KR102223580B1 - 고기능성 복합형 소음 저감장치 - Google Patents

고기능성 복합형 소음 저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소음이 많은 도로변이나 교량 또는 주택이 밀집한 장소에 설치되어 외부로부터 전달되는 소음을 차단하고 저감 시키기 위한 고기능성 복합형 소음 저감장치에 관한 것으로, 상세하게는 방음벽의 상단에 설치하는 소음 저감장치 내부로 유입되는 회절 소음 경로 길이를 증대시킴과 동시에 소음 마찰 횟수를 늘려 간섭 현상 및 공명 흡수 현상에 의하여 소음을 효율적으로 저감 시키도록 하는 고기능성 복합형 소음 저감장치에 관한 것이다.

Description

고기능성 복합형 소음 저감장치{High functional complex noise reduction device}
본 발명은 소음이 많은 도로변이나 교량 또는 주택이 밀집한 장소에 설치되어 외부로부터 전달되는 소음을 차단하고 저감 시키기 위한 고기능성 복합형 소음 저감장치에 관한 것으로, 상세하게는 방음벽의 상단에 설치하는 소음 저감장치 내부로 유입되는 회절 소음 경로 길이를 증대시킴과 동시에 소음 마찰 횟수를 늘려 간섭 현상 및 공명 흡수 현상에 의하여 소음을 효율적으로 저감 시키도록 하는 고기능성 복합형 소음 저감장치에 관한 것이다.
소음은 공기의 진동을 인간이 들을 수 있는 가청 주파수에서 생활에 불편을 주는 주파수대의 진동을 지칭하는 것으로서, 이러한 소음은 도로, 교량, 철도 및 일반 산업현장 등 우리가 생활하는 주변에 널리 분포하고 있다.
소음은 인간이 생활을 하는데 많은 영향을 끼치며, 심한 경우 인간이 생활을 지속하는데 지장을 주는 공해로 분류된다. 그러므로 도로, 교량, 철로 및 소음이 심한 산업현장에서는 그 인근에 거주하는 사람들을 위하여 방음시설을 하여야 한다.
일반적으로 도로나 고속도로 주변에는 수많은 차량의 통행으로 인해 발생 되는 소음으로 인하여 인근 주민들이 많은 불편을 겪고 있는데, 이러한 소음공해를 해소하기 위해서 도로, 특히, 고속도로 양측의 구조물 상에는 차량의 통행으로 인해 발생 되어 방사상으로 전파되는 소음을 흡음하거나 반사시켜 방음 효과를 발휘하는 방음벽이 설치되고 있다.
도로 주변에서 발생하는 소음은 공기를 매질로 하여 소음원으로부터 방사상 직선으로 전파되기 때문에 대부분은 방음벽에 의해 흡음 되거나 반사되지만, 일부분은 음파의 특성상 충돌된 후 회절 되어 방음벽을 타고 넘어가게 되는데, 방음벽을 타고 넘어간 회절소음은 바로 주거지역으로 전파됨에 따라 소음공해를 야기 시키게 된다.
최근 들어, 소음진동분야의 발전에 따라, 방음벽을 타고 넘어오는 회절소음을 저감 시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 현재까지는 방음벽의 높이를 증설하는 방안보다 소음저감효과가 더 뛰어난 장치가 개발되지 못한 실정이다.
방음벽의 높이 증설은 조망권의 침해 등의 이유로 많은 제약이 따르며, 기존의 방음벽에 부가적으로 방음벽을 설치하는 작업 자체가 쉽지 않을 뿐만 아니라 증설비용도 많이 들게 되는 문제점이 있다. 더 나아가 인근 지역의 거주자 또는 차량을 이용하는 승객들에게 심리적인 불안감을 유발하거나 조망권을 침해하게 되는 등 많은 문제점을 발생시키게 된다. 또한, 교량과 같이 하중의 영향을 받는 구조물에 상기 방음벽이 설치되는 경우, 교량의 구조적 안정성을 확보하고 지주 및 하부기초 구조물의 안정성을 확보하기 위하여 그 자체 하중을 줄일 수 있도록 가능한 한 낮게 설치해야 하는데, 이러한 경우 인근 지역의 고층 아파트에 거주하는 주민들은 차량소음으로 인해 끊임없이 민원을 제기하고 있다.
