KR101249845B1 - 소음 저감용 방음장치 - Google Patents

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조준호
고효인
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Abstract

본 발명은 소음 저감용 방음장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방음벽에 설치되어 자동차 또는 철도차량의 주행시 발생하는 바람을 이용하여 소음의 진행방향을 전환시킴으로써 소음의 회절 현상에 의한 소음전파를 줄일 수 있도록 하는 소음 저감용 방음장치에 관한 것이다.
본 발명은 방음벽에 설치되는 소음 저감용 방음장치에 있어서, 상기 방음벽의 상부에는 바람에 의해 소음의 전파 방향을 전환시키는 소음방향 전환장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

소음 저감용 방음장치{Soundproofing apparatus for reducing noise}
본 발명은 소음 저감용 방음장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방음벽에 설치되어 자동차 또는 철도차량의 주행시 발생하는 바람을 이용하여 소음의 진행방향을 전환시킴으로써 소음의 회절 현상에 의한 소음전파를 줄일 수 있도록 하는 소음 저감용 방음장치에 관한 것이다.
일반적으로 방음벽은 고속도로나 철도 주변 및 주택이 밀집한 장소를 포함하는 여러 가지 소음원으로부터 수음자까지의 전파경로상에 놓여서 소음전파를 차단하거나 전달경로를 길게 하여 소음저감 효과를 얻을 수 있도록 하는 시설이다.
이에 따라 인구가 밀집된 주택가나 학교의 주변에는 차량 등으로 인해 발생되는 소음을 감소시키기 위하여, 도로변의 소음전달경로 상에 방음벽을 설치하여 왔으며, 상기 방음벽의 성능은 주로 시험실에서 측정되는 투과손실과 흡음률에 의해 평가되고 있고, 소음을 반사시켜 방음벽의 외측으로 전달되는 것을 차단하여 소멸시키는 반사용 방음벽 또는, 상기 소음을 자체적으로 흡음하여 소멸시키는 흡음용 방음벽 및 상기 소음 간의 간섭작용에 의해 소멸시키는 소음간섭용 방음벽 등 다양한 형태의 방음벽이 있다.
이와 같은 종래의 방음벽은 주택가의 건물이 높거나 또는 고속도로 및 철도의 폭이 넓을 경우에는 상기 고속도로 및 철도에서 발생되는 소음을 차단 및 흡음하여 주택가로 전달되지 않도록 하기 위해서는 발생되는 소음에 의한 음파를 방음벽의 외부로 전달되지 않도록 방음벽의 높이를 높게 형성하여야 하므로, 방음벽의 설치작업이 어려움은 물론 작업 효율성이 저하될 뿐만 아니라 높이 설치되는 방음벽의 제작단가가 상승되는 등의 문제점이 있었다.
또한, 높은 구조물로 이루어진 방음벽이 설치되는 경우 빛을 차단하고, 인근 주민의 조망권 및 공기 흐름을 방해할 뿐만 아니라 보는 이로 하여금 중압감을 느끼게 하는 경우도 있었다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여 최근에는 방음벽의 상단부에 소음 간섭장치를 설치하여 방음벽의 상단부로 전파되는 소음을 소음 간의 간섭 현상에 의해 소멸시킬 수 있도록 하는 간섭장치들이 개발되고 있는데, 그 일실시예로 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0024911호에는 소음저감용 고성능 간섭장치(1)가 게재되어 있다.
상기 공개특허의 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 유입된 소음 중 중저주파 간섭경로인 제1간섭부(13), 유입된 소음 중 저주파 간섭경로인 제2간섭부(15), 유입되는 소음 중 고주파 간섭경로인 제3간섭부(17)를 포함하여 구성되어 격벽에 의하여 여러 구획으로 나뉘어져 이는 이러한 구획구분으로 다양한 파장에 따른 간섭경로를 형성할 수 있도록 하여 유입되는 소음을 간섭현상에 의해 저감시킬 수 있는 것에 특징이 있으나, 그 구성이 복잡하고 간섭장치로 유입되지 않고 상부를 통과하는 소음에 대해서는 그 저감효과가 떨어지게 되어 방음벽을 일정 높이 이상으로 설치하여야 하는 문제점이 있게 된다.
또한, 상기 구성은 차량의 주행시 발생하는 바람의 영향을 고려하지 못하여 차량의 고속 주행시 발생하는 소음에 대해서는 제대로 저감시킬 수 없는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 방음벽의 주위에서 발생하는 바람 또는 차량의 주행시에 발생하는 바람을 이용하여 소음의 진행방향을 전환시킴으로써 소음의 회절 현상에 의한 소음전파를 줄일 수 있도록 하는 소음 저감용 방음장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 소음방향 전환장치를 통과하는 바람을 상부를 향해 고속으로 분사시킬 수 있도록 함으로써 방음벽의 상부를 통해 전파되는 소음까지 저감시킬 수 있는 소음 저감용 방음장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,
