KR100281242B1 - 공명구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 관한 것이며, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 번환시켜 제조한 오픈된 기포(12)를 구비한 발포 알루미늄 패널(10)의 양단에 길이 방향으로 보조대(20)가 형성되고, 상기 발포 알루미늄 패널(10)과 상기 보조대(20)에 의해 규정되는 공간에 흡음재(30)가 삽입되는 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널이 제공된다.

Description

공명구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널

본 발명은 공명 구조가 구비된 소음방지공 발포 알루미늄 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄의 양단에 보조대를 형성하고 이 보조대에 의해 규정되는 공간에 흡음재를 삽입하여 고도의 흡음성을 발휘하는 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 관한 것이다.

일상 주변에는 각종 기계 설비의 가동, 자동차, 철도, 지하철, 항공기 등 교통 수단의 운행, 중장비를 이용한 각종 공사 또는 각종 음향 기기의 작동 등 여러가지 요인에 의해 바람직하지 않은 소리, 즉 소음이 발생되기 마련이다. 이런 소음은 개인적으로는 난청, 두통 불안감 등을 유발하여 건강을 헤치는 요인으로 작용하고, 산업 현장에서는 열악한 작업환경을 조성하고 진동을 발생시켜 생산성의 저하와 제품의 품질저하를 야기한다. 따라서, 소음 유발원들은 가능한 한 적은 소음이 발생되도록 설계되어야 하고 불가피하게 발생된 소음이라면 가능한 한 소음이 외부로 전파되는 것을 차단하는 조치가 필요하다.

이런 방음의 필요성은 작업장, 도로변, 철도변, 공항주변, 건설현장, 중장비 아파트나 사무실과 같은 공동 주거시설, 음악당이나 극장과 같은 공연장, 실내 스포츠 시설 및 각종 위락시설과 같은 거의 모든 주변 생활환경에 요구되고 있다.

통상적인 방음 방법으로서는 흡음 또는 차음 성능이 있는 소재로 만들어진 각종 방음재를 사용하여 방음벽, 방음 칸막이(partition), 방음실, 음향처리용 마감제등과 같은 방음 구조물을 설치하므로써 소음을 흡수하고 그 전파 경로를 차단하는 방법이 널리 사용되고 있다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 방음 소재로서는 목재 또는 콘크리트와 같은 일반적인 건축 소재, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 또는 폴리에스터와 같은 합성수지재, 글래스울 또는 암면과 같은 무기 섬유재 및 금속 타공판과 같은 금속재 등 여러 가지 소재를 단독 또는 복합한 것들을 들 수 있다.

방음재는 그 사용 장소와 용도에 따라 다소 차이는 있겠지만 광범위한 주파수 영역에서의 우수한 흡차음성, 우수한 기계적 특성(내구성 등) 및 열적 특성(불연성, 난연성 등)을 구비하면서도 제조 원가가 저렴하고 시공이 간편한 것이 바람직할 것이다.

그러나, 종래의 방음재들은 상기한 여러 가지 요건들 중 일부의 요건에 부합하지 못하여 방음 설비의 구축에 이들을 적용함에 있이서 상당한 문제점들을 내포하고 있다. 예를 들어 목재나 플라스틱 수지로 된 방음재는 열에 약하여 화재에 취약하다는 문제점이 있고, 글래스울이나 암면 등은 환경 오염의 원인으로 작용하는 문제점이 있으며 알루미늄판은 자체의 소음 방지 성능이 충분하지 못하다는 한계가 있다. 또한, 금속재를 제외한 종래의 방음재는 거의 재활용이 불가능하여 많은 쓰레기를 발생시키고 있다.

한편, 음악당, 콘서트홀, 공연장, 극장, 방송국 스튜디오 등과 같은 음향 건축물의 경우에는 고도의 소음 방지성능을 가지는 건축 음향 설계가 되어야 한다.

따라서, 소음이 외부로 방출되는 것을 방지하는 것뿐만 아니라 실내에서의 소리 반사, 잔향, 음의 분포, 확신 등을 적절히 조절하여 최적의 음향이 형성되도록 하여야 하는바 이를 위해서는 일차적으로 고도의 흡음 성능을 가지는 방음제가 적절히 사용되어야 한다.

본 발명의 목적은 소음방지 성능이 탁월하여 일반 방음재와 더불어 음향처리를 요하는 건출물에 적용할 수 있고, 재활용이 가능하며 반영구적인 수명을 가지는 불연성, 초경량의 소음방지재를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 일 예를 보여주는 사시도.

