지하 방호시설의 폭압 저감 및 시간 지연을 위한 Expansion Chamber와 Side Chamber 적용
Effects of Expansion and Side Chambers on Reduction and Time Delay of Blast Overpressures in Underground Protective Facilities
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Abstract
본 논문에서는 외부에서 폭발이 발생할 경우 지하 방호시설의 side chamber 설치 개수와 expansion chamber의 설치 개수 및 형태를 변화시키고 각 방폭문에 미치는 폭압을 평가하였다. 시뮬레이션은 4가지 기본 형태를 설정하고, 각각의 chamber가 0개, 1개, 2개, 3개 및 4개인 경우에 대해서 평가하였다. 기본형태 지하탄약고는 side chamber가 설치된 경우, 피크의 시간 지연이 40 ms 정도로 나타나 명확하게 나타났지만, 최대값의 저감은 3 kPa로 차이가 크게 나타나지 않았다. 병목장치와 side chamber에 의한 폭압의 저감 및 피크 지연효과를 검토한 결과 지하탄약고 터널의 크기가 일부 축소되기 때문에 효과는 거의 발생하지 않는 것을 알 수 있었다. 통로 폭의 1.1 배 크기의 expansion chamber와 side chamber를 사용한 경우는 피크 지연 및 최대치의 저감 효과가 발생하는 것으로 파악되었으며 이때 설치 개수는 최소 2개 이상 설치해야 효과가 있는 것으로 나타났다. 통로 폭의 120%인 expansion chamber와 side chamber를 동시에 사용하면, 각 chamber를 2개 이상을 사용해야 피크의 지연 및 저감 효과가 큰 것으로 나타났으며, 그 효과는 통로폭의 110%인 경우와 거의 동일한 값으로 나타났다.
Trans Abstract
This study presents numerical investigation of blast overpressures on blast-resistant doors by changing the number of side chambers and the number and shape of expansion chambers for an external detonation. Blast overpressures for four types of door and zero to four chambers were simulated. For the original shape of the underground ammunition magazine with side chamters installed, the peak time delay was approximately 40 ms, showing a clear different, whereas the reduction in the maximum value appeared as small as 3 kPa. Reducing the overpressure and delaying peaks using bottleneck devices and side chambers revealed that, because the size of the tunnel with underground ammunition magazines was partially reduced, the effects of the reduction and time delay of blast overpressures were negligible. When expansion chambers with a size 1.1 times the passage width and side chambers were used, the time delay in the peaks and overpressure reduction were observed. When expansion chambers with a size 1.2 times the passage width and side chambers were used, the delay and reduction effects were significant when two or more chambers were installed, and the effect was almost the same as when the size was 1.1 times the passage width.
1. 서 론
지하 방호시설에 대한 안전성 검토는 주로 벽체, 기둥 및 슬래브 등의 구조물 자체의 방폭 성능을 확보하려는 연구를 중심으로 진행되었다. 지하 벙커 또는 이와 유사한 보호시설을 대상으로 외부의 폭발압력이 시설물 내부로 인입될 경우 폭압 자체를 낮추기 위한 시간차를 이용한 폭발에너지의 분리, expansion chamber의 형상에 따른 폭발압력의 전파 등에 대한 고려는 거의 없는 실정이다.
지하탄약고에 관한 국내의 선행 연구로 Park et al. (2016)은 지하탄약고 격실 내부에서 폭발시 지하탄약고 방폭문에 가해지는 압력을 시뮬레이션을 이용하여 제시하고, 관통형 지하탄약고를 대상으로 내부 폭발에 의한 폭풍파가 인접 격실 방폭문에 미치는 최대압력을 계산한 후 방폭문의 내폭력을 제시하였다. 논문에서는 설계안에 대한 내부 폭발시 폭압만을 평가하였으며, 폭압의 저감 및 시간지연 효과 등을 유도하기 위한 side chamber 및 extension chamber에 대한 내용은 기술하지 않았다. 또한 Kim et al. (2003)은 지하탄약고를 대상으로 인접 탄약저장고의 연쇄폭발을 방지하기 위하여 지하탄약고의 방폭 설계과정에 대해서 기본적으로 고려하여야 할 사항을 제시하였으며 주로 격실간의 간격 및 외부 안전 등을 고려한 이격거리 등에 대하여 연구를 진행하였다. Baek et al. (2020)은 지하형 탄약고의 특징과 지하형 탄약고에서 고려해야 하는 안전거리를 제시하고 주된 내용은 기존 논문(Kim et al., 2003)과 유사한 안전거리 및 이격거리에 대해서 연구하였다. 또한 Park (2020)은 위에서 언급한 내용을 전반적으로 기술하고, 격실 배치 시 고려하여야 할 안전거리 및 각 기준의 개요 등을 제시하여 기본적인 설계에 참고할 수 있는 자료를 제시하였다.
