Development of the Method Estimating Sections Occurring Intensive PM10 in a Subway Tunnel (For the South Section (Cheongdam~Jangseungbaegi) of Subway Line 7 in Seoul)

지하철 터널의 미세먼지 집중 발생구간 추정방법 개발 (서울 지하철 7호선 남단구간 (청담역~장승배기역) 을 대상으로)

  • 박종헌 (서울도시철도공사 기술본부) ;
  • 박재철 (서울도시철도공사 기술총괄팀) ;
  • 음성직 (서울도시철도공사)
  • Received : 2010.09.06
  • Accepted : 2010.12.17
  • Published : 2010.12.31

Abstract

To effectively reduce PM10 generated in concourses and platforms of subway stations, a research is being conducted to find the PM10 source. The main source of PM10 in subway stations was PM10 generated in the main line tunnels, which was generated in proportion to the frequency of the train operation. Each amount of the PM10 generated when the train was operated once, was constant regardless of the time. On the assumption that the PM10 level in a tunnel of a line is a sum of newly generated amount of dust when the subway passes and the amount carried from the adjacent stations by the wind generated from the subway rolling stocks, the method which estimates the intensive PM10 occurring section was developed and applied to the 12 stations between Cheongdam and Jangseungbaegi in Seoul Subway Line 7.

지하역사 승강장과 대합실의 미세먼지를 효율적으로 감소시키기 위해서 미세먼지 발생원(source)을 찾는 연구를 수행하고 있다. 지하역사 미세먼지의 주요 발생원은 본선터널 미세먼지이며, 상 하선 양방향 열차운행 빈도에 비례하여 발생하였다. 열차가 한 번 운행할 때마다 발생되는 미세먼지의 양은 시간에 관계없이 일정하였다. 본선터널에 발생되는 미세먼지의 양을 열차가 한 번 통과할 때마다 새롭게 발생되는 양과 열차풍에 의해 인접 역으로부터 이동되어 오는 양의 합으로 가정하고, 이를 기반으로 미세먼지 집중 발생구간 추정방법을 개발하여 서울지하철 7호선 남단 청담역부터 장승배기역까지 12개 역 구간에 적용하였다.