이를 해소하기 위하여 종전에는 등록실용신안 제20-0301356호(인용발명 1)와 같이 방음벽 상단에 설치하는 간섭형 소음 저감장치 또는 등록실용신안 제20-0378864호(인용발명 2)와 같은 구조의 흡음형 소음 저감장치 또는 등록특허 제10-0749953호(인용발명 3)와 같은 구조의 공명형 소음 저감장치를 설치하여 방음벽의 높이 증설에 소요되는 설치비용을 절감하고, 차량 등에서 발생 되는 소음을 효율적으로 차단하여 도로 및 철도 주변의 건축물에서도 쾌적한 주거환경을 조성할 수 있도록 하고 있다.
상기 인용발명 1은 다수개의 절곡편들을 연결 접합시켜 외면에 방음벽의 두께 방향으로 복수 개로 된 부채꼴 형상의 소음 안내홈이 형성되도록 한 다음, 하단에 상기 방음벽의 전후면 상단을 감쌀 수 있도록 결합편이 하향 돌출되도록 용접 결합시키고, 연속해서 절곡편들의 배열에 의해 형성된 상기 소음 안내홈의 양쪽 개방단을 폐쇄편으로 폐쇄시키는 간섭기를 제공하여 소음 안내홈 내부로 유입되는 회절소음의 음파위상을 반대로 전환 시켜 간섭기 외부의 회절소음과 상쇄간섭되도록 하는 것으로, 도로상의 방음벽 상단에 적용시 차량으로부터 발생 되는 소음 중 일부가 소음 안내홈으로 유입되면 소음이 소음 안내홈의 내부통로 끝단까지 도달된 후 반사되며 이 과정에서 소음은 원래의 파장을 변조시킨 후 다시 소음 안내홈을 통해 입구방향으로 방출되고, 이때 방출되는 소음은 간섭기를 통하지 않고 직접 수음지로 향하는 소음을 교란 간섭하게 되어 소음에너지를 크게 저감 시킬 수 있다.
그러나, 상기 인용발명 1은 소음 안내홈으로 유입되는 외부 소음과 특정주파수 영역에서는 소멸 간섭으로 인해 효과가 좋아지지만 이와 더불어 유입되는 회절 소음의 파동과 재차 유입되는 회절 소음 파동과의 중첩에 의하여 발생 된 보강간섭에 의한 소음으로 인해 나빠지는 주파수 영역도 발생하게 되어 저주파수 대역 및 고주파수 대역에 이르는 소음을 저감시킬 수 없는 문제점이 지적된다.
또한, 상기 인용발명 1은 복수의 절곡편에 의한 구획으로 복수의 소음 안내홈을 형성하고, 이들 소음 안내홈의 끝단에 반사 밀폐판을 각각 일체로 형성하여 제공함으로써 단일체의 모듈화된 간섭기를 제공하고, 상기 간섭기 각각에 형성된 보강파이프를 통해 보강 바를 연결 시켜 복수의 간섭기를 결합시키는 다중 간섭기를 방음벽 상단에 설치하도록 하고 있으나, 절곡편의 절곡 및 반사 밀폐판과의 일체형의 간섭기를 제작할 경우 금형 사출기술의 특성상 금형 제작에 어려움이 있을 뿐 아니라 생산성이 저하되어 제작비용이 과다한 문제점이 지적되고, 더 나아가 인용발명 1에 의한 간섭기를 교량 상판에 설치하여 강이나 바다로부터 불어오는 풍압에 의한 소음을 저감 시킬 경우 계절에 따라 변화하는 온도차에 의하여 교량의 구조물이 수축 및 팽창하여 교량이 거동할 경우 간섭기가 훼손되거나 이탈되어 낙교나 누음이 발셍될 수 있어 안전 문제 및 소음 민원이 제기되는 문제점이 지적된다.
또한, 인용발명 2는 전면 플레이트와 배면 플레이트가 내부격벽에 의해 이격되어 형성되는 프레임; 상기 프레임의 하단에 일체로 형성되며 방음패널 상단에 고정되는 결합부; 상기 내부격벽에 의해 프레임의 양측부에 각각 형성되며, 전면측에는 타공판이 각각 설치되고 그 내부에는 흡음재가 각각 설치되어, 방음패널을 타고 넘어오는 회절소음을 흡음하는 흡음실; 및 상기 내부격벽에 의해 상기 프레임의 중앙부에 형성되며, 다수의 내부 플레이트에 의해 다수의 폐쇄 관로로 구획형성되어, 내부로 유입된 회절소음의 음파위상을 반대로 전환 시켜 외부의 회절소음과 상쇄간섭되도록 하는 위상 전환실;을 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 및 흡음형 소음 저감장치를 제공하고 있다.
