KR101023525B1 - 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽 - Google Patents

대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽에 관한 것으로서, 이는 대기오염원인 미세먼지, CO2 등을 흡음재가 제거가능하도록 하는 한편, 그 흡음재의 설치 및 유지보수를 용이하게 하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명의 흡음재(100)는, 폴리에스테르 흡음부재(110)에 CuO/ZnO 촉매가 코팅되거나 HEPA 필터(120) 및 ACF 필터(130)가 부착되며, 본 발명의 방음벽은, 상기 흡음재(100)의 상하 또는 좌우측에는 안착홈이 대향 형성되고, 그 안착홈에는 상기 흡음부재(110), HEPA 필터(120) 및 ACF 필터(130)를 일체화하기 위한 고정밴드(140)가 설치되며, 상기 흡음재(100)가 수용되도록 전방측이 개방되고 상기 고정밴드(140)가 설치된 안착홈에 슬라이딩 방식에 따라 끼움되는 돌출부(211)가 형성된 본체(210)와, 소음이 통과되는 복수개의 통공이 형성되고 상기 본체(210)의 개방된 전방측을 밀폐시키는 덮개패널(220)로 이루어진 방음블록(200);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽{ACOUSTIC ABSORBENT FOR REDUCING ATMOSPHERE POLLUTION SOURCE AND SOUNDPROOF WALL USING THIS}
본 발명은 방음벽에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 대기오염원인 미세먼지, 이산화탄소 등을 흡음재가 제거가능하도록 하는 한편, 그 흡음재의 설치 및 유지보수를 용이하게 하기 위한 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽에 관한 것이다.
일반적으로 도로 또는 단지 주변과 같은 소음공해로부터 보호되어야 하는 장소에는 그 주위에 방음벽이 설치되어 그러한 소음이 차단되도록 하는데, 이러한 방음벽의 종류로는 소음을 반사시켜 방음벽의 외측으로 전달되지 않도록 하는 반사용 방음벽이나, 소음을 자체적으로 흡수하여 소멸시키는 흡음용 방음벽이나, 소음간의 간섭원리를 적용하여 그 원리를 통해 소음을 소멸시키는 소음간섭용 방음벽 등의 다양한 방음벽이 있다.
이중에서 흡음용 방음벽은 소음 흡수력이 뛰어난 폴리에스테르를 재질로 하는 흡음재를 통해 소음을 제거하고 있으나, 이러한 흡음재의 경우 그 재질 특성상 단순히 소음을 흡수하는데 그치고 있어, 환경문제에 관해 민감한 현대사회에서는 차량에 의한 대기오염에 대해 간과하고 있는 실정임에 따라 이에 대한 연구가 조속히 진행될 필요가 있다.
오늘날 우리의 지구는 무분별한 개발과 환경파괴로 인하여 기온이 상승하고, 빙하와 만년설이 지난 반세기동안 25%가 사라졌으며 해수면의 상승으로 국토의 30%가 바다 밑으로 잠기고 이상기온, 가뭄, 태풍, 홍수 등의 기상이변 등 자연재해가 급증하고 생태계가 파괴되어 세계 각국은 교토의정서의 기후변화 협약에 따라 온실가스 감축을 위한 노력을 하고 있다. 이러한 온실가스와 환경오염을 줄이는 지속가능한 성장을 위하여 방음판이 단순한 흡음의 효과를 넘어 지속적인 연구가 필요하다고 본다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 대기오염원인 미세먼지, CO2 등을 흡음재가 제거가능하도록 하고 그 흡음재의 설치 및 유지보수를 용이하게 하기 위한 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 폴리에스테르 흡음부재 및 이에 부착되는 HEPA 필터로 이루어지거나, 상기 흡음부재 및 HEPA 필터 사이에 ACF 필터가 개재되어 이루어지거나, 상기 흡음부재에 CuO/ZnO 촉매가 코팅되어 이루어지는 흡음재를 사용한 방음벽에 있어서, 상기 흡음재의 상하 또는 좌우측에는 안착홈이 대향 형성되고, 그 안착홈에는 상기 흡음부재, HEPA 필터 및 ACF 필터를 일체화하기 위한 고정밴드가 설치되며, 상기 흡음재가 수용되도록 전방측이 개방되고 상기 고정밴드가 설치된 안착홈에 슬라이딩 방식에 따라 끼움되는 돌출부가 형성된 본체와, 소음이 통과되는 복수개의 통공이 형성되고 상기 본체의 개방된 전방측을 밀폐시키는 덮개패널로 이루어진 방음블록;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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여기서 상기 방음블록에는 컴프레셔를 통해 그 내측에 공기를 분사하거나 HEPA 필터에 부착된 먼지를 흡입하기 위한 먼지제거용 에어홀이 구비되고, 상기 방음블록에는 에어홀과 연설되어 HEPA 필터에 공기를 분사하거나 그 필터측의 먼지를 흡입하기 위한 제1 에어파이프가 설치되거나, 상기 방음블록 내측 후면에는 에어홀과 연설되는 제2 에어파이프가 설치되고, 상기 제2 에어파이프에는 기체 또는 액체를 일정 압력하에서 균일하게 분사하기 위한 복수개의 분사노즐이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽은 대기오염원인 미세먼지 및 CO2 각각이 흡음부재에 부착된 HEPA 필터 및 ACF 필터에 흡착되도록 하여 제거하고 그 흡음부재에 CuO/ZnO 촉매를 코팅하여 CO, VOCs, NOX 등을 제거할 수 있다.