Keywords

References

  1. 김신도.송지한.이희관 (2004), "지하철 터널내 운행열차에 의한 열차풍의 산정", 설비공학논문집 vol. 16, no. 7, pp.652-657.
  2. 김종호.이상칠.도연지.김신도 (1995), "교통환기력에 의한 터널내 환기량 추정에 관한 연구", J. KAPRA vol. 11, no. 3, pp.273-278.
  3. 김현명.신동호.임용택.백승걸 (2001), "이질적 지하철승객 기반의 동적 출발시간선택모형 개발 (도심을 목적지로 하는 단일 지하철노선을 중심으로)", 대한교통학회지, 제19권 제5호, 대한교통학회, pp.119-134.
  4. 김운수.엄진기.황기연.장지희 (1999), "교통수요관리 기법을 활용한 환경오염비용의 내부화 방안연구", 대한교통학회지, 제17권 제4호, 대한교통학회, pp.99-110.
  5. 노영만.박화미.이철민 외 (2007), "서울시 지하철 객차내에서의 미세먼지 농도 평가", J. of Korean Soc. Occup. Environ. Hy. vol. 17, no. 1, pp.13-20.
  6. 박성규.김신도.이영인(2001), "자동차 대기오염물질 산정 방법론 설정에 관한 비교 연구 (강남구의 실시간 교통량 자료를 이용하여)", 대한교통학회지, 제19권 제4호, 대한교통학회, pp.35-47.
  7. 박준환.김원호.남두희.이영인(2007), "환경정의를 고려한 교통운영 전략 및 평가에 관한 연구", 대한교통학회지, 제25권 제3호, 대한교통학회, pp.7-17.
  8. 박종헌.박재철.음성직 (2010), "지하철 역사 미세먼지(PM10)의 확산방향과 확산속도 추정 (서울 지하철 5호선 개화산역을 대상으로)", 대한교통학회지, 제28권, 제5호, 대한교통학회, pp.55-64.
  9. 서울특별시도시철도공사 (2010), "그린카(Green Car) 3인방이 5678서울도시철도 터널을 책임집니다", 제34회 서울시 투자출연기관 고객감동 창의경영 우수사례발표 - 최우수상
  10. 서울특별시도시철도공사 (2009), "서울도시철도 미세먼지 성분 분석 보고서", 한국화학시험연구원
  11. 송회봉.신동철.황승만 외 (1999), "대구지역 지하철역사의 실내공기질 특성평가", J. of KSEE vol. 21, no. 9, pp.1673-1688.
  12. 황희진.오미정.강선이 외 (2005), "Low-Z particle EPMA 단일입자 분석법을 이용한 지하철 승강장에서 미세입자 특성 분석", 한국대기환경학회지, vol. 21, no. 6, 한국대기환경학회, pp.639-647.
  13. 환경부(2010), "실내공기질공정시험법", 고시 제2010-24호
  14. Christer Johansson, Per-Åke Johansson (2003) "Particulate matter in the underground of Stockholm", Atmospheric Environment 37, pp.3-9.
  15. David Fletcher(2008) "INFRASTAR–Improving railway infrastructure productivity by sustainable two material rail development" European Rail Research Advisory Council NewRail Centre for Railway Research University of Newcastle, UK
  16. G.J. Weeda, B. Dirks, P. Wiersma, B. Lefranc, M. Hiensch(2006), "Measure design IPG 'Sustainable solution Curve squeal' Rail coatings - rail profile optimization", AEA Technology Rail BV
  17. H.J. Gerhart, O. Kruger (1998) "Wind and train driven air movement in train stations", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 74-76, pp.589-597. https://doi.org/10.1016/S0167-6105(98)00053-1
  18. Imre Salma, Tamás Weidinger, Willy Maenhaut(2007) "Time-resolved mass concentration, composition and sources of aerosol particles in a metropolitan underground railway station", Atmospheric Environment 41, pp.8391-8405. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2007.06.017
  19. Jong Ryeul Sohn, Jo-Chun Kim, Min Young Kim et al (2008) "Particle Behavior in Subway Airspace", Asian Journal of Atmospheric Environment vol. 2-1, pp.54-59. https://doi.org/10.5572/ajae.2008.2.1.054
  20. Ki Youn Kim, Yoon Shin Kim, Young Man Roh et al (2008) "Spatial distribution of particle mater (PM10 and PM2.5) in Seoul Metropolitan Subway stations", Journal of Hazardous Materials 154, pp.440-443. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.10.042
  21. Nicolas Bukowiecki, Robert Gehrig et al (2007) "Iron, manganese and copper emitted by cargo and passenger trains in Zurich (Switzerland): Size-segregated mass concentrations in ambient air", Atmospheric Environment 41, pp.878-889. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2006.07.045
  22. R. Lorenzo, R. Kaegi, R. Gehrig, B. Grobety (2006) "Particle emissions of a railway line determined by detailed single particle analysis", Atmospheric Environment 40, pp.7831-7841. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2006.07.026
  23. Sunni Kang, Heejin Hwang, Yoomyung Park et al (2008) "Chemical Compositions of Subway Particles in Seoul, Korea Determined by a Quantitative Single Particle Analysis", Environ. Sci. Technal. 42, pp.9051-9057. https://doi.org/10.1021/es802267b
  24. T.Y. Chen, Y.T. Lee, C.C. Hsu (1998) "Investigations of piston-effect and jet fan-effect in model vehicle tunnels", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 73, pp.99-110 https://doi.org/10.1016/S0167-6105(97)00281-X
  25. Yu-H Cheng, Yi-Lun Lin, Chia-Chen Liu (2008) "Levels of PM10 and PM2.5 in Taipei Rapid Transit System", Atmospheric Environment 42, pp.7242-7249. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2008.07.011