새집증후군 저감대책을 위한 실내 오염물질 확산 해석 코드 개발

초록

본 연구에서는 실내 오염물질에 의한 피해를 줄이기 위해 최신의 수치해석 기법들이 구현된 복잡한 실내 오염물질 확산해석용 코드를 개발하고 실내 오염물질 확산의 거동을 깊이 있게 살펴보았다. 채널 사이에 실린더형 장애물이 존재할 경우, 실린더 형상비의 변화에 따른 채널 내 난류강도의 변화와 채널에서의 전단응력 등의 유동특징, 바닥에서의 열전달 변화의 계산을 통해 기존의 연구결과와 경향이 일치하는 것으로 본 코드의 정확성을 검증하였다. 기존의 연구에서 고려된 상황을 해석할 대상으로 선정하여 본 코드와 상용코드로 계산된 결과를 비교하였다. 본 코드의 계산결과에서 상용코드의 결과에서 볼 수 없는 작은 스케일의 유동모사를 관찰할 수 있었다. 이는 RANS 해법에 비해 난류모델링의 의존도가 적은 LES 해법의 장점이다. 이에 이어서 새 가구에 의한 오염물 확산에 대해서 살펴보았다. 급기구에서 하강되는 기류로 인한 실내유동장의 형상 및 적절하지 못한 급·배기구의 위치, 비대칭적인 소파의 위치 등에 의해 소파에서 방출된 오염물질의 확산이 잘 이루어지지 않음을 확인 하였으며 이를 개선시키기 위한 파라미터적 연구가 차후에 계속 이루어질 예정이다. 본 연구의 해석결과를 통해 기존에는 학술 연구 단계에 머물렀던 LES 기법이 다양한 공학적 문제에 효율적으로 적용될 수 있음을 보여주었다. 본 연구를 통해 개발된 코드는 앞으로 실내 오염물질 확산 해석을 위해 유용하게 사용될 것으로 기대된다.