A Study on the Effect of Filter Efficiency on PM Concentrations in a Train Cabin

Abstract

지하철을 이용하는 승객이 증가함에 따라 전동차 객실의 미세먼지를 줄이기 위해 많은 관심을 가지고 있다. 전동차 객실의 미세먼지 증가의 주요 원인은 전동차 운행 중에 발생하는 전차선 접촉, 브레이크 디스크-패트 접촉, 휠-레일 접촉 등이 있으며, 최근 스크린 도어의 설치 운영으로 지하역사의 미세먼지 농도가 증가하고 있다. 이러한 지하역사의 미세먼지 증가는 HVAC을 통해 객실로 유입되며 객실에 장기간 머무르는 승객의 건강에 악 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 HVAC을 통해 터널에서 전동차 내부로 유입되는 PM10의 차단 효율에 따른 객실 미세먼지 농도를 분석하고자 한다. 전동차 내부에 승객은 탑승했다고 가정했으며, 취출구와 배출구는 각각 16개, 4개이다. 해석을 진행하기 위해 상용 전산 유체 역학 코드인 ANSYS FLUENT Release 18.0을 사용하였다. 수치해석을 통해 얻은 결과로 전동차 내부의 PM10의 농도를 분석했다. 또한 각각의 취출구에서 객실 안으로 유입되는 공기의 유량을 변경하여 실내 미세먼지 농도를 비교 분석하였고, 전동차 객실 내 미세먼지의 평균 농도를 낮추기 위한 방안을 제시하였다.