또한 각 필터와 일체화된 흡음부재가 방음블록에 슬라이딩 방식에 따라 착탈가능하여 설치 및 유지보수가 용이한 한편, 방음블록 내부에서 흡착된 미세먼지 제거를 위한 공기의 분사 및 흡입이 가능하고 CO2 제거를 위한 알칼리성 액체 분사가 가능한 구조를 통해 대기 오염물질 제거 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽의 시공상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재와 방음블록을 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재와 방음블록을 도시한 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재와 제1 에어파이프를 구비한 방음블록을 도시한 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재와 제2 에어파이프를 구비한 방음블록을 도시한 분해사시도.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽을 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽의 시공상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재와 방음블록을 도시한 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재와 방음블록을 도시한 측단면도이다.
우선적으로 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재(100)는 폴리에스테르 흡음부재(110)와, 흡음부재(110)에 부착되는 HEPA(High Efficiency Particulate Arrestor) 필터(120)로 이루어지는데, 여기서 흡음부재(110)는 종래와 같이 그 재질을 폴리에스테르로 하여 방음벽이 시공되는 도로변과 같은 장소에서 발생되는 소음을 흡수하여 제거하는 기능을 담당하게 되고 HEPA 필터(120)는 보통 0.5~2.0㎛ 직경을 갖는 섬유가 무작위로 배열된 매트 형태로 이루어져 미세 먼지를 흡착시키게 되며, 방음벽에서는 우선적으로 유입된 소음이 HEPA 필터(120)가 접촉한 다음으로 흡음부재(110)측으로 진행되도록 배치된다.
또한 상기 흡음재(100)는 흡음부재(110) 및 HEPA 필터(120) 사이에 ACF(Activated Carbon Fiber) 필터(130)가 개재된 구조를 통해 HEPA 필터(120)에 의해 미세먼지가 걸러진 공기의 이산화탄소를 ACF 필터(130)가 흡착시키게 된다. 통상적으로 ACF 필터(130)는 표면에 극소의 메소포어(Meso-pore) 구멍이 바로 위치하고 있기 때문에 피흡착재의 확산 과정 없이 매우 빠른 흡착속도를 나타내고, 흡착물질의 제거에 있어서도 섬유 형태로 되어 있기 때문에 열전도율이 좋아 빠르게 탈착이 가능하다.
추가로 상기 흡음부재(110)는 차량에서 배출되는 CO, VOCs(Volatile Organic Compounds), NOx와 화학적으로 결합가능한 CuO/ZnO 촉매로 코팅되어져 이의 제거를 가능하게 하는데, 참고로 CuO/ZnO 촉매는 Cu(NO3)2·3H2O 용액과 Zn(NO3)2·6H2O 용액을 혼합 및 가열한 후 pH가 6.8~7.0이 될 때까지 그 혼합용액에 Na2CO3 용액을 첨가시킴으로써 제조되며, 이 촉매에 흡음부재(110)를 담금 및 건조시키는 과정을 반복함으로써 코팅작업이 완료된다.
한편으로 본 발명에 따른 상기 흡음재(100)를 사용한 방음벽은, 흡음재(100) 상하 또는 좌우측에 안착홈이 대향 형성하고 그 안착홈에 흡음부재(110), HEPA 필터(120) 및 ACF 필터(130)를 일체화하기 위한 고정밴드(140)를 설치하여, 흡음재(100)가 블록단위로 고정되도록 하는 한편, 그 블록단위의 흡음재(100)가 수용되도록 전방측이 개방되고 고정밴드(140)가 설치된 안착홈에 슬라이딩 방식에 따라 끼움되는 돌출부(211)가 형성된 본체(210)와, 소음이 통과되는 복수개의 통공이 형성되고 본체(210)의 개방된 전방측을 밀폐시키는 덮개패널(220)로 이루어진 복수개의 방음블록(200)이 종래와 마찬가지로 지주에 의해 양측이 고정되어져 도 1a 내지 도 1c에서와 같이 방음블록(200) 자체만으로 또는 투명패널과 함께 방음벽을 구성하거나, 방음터널에 적용될 수 있다.
