지하 구조물 공사는 터널과 지하 철도, 지하 저류조와 지하 발전소 등 다양한 대형 시설을 지하 공간에 구축하는 공사로, 굴착과 콘크리트 타설, 방수와 마감 작업 과정에서 많은 분진과 배기가스, 소음과 진동이 발생한다. 이러한 환경에서는 작업자의 안전과 공정 품질을 위해 안정적인 환기 시스템이 반드시 필요하며, 광산용 송풍기 기술을 응용한 고성능 환기 설비가 널리 사용되고 있다. 특히 긴 터널과 대단면 지하 구조물에서는 축류 송풍기와 원심 송풍기를 조합한 환기 시스템이 사용되며, 발파 가스와 장비 배기가스를 빠르게 배출하는 것이 핵심 과제로 꼽힌다.
지하 구조물 공사의 환기 설계는 공사 단계와 공정 특성을 고려해 계획되어야 한다. 굴착 초기에는 굴진면 주변에 국부 송풍기를 설치해 신선한 공기를 공급하고, 배기 덕트를 통해 발파 가스와 배기가스를 배출하는 방식이 일반적이다. 굴진이 진행되면서 굴착 거리가 길어지면, 대형 축류 송풍기를 사용해 터널 전체에 기류를 형성하는 시스템으로 전환하거나, 여러 대의 국부 송풍기를 구간별로 배치해 환기 효율을 높이는 방식을 검토할 수 있다. 이 과정에서 풍량과 압력, 덕트 직경과 길이, 굴곡 수와 저항을 계산해 가장 경제적인 환기 조건을 찾는 것이 중요하다. 광산 환기 계산에서 사용되는 방법과 기준은 지하 구조물 공사 환기 설계에도 그대로 적용될 수 있다.
지하 구조물 공사에서는 내구성이 뛰어나고 이동이 편리한 환기 설비가 요구된다. 공사 현장은 장비와 자재 이동이 빈번하고, 발파와 굴착 과정에서 충격과 진동이 지속적으로 발생하기 때문에, 송풍기 프레임과 덕트, 서포트 구조물이 견고하게 설계되어야 한다. 또한 분진과 습기, 콘크리트 비산 물질에 노출되는 시간이 길어 내식성과 방청 성능도 중요하다. 이를 위해 특수 코팅이나 내식성 재질, 방진 실링 구조가 적용된 광산용 송풍기와 덕트 시스템이 지하 구조물 공사에서도 좋은 평가를 받고 있다. 공정 변경과 현장 조건 변화에 따라 설비 위치를 자주 이동시켜야 하는 경우, 모듈식 구조와 간편한 연결 방식을 도입하면 설치와 해체 시간을 크게 단축할 수 있다.
안전 관리 측면에서도 지하 구조물 공사 환기는 매우 중요한 역할을 한다. 발파 직후에는 가스와 분진 농도가 급격히 상승하므로, 충분한 환기 시간을 확보하고 농도가 기준 이하로 떨어질 때까지 작업을 재개하지 않아야 한다. 이를 위해 가스 감지기와 분진 측정 장비를 적절히 배치하고, 측정 결과를 바탕으로 송풍기 운전 모드를 조정하는 것이 필요하다. 또한 화재와 연기 발생에 대비해 비상 배기 모드와 대피 경로를 사전에 계획해 두어야 하며, 상시 환기와 비상 환기 운전이 서로 간섭하지 않도록 제어 시스템을 설계해야 한다. 이와 같이 광산용 송풍기 기술과 경험을 지하 구조물 공사에 적용하면, 공사 기간 동안의 안전과 품질, 에너지 효율을 모두 향상시킬 수 있다.