이러한 간섭 및 흡음형 소음 저감장치의 구획 형성된 복수의 폐쇄 관로에 의한 상쇄간섭을 통하여 회절 소음을 저감 시키고 있으나, 이는 인용발명 1에서 지적한 제반 문제점이 동일하게 적용되며, 소음 저감장치 양측 내부에 설치된 흡음재 외측 표면에 타공판을 설치구성하여 회절 소음을 흡음처리하고 있으나, 외부에서 유입되는 회절 소음을 단일 타공판 내부로 흡음처리 함으로써 소음저감에 적합한 튜닝음을 생성할 수 없어 모든 영역의 주파수 대역을 가지는 소음을 유효하게 저감시킬 수 없는 문제점이 지적될 뿐 아니라 흡음재를 별도로 설치해야 하므로 흡음재 설치비용으로 인한 제작비용의 상승 및 조립 구성이 복잡하여 생산성이 저하되는 제반 문제점이 지적된다.
특히, 상기 회절 소음을 단일 타공판 내부로 흡음 처리하는 경우 음향 환경조절(튜닝)이 부족하여 고른 주파수 대역에서 소음 감쇠의 효과를 얻을 수 없고, 이를 해소하기 위하여 인용 발명 3과 같이 구획 형성된 복수의 폐쇄 관로에 공명실을 설치할 경우 매우 복잡한 구성의 격벽이나 리브를 형성해야 하므로 생산성 저하에 따른 제작비용의 부담을 가지는 문제점이 지적된다.
따라서, 회절 소음 파동과 반사 소음 파동의 간섭현상을 유도하면서도 흡음재 없이 공명 흡수 현상을 이용하여 고른 주파수 대역에서 소음 감쇠의 효과를 얻을 수 있는 새로운 타입의 소음 저감장치가 요구된다.
본 발명은 회절 소음 경로를 길게 하거나, 유입되는 회절 소음을 유입 경로에서 충돌시켜 소음저감에 적합한 튜닝음을 생성하게 함으로써 모든 영역의 주파수 대역을 가지는 소음을 유효하게 저감 시킬 수 있는 새로운 타입의 간섭 현상 및 공명 흡수 현상을 이용한 고기능성 복합형 소음 저감장치를 제공함을 기술적 과제로 삼는다.
또한, 본 발명은 온도차에 의한 교량 거동에 대응하여 소음 저감장치의 훼손이나 이탈을 방지하도록 함을 기술적 과제로 삼는다.
본 발명은 소음 회절 경로를 구비한 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬과 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬을 조립하되, 이들 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬 각각의 하부 브라켓을 방음벽 상단에 설치된 받침 부재에 고정 볼트로 결합시켜 방음벽 상단의 지주와 지주 사이의 길이방향으로 설치되게 하는 소음 저감장치에 있어서, 상기 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬은 메인 보드와; 메인 보드 일측에 일체로 세로방향으로 일정간격을 두고 돌출 형성시킨 소음 유도 안내 경로 분할판과; 상기 소음 유도 안내 경로 분할판에 의하여 형성된 소음 회절 경로부에 배치한 소음 유도 안내 경로 분할판 양측으로 돌출시킨 복수개의 만곡된 소음 마찰편; 및 상기 소음 유도 안내 경로 분할판의 상, 중, 하 각각에 일정 간격을 두고 제1 흡음 타공판, 제2 흡음 타공판 및 제3 흡음 타공판을 설치하여 형성한 각기 다른 주파수 특성의 소음 흡음기능을 갖는 복수의 공명실;을 더 포함하여 소음회절 경로 길이를 길게 함과 동시에 소음 마찰 횟수를 늘리고, 유입되는 소음을 흡음처리 하되, 복수의 공명실 내부에서 저주파 대역에서 고주파 대역에 이르는 소음을 저감 시키도록 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 신속한 회절 소음의 유입은 물론 소음 마찰편에 의하여 회절 소음 마찰 횟수가 크게 증가 됨으로써 음향학적으로 음의 간섭효과가 증진됨은 물론 회절 소음 유입 경로 길이가 증대되어 이중적인 효과를 확보하게 되고, 이로 인하여 유입된 소음이 다중회절 및 소음 마찰을 통하여 발생 되는 상쇄간섭에 의하여 모든 영역의 주파수 대역을 가지는 소음을 유효하게 저감 시킬 수 있는 효과를 가진다.
