환기 설계는 광산 갱내와 방직 공장, 다양한 산업 설비에서 필요한 공기량과 압력을 계산하고, 이를 달성하기 위한 송풍기와 배관망, 조절 장치를 체계적으로 배치하는 과정이다. 잘 설계된 환기 시스템은 작업자의 안전과 쾌적한 작업 환경을 보장할 뿐 아니라, 설비 수명 연장과 에너지 절감에도 큰 영향을 미친다. 반대로 환기 설계가 미흡하면 가스와 분진 농도가 기준을 초과하고, 온도와 습도가 지나치게 높거나 낮은 상태가 지속되어 생산성과 안전에 문제가 생길 수 있다.
광산 환기 설계에서 가장 먼저 해야 할 일은 필요한 환기량을 결정하는 것이다. 작업 인원과 장비 수, 채굴 방법과 열 발생량, 가스와 분진 발생량을 고려하여 각 작업 구역별로 필요한 공기량을 계산하고, 이를 전체 갱내 환기 계획에 반영한다. 이어서 주 환기 송풍기와 보조 송풍기의 위치와 형식을 정하고, 공기가 들어오고 나가는 샤프트와 입구, 출구를 설정한다. 이 단계에서 주 환기 회로와 보조 회로를 명확히 구분하고, 각 회로에 필요한 압력과 풍량을 정리하는 것이 중요하다.
다음 단계는 환기 배관망과 갱내 통로의 구체적인 설계이다. 덕트 단면과 길이, 굴곡과 분기 구조를 정하고, 각 구간에서 발생하는 압력 손실을 계산하여 송풍기 용량과 여유 압력을 결정한다. 이때 환기 배관망이 너무 복잡하면 관리가 어려워지고 손실이 증가하므로, 가능한 한 단순하면서도 확장성이 있는 구조를 선택해야 한다. 조절 밸브와 환기 문, 집진 설비와 국부 송풍기의 위치도 함께 결정하여, 풍량 분배와 압력 균형을 유지하기 쉬운 구조를 만드는 것이 바람직하다.
마지막으로 환기 설계에서는 운전과 유지보수까지 고려한 계획을 수립해야 한다. 인버터 제어 송풍기와 자동 제어 시스템을 도입하면 계절과 생산량 변화에 따라 환기량을 유연하게 조절할 수 있으며, 에너지 절감 효과도 크다. 또한 설계 단계에서부터 측정 지점과 점검 통로, 예비 설비 배치 계획을 포함하면, 실제 운전 과정에서 환기 상태를 쉽게 확인하고 개선할 수 있다. 환기 설계는 단순히 도면을 그리는 작업이 아니라, 광산과 산업 현장의 전체 수명 주기를 바라보며 안전과 경제성을 동시에 설계하는 종합 기술이다. 잘 설계된 환기 시스템은 광산용 송풍기의 성능을 최대한 활용하고, 작업자와 설비를 오랫동안 보호하는 든든한 기반이 된다.
