최근 전 세계적인 COVID-19의 확산으로 수많은 사상자가 발생하였으며, 다중이용시설의 집합금지, 학교 등 교육 시설의 폐쇄 등 평범한 일상이 침해된 생활이 장기간 지속되고 있다. 이에 실내 환경에서의 세균, 진균, 바이러스와 같은 미생물 오염, 비말 확산으로 인한 공기감염에 관한 관심이 증대되고 있다.
특히 국민건강증진법 제9조제4항 등이 규정하는 시설에 설치된 실내 흡연실의 경우 환기장치가 마련되지 않은 사례가 많으며, 그 공간이 협소하여 흡연자 간 충분한 사회적 거리가 확보되지 못하는 경우가 많다. 마스크를 착용한 채 흡연을 할 수 있는 경우는 전무하며, 흡연의 특성상 흡연자가 내뿜는 담배 연기에 비말과 바이러스가 다량 포함되어 있을 가능성이 매우 높음에도, 실내 흡연실에서의 바이러스 전파 및 확산과 관련된 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 한편, 코로나19 바이러스가 비말뿐만이 아니라 에어로졸을 통해 공기 중으로 전염될 수도 있다는 가능성 또한 제기되고 있다
이에 본 연구에서는 표준 규격의 흡연 부스 내에서 담배 연기의 유동을 분석하고 , 바이러스 전파를 최소화할 수 있는 환기장치의 최적 위치를 찾아내고자 하였다 . 담배 연기 의 토출속도는 성인 평균 1회 호흡량에 근거하여 결정하였으며 선박저항성능 연구실의 다상유동에 관한 openfoam CFD를 사용하여 흡연 부스 내 환기장치의 위치를 변화시키며 해석을 진행하였다 . 해석 결과로부터 환기장치의 위치에 따른 담배 연기의 유동장을 관찰하였다 . 또한 연기의 체류시간이 가장 짧고 환기가 원활한 최적 조건을 분석하였고 , 최종적으로 개선된 환기장치 위치를 제안하였다.
cfd 결과를 바탕으로 1/4 스케일의 실물 모형을 제작하여 실험을 진행하고 가시화 하였다.
향후 본 연구를 발전시키면, 흡연부스를 비롯한 표준 규격의 실내공간에서 바이러스 전파 방지등에 필요한 환기 시스템을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.