"환기"는 생활용품 등으로부터의 오염물질 및 불특정 물질의 농도 저감이 가능하기 때문에 Sick House 대책으로서의 중요한 대책기술이다. 본 고에서는 집합주택을 대상으로 한 중앙공조 환기방식 및 배기 중앙 환기방식의 사례를 보여주고, 시스템의 구성기술과 오염물질의 농도 저감효과에 대해서 기술한다. 또한, 대표적인 오염물질인 포름알데히드의 건자재로 부터의 발산량은 온습도, 환기량 및 건자재의 표면적 비율 등의 영향인자에 따라 변화하므로, 필요 환기량은 이들의 영향요인을 고려하여야 한다는 것을 기술한다.
소형선박 기관실의 자연발화 방지를 위한 적합한 환기조건을 제시하기 위하여 급, 배기구 수와 위치를 변화시키면서 나타나는 유동장과 온도장을 CFD시뮬레이션을 수행하여 분석하였다. 급, 배기구 수와 위치에 따라 유동형태가 상이하게 나타났으며, 배기구를 천장에 배치시킬 경우는 세로대칭선에 대해 좌우 측천장의 중앙에 위치하는 것이 열 제거에 더 효과적임을 알 수 있었다. 급, 배기구 수를 증가시킬 때는 배기구수를 증가시키는 것이 더 적합한 환기조건이며, 소형선박 기관실의 자연발화방지에 가장 적합한 환기조건은 급기구는 가로대칭선에 대해 전후 측 천장의 중앙에, 배기구는 양측 벽 중앙에 배치시키는 경우로 예측되었다.
건축 기술의 발달과 도시토지 이용의 효율성을 강화하기 위하여 최근에는 초고층 건물이 많이 건설되고 있다. 이러한 초고층 건물은 에너지 절약적인 설계로 높은 기밀성을 가질 뿐 아니라, 외주부 또한 개폐할 수 없는 유리벽에 의하여 구획되므로 자연 환기에 열악한 특성을 지니고 있다. 초고층 건물의 경우 배기시스템으로 중앙집중배기방식을 채택하고 있으며, 중앙배기시스템은 배기입상덕트의 형상 및 규격, 흡출기의 성능, 그리고 기상조건 등 여러 변수들에 의해 영향을 받는다. (중략)
This paper investigates the energy saving potentials of a dedicated outdoor air system (DOAS) applied to a highrise apartment building. As for a typical $132-m^2$ apartment unit, two different HVAC systems; centralized DOAS-Ceiling Radiant Cooling Panel and decentralized Energy Recovery Ventilator-Packaged Air Conditioner were installed. Transient behavior and control characteristics of each system were modeled numerically using a commercial equation solver program, and annual cooling coil load and heating load reduction potentials were compared. The research shows that DOAS-Ceiling Radiant Cooling Panel system can reduce the cooling coil load over 21% annually compared with the current Energy Recovery Ventilator-Packaged Air Conditioner pair. In addition, over 40% of annual ventilation heating load can be reduced by use of DOAS.
The main thrust of this paper is to investigate acceptable supply air conditions of a dedicated outdoor air system (DOAS) for highrise apartment buildings. As for a typical $132-m^2$ apartment unit, it was assumed that centralized DOAS-Ceiling Radiant Cooling Panel was installed. Transient behavior and control characteristics of each system were modeled numerically using a commercial equation solver program. The optimized dew point temperature of the DOAS was discussed on the basis of the ASHRAE standard 62.1-2007 and the current Korean ventilation standard for apartments. It was found that the optimized dew point temperature of the DOAS supply air accommodating total latent load of a space is $11-12^{\circ}C$ and the appropriate supply air temperature of the DOAS is $11-12^{\circ}C$ in cooling period and neutral temperature of $18-20^{\circ}C$ in intermediate period.
하루 평균 대부분을 실내에서 보내는 현대인들은 내외부적으로 발생하는 실내오염물질에 지속적으로 노출되고 있다. WHO(World Health Organization) 2022년 보고서에 따르면 매년 세계적으로 약 700만명 이상의 사망 원인이 공기오염으로 실내오염물질의 심각성을 강조하고 있다. 대기오염물질 중에는 인체에 심각한 영향을 끼치는 질소산화물(NOx), 폼알데하이드(HCHO), 휘발성 유기화합물(VOCs) 등이 포함되는데, 이러한 실내공기 오염물질을 제거할 수 있는 물질로 광촉매가 있다. 광촉매는 미세먼지 전구물질 제거 성능뿐만 아니라 향균, 살균, 탈취 성능 또한 가지고 있어, 실내공기질 개선에 효과적이다. 이에, 본 연구에서는 광촉매를 건축물에 적용할 수 있는 부위 및 방안을 제시하였다. 적용 가능한 부위로는 내외장재, 콘크리트 등을 포함한 건축자재, 유기도료, 환기장치 등이 있으며, 각 부위에 최적 적용 방안에 대한 연구를 진행하였다.