방음벽에 설치되는 소음 저감용 방음장치에 있어서, 상기 방음벽의 상부에는 바람에 의해 소음의 전파 방향을 전환시키는 소음방향 전환장치가 설치된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 소음방향 전환장치는 일측 단부에 유입구가 형성되고, 타측 단부에는 유입구를 통해 유입된 바람을 배출시키는 배출구가 형성된 절곡관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절곡관은 유입구로부터 배출구로 갈수록 단면적이 좁아지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 소음방향 전환장치는 절곡관의 전면에 구비되는 흡음재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소음방향 전환장치의 후면에는 송풍장치가 설치된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 송풍장치의 외측에는 태양전지판이 설치되고, 상기 방음벽에는 태양전지판에서 생성된 전력을 저장하는 축전지가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치에 의하면, 단순한 구성으로 방음벽의 주위에서 발생하는 바람 또는 차량의 주행시에 발생하는 바람을 이용하여 소음의 진행방향을 전환시킴으로써 소음의 회절 현상에 의한 소음전파를 줄일 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 방음벽의 상부 방향을 향해 바람을 고속으로 분사시킬 수 있도록 함으로써 방음벽의 상부를 통해 전파되는 소음까지 저감시킬 수 있으므로 방음벽의 설치높이를 낮출 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
도 1은 종래의 소음저감용 고성능 간섭장치를 나타낸 사시도.
도 2는 바람에 의한 소음의 전파특성을 개략적으로 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치의 일실시예를 나타낸 사시도.
도 4의 (a),(b)는 도 3에 나타낸 본 발명의 정면도 및 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 바람에 의한 소음의 전파특성을 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치의 일실시예를 나타낸 사시도이며, 도 4의 (a),(b)는 도 3에 나타낸 본 발명의 정면도 및 측단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
본 발명은 여러 가지 소음원으로부터 수음자까지의 전파경로상에 놓여서 소음전파를 차단하거나 전달경로를 길게 하여 소음저감 효과를 얻을 수 있도록 하는 방음벽(10)에 설치되어 자동차 또는 철도차량의 주행시 발생하는 바람을 이용하여 소음의 진행방향을 전환시킴으로써 소음의 회절 현상에 의한 소음전파를 줄일 수 있도록 하는 소음 저감용 방음장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치는 바람을 이용하여 소리의 진행 방향을 전환시킬 수 있도록 하는 소음방향 전환장치(100)를 포함하여 구성된다.
보다 상세히 설명하면, 일반적으로 옥외에서 소음이 전파할 때 바람에 의해 소음의 전파가 더 잘 일어나기도 하고, 잘 일어나지 않기도 하는데, 도 2에 나타낸 바와 같이, 바람에 의해 소음의 전파 방향을 전환시킬 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 일반 음향 이론 중 옥외에서 소음이 전파할 때 바람의 영향으로 소음이 도달하지 않는 지역 즉, 암영대(shadow zone)가 존재한다는 것에 착안하여 안출된 것으로 방음벽(10)의 상부에 소음방향 전환장치(100)를 설치하여 방음벽(10)의 상부를 흐르는 바람의 방향을 전환시킴으로써 소음의 전파 방향을 전환시켜 인근 주택가 등으로 전파되는 소음을 저감시킬 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기 소음방향 전환장치(100)는 일측 단부에 바람이 유입되는 유입구(112)가 형성되고, 타측 단부에는 유입구(112)로부터 유입된 바람이 배출되는 배출구(114)가 형성된 절곡관(110)을 포함하여 구성되는데, 상기 절곡관(110)의 유입구(112)는 바람이 불어오는 방향 즉, 방음벽(10)이 차량용 도로 또는 철도 선로 변에 설치된 경우 도로 또는 선로를 바라보는 방향을 향하도록 하여 설치된다.
즉, 도로 또는 선로를 주행하는 차량으로부터 발생하는 바람을 유입시킬 수 있도록 하기 위하여 유입구(112)의 형성 방향을 도로 또는 선로를 바라보는 방향으로 정하는 것이다.
또한, 상기 절곡관(110)의 배출구(114)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상향 또는 유입구(112)의 방향을 향하도록 형성되는데, 그 이유는 유입구(112)를 통해 유입된 바람이 유입구(112) 방향 또는 상향으로 배출되도록 함으로써 소음이 방음벽(10)을 넘어 전파되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
이때, 상기 절곡관(110)은 도 4의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 유입구(112)가 넓게 형성되고, 배출구(114)는 좁게 형성되어 그 단면적이 유입구(112)에서 배출구(114)로 갈수록 좁아지도록 구성되는데, 이는 유입구(112)를 넓게 함으로써 방음벽(10)을 향해 불어오는 바람이 보다 용이하게 절곡관(110)의 내측으로 유입될 수 있도록 함과 동시에 회절 현상에 의해 방음벽(10)의 바깥쪽으로 전파되는 소음의 양을 최소화시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
보다 상세히 설명하면, 유입구(112)를 통해 절곡관(110)으로 유입된 바람의 유속은 좁아지는 단면적에 의해 점점 빨라지게 되어 배출구(114)를 통하여 배출될 때에는 바람의 유속이 최대가 되는데, 이와 같이 배출구(114)를 통해 고속으로 배출되는 바람에 의해 방음벽(10)의 상부로 전파되는 소음까지 그 전파 방향을 전환시킬 수 있도록 하여 방음벽(10)의 바깥쪽으로 전파되는 소음의 양을 최소화시킬 수 있게 되는 것이다.