제2도는 제1도의 변형예를 보여주는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1a : 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널

10 : 발포 알루미늄 패널 12 : 기포

20 : 보조대 30 : 흡음재

32 : 도장 34 : 마감재

본 발명의 목적은 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 가공하고 여기에 흡음재를 삽입하여 고도의 흡음 성능을 가지도록 하므로씨 달성된다.

보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 양단에 길이 방향으로 보조대가 형성되어 있고, 상기 발포 알루미늄 패널과 상기 보조대에 의해 규정되는 공간에 흡음재가 삽입되어 있는 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 페널에 기재로 사용되는 다수의 오픈된 기포를 가지는 발포 알루미늄 패널은 알루미늄을 발포 가공하여 다수의 오픈된 기포를 형성시킨 것이다. 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널은 히터와 교반기가 구비된 주형에 알루미늄 금속을 넣어 용융하고, 증점제(viscosity increasing agent)를 투입하여 적정 점도를 유지한 다음 발포제를 첨가하여 기포를 형성시키는 공지의 알루미늄 발포 공정으로 발포 알루미늄을 제조한 후에 이 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 방법으로 제조한다.

여기에서 “오픈된 기포”의 의미는 발포 알루미늄에 형성되어 있는 기포들이 폐쇄되어 있는 것이 아니라 개방되어 있음을 의미한다. 통상적인 방법에 의해 제조되는 발포 알루미늄의 기포는 대부분이 폐쇄되어 각각의 기포가 하나의 밀폐공간을 형성하고 있다. 폐공간의 기포를 가지는 발포 알루미늄은 기포가 음파를 흡수하는 작용을 충분히 발휘하지 못하기 때문에 본 발명이 목적하는 충분한 방음 성능을 나타내지 못한다. 따라서, 본 발명에서는 발포 알루미늄을 압연기로 가볍게 압연하므로써 폐쇄된 기포를 터트려서 오픈된(개방된) 기포로 변환시키는 것이다.

발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 것은, 예를 들어 폐쇄된 기포를 가지는 발포 알루미늄 패널을 그 두께가 20-30%로 감축될 정도로 발포 알루미늄을 두께 방향으로 가압하므로써 이루어진다. 압연량(rolling reduction)은 발포 알루미늄 패널의 용도, 두께 등에 따라 적절히 조절할수 있으며 다만 지나치게 압연량을 크게 함으로써 기포가 압착되어 없어지지 않도록 하여야 한다. 이렇게 제조된 발포 알루미늄 패널은 오픈된 기포를 다수 포함하는 다공질이 되며 , 총 체적의 90%이상이 기포로 된 초경량의 흡음 패널이 된다.

이하, 첨부 도면을 참조하머 본 발명에 따른 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널을 구체적으로 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널을 예시적으로 설명하는 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

제1도는 본 발명에 따른 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 일 예를 보여주는 사시도, 제2도는 제1도의 변형예를 보여주는 사시도.

먼저, 제1도와 제2도는 참조하여 흡음재를 사용하는 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 대해 설명한다. 도시된 바와 같이 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1a)은 기본적으로 다수의 오픈된 기포(12)가 구비된 발포 알루미늄 패널(10), 보조대(20), 및 흡음재(30)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

오픈된 기포(12)가 구비된 발포 알루미늄 패널(10)은 음향 건축의 벽이나 천장 등에 조립식으로 설치할 수 있도록 규격화된 폭, 길이 및 두께를 가지도록 형성되며 대체로 길이가 긴 형상으로 제작된다. 상기 발포 알루미늄 패널(10)의 길이 방향에 따르는 양단에는 바 형상의 보조대(20)가 형성되어 있다. 상기 보조대(20)는 발포 알루미늄 패널(10)과 별도로 발포 알루미늄이나 강제 등으로 형성하여 접착제로 접합하거나 또는 발포 알루미늄 패널(10)을 형성할 때 일체로 형성할 수도 있다.

발포 알루미늄 패널(10)과 보조대(20)에 의해 규정되는 공간에는 발포 알루미늄 패널(10)의 흡음 성능을 보조하는 흡음재(30)가 삽입되어 있다. 흡음재(30)로서는 글래스울, 암면, 폴리우레탄 등과 같이 흡음 성능을 가지는 소재를 사용할 수 있다. 흡음재(30)는 상기 공간에 맞게 재단하며 삽입하는 것으로 충분하지만 발포 알루미늄 패널(10)과 흡음재(30)와의 사이에 결속력을 크게 하여 흡음재(30)가 자중에 의해 처지는 것을 방지하기 위해서는 발로 알루미늄 패널(10)과 흡음재(30)를 접착제로 접합하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 발포 알루미늄 패널(10)과 흡음재(30)로 이루이진 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 페널(1a)은 발포 알루미늄-패널(10)에 형성된 오픈된 기포(12)에 의한 흡음 성능과 흠음재(30)의 흡음 성능이 각기 독자적으로 혹은 복합되어서 동일 두께의 다른 소음방지용 패널보다 흡음율을 배가시킬 수 있게 된다.