여기서 상기 고정밴드(140)의 전방측에 걸이용 관통공이나 고리가 구비되도록 함으로써, 본체(210)에서 흡음재(100)를 슬라이딩 방식으로 착탈할 시에 도구를 사용하여 보다 용이하게 흡음재(100)의 설치 및 해체 과정을 수행하게 되며, 이와 같이 흡음부재(110), HEPA 필터(120), ACF 필터(130)를 일체화하지 않고 하나의 고정밴드(140)에 의해 고정시키는 이유는 필요에 따라서 흡음력이 약해졌을때 흡음부재(110)만을 교체하거나, HEPA 필터(120)에 비산먼지가 과다 흡착되었을 경우에는 그 HEPA 필터(120)만을 교체 또는 세척하거나, 매연 등으로 인하여 이산화탄소 저감 효과가 떨어질 경우에는 ACF 필터(130)만을 교체 또는 세척가능하도록 하여, 흡음재(100) 전체를 교체하는데 따른 불필요한 비용 소모를 방지하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재와 제1 에어파이프를 구비한 방음블록을 도시한 분해사시도이다.
또한 상기 방음블록(200)에는 컴프레셔를 통해 그 내측에 공기를 분사하거나 HEPA 필터(120)에 부착된 먼지를 흡입하기 위한 먼지제거용 에어홀(212)이 구비되어 있어, HEPA 필터(120)측으로 고압의 공기를 분사한 다음 그 필터에서 분리된 먼지를 다시 흡입하여 HEPA 필터(120)의 수명연장을 도모할 수 있게 되고, 이러한 공기 분사 및 먼지 흡입 과정이 보다 효율적으로 수행되도록 컴프레셔 및 에어홀(212)과 연설되어 HEPA 필터(120)에 직접적으로 공기를 분사하거나 그 필터(120)측의 먼지를 흡입하기 위한 제1 에어파이프(213)를 설치할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 대기오염원 저감용 흡음재와 제2 에어파이프를 구비한 방음블록을 도시한 분해사시도이다.
추가로 상기 제1 에어파이프(213)를 대신하여 방음블록(200) 내측 후면에 에어홀(212)과 연설되는 제2 에어파이프(214)를 설치하고, 그 제2 에어파이프(214)에 고압공기와 같은 기체나 물, 이산화탄소 제거용 알칼리 액체를 일정 압력하에서 균일하게 분사하기 위한 복수개의 분사노즐(215)을 설치함으로써, 공기 분사를 통해서는 흡음재(100), 특히 HEPA 필터(120)에 흡착된 먼지를 비산시켜 비오는 날 먼지가 방음블록(200) 외부로 배출되도록 하거나, 물 분사를 통해서는 흡음재(100)에 부착된 각종 이물질이 분사된 물과 함께 배출되도록 하여 하수처리되도록 한다. 도면에는 도시되지 않았으나 이물질과 혼합된 물의 배출이 용이해지도록 본체(210) 하면에 복수개의 배출공을 형성할 수도 있다. 또한 수산화나트륨, 수산화칼슘과 같은 알칼리 액체의 분사를 통해서는 ACF 필터(130)에 흡착된 이산화탄소가 그 알칼리 액체와 반응하여 제거된다.

Claims (8)

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  4. 폴리에스테르 흡음부재(110) 및 이에 부착되는 HEPA 필터(120)로 이루어지거나, 상기 흡음부재(110) 및 HEPA 필터(120) 사이에 ACF 필터(130)가 개재되어 이루어지거나, 상기 흡음부재(110)에 CuO/ZnO 촉매가 코팅되어 이루어지는 흡음재(100)를 사용한 방음벽에 있어서,
    상기 흡음재(100)의 상하 또는 좌우측에는 안착홈이 대향 형성되고, 그 안착홈에는 상기 흡음부재(110), HEPA 필터(120) 및 ACF 필터(130)를 일체화하기 위한 고정밴드(140)가 설치되며,
    상기 흡음재(100)가 수용되도록 전방측이 개방되고 상기 고정밴드(140)가 설치된 안착홈에 슬라이딩 방식에 따라 끼움되는 돌출부(211)가 형성된 본체(210)와, 소음이 통과되는 복수개의 통공이 형성되고 상기 본체(210)의 개방된 전방측을 밀폐시키는 덮개패널(220)로 이루어진 방음블록(200);을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 방음블록(200)에는 컴프레셔를 통해 그 내측에 공기를 분사하거나 HEPA 필터(120)에 부착된 먼지를 흡입하기 위한 먼지제거용 에어홀(212)이 구비되는 것을 특징으로 하는 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 방음블록(200)에는 에어홀(212)과 연설되어 HEPA 필터(120)에 공기를 분사하거나 그 필터(120)측의 먼지를 흡입하기 위한 제1 에어파이프(213)가 설치되는 것을 특징으로 하는 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 방음블록(200) 내측 후면에는 에어홀(212)과 연설되는 제2 에어파이프(214)가 설치되고, 상기 제2 에어파이프(214)에는 기체 또는 액체를 일정 압력하에서 균일하게 분사하기 위한 복수개의 분사노즐(215)이 설치되는 것을 특징으로 하는 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 고정밴드(140)의 전방측에는 걸이용 관통공이나 고리가 구비되는 것을 특징으로 하는 대기오염원 저감용 흡음재를 사용한 방음벽.
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