전산해석과 실선계측을 통한 선실 내 환기성능 비교

Abstract

본 연구에서는 실선 계측 자료를 바탕으로 전산 유동해석을 통한 선실 내 환기 성능 평가를 수행하였다. 대상 선박은 한국해양연구원 연구선이며 대상선실은 main deck에 위치한 scientist room에서 실시하였다. 선실의 주요 제원은 268×287×203 ㎤ 크기에 출입문에는 통풍구가 설치되어 있고 천정에는 냉난방 토출구가 있지만 강제 배기는 이루어지지 않았다. 선실 실측 실험 분석은 문을 닫고 천정의 토출장치를 작동하지 않은 상태에서 1시간 후에 2인이 입실하여 1시간 동안 CO2 변동사항을 연속 모니터링 하였고, 이후 비슷한 초기 조건에서 토출장치를 작동하고 1시간 동안 모니터링을 수행하였다. 토출 풍량 및 높이별 변화도 측정하였다. 전산유동해석은 선실 내부 제원을 바탕으로 토출된 풍량에 의해 선실 내부의 기존 공기가 대체하는 순환특성을 해석하였다. 실측된 결과와 해석된 결과에 대해 선실 중앙부의 평균값과 높이에 따른 기온과 CO2 농도의 비교 평가가 이루어졌다. 계산값과 실측값에 대한 비교를 통해 검증된 프로그램을 이용하면 환기 성능 및 냉난방 성능을 전산 유동 해석에 의해 간접적으로 정확하게 해석이 가능하고 계산 결과는 쾌적하고 경제적인 설계 풍량 및 선실 설계의 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.