 CO 가스의 전량 배출이 가능한 것으로 분석되었다. 두 환기소의 CO 농도는 지상 환기소가 지하 환기소 보다 2.23 ppm~2.73 ppm 작게 배출되었다. 그리고 지상 환기소의 경우 터널 벽면의 냉각효과로 인해 화재 후 온도의 상승이 지하 환기소보다 0.53℃~0.94℃ 낮게 나타났다. 이상의 축소모형 환기소 내 CO농도 및 온도변화의 분석 결과, 방재적인 측면에서 볼 때 도로터널 내 환기소의 위치는 지하보다 지상에 위치하는 것이 유리할 것으로 판단되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

An experimental study was carried out on a reduced scale model tunnel to investigate the efficiency of disaster prevention at underground and ground ventilation equipments for the fire in road tunnels. Based on Froude modeling, the 1/50 scaled model tunnel (20 m long) was manufactured. The vertical shafts that are used in the analysis of efficiency of disaster prevention are the two models that had considered when the real tunnels are designed and the amounts of Smoke Exhaust are applied the miniature of the real tunnels' Smoke Exhaust, 560 m3/s and 280 m3/s. As the result of analysis, it is the possible the Emissions of the entire quantity of CO gas through the vertical shafts. In the ground ventilation equipments, the concentration of CO is discharged 2.23 ppm~2,73 ppm smaller than the underground ventilation equipments. And the temperature rise in the ground ventilation equipments is 0.53℃~0.94℃ lower than in the underground ventilation equipments because of a cooling effect of the surface of the tunnel wall. As a result of analysis of CO concentration and the temperature rise in the modeling ventilation equipment, the position of ground ventilation equipment is more effective than the underground ventilation equipment in disaster prevention measures.

참고문헌 (Reference)

• 1 이성룡, "터널화재시 자연환기에 의한 연기거동에 관한 실험적 연구" 대한설비공학회 14 (14): 8-, 2002
• 2 이창우, "터널의 기하학적 형태 및 캐노피 설치가 터널 환기 및 화재 확산에 미치는 영향 분석" 사단법인 한국터널지하공간학회 8 (8): 325-334, 2006
• 3 유용호, "장대 교통터널의 피난연락갱 설치 간격에 관한 실험적 연구" 한국암반공학회 15 (15): 61-70, 2005
• 4 윤찬훈, "장대 교통터널 화재시 임계속도 결정에 관한 실험적 연구" 한국암반공학회 16 (16): 85-94, 2006
• 5 김정엽, "도로터널 제연설비 축소모형실험에 관한 연구" 12-22, 2004
• 6 건설교통부, "도로터널 방재시설 설치지침"
• 7 한국도로공사, "고속도로터널 환기시설 설계기준" 한국도로공사 2002
• 8 Megret O, "A model to evaluate tunnel fire characteristics" 34 : 393-401, 2000