국외의 선행연구로는 Zhao et al. (2015)은 지하형 탄약고의 규모가 82 m 터널에 대하여 연구를 하였다. 여기서는 expansion chamber의 폭을 10 m로 유지(터널 폭 = 3.5 m)한 상태에서 길이를 변화시켜 시뮬레이션을 이용해서 chamber의 설치에 따른 압력 저감 효과를 판단하였다.
그러나 지하터널의 규모가 비교적 소규모로 본 논문에서 대상으로 하는 200 m 이상의 길이와 18 m의 통로폭을 갖는 대규모 지하형 탄약고의 터널에 적용할 경우에는 그 비율을 재검토해야 할 것으로 판단된다. Hager and Birnbaum (1996)의 연구에서 사용된 터널의 측면에 배치된 side chamber의 배치를 참고하면 폭압에너지의 시간차에 의한 폭압 저감이 가능할 것으로 판단되며 주된 연구 내용은 side chamber의 주통로에 대한 각도 및 길이 등을 연구하였다.
따라서 본 논문에서는 대형 지하탄약고의 외부에서 폭발이 발생할 때 내부로 인입되는 폭발 압력을 낮추고 폭발압력 피크의 시간지연을 유도하기 위해서 크게 3가지 형태에 대해서 해석을 실시하였다. 해석 내용은 side chamber와 expansion chamber 및 병목현상을 유도하는 형태의 모델을 설정하고, 내부에 설치되는 각각의 개수를 변화시켜 각 방폭문의 폭압을 평가하였다.
2. 해석 대상 및 시뮬레이션
Fig. 1은 해석을 위한 지하탄약고의 기본 형태에 side chamber를 4개 적용한 모델을 나타낸 것으로 지하탄약고의 전체 길이는 입구부터 출구까지 총 215 m, 터널의 폭은 18 m, side chamber 사이의 간격은 탄약고와 파편 함정의 거리와 동일하게 46 m로 설치하였다. 해석은 side chamber가 설치되지 않은 모델과 1개, 2개, 3개 및 4개 설치된 모델로 나누었다.
Original Shape of Underground Ammunition Magazine
또한 expansion chamber에 의한 효과를 파악하기 위하여 지하터널의 기본 형태를 변화시켜 일부 폭을 축소하여 기본 터널이 expansion chamber의 역할을 하는 경우(병목현상 유도)와 터널의 일부를 110%, 120% 확장하여 expansion chamber를 설치하는 경우를 대상으로 외부 폭발에 의한 내부 탄약고 입구의 방폭문과 주 통로 출구 부분의 폭압을 평가하였다. 해석에 사용된 모델의 형태는 Fig. 2와 같으며, 시뮬레이션 케이스와 터널의 일부 확대 3D 모델링을 Fig. 3에 표기하였다. 또한 Fig. 3은 side chamber를 4개소 설치한 경우이며 시뮬레이션은 (b)-(e)의 형태에 side chamber를 설치하지 않은 경우와 1, 2, 3개소 및 4개소 설치한 경우로 나누어 진행하였다.
3D Modeling for Blast Simulation
Simulation Case
해석은 영국의 Viper Applied Science사의 상용프로그램인 Viper:Blast 1.20.2를 사용하고 해석을 위한 domain의 크기는 56 m × 223 m × 12 m로 하고 0.08 m의 등간격 mesh를 사용하여 155,208,000 cell로 해석을 진행하였다. Mesh 크기 검토, 시뮬레이션 프로그램 선정 사유 및 사용 프로그램의 결과치에 대한 적정성 검토는 연구진의 기존 연구 Pang and Shin (2021)에 상세하게 기술하였다.
해석에 사용한 Viper Blast의 기본 해석 방법론은 Rose (2001)에 기반을 두고 있으며, Wada and Liou (1994)의 AUSMDV 수치해석기법을 MUSCL- Hancock 시간적분법(Toro, 2009)과 함께 사용한다.