본 발병은 공간 면적이 각각 다른 흡음 타공판을 통하여 각각의 각기 다른 주파수 특성의 소음 흡음기능을 가지는 공명실을 제공함으로써 소음 감쇄 구조를 기하학적으로 제공될 수 있어 음향학적으로 음의 공명, 흡음, 간섭효과 및 음의 회절 경로 길이를 증대시켜 다중적인 효과를 확보함에 따라 방음벽 높이를 낮추면서 방음벽의 높이 증설에 소요되는 설치비용을 절감하고, 차량의 소음을 효과적으로 차단하여 도로 및 철도 주변의 건축물에서도 쾌적한 주거환경을 조성할 수 있도록 고기능서 복합형 소음 저감장치를 갖는 방음벽을 제공할 수 있다.
본 발명은 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬 및 공명실의 구조물 형상을 기하학적으로 간단화 시켜 제공할 수 있음은 물론 금형 사출기술의 특성상 금형 제작이 수월하여 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 흡음재 없이 소음을 감쇄시킬 수 있어 제작비용을 절감을 도모할 수 있다.
본 발명은 계절 온도 변화에 따라 교량 구조물이 온도차에 의하여 수축팽창하여 교량이 거동에 대응하여 수축팽창 대응 수단을 통해 소음 저감장치의 낙교나 누음을 방지하게 함으로써 소음 저감장치의 파손되는 것을 방지하고, 안전성이 확보된 고기능성 복합형 소음 저감장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치를 방음벽 상단에 설치한 상태의 결합 사시도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치의 분리 사시도 이다.
도 3은 도 1의 A - A선 단면도이다.
도 4는 도 1의 B - B선 단면도이다.
도 5는 도 1의 C - C선 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬의 내측을 본 사시도 이다.
도 7은 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬의 외측을 본 사시도 이다.
도 8은 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬과 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬을 분리한 상태의 사시도 이다.
도 9는 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬과 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬을 조립한 소음 감쇄 함체의 종단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬과 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬을 조립한 소음 감쇄 함체의 횡단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치의 작용 상태를 설명하기 위한 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬의 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치를 방음벽 상단에 수축팽창 대응 수단을 설치한 상태의 결합 사시도 이다.
도 13은 본 발명에 따른 수축팽창 대응 수단을 설명하기 위한 분리 사시도 이다.
도 14는 본 발명에 따른 수축팽창 대응 수단의 설치상태 사시도 이다.
도 15는 본 발명에 따른 수축팽창 대응 수단의 작동상태 평면도이다.
본 발명은 방음벽의 높이를 증가시키지 않으면서 방음벽을 넘어 전파되는 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있게 하는 고기능성 복합형 소음 저감장치에 관한 것으로, 이하 첨부 도면의 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치를 방음벽 상단에 설치한 상태의 결합 사시도 이다.
이에 의하면, 본 발명에 따른 소음 저감장치(200)는 지주(110)와 지주(110) 사이에 흡음판 또는 차단판 또는 투명판 및/또는 복합판으로 이루어진 방음 판넬(120)을 적층 시켜 구축한 방음벽(100) 상단에 설치된다.
소음 저감장치(200)는 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)과 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)을 조립하여 구성한 복수의 소음 감쇄 함체(200A)로 구성할 수 있다.
이러한 구성의 소음 저감장치(200)를 방음벽(100) 상단의 지주(110)와 지주(110) 사이의 가로 길이방향으로 설치하여 차량에서 발생 되는 소음이나 강이나 바닷가 등에서 불어오는 풍압에 의한 소음 또는 기계진동에 의한 소음이 방음벽(100)을 타고 넘어와 회절되는 소음을 소음 저감장치(200)에 의하여 감소시킬 수 있게 하고, 상기 소음 저감장치(200)가 설치된 방음벽(100)은 노견(갓길)이나 도로 중앙 분리대 또는 교량에 설치하여 소음 저감 효율을 증진시키게 할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 고기능성 복합형 소음 저감장치의 분리 사시도 이다.
