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과제기본정보

차세대 객차용 청정시스템 개발5년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 철도기술연구사업 과제번호 07PRTD-C044105-05
국가과학표준분류 1순위 환경 | 사전오염예방·청정요소기술 | 청정공정 기술 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 차세대 객차용 청정시스템 개발
주관연구기관 한국철도기술연구원
총괄연구 책임자 성명 박덕신
소속 한국철도기술연구원 직위 실장
전화번호 031-460-5000 FAX 031-460-5814
총 연구기간 2003-06-30 ~ 2008-05-31
당해연도 연구기간 2007-06-01 ~ 2008-05-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
5차년도 602,000,000 0 0 0 602,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 “다중이용시설등의 실내공기질 관리법” 등 실내공기질 관련 규제 기준이 점차 확대/강화되고 있으며, 객차 내부도 실내환경으로 분류되어 실내공기질 규제 대상이 될 예정이다. 이에 따라 본 연구에서는 객차의 공기질을 청정화하여 승객의 쾌적성을 향상시키고자 한다.
최종목표 본 연구에서는 객차용 청정 시스템을 제작하고자 하며, 이를 위하여 청정 개념을 도입한 HVAC를 제작하여 온도, 습도 등을 최적화하고, 여기에 외부 유입 먼지를 제거할 수 있는 센트리셉을 도입하여 객차내의 공기질을 청정화하며, 내부에 승객에 의해 유입된 미세먼지의 경우에는 공기청정장치인 롤필터를 장착하여 제거하고자 한다. 공기청정장치로는 사이클론 집진장치, 디퓨져 제작, 객차용 공기청정기를 설계하고 그 시제품을 장착하고, 시제품은 풍량, 소음, 집진성능, 소비전력 등의 성능 시험을 수행한 후에 객차와의 인터페이스 연구를 통하여 상용화하여 최종적으로 객차 공기질을 청정화할 수 있는 청정 개념의 HVAC 시스템을 개발하고 열차 이용 승객의 쾌적성 향상을 도모하고자 한다
연구내용 및 범위 본 연구에서는 이러한 사회적 요구에 부응하여 객실 내부의 오염물질 농도를 제어할 수 있는 청정공기조화시스템을 개발함으로써 승객의 쾌적성을 높이고자 하였다. 연구의 범위는 객차용 사이클론 집진장치 개발, 객차용 디퓨져 개발, 객차용 공기청정장치 개발, 객실 내부의 온열환경해석 등으로 하였다.
객차용 사이클론 집진장치 개발에서는 객실의 외부공기 유입부에 사이클론 집진장치를 적용하여 유입공기 중의 조대먼지 및 미세먼지를 제거하여 분리함으로써 실내로 청정공기가 공급할 수 있도록 하는 시스템을 연구하였다. 여기에는 풍량, 소음, 집진성능, 인터페이스 등이 모두 고려되었으며, 설계와 시작품 제작, 그리고 시운전까지 연구 범위로 포함된다.
객차용 디퓨져 개발에서는 객실 내부에 공기를 공급하는 닥트 (duct)의 형상을 객실에 최적화하여 객실 전체에 대해 고르게 신선 공기 및 냉난방을 공급할 수 있도록 하였다. 이를 위해 다양한 형상의 닥트 그릴 형상을 디자인하고, 실제 열차에 적용되는 것과 같은 크기의 닥트 시작품을 제작한 후, 여기에 사이클론 집진장치가 추가된 냉/난방 공급장치를 연결하여 실제로 닥트에 공기를 공급할 수 있도록 시운전을 수행하였다. 이 때 객실과의 인터페이스는 물론 풍량의 분포, 풍향의 변화 등까지 모두 연구범위로 포함된다.
객차용 공기청정장치 개발에서는 객실 내에 이미 유입된 먼지입자를 제거할 수 있으며, 또한 필터의 청정도 유지를 위한 별도의 유지보수가 필요하지 않은 롤 필터 시스템을 적용하였다. 롤필터 시스템은 객실의 천정에 장착되도록 설계하였으며, 객차 하나 당 세 개의 시스템을 장착하도록 하였다. 폴리프로필렌(PP) 수지 재질의 필터를 적용한 롤 필터 시스템의 시작품을 제작하였으며, 이 때 시작품의 크기 및 인터페이스는 실제 신형무궁화호 열차에 적용이 가능하도록 하였다. 본 연구에서는 메쉬 (mesh)와 필터의 감기는 속도 등에 따른 미세먼지의 포집효율과 유지보수 주기 결정 등을 연구범위로 하였다.
온열환경해석에서는 객실 내부의 열 쾌적성 향상을 위하여 난방 또는 냉방 시에 객실 내부의 온도 분포를 실험적으로 측정하고, 이를 모사하여 온도와 습도, 풍량 등에 따른 객실 내부의 열 쾌적성 해석을 연구범위로 하였다.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
5차년도 1. 객실내 공조시스템 구축


2. 공기질 측정 및 평가

3. 시험평가







4. 제작사양서 작성 		o 객실과 공조시스템과의 인터페이스 시험
o 시제품 시운전

o 시제품 장착 후 공기질 측정 및 평가

o 객차내부 온도측정
o 환기성능시험
- 환기량 및 환기 횟수
o 닥트내 공기 유동량
o 차량 내부 공기속도
o 열관류계수 측정
o 소음측정 등

o HVAC 제작사양서 작성
- 냉난방장치, 공기청정기, 닥트 등
연구성과 기술적 기대성과 - 공기청정 요소기술 개발로 궤도차량 공기오염도 개선
- 국내 궤도차량용 고효율 HVAC 시스템 국산화
- 일체형 HVAC 시스템의 개발로 쾌적성 향상
- 유지보수 비용 절감 및 내식성 효과 기대
사회 경제적 파급효과 - 공기청정화로 철도차량 부가가치 창출
- 청정 객차의 개발로 수출경쟁력 확보
- 차세대 청정 시스템의 개발로 철도 분야에서 새로운 국내외 시장 창출 및 시장 주도
활용방안 - 최근 열차의 수요가 증가하고 있으며, 연구가 완료되는 시점에서 국내에서는 객차 모델의 세대교체가 급속히 진행될 것으로 기대됨.
- 연구결과의 공유로 타 수송수단의 쾌적성 향상
- 재래선 및 고속전철 차량 제작시 연구결과 활용
- 첨단 정화기술을 이용한 공기청정화로 이용 승객의 쾌적성 향상
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 공조시스템 청정 공기 객차 먼지
영문 HVAC Clean Air Passenger cabin Dust
최종보고서
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최종보고서 0605_차세대 객차용 청정시스템 개발.pdf   다운로드 03교통핵심D02(최종보고서).pdf   다운로드

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