폭발 시뮬레이션은 정확도와 전산 비용을 고려하여 2단계로 수행하였다. 초기 폭발은 1차원 도메인에서 폭발파가 반사 경계에 도달하기 전까지 수행하였다. 폭발물의 팽창에 따른 압력은 JWL 상태방정식(Shin et al., 2014)을 이용하여 구현하고 1차원 해석 결과를 터널이 모델링된 3차원 도메인으로 리매핑(remapping)하여 해석을 진행하였다. 폭발의 초기 팽창이 1차원에서 수행되기 때문에 3차원 도메인에서는 시간과 정확도 측면에서 상대적으로 더 큰 mesh의 사용이 가능하다.
공기는 해석모델인 터널을 완전히 포함하도록 모델링하고 반사경계로 모델링된 공기 mesh의 하단부 이외의 모든 표면은 전달 경계로 모델링되어 폭발파가 공기 mesh 경계에 도달시 소멸되도록 하였다. 터널 모델은 완전반사경계로 모델링됨으로써 터널 모델의 모든 표면이 폭발파를 완전 반사시켜 폭압의 반사(reflection), 회절(diffraction) 등의 복합적 효과를 발생시키도록 하였다.
3. 해석 결과
3.1 기본 형태 터널의 폭압
Fig. 4는 터널의 형상은 기본, side chamber의 개수가 0개 일 경우 각 격실 입구 방폭문에서의 폭압을 나타낸 것이다. 폭발은 외부 폭발로 터널의 입구에서 7.6 m 떨어진 지점에서 2,000 kg의 TNT가 폭발하는 것으로 하였다. 이때 주통로에 면한 각 탄약고 격실 방폭문 표면에서의 폭압은 2번째, 3번째 및 4번째에서의 최대값은 각각 164.7 ms, 400 ms 및 390.7 ms에서 최대 폭압이 나타나는 것으로 시뮬레이션 되었으며 폭압은 81.6 kPa, 61.3 kPa 및 35.1 kPa의 값을 보였다. 또한 터널의 출구 부분에서의 폭압은 390 ms에서 최대 5.69 kPa의 값을 보였다. 이때 방폭문 및 터널 출구에서의 폭압 측정은 수직 방향으로, 5개 지점을 평균한 값으로 하였다. 또한 각 시뮬레이션은 측정점이 동일한 좌표를 갖도록 모델링하고, 방폭문은 통로에 면하는 포면의 값, 출구에서의 폭압은 통로 중앙부의 수직 5개 지점 평균값을 사용하였다.
Overpressures for Blast-resistant Door of Original Shape of Tunnel Without Side Chambers (Case s-0)
Fig. 5는 side chamber가 0개~4개 설치된 경우, 폭발 원점으로부터 1개의 side chamber 뒤에 설치된 방폭문 2의 경과 시간별 폭압을 나타낸 것이다. 첫 번쨰 side chamber를 지난 후의 폭압은 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 최대 폭압에는 그다지 큰 영향을 미치지 않아서 각 case의 최대 폭압은 81 kPa로 거의 비슷한 값을 보였으며 최대값이 나타나는 시간도 165.5 ms로 side chamber가 설치되지 않은 164.7 ms와 큰 차이가 없는 것을 알 수 있다.
Overpressures of Blast-resistant Door 2 Varying the Number of Side Chambers (Case s-0, s-1, s-2, s-3, s-4)
Fig. 6은 폭발 원점과 방폭문-3 사이에 2개의 side chamber가 설치된 경우, 각 케이스별 폭압을 시간 경과에 따라 나타낸 것이다. 방폭문-2에서의 폭압은 side chamber가 1개 설치된 경우보다 Fig. 6에서 볼 수 있는 바와 같이 최대값의 시간 지연이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 최대 폭압도 side chamber가 0개, 1개인 case s-0과 s-1은 최대값이 각각 400 ms에서 발생하였으며 2개가 설치된 s-2, s-3, s-4도 거의 동일한 시간대에서 최대값이 나타나는 것으로 시뮬레이션 되었다. 그러나 폭압의 최대값은 side chamber가 설치되지 않은 경우에는 61 kPa, side chamber가 1개인 경우에는 57.65 kPa, side chamber가 2개인 경우에는 56.3 kPa, 55.8 kPa 및 55.5 kPa로 나타나 3.5~5.5 kPa 정도 최대 폭압이 낮아지는 것으로 나타났다.