이에 의하면, 소음 저감장치(200)는 지주(110) 각각의 전방 면과 후방 면에 설치한 'U'형 고정구(220)와; 'U'형 고정구(220) 각각의 요입부(220A)에 가로 방향 길이로 끼워 설치한 받침 부재 고정용 고정 사각 파이프(230)와; 상기 받침 부재 고정용 고정 사각 파이프(230)의 내측면과 방음 판넬(120)의 전면 사이의 공간부에 끼워 고정 시킨 누음 차단 부재(240)와; 받침 부재 고정용 고정 사각 파이프(230)의 전방 및 후방 외측면 각각에 하단 절곡부(250A) 내측면을 면접시켜 U'형 고정구(220)와 받침 부재 고정용 고정 사각 파이프(230)를 고정 피스(260)로 고정 시킨 받침 부재(250)와; 상기 받침 부재(250)의 상단 절곡부(250B) 외측면에 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210) 각각의 하부 브라켓(210A)의 내측면을 면접시켜 고정 시키는 고정 볼트(270);를 포함하여 구성하되, 상기 선단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)과 후단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)을 조립하여 단일 소음 감쇄 함체(200A)를 형성하고, 이들 소음 감쇄 함체(200A)를 집합 조립시켜 구성할 수 있다.
상기 받침 부재(250)는 상단 절곡부(250B)에 의하여 평판 형상으로 밀폐된 상부 밀폐판(250C)이 형성되고, 상기 상부 밀폐판(250C)의 상부면에 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 하부 브라켓(210A)과 하부 브라켓(210A) 사이의 바닥부(210B)의 하부면을 면접시켜 결합 구성할 수 있다.
상기 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)은 메인 보드(211)와; 메인 보드(211)의 일측면에 일체로 세로방향으로 일정간격을 두고 돌출 형성시킨 복수 개의 소음 유도 안내 경로 분할판(212)과; 상기 소음 유도 안내 경로 분할판(212)에 의하여 형성된 소음 회절 경로부(213)에 배치한 소음 유도 안내 경로 분할판 각각의 양측으로 돌출시킨 복수 개의 만곡된 소음 마찰편(212A);을 포함하여 구성함으로써 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 구조물 형상을 기하학적으로 간단화 시켜 제공할 수 있음은 물론 금형 사출기술의 특성상 금형 제작이 수월하여 생산성을 향상 시킬 수 있어 제작비용을 절감할 수 있다.
이러한 구성의 본 발명은 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210) 내부로 유입되는 회절 소음이 회절 소음의 경로부(213)에 배치된 소음 마찰편(212A)을 따라 지그재그 형태로 충돌함과 동시에 회절 소음의 유입 방향을 전환 시키면서 마치 회오리 양태로 소음을 유입시킬 수 있어 신속한 회절 소음의 유입은 물론 회절 소음 감쇄를 위한 회절 소음 경로 길이를 길게 할 수 있고, 소음 감쇄 함체(200A)의 바닥부(210B)의 상부면에 반사되는 음파 위상도 역시 소음 마찰편(212A)을 따라 회절 소음의 배출 방향을 전환 시키면서 소음 마찰편(212A)에 지그재그 형태로 충돌되면서 마치 회오리 양태로 소음이 배출되어 유입되는 회절 소음과의 충돌로 얻어지는 회절 소음과의 상쇄 간섭 현상을 통하여 소음저감에 적합한 튜닝음을 생성할 수 있어 효율적으로 소음을 감쇄시키게 된다.
따라서, 본 발명은 소음 마찰편(212A)에 의하여 회절 소음 마찰 횟수가 크게 증가 됨으로써 회절소음의 반사, 다중 회절 및 간섭 현상을 증폭시켜 음향학적으로 음의 간섭효과가 증진됨은 물론 회절 소음 유입 경로 길이가 한층 더 길어져 이중적인 효과를 확보하게 되고, 이로 인하여 유입된 소음이 다중회절 및 소음 마찰을 통하여 발생 되는 상쇄간섭에 의하여 모든 영역의 주파수 대역을 가지는 소음을 유효하게 저감 시킬 수 있는 새로운 타입의 고기능성 복합형 소음 저감장치를 제공하게 되는 것이다.
