KR100569927B1 - 방음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방음벽 본체의 상부에 설치하는 방음장치이다. 이 방음장치는 음원측으로 경사진 제 1분기벽과 반음원측으로 경사진 제 2분기벽에서 측면이 V자인 본체부를 형성하고, 제 1분기벽 선단에 반음원측으로 경사진 제 1선단벽을 형성함과 동시에, 제 2분기벽 선단에 음원측으로 경사진 제 2선단벽을 형성하고, 제 1 및 제 2선단 사이의 간격을 제 1및 제 2분기벽 사이 간격의 55∼88%로 한 것이다.

Description

방음장치{SOUND ARRESTER}

도 1은 종래예를 도시하는 간략측면도.

도 2는 본 발명의 적당한 실시예를 도시하는 간략측면도.

도 3은 다른 실시예를 도시하는 간략측면도.

도 4는 또 다른 실시예를 도시하는 간략측면도.

도 5는 개구율과 직벽대비 소음저감량의 관계를 도시하는 그래프.

도 6은 제 1및 제 2분기벽의 선단사이 간격과 소음저감효과를 일으키는 주파수의 관계를 도시하는 그래프.

도 7은 제 3분기벽형상을 바꾼 실시예를 도시하는 간략측면도.

도 8은 제 2실시예와 제 7실시예의 직벽대비 감음량을 주파수와의 관계로 도시하는 그래프.

도 9는 도 8그래프에 있어서 측정계산방법을 도시하는 도면.

본 발명은 도로, 철도 공장 등에서 발생하는 소음을 저감시키기 위하여 마련 한 방음벽 본체의 상부에 설치하는 방음장치에 관한 것이다.

종래 방음벽의 상부에 설치하는 방음장치로서는 도 1에 도시하는 것이 알려 져 있다. 이것은 직벽인 방음벽 본체(100)의 상부에 음원측으로 경사진 제 1분기벽(101)과 반음원측으로 경사진 제 2분기벽(102)을 마련한 것으로서, 방음벽 본체(100)와 제 1및 제 2분기벽(101)(102)에서 측면이 Y자모양을 이루는 것이다. 이 Y자모양 방음벽은 동일높이의 직벽과 비교하여 대폭적인 소음저감효과가 있었다.

종래 Y자모양 방음벽에 대해 이러한 차음특성향상 및 소형및 경량화가 요구되고 있다. 특히 도로에서 방음벽 본체의 상부에서는 0.25m정도 이상 도로측으로 돌출되면 안된다는 상공점유에 관한 규칙도 있기 때문에 차음특성을 저하시키지 않고 콤팩트화할 필요성도 있다.

그래서 본 발명은 차음특성을 향상시키고 소형경량화를 목적으로한 방음장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 음원측으로 경사진 제 1분기벽과 반음원측으로 경사진 제 2분기벽에서 측면이 V자모양인 본체부를 형성하고, 제 1분기벽 선단에 반음원측으로 경사진 제 1선단벽을 형성함과 동시에 제 2분기벽 선단에 음원측으로 경사진 제 2선단벽을 형성하고, 제 1및 제 2선단벽 사이의 간격을 제 1및 제 2분기벽 사이 간격의 55∼88%로 한 것이다.

본 발명에 의하면 제 1및 제 2선단벽 사이의 간격을 제 1및 제 2분기벽 사이 간격의 55∼88%로 했기 때문에 소음저감효과를 향상시킴과 동시에 소형경량화를 달성할 수 있었다. 또 제 1및 제 2분기벽 사이의 간격을 0.25m이상으로 하는 것이 소음저감효과를 나타내는 데 효과적이었다. 또 제 3분기벽을 형성한 것에 있어서는 2개의 공간이 형성되고, 이 공간내에 있어서 음원측으로부터 들어온 음이 감쇠되어 보다 더 소음저감효과를 나타내었다.

도 2에 도시하는 본 발명의 적당한 실시예에서는 음원측으로 경사진 제 1분기벽(2)과 반음원측으로 경사진 제 2분기벽에서 측면이 V자모양 본체부(1)를 형성하고, 이 본체부(1)는 방음벽 본체(4) 상부에 설치하고 있다. 제 1분기벽(2) 선단에 반음원측으로 경사진 제 1선단벽(2A)을 형성함과 동시에 제 2분기벽(3) 선단에 음원측으로 경사진 제 2선단벽(3A)을 형성하고 있다. 제 1 및 제 2선단벽(2A)(3A) 사이의 간격(d)을 제 1및 제 2분기벽(2)(3)사이 간격(D)의 55∼88%로 하고 있다. V자모양 본체부(1)의 제1 및 제2 분기벽(2)(3)이 형성하는 각도를 90°로 하고, 제1 및 제2 분기벽(2)(3)과 제1 및 제2 선단벽(2A)(3A)이 형성하는 각도도 90°로 했다. 또 제 1및 제 2분기벽(2)(3)의 선단에서 제 1및 제 2선단벽(2A)(3A) 선단까지의 수평방향에 대한 간격은 D/6로 했다. 이 실시예에서는 도로방음벽에 구성하고 있다. 제 1및 제 2분기벽(2)(3) 사이의 간격(D)은 0.25m이상으로 했다. 또한 방음벽 전체높이는 3m로 했다.