본 구체예에 따른 소음방지용 페널(1a)에는 시공 후 외부에 노출되는 발포 알루미늄 패널(10)의 표면, 즉 흡음재(30)의 반대쪽 발포 알루미늄 패널(10) 면에 예를 들면, 페인트, 펄라이트(perlite) 규사, 펠트(felt) 등의 도장(32:제1도 참조)을 하거나, 직물, 부직포, 금속판, 엠보싱 금속판, 종이 시트 등의 마감재(34: 제2도 참조)를 접착하므로써 마감재로서 요구되는 적절한 미감, 질감 및 촉감을 부여할 수 있다.

본 발명에 사용되는 발포 알루미늄 패널(10)은 기포가 90% 이상을 점유라고 있기 때문에 접착을 위한 충분한 접착 기면(substrate)을 확보하고 있지 못하므로 발포 알루미늄 패널(10)의 표면을 연마, 평탄화 및 세척하여 전처리하지 아니하면 보조대(20), 흡음재(30), 마감재(34)가 발포 알루미늄 패널(10)에 불완전하게 접착되어 박리를 일으킬 수 있다. 따라서, 상호 접착되는 부재들이 견고하고 균일하게 부착될 수 있도록 사전에 접착 기면의 전처리를 행하는 것이 바람직하다.

이때, 사용될 수 있는 접착제로서는 알루미늄 금속을 상호 접합할 수 있는 것, 알루미늄과 흡음재 또는 각종 마감재를 접착재를 접착할 수 있는 것이라면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들면 강력한 접착력을 가지는 에폭시수지계 접착제로서 폴리아민, 폴리아미드수지, 폴리설파이드수지 등의 경화제를 사용하는 접착제 도는 우레탄 고무를 기제로 한 고무 접착제를 사용할 수 있다.

접착 방법으로서는 접착되는 두 소재(예, 발포 알루미늄 패널과 발포 알루미늄 바 또는 발포 알루미늄 패널과 마감재)를 가압하면서 열에 의해 접착제를 경화시키는 열프레스 경화 접착이 바람직하다.

본 발명에 따른 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 페널(1a)은 공장, 사무실, 주거용 건물, 방음실, 도서관, 노래방, 체육관, 도로 등 방음을 요하는 일반적인 시설에 설치되는 벽(천장, 바닥)패널, 흡음 칸막이, 방음벽에 마감재를 겸하여 사용될 수 있을 뿐만 아니라 방송국 스튜디오, 체육관, 음악당, 콘서트홀, 공연장, 극장과 같은 고도의 음향 처리를 요하는 음향 건축물에 고단위 방음재로 활용할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 발포 알루미늄과 흡음재의 복합 구조를 가지는 복합 구조에 의해 매우 우수한 소음 흡수 성능을 발휘하므로 고도의 음향 처리를 요하는 음향 건축물의 소음방지재로 활용할 수 있다.

둘째, 발포 알루미늄을 기재로 사용하고 있기 때문에 중량이 가볍고 가공 및 취급이 용이하며 내구성이 우수하다.

셋째, 주 소재인 발포 알루미늄이 재활용 가능함으로 공해를 유발하지 않을 뿐만 아니라 자원을 절약할 수 있다.

넷째, 주 소재인 발포 알루미늄이 불연성이기 때문에 화재시 유독가스의 방출이 적다.

다섯째, 마감재의 부착으로 건축물 내장의 최종 마감재로 사용할 수 있다.

Claims (3)

1. 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 양단에 길이 방향으로 보조대가 형성되어 있고, 상기 발포 알루미늄 패널과 상기 보조대에 의해 규정되는 공간에 흡음재가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡음재는 글래스울, 암면, 또는 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 공명구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시공시 외부에 노출되는 상기 발포 알루미늄 패널의 표면에는 페인트, 펄라이트, 규사, 또는 펠트가 도장되어 있거나, 직물 부직포, 금속판, 엠보싱 금속판, 또는 종이 시트의 마감재가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 공명 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널.