본 연구는 축소실험을 통하여 터널내 화재발생시 구난역 내 설계된 환기 시스템 성능을 검증 하였다. Froude 수 상사법칙을 적용하여 실제 터널 크기의 1/35로 축소된 모형터널을 사용하였다. 모형터널은 두께가 2mm인 철을 사용하여 총 길이 10m, 높이 0.19m, 폭 0.26m으로 제작되었다. Cross-passage는 사고터널과 구난 터널 사이에 연결되고 Cross-passage 중앙에는 방화문이 설치되어 있다. 실험에는 n-heptane, $4cm{\times}4cm$ 풀화재를 이용하였다. 화원의 발열량은 695.97W이고, 화원 위치는 터널 중앙과 가장 위험한 경우로써 터널 입구지점에 각각 설치하였다. 환기조건은 0.015cms이고 화원과 가장 인접한 곳에서만 배기하도록 하였다. 구난역 배기 성능을 검증하기 위해 온도와 CO농도를 측정하여 연기의 유무를 파악하였다. 본 실험의 결과는 다음과 같다. 첫째, 터널 중앙화원인 경우 환기가 없어도 구난 터널에 연기가 검출되지 않았다. 둘째, 구난역 입구 부근에 화원을 설치한 경우 환기 조건을 주지 않으면 연기가 구난 터널로 침투하지만, 설계된 배기 조건시 연기는 구난터널로 전파하지 않았다.
냉동공조용 열교환기의 종류, 특징, 기술개발 동향, 전망 등에 대해 요약한 결과를 정리하면 다 음과 같다. (1) 암모니아 냉매가 다시 각광을 받음에 따라 응축기의 형식도 크게 변하고 있다. 이러한 변화로 핀 튜브를 사용한 횡형, 금속용착형 플레이트 식, 플레이트 핀 식의 응축기들이 암모니아 용으로 적용되기 시작하고 있다. (2) 암모니아 냉동장치는 현재에도 많이 적용되고 있으나 대부분 중앙 집중식 천정증발기나 강관 제 유닛 쿨러를 사용하고 있다. 그러나 최근 기술의 발전과 더불어 알루미늄 관 알루미늄 핀 증발기가 개발됨에 따라 암모니아 냉매도 프레온 냉매와 마찬가지로 건식, 분산식으로 적용되게 되었으며 이 분야의 기술개발이 요청된다. (3) 열교환기의 연구 방향은 에너지 절약, 공간 절약에 기여하면서도 성능향상을 이룩할 수 있는 기술개발, 그리고 소음이 적은 기기 제조 기술이 요망된다. 또한, 착상에 대한 기술적 대책, 근 본적 대책에 대한 대비가 요망되며, 기존 냉매에 대한 대체 냉매용 최적 열교환기에 대한 적극적 연구가 요망된다. (4) 제한된 에너지 자원, 지구환경, 열악한 우리나라의 에너지 사정 등을 고려할 때 냉동공조용 열교환기의 성능 향상에 대한 국가와 일반 소비자들의 기대는 더욱 증가하리라 예상된다. 이들 요구를 만족시키기 위해서는 냉동공조용 열교환기의 성능 향상, 열교환기의 제작에 필요한 자 원의 절약, 생산성 향상, 설치장소와 관련한 효율적인 공간활용, 열교환기 자체 소음의 최소화 등의 방면에 착실한 연구 개발이 있어야 할 것이다.
도로터널에 적용하는 반횡류환기방식은 터널의 전연장에 걸쳐서 단위길이당 풍량이 균일하게 될 수 있도록 포트의 개도 조정이 필수적이다. 그러나 현재 국내에서 운영중인 터널의 경우에는 설계시 이에 대한 고려가 적절히 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 개도계산을 위한 프로그램을 개발하고 반횡류환기방식의 터널에서 포트의 운영방안을 제시하였다. 연구결과, 포트의 개도는 급기방식의 덕트에서는 환기소측에서 덕트의 말단(bulk head)쪽으로 갈수록 증가하였다가 감소하는 경향을 가지며, 최소 개도는 56% 정도로 나타나고 있다. 또한 배기방식에서는 환기소측이 15% 정도로 가장 작고 bulk head 쪽으로 갈수록 증가하는 경향을 보이고 있다. 화재시 300 m 구간의 배연풍량을 검토한 결과, 포트사이즈를 조정하지 않는 경우와 급기방식으로 포트사이즈을 조정한 경우에는 터널중앙부의 배연량이 각각 8.1%와 12.5%로 터널중앙부의 배연풍량이 저조한 것으로 나타났다. 따라서 반횡류환기방식의 터널에서는 평상시 환기효율이 저하하더라도 배연시 균일한 풍량을 얻을 수 있도록 포트의 개도를 설정하여 운영하는 것이 반드시 필요한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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