| 1차년도 |
- 시스템엔지니어링 총괄조정 활동- 터널 및 주변 공기질 조사 및 시범역사 선정- 1차 시범역사 집중 실태 조사- 자동세정 모듈화 개발- 기존 터널 환기시스템 구조 및 운전성 파악- 지하철 터널 및 역사 내 열차풍 측정 및 특성 파악- 도시철도차량 운전실 및 객실공기질 측정평가- 초미세입자(PM2.5) 분리기술 개발- 기존 개발시스템 적용성 평가
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- 도시철도 공기질 개선 사업의 총괄조정 및 사업관리- 외기오염도자료, 시설현황 및 이용특성, 환기스시템현황, 미세먼지 오염도 특성을 고려한 시범역사 (터널 2개) 선정 - 터널 구간 실태 조사(열차 실내와 실내에 대한 측정)- 지하철 터널 내 비정상 유동 특성을 현장 측정 및 전산모사- 자동세정 유니트의 핵심 요소인 순환 및 정제 시스템 설계 기술 개발- 세정 시스템 운전 상태 점검 센서 네트워크 설계 기술 개발- 전기집진 자동세정 구동 펌프 개념설계 기술 개발- 자연환기/강제환기 피스톤 효과 분석- PM2.5분리 장치 단품제작 및 평가- 도시철도 운영차량 분류 및 현황조사(노선별, 운영처별)- 기존 개발시스템(롤필터, CO2흡착제)의 도시철도 차량 적용가능성 평가
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 도시철도 터널 및 차량의 실내공기질 향상 원천 환경기술 개발- 도시철도 이용 환경 개선기술, 도시철도 차량 및 터널의 냉난방 에너지 절감 기술, 방재 시스템 기술 등의 핵심기술 확보- 첨단 IT기술과 ET기술을 융합한 친환경 철도기술 개발- 오염물질 센싱 및 제어기술을 등의 요소기술들과 병행함으로써 실내공기질 관리 장치의 국산화 및 기술력 향상- 인공지능형 통합 환기기술 확보 및 필요 환기량의 최적 동적제어기술 개발로 기술 발전에 기여- 도시철도 터널 내부의 미세먼지 저감을 통한 도시철도 차량용 실내공기질 관리 설비의 부하 저감- 유지/보수가 용이한 모듈화된 소형 미세먼지 및 유해가스 처리시스템 기술 개발을 통해, 설치 공간에 제약이 있는 다양한 환경에 적용 가능한 오염물질 저감 장치/설비 설계 기술 확보- 지하 공간을 포함한 다중이용시설 대상 공기청정 기술의 원천 기술 확보- 지하철 터널 내의 공간분리 열차풍 제어 및 능동적 환기 제어 관련 독자적 기술력 및 특허 확보 - 지하철 터널 방재 시스템과 연계 운전하는 능동 환기 제어 시스템 기술 확보- 열차풍과 환기운전의 동시 제어 최적화 기술 개발- 열차풍 및 환기에 의한 터널 내 유해먼지의 영향 파악- 스크린 도어 설치에 따른 지하철 터널 내 공기질 변화 파악- 열차풍 제어기술의 일반도로터널 화재배연 기술로의 응용화 - CO2는 대표적인 온실가스이므로 본 연구에서 개발하는 CO2 흡착기술은 CO2가 대량으로 발생하는 타 산업분야에도 활용 가능- 실내공간 CO2 저감기술은 선진국에서도 시작단계인 첨단 원천기술이므로 본 연구를 통해 기술적 기반을 확보
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| 사회 경제적 파급효과 |
- 도시철도 터널 및 차량의 공기질 개선을 통한 이용 승객 및 지하역사 종사자의 건강 증진 및 국가적 보건비용 절감 기대- 도시철도 터널 및 차량 공기질 개선을 통한 역무원, 승무원 및 기타 지하시설 근로자의 업무능률 및 생산성 향상- 현재의 도시철도 관련 공기청정기술은 일본, 독일, 미국 등의 선진기술 수입이 많았으나, 본 연구를 통해 국산화할 경우 수입대체효과 기대가 가능하며 아울러 기술 수출을 통한 경제적 효과 기대- 도시철도 역사에 안전성 및 환경성 증대를 위해 추진 중인 Platform Screen Door (PSD) 구축사업과 연계하여 연구성과의 실효성 증대 - 도시철도 역사의 공기질 관리를 통해 환경개선과 더불어 도시철도 냉?난방 에너지 비용 절감이 가능하며, 개발된 환기시스템 기술의 적용 확대를 통해 환기설비 시장 확대 가능 - 선진국의 환기 및 공기정화기술의 국산화 및 기술경쟁력 확보를 통해 수입대체 효과 및 수출증대 기대- 요소핵심기술 개발에 의한 협력업체의 기술 경쟁력 강화 및 생산성 향상- 철도교통서비스의 향상과 안전성 향상에 따른 국민의 철도이용의 편리성, 쾌적성, 이용 만족도 등을 향상시키고, 철도의 친환경 이미지 제고- 도시철도 터널 공간의 오염원 제어를 통한 도시철도 차량 내부 실내공기질 개선에 기여 및 도시철도 차량의 공기질 개선 비용 절감- 도시철도 터널을 비롯하여 향후 일반 차량용 도로 터널 등에도 개발한 환기 제어기술 시장 확대 가능- 본 연구를 통해 도시철도 차량의 환기 횟수를 줄임으로써 차량용 냉？난방 에너지 비용 절감이 가능하며, 아울러 환기시 자주 발생하는 승객의 열적 불쾌감 해소 및 열쾌적성 관련 민원 해결- 도시철도 차량의 CO2 저감기술은 국내에서는 유일하게 한국철도기술연구원 및 참여연구진이 보유하고 있으며, 다수의 독점특허를 보유하여 향후 시장 창출이 용이함.- 도시철도 객실에 대한 환경부의 법규 강화에 따라 외국의 CO2 저감기술 도입이 검토되고 있는데, 본 연구성과가 실용화되면 도시철도용 CO2 저감기술을 국산화함과 동시에 본 기술을 해외에도 수출가능할 것으로 기대됨.- 본 연구에 참여하는 산-학-연 연구기관의 전문 녹색연구 및 산업인력 양성에 기여- 청정 도시철도 차량 객실 구현을 통해 청정 실내공기질을 유지하는 친환경 국가 이미지 제고 및 우리의 기술 수준을 세계에 홍보 가능
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| 활용방안 |
- 전국 567개 역사에 터널 및 차량 공기질 개선기술 제공- 도시철도 터널 및 차량 실내공기질 관리 기술 발전에 기여- 일반 도로 터널 또는 지하 터널의 환기 제어 시스템 및 설계지침으로 활용 가능- 저에너지 친환경 기반 철도기술 확보를 통한 선진 철도시설물 건설기술 선도 - 도로터널에 유/무선 공기질 모니터링 시스템 적용- 지하상가 환기 시스템, 대형 건물의 밀폐형 (지하) 주차장, 공항 등을 비롯한 다중이용시설의 오염물질 저감 설비로 활용- 일반도로터널의 환기 제어 시스템으로 응용 가능- 지하 터널 환기의 설계 지침 활용 가능- 그린통합기술의 개발로 실내공간 공기질 평가에 새로운 표준안 제공- 도시철도 신규제작차량 설치- 도시철도 기존 운행차량 개조- 도시철도 차량외 버스, 선박 등의 타 교통수단 적용- 먼지발생량이 많은 보육시설, 찜질방 등 다중이용시설 적용확대
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