도 2에 도시하는 실시예에 있어서 방음장치의 제1 공간(5)을 형성하는 각 벽면에는 흡음재를 부착할 수 있다. 흡음재로서는 록월, 유리벽, 세라믹, 발포콘크리트 등을 적절히 사용할 수 있다.

도 2에 도시하는 실시예에서는 음원측 예를들면 고속도로 등 차량통행에 의해 생기는 소음은 최로로 제 1분기벽(2)에 의해 차폐되고, 제 1분기벽(2) 선단을 회절한 소음은 선단에서 회절효과에 의해 감음됨과 동시에 제1 선단벽(2A)에 의해 차폐된다. 제 1분기벽(2) 및 제 1선단벽(2A)의 선단을 회절한 소음은 이들 선단에서 회절효과에 의해 감음됨과 동시에 제 2선단벽(3A) 및 제 2분기벽(3) 사이로 들어가 차폐된다. 제 2선단벽(3A)을 회절한 소음은 감쇠된 상태에서 반음원측으로 나간다.

도 3에 도시하는 다른 실시예에서는 도 2에 도시하는 방음장치에 더하여 음원측으로 뻗어 위쪽으로 뻗는 제 3분기벽(6)을 형성하고 있다. 이 실시예에서 본체부(1)는 방음벽 본체(4)의 바로 위가 아니라 반음원측으로 벗어나 엇갈린 상부에 마련되고, 제 3분기벽(6)은 방음벽 본체(4) 상단에서 음원측으로 대략 수평하게 뻗는 부분(6A)과, 이 부분(6A) 선단에서 수직으로 올라간 부분(6B)으로 되어있다. 이 제 3분기벽(6)과 제 1분기벽(2) 사이에는 제2 공간(7)이 형성된다. 이 실시예에 도시하는 방음장치는 음원측에 대해 방음벽 본체 반대면에서 0.25m 돌출하고 있다. 또 방음장치전체 폭은 0.55m했다.

도 4에 도시하는 또 다른 실시예에서는 도 3에 도시하는 실시예와 같이 제 3분기벽(6)을 마련하고 있다. 음원측으로 상공에서의 돌출량은 0.20m로 하고, 방음장치전체 폭은 0.40m로 했다. 도 3 및 도 4에 도시하는 실시예에서도 제1 및 제2 공간(5)(7)내벽에 흡음재를 부착할 수 있다.

높이 3m의 비교예인 직벽과 상단높이를 같게한 도 2 및 도 3에 도시하는 실시예를 필드에 설치하고, 소음저감효과를 구했다. 벽의 시공연장은 20m이다. 7.5m떨어진 위치에 지상 0.5에 아래쪽에 설치한 스피커에서 도로교통소음과 같은 주파수특성의 잡음을 울리게 한 경우의 직벽대비의 소음저감량을 표 1에 도시한다.

평 가 점		소음저감량〔dB〕
벽으로부터의 거리	높 이	도 2	도 3
5m	0m	2.0	1.6
5m	1.2m	3.7	2.6
5m	3.5m	1.6	1.1
5m	5m	0.7	0.2
10m	0m	2.7	1.8
10m	1.2m	2.5	2.2
10m	3.5m	1.5	1.6
10m	5m	0.7	0.8

표 1의 데이터를 얻기위한 음원으로서, 일본음향학회에서 제안하고 있는 속도구분이 없는 예측계산용 대표스팩틀, 즉 다음의 표 2에 나타내는 「A특성 스팩틀」에서 나타내는 음을 발생시키는 것으로 했다. 이 대표스팩틀에 대해서는 일본음향학회의 학회지 제 50권 제 3호(1994년)의 제 238페이지에 기술되어있다.