Overpressures of Blast-resistant Door 3 Varying the Number of Side Chambers (Case s-0, s-1, s-2, s-3, s-4)
Fig. 7은 폭압 전파 경로에 side chamber가 3개인 경우와 0, 1, 2개인 경우를 비교하여 나타낸 것이다. Fig. 7에서 볼 수 있는 바와 같이 side chamber가 설치되지 않은 경우와 설치된 경우는 피크의 시간 지연이 40 ms 정도로 나타나 명확하게 구분되었으나 최대값의 저감은 3 kPa로 차이가 크게 나타나지 않는 것으로 해석되었다.
Overpressures of Blast-resistant Door 4 Varying the Number of Side Chambers (Case s-0, s-1, s-2, s-3, s-4)
3.2 병목 형태 터널의 폭압
Fig. 3에서 기본 형태 터널의 통로를 일부 축소하여 병목 현상을 유도한 경우, side chamber 설치개수에 따른 각 방폭문에서의 폭압 저감 및 피크 지연 효과를 파악하기 위한 해석 결과를 Figs. 8~11에 나타내었다.
Overpressures of Blast-resistant Door 2 with Bottleneck Devices Varying the Number of Side Chambers (Case r-0, r-1, r-2, r-3, r-4)
Overpressures at Outlet Varying the Number of Side Chambers
Fig. 8은 폭발원점으로부터 방폭문-2까지의 경로에 side chamber와 병목장치가 0개, 1개 설치된 경우의 해석 결과는 나타낸 것으로 최대치의 저감, 피크의 지연은 일어나지 않는 것으로 나타났다. 이는 기본형 터널의 해석결과와 동일한 현상으로 병목장치, side chamber의 개수는 일정 개수가 확보되어야 피크의 저감 및 지연 효과를 일으키는 것으로 판단된다.
Fig. 9는 병목장치 2 ea, side chamber가 2개인 경로인 방폭문 3의 시간별 폭압해석 결과를 나타낸 것으로 chamber 및 병목장치가 1개인 경우와는 다르게 피크의 지연과 최대치의 감소가 일부 일어나는 것으로 해석되었다. 최대치는 병목장치와 side chamber가 없는 경우에는 62.1 kPa이며 병목장치와 side chamber가 각각 2개인 경우에는 최소 58.9 kPa로 나타났으며 시간 지연은 571 ms에서 최대 579.9 ms로 8.9 ms의 지연이 일어나는 것으로 파악되었다. 또한 Fig. 10은 병목 장치와 side chamber가 3개인 경우의 해석 결과를 나타낸 것으로 병목장치와 side chamber가 없는 경우 571.2 ms에서 28.1 kPa, 2가지의 방안이 각 3개씩 설치된 경우에는 575 ms에서 최저 23.5 kPa의 값으로 나타나 시간의 지연은 4 ms, 최대치의 저감은 4.5 kPa로 나타났다.
Overpressures of Blast-resistant Door 3 with Bottleneck Devices Varying the Number of Side Chambers
Overpressures of Blast-resistant Door 4 with Bottleneck Devices Varying the Number of Side Chambers
따라서 병목장치와 side chamber에 의한 폭압의 저감 및 피크의 지연효과를 얻으려면 최소 2개 이상의 병목장치와 side chamber를 설치하여야 할 것으로 판단할 수 있다.
3.3 Expansion Chamber 110%의 폭압
Figs. 12~15는 지하탄약고 통로 일부를 확대하여 expansion chamber로 이용하는 경우 각 방폭문에서의 폭압을 시간 경과에 따라 나타낸 것이다. expansion chamber의 설치 위치는 side chamber의 입구부분에 설치하는 것으로 하였다.
Overpressures of Blast-resistant Door 2 Varying the Number of Side Chambers for Partial Expansion by 110%
Overpressures of Blast-resistant Door 3 Varying the Number of Side Chambers for Partial Expansion by 120%
Fig. 12는 방폭문-2까지의 경로에 side chamber와 expansion chamber가 1개 설치된 경우의 해석 결과를 나타낸 것으로 다른 시뮬레이션 결과와 동일하게 시간의 지연 및 피크 감소는 일어나지 않는 것으로 나타났다.
