01분반 숨통트여조

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 근접 포집을 활용한 지하주차장 공기질 개선 시스템

영문 : Air Quality Improvement System in Basement Parking Lot Using Source Capture

과제 팀명

숨통트여조

지도교수

박승부 교수님

개발기간

2025년 9월 ~ 2025년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부 20208900** 김*홍(조장)

서울시립대학교 환경공학부 20208900** 김*혁

서울시립대학교 환경공학부 20208900** 백*수

서울시립대학교 환경공학부 20208900** 정*호

서론

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

(1) 지하주차장 환기 팬

(2) CO 감지 센서 및 초음파 센서

SWOT 분석

기술개발 일정 및 추진체계

설계

설계사양

제품의 요구사항

QFD

QFD(Quality Function Deployment)분석에서 고객 요구 품질과 기술 특성을 매핑한 결과, '포집 성능'이 최우선 과제로 도출되었다.

개념설계안

설계 흐름도

본 개념 설계는 차량 감지, 오염물질 포집, 자동 제어, 환기 효율 평가 체계로 구축하였다. 따라서 작동 기준을 설정하고 포집 속도를 충족하는 흡기 장치를 설계하였다.

또한 차량을 인식하면 즉시 시스템을 작동시켜 오염물질 저감에 따른 환기 효율을 평가하였다.

포집 장치 배치

자동차의 배기가스는 엔진의 압축과 폭발, 배기 과정에서 생성되며, 머플러에서 배출된다. 머플러의 위치는 자동차 종류마다 상이하다.

기아 자동차 K5의 머플러는 차량의 우측 하단이나 양쪽 하단에 위치하며 현대 자동차 벨로스터의 머플러는 중앙에 위치한다.

따라서 후면 주차를 가정한 상황에서 배기가스의 포집 장치는 주차라인과 주차 블록 사이 양쪽 하단에 배치하도록 한다.

이론적 계산

포집 속도

포집 속도(V)는 한국산업안전보건공단 산업환기설비 지침에 제시된 외부식 하방 흡인형 가스상 물질 제거 속도(0.5m/s)를 적용하였다.

제어 거리

제어 거리(X)는 국내 최대 점유 차량 아반떼의 최저 지상고(0.14m)에 보정계수(1.1, 1.3)를 곱하여 계산하였다.

흡기구 면적

후드 제어거리 이론에서 오염원에서 후드까지 거리가 덕트 직경(상당 직경)의 1.5배 이내일 때 유효한 흡입이 가능하다. 제어 거리가 0.2002m이므로 후드(포집 장치) 직경은 0.2002m ÷ 1.5 = 0.13m 이상이어야 한다. 
따라서 포집 장치 형태를 한 변의 길이가 0.2m인 정사각형으로 가정하여 흡기구 면적(A)을 계산하였다.

포집 배풍량

한국산업안전보건공단 산업환기설비 지침에서 제시하는 배풍량 식을 적용하였다. 포집 속도, 제어 거리, 흡기구 면적을 대입하면 배풍량 Q는 약 0.22m3/s로 산정하였다.

설계 제원

상세설계 내용

포집 장치 배치 거리

주차블록에서 포집 장치까지 배치 거리는 다음과 같이 계산하였다. 
주차블록에서 포집 장치까지 배치 거리 = 1,000mm(차량 뒷바퀴 중심에서 머플러까지 거리) - 320mm(타이어 외경 절반) - 150mm(주차블록 길이) + 70mm(주차블록 상단과 타이어가 겹치는 길이) = 600mm이다.
주차블록 높이 120mm를 고려하면 타이어 반지름 321mm에서 가감된 값은 약 201mm가 된다. 타이어 반지름 321mm를 빗변으로 하는 직각 삼각형에서 피타고라스 정리를 적용하면 밑변은 250.3mm이다. 
타이어 반지름 321mm에서 이 값을 가감하면 주차블록 상단과 타이어가 겹치는 길이는 약 70mm로 계산된다. 
따라서 후방 주차라인에서 주차블록까지 거리가 900mm이므로 후방 주차라인에서 포집 장치까지 배치 거리는 900mm - 600mm = 300mm이다.