풍동 내 시편의 투과성능 시험셀 성능분석

초록

본 연구에서는 화학성 에어로졸로부터 신체를 보호할 수 있는 방호복 섬유의 풍동시험에 필요한 시험셀에 대해 내·외부 유동특성 및 시험셀 성능 분석을 수행하였다. 시험셀 풍동시험은 다양한 섬유 시편의 에어로졸 차폐율을 평가하기 위해 수행되므로, 시험셀 설계 시 가능한 많은 종류의 섬유시편을 시험가능 범위에 둘 수 있는 성능 구현에 중점을 두었다. 섬유시편은 평면 모양의 섬유가 사용되며, 섬유의 모든 위치에서 일정한 면속도가 유지되어야 한다. 면속도 조절은 시험셀의 통과 유량을 조절하여 다양한 시편에서 일정한 면속도를 가질 수 있도록 제어 밸브를 적용하였다. 또한 에어로졸 입자 분석기의 분석 가능 범위에 적합한 농도와 내부 압력을 조절 할 수 있는 구조를 흡인관에 적용하였다. 화학성 에어로졸 환경에서 내부식·화학성을 가지기 위해 SUS316 재료를 적용하였으며, 시험셀이 적용될 풍동의 크기를 고려하여 조립의 간편화를 위한 구조로 설계 하였다. 시험셀 내·외부의 유동장 및 압력 등을 분석 하기 위해 상용 유동해석 시뮬레이션인 Ansys Fluent를 사용하였다. 본 연구를 통해 대기 중 에어로졸 환경에 노출된 작업복의 투과성능을 시험할 수 있어 실제 환경과 유사한 환경을 구현할 수 있게 되었다.