Fig. 13은 방폭문-3까지의 경로에 각 chamber가 2개 있는 경우의 해석결과를 나타낸 것으로 각 chamber가 각각 1개씩 설치한 경우와 동일하게 피크 지연, 최고 폭압의 감소는 거의 일어나지 않는 것으로 파악되었다. 또한 Fig. 14는 방폭문-4까지의 경로에 각 chamber가 3개씩 설치된 경우의 해석 결과를 나타낸 것으로 다른 case와 동일하게 피크 지연은 일어나지 않지만 최고치는 chamber가 설치되지 않은 경우 52.7 kPa에서 chamber가 3개 설치된 경우에는 47.2 kPa로 감소하는 것으로 해석되었다. 각 방폭문의 해석 결과 side chamber의 시간지연 효과, 피크 감소 효과는 있지만 expansion chamber는 효과가 크게 나타나지 않는 것으로 판단할 수 있다. 이는 expansion chamber의 크기가 통로폭의 1.1배이기 때문인 것으로 판단되며 expansion chamber의 크기를 일정 규모 이상으로 크게 하여야 피크 지연 및 감소를 유도할 수 있을 것으로 해석할 수 있다.
Overpressures of Blast-resistant Door 3 Varying the Number of Side Chambers for Partial Expansion by 110%
Overpressures of Blast-resistant Door 2 Varying the Number of Side Chambers for Partial Expansion by 120%
3.4 Expansion Chamber 120%의 폭압
side chamber가 설치된 주 터널 부분을 120% 확대하여 expansion chamber로 사용한 경우, 폭압 전파 경로에 설치된 방폭문과 출구 부분에서의 피크의 지연 및 저감효과를 해석한 결과를 Figs. 14~17에 나타내었다.
Overpressures at Outlet Varying the Number of Side Chambers for Partial Expansion by 120%
Fig. 14는 폭발 원점으로부터 방폭문-2까지 side chamber와 expansion chamber가 각각 1개씩 설치되어있는 경우 방폭문-2에서의 폭압변화를 시간 경과에 따라 나타낸 것이다. Fig. 14에서 볼 수 있는 바와 같이 다른 case와 동일하게 피크 지연, 최대값의 저감은 크게 나타나지 않고, 76.7 kPa에서 75.5 kPa로 1.2 kPa 낮아지는 것으로 해석되었다. 또한 피크 지연도 발생하지 않는 것으로 해석되었다. 따라서 side chamber와 expansion chamber는 1개만 설치할 경우 큰 효과를 얻을 수 없는 것으로 판단된다.
Fig. 15는 폭발 원점으로부터 폭압 측정 부위인 방폭문-3까지 각 chamber가 0개, 1개, 2개인 경우를 해석한 결과를 나타낸 것이다. 폭발 원점으로부터 방폭문-3까지 chamber가 설치되지 않은 e-12-0 case의 최대 폭압은 53.2 kPa, 1개씩 설치된 e-12-1은 52.1 kPa로 해석 결과가 나타났으며 chamber가 2개씩 설치된 e-12-2와 e-12-3 및 e-12-4의 경우는 각각 50.9 kPa의 값을 보였다. 따라서 side chamber와 expansion chamber를 2개 이상으로 설치하는 경우에는 피크 지연 및 최대 폭압 감소 효과를 얻을 수 있는 것으로 파악되었다.
Fig. 16은 폭발 원점으로부터 폭압 해석 지점인 방폭문 4까지 각 chamber가 0개, 1개, 2개 및 3개 설치된 경우의 폭압 해석 결과를 나타낸 것이다. chamber가 0개인 경우에는 최고치가 54.1 kPa, 1개인 경우는 49.9 kPa, 2개인 경우는 48.5 kPa로 해석되었으며 chamber가 3개 설치된 e-12-3과 e-12-4는 50.9 kPa로 폭압의 최대값이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 chamber에 의한 최대치의 저감 효과가 있는 것으로 판단할 수 있다. 그러나 side chamber와 expansion chamber의 크기를 120%로 한 경우에는 피크 지연효과는 거의 없는 것으로 해석되었다.
Overpressures of Blast-resistant Door 4 Varying the Number of Side Chambers for Partial Expansion by 120%
Fig. 17은 터널의 출구 부분에서의 폭압 해석 결과를 나타낸 것으로 해석지점까지 폭발 원점으로부터 각 chamber가 0개, 1개, 2개 및 4개인 경우를 비교하여 나타낸 것이다. chamber가 설치되지 않은 경우는 피크는 27.5 kPa, 1개인 경우에는 24.7 kPa, 2개인 경우는 23.4 kPa, 3개인 경우는 22.5 kPa로 그 값이 점차 낮아지는 것으로 해석되었으며 각 chamber가 4개 설치된 경우는 가장 낮은 21.2 kPa의 피크치를 보였다. 따라서 side chamber와 expansion chamber의 설치는 최대치의 저감에는 효과가 있으며 피크 지연에는 큰 영향을 미치지 않는 것을 알수 있었다. 이는 expansion chamber의 크기를 해석 case에서는 통로폭의 120%로 제한하여 해석한 결과로 실제 expansion chamber의 크기를 크게 할 경우 시간 지연효과가 나타날 것으로 예상된다.