다음, 상기 소음방향 전환장치(100)는 전면, 즉 절곡관(110)의 유입구(112)와 배출구(114)의 사이에 형성되는 공간부에 구비되는 흡음재(120)를 더 포함하여 구성되는데, 상기 흡음재(120)는 바람과 함께 절곡관(110)의 유입구(112)로 유입되지 않는 소음을 흡수할 수 있도록 함으로써 본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치의 방음효과를 보다 향상시킬 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.
한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 소음방향 전환장치(100)의 후면에는 송풍장치(130)가 부가 설치될 수도 있는데, 상기 송풍장치(130)는 차량의 주행에 의해 충분한 바람이 형성되지 않는 지역이나, 기타 다른 이유로 하여 바람이 형성되지 않는 시점에 강제로 바람을 발생시킴으로써 전술한 절곡관(110)과 동일한 효과를 발생시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
즉, 상기 송풍장치(130)는 바람이 분출되는 송풍구(132)가 절곡관(110)의 배출구(114)와 동일한 방향을 향하도록 하여 소음방향 전환장치(100)의 후면에 설치되어 소음이 발생되는 방향 또는 상부 방향으로 고속으로 바람을 분사시킬 수 있도록 함으로써 방음벽(10)을 넘어 외부로 전파되는 소음의 방향을 전환시킬 수 있도록 하는 것이다.
이때, 상기 송풍장치(130)의 상면에는 태양전지판(140)이 부착되어 설치되고, 방음벽(10)의 하부에는 축전지(150)가 설치될 수 있는데, 상기 태양전지판(140)은 태양광에 의해 송풍장치(130)에서 사용되는 전력을 생산할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 축전지(150)는 태양전지판(140)에서 생산된 전력을 저장해 놓을 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
즉, 주간에 태양광에 의해 송풍장치(130)의 상부에 설치된 태양전지판(140)에서 생성되는 전력을 축전지(150)에 저장시키고, 바람이 발생하지 않는 경우 축전지(150)에 저장된 전력을 이용하여 송풍장치(130)를 작동시킴으로써 방음벽(10)을 넘어 외부로 전파되는 소음의 방향을 전환시킬 수 있게 되는 것이다.
따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 소음 저감용 방음장치에 의하면 단순한 구성으로 방음벽(10)의 주위에서 발생하는 바람 또는 차량의 주행시에 발생하는 바람을 이용하여 소음의 진행방향을 전환시킴으로써 소음의 회절 현상에 의한 소음전파를 줄일 수 있음과 동시에, 소음방향 전환장치(100)를 통과하는 바람을 상부를 향해 고속으로 분사시킬 수 있도록 함으로써 방음벽(10)의 상부를 통해 전파되는 소음까지 저감시킬 수 있으므로 방음벽(10)의 설치높이를 낮출 수 있는 등의 다양한 장점이 있는 것이다.
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명은 소음 저감용 방음장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방음벽에 설치되어 자동차 또는 철도차량의 주행시 발생하는 바람을 이용하여 소음의 진행방향을 전환시킴으로써 소음의 회절 현상에 의한 소음전파를 줄일 수 있도록 하는 소음 저감용 방음장치에 관한 것이다.
10 : 방음벽 100 : 소음방향 전환장치
110 : 절곡관 112 : 유입구
114 : 배출구 120 : 흡음재
130 : 송풍장치 132 : 송풍구
140 : 태양전지판 150 : 축전지

Claims (6)

  1. 방음벽에 설치되는 소음 저감용 방음장치에 있어서,
    상기 방음벽의 상부에 설치되어 바람에 의해 소음의 전파 방향을 전환시키는 소음방향 전환장치와,
    상기 소음방향 전환장치의 후면에 설치되는 송풍장치와,
    상기 송풍장치의 외측에 설치되는 태양전지판 및
    상기 방음벽에 설치되어 태양전지판에서 생성된 전력을 저장하는 축전지를 포함하여 구성되되,
    상기 소음방향 전환장치는,
    일측 단부에 도로 또는 선로를 바라보는 방향을 향하도록 유입구가 형성되고, 타측 단부에는 유입구를 통해 유입된 바람을 배출시키는 배출구가 유입구의 방향으로 형성된 절곡관을 포함하여 구성되고,
    상기 송풍장치는 절곡관의 배출구와 동일한 방향으로 바람을 분출시키는 송풍구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소음 저감용 방음장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 절곡관은 유입구로부터 배출구로 갈수록 단면적이 좁아지는 것을 특징으로 하는 소음 저감용 방음장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 소음방향 전환장치는 절곡관의 전면에 구비되는 흡음재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 저감용 방음장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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