주파수 〔Hz〕	도로교통소음의 A특성 스팩틀〔dB〕
125	-16.2
160	-13.3
200	-10.9
250	- 8.7
315	- 6.7
400	- 4.9
500	- 3.5
630	- 2.3
800	- 1.4
1000	- 1.0
1250	- 0.9
1600	- 1.2
2000	- 1.8
2500	- 2.8
3150	- 4.2
4000	- 6.0

도 5는 도 2에 도시하는 간격 D/d 즉 개구율 비율에 의해 동일 높이의 직벽에 비해 감음효과가 어느 정도 있는 가에 대해 측정한 그래프로서, 도로의 경우 500Hz과 1KHz이 중심주파수가 되므로 각각의 주파수 평균으로 측정했다. 그 결과 개구율이 0.55∼0.88% 범위내에 있어서 직벽대비로 3dB이상의 감음효과를 볼 수 있었다.

도 6은 간격(D)의 넓이 차에 의해 가장 소음저감효과가 큰 주파수와의 관계를 도시하는 그래프로서, 이 그래프에서 간격(D)은 적어도 0.25m이상 필요하다는 것을 알았다.

도 7에 도시하는 실시예는 제 3분기벽(6) 형상을 음원측으로 부풀린 측면이 원호모양으로 형성한 것이다. 이와같은 형상으로 함으로써 경관도 좋아지게 된다.

도 8은 도 2에 도시하는 실시예와 도 7에 도시하는 실시예의 직벽대비 음압레벨 저감량의 주파수특성을 도시하는 그래프이다. 이 주파수특성 계산의 조건은 도 9에 도시한다. 음원 및 평가점을 지표면위에 설정한 경우에 벽 높이방향의 공진에 의해 양호한 주파수 특성을 얻을 수 없기 때문에 이와같은 배치로 했다. 도 9에 있어서 점선은 완전흡음조건을 나타낸다. 폭 375mm의 5각형 유닛(도 2에 도시하는 실시예)에서는 500Hz부근 및 1KHz부근에서는 5dB이상의 저감을 얻을 수 있었지만 230Hz 및 720Hz에서 공명에 의한 악화를 볼 수 있었다(도 8의 부호 X). 이와같은 악화는 1/4파장 및 3/4파장의 반공명관을 이용하는 것으로 개선되었다. 이 반공명관은 제 3분기벽(6)과 제 1분기벽(2) 사이에 형성되는 공간(7)이 그 기능을 하고 있다. 도 8에 있어 부호 X로 나타내는 특성이 도 2의 실시예이고, 부호 Y로 나타내는 특성이 도 7실시예이며, 제 3분기벽(6)을 마련한 것은 200Hz보다 위의 주파수에서는 악화되지 않고 양호한 저감효과를 얻을 수 있었다. 여기서 반공명관의 메카니즘에 대해 설명하면 도 2에 도시하는 실시예에서는 제1 공간(5)에 있어서 공명에서 230Hz, 720Hz으로 악화하므로, 제1 공간(5)으로 음이 들어오기 전 단계 즉 도 7실시예에 있어 제2 공간(7)인 곳에서 그 주파수 음압레벨을 낮춰 둔 다는 것이다. 제2 공간(7)의 깊이가 주파수의 1/4파장 내지는 3/4파장 길이를 갖는 것으로, 제2 공간(7)으로 들어온 음이 바닥에서 반사하여 제2 공간(7)으로부터 나올 때 위상이 1/4파장일 때 π, 3/4일 때 3π 어긋나므로 제2 공간(7)출구 근처에서 서로 없애 그 주파수 음압레벨을 낮출 수 있다.

이상과 같은 구성에 따라서 본 발명은 차음특성을 향상시킬 수 있는 한편, 소형경량화를 도모할 수 있다.

Claims (5)

1. 음원측으로 경사진 제 1분기벽과 반음원측으로 경사진 제 2분기벽에서 측면이 V자모양인 본체부를 형성하고,

   제 1분기벽 선단에 반음원측으로 경사진 제 1선단벽을 형성함과 동시에 제 2분기벽 선단에 음원측으로 경사진 제 2선단벽을 형성하고,

   제 1 및 제 2선단벽 사이의 간격을 제 1 및 제 2분기벽사이 간격의 55∼88%으로 한 것을 특징으로 하는 방음벽 본체 상부에 설치하는 방음장치.
2. 제 1항에 있어서,

   제 1 및 제 2분기벽 사이의 간격을 0.25m이상으로 한 것을 특징으로 하는 방음장치.
3. 제 1항의 방음장치에서, 음원측으로 경사하여 위쪽으로 뻗는 제 3분기벽을 형성한 것을 특징으로 하는 방음장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제 3분기벽의 높이는 적어도 제 1분기벽 까지의 높이를 갖고, 제 1분기벽 사이에 형성되는 공간은 반공명관 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 방음장치.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 제 3분기벽은 음원측으로 부푼 측면이 원호모양으로 형성되어있는 것을 특징으로 하는 방음장치.

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