3.5 Side Chamber와 Expansion Chamber 효과
Figs. 18~20은 터널의 기본형태, 병목현상을 유도한 형태 및 일부를 확장한 형태 2가지에 대해서 각 방폭문에서의 폭압을 비교 평가한 결과를 나타낸 것이다. Fig. 18은 방폭문-2의 폭압을 비교 평가한 것으로 폭발의 원점으로부터 각 방폭문까지의 폭압 전파 경로에 side chamber가 2개인 경우를 비교한 결과를 나타낸 것이다. Fig. 18에서 볼 수 있는 바와 같이 병목 현상을 유도한 경우에는 방폭문-2와 방폭문-3에서 피크가 기본 형태보다 더 높아지는 것으로 나타났으며, 출구에 가까운 부분에서는 통로폭을 120%로 확장하여 expansion chamber를 설치한 경우가 폭압 저감 효과가 가장 큰 것으로 나타났다. Fig. 19는 각 chamber가 3개인 형태의 결과를 나타낸 것으로 Fig. 19와 유사한 경향을 보였으며 Fig. 20에서 병목 현상을 유도하는 경우 방폭문-2와 방폭문-3에서는 폭압저감 효과는 거의 없는 것으로 나타났다.
Case-by-case Comparison (Two Side and Two Expansion Chambers)
Case-by-case Comparison (Four Side and Four Expansion Chambers)
Case-by-case Comparison (Three Side and Three Expansion Chambers)
또한 출구에 가까운 부분에서의 폭압은 expansion chamber의 크기를 통로폭의 110%, 120%로 확대한 경우가 폭압 저감에 효과가 있는 것으로 나타났다.
4. 결 론
본 논문에서는 대형 지하탄약고의 외부에서 폭발이 발생할 때 내부로 인입되는 폭발 압력을 낮추기 위해서 side chamber와 expansion chamber 및 병목현상을 유도하는 형태의 모델을 설정하고, 내부에 설치되는 각각의 개수를 변화시켜 각 방폭문과 출구에서의 폭압을 평가하였다.
폭압의 평가는 최대치의 감소 및 시간 지연을 검토하였으며 해석을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
1) 기본형태 지하탄약고의 경우 side chamber가 설치된 경우는 피크 지연이 40 ms 정도로 명확하게 나타났지만, 최대값의 저감은 3 kPa로 차이가 크지 않았다.
2) 병목장치와 side chamber에 의한 압력의 저감 및 피크 지연효과를 검토한 결과 지하탄약고 터널의 크기가 일부 축소되기 때문에 피크 시간 지연 및 폭압의 저감 효과는 거의 발생하지 않는 것을 알 수 있었다.
3) 통로 폭의 1.1배 크기의 expansion chamber와 side chamber를 사용한 경우는 피크 지연 및 최대치 감소 효과는 다소 있는 것으로 파악되었으며 이때 개수는 최소 2개 이상을 설치해야 효과가 있는 것으로 나타났다.
4) 통로 폭의 120%인 expansion chamber와 side chamber를 동시에 사용하는 경우도 2개 이상을 설치해야 피크 지연 및 저감 효과가 큰 것으로 나타났으며, 그 효과는 통로폭의 110%와 거의 동일한 값을 보였다.
본 연구에서는 side chamber, expansion chamber 및 병목 터널을 이용하여 외부 폭압에 대한 저감, 피크의 지연등을 평가하였다. 본 논문에서는 각각의 효과를 파악하는 것이 논문의 주 목적이었으며 추후 후속 연구를 통해 side chamber 입구 길이, main 터널에 대한 각도 변화 및 side chamber의 체적 조정 등을 동시에 적용하는 최적화에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.
감사의 글
본 연구는 국토교통부 국토교통기술촉진연구사업의 연구비 지원으로 수행되었습니다(과제번호 22CTAP-C163528-02).