상기 소음 유도 안내 경로 분할판(212)은 중앙의 소음 유도 안내 경로 분할판(212)을 중심으로 전, 후방 각각에 일정 간격을 두고 상부는 외측으로 만곡 되고, 하부로 갈수록 경사지게 돌출 형성하여 소음 회절 경로부(213)의 상부는 넓고 하부는 좁게 형성하게 함으로써 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)로 유입되는 회절 소음을 신속하게 유입되게 함은 물론 방음벽(200) 상부로 상승하는 소음을 외측으로 만곡된 소음 유도 안내 경로 분할판(212) 각각의 상단을 통하여 수월하게 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210) 내부로 유입되게 할 수 있다.
그리고, 소음 감쇄 함체(200A)는 선단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)과 후단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)을 조립하여 단일 소음 감쇄 함체(200A)를 형성하고, 이들 소음 감쇄 함체(200A)를 집합 조립시켜 구성할 수 있다.
소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)은 메인 보드 (211)의 타측면에 소음 유도 안내 경로 분할판(212)의 끝단을 안내시키는 끼움 안내돌기(211A)와 소음 유도 안내 경로 분할판(212)의 끝단이 끼워지는 끼움 요홈(211B)을 메인 보드(211)의 일측면의 소음 유도 안내 경로 분할판(212)과 대응시켜 형성시킬 수 있고, 소음 유도 안내 경로 분할판(212)의 양단에 돌출 형성한 소음 마찰편(212A)이 끼워지는 끼움 요홈(211B')을 끼움 요홈(211B)의 양단에 대응하여 형성할 수 있다.
따라서, 선단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)을 구성하는 메인 보드(211)의 소음 유도 안내 경로 분할판(212) 각각의 끝단 및 소음 마찰편(212A)의 끝단을 후단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210) 타측면에 형성한 끼움 안내돌기(211A)를 통하여 안내시키면서 끼움 요홈(211B), 끼움 요홈(211B')에 끼워지게 함으로써 선단 및 후단 각각의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)을 수월한 조립은 물론 견고한 결합을 통하여 단일 소음 감쇄 함체(200A)가 형성될 수 있고, 이들 소음 감쇄 함체(200A)를 조립시켜 집합체의 소음 저감장치(200)를 구성할 수 있다.
이러한 구성의 소음 감쇄 함체(200A)의 조립은 별도의 볼트 등 조립 부품 없이 간단하고도 신속하게 결합할 수 있을 뿐 아니라 견고한 조립상태를 유지하게 되며, 소음 감쇄 함체(200A)를 구성하는 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)과 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210) 사이 내부로 유입된 회절 소음을 상기와 같이 효율적으로 감쇄시킬 수 있다.
특히, 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 메인 보드(211)의 타측면의 양단에 일체로 돌출 형성한 누음 방지 겸용 끼움 요입부(211C)에 선단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 메인 보드(211)의 일측의 소음 유도 안내 경로 분할판(212) 끝단을 끼워 회절 소음의 경로부(213)로 유입된 회절 소음의 누출을 방지하게 하여 소음 저감 효율을 증진시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)에 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)을 가로 방향으로 양측이 경사진 상태로 설치하여 세로 방향의 소음 유도 안내 경로 분할판(212)과의 구획으로 각기 다른 주파수 특성의 소음 흡음기능을 갖는 복수의 공명실(21)을 형성하되, 제1 흡음 타공판(210-1)은 중앙 하부의 끼움 요입부(210-1A)가 중앙에 배치된 소음 유도 안내 경로 분할판(210) 상부에 끼워지게 하고, 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)은 이들 각각에 일정간격을 두고 형성한 절결부(210-2A)(210-3A)를 소음 유도 안내 경로 분할판(210)의 중간부 및 하방부에 끼워 설치할 수 있고, 상기 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)의 전, 후 끝단부는 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 전, 후 끝단의 메인 보드(211)의 일측면의 요입부에 끼움 맞춤식으로 결합하여 제공하는 것이 좋으나, 이러한 조립 방법은 다양한 양태로 조립할 수 있게 제공할 수 있다.
상기 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3) 각각은 중앙을 중심으로 양측을 경사지게 형성한 경사부(210-1B)(210-2B)(210-3B)를 따라 원활하고도 신속하게 회절 소음이 소음 회절 경로부(213)를 통하여 유입되도록 하며, 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)은 일반 흡음재 없이도 소음 흡수기능을 갖는 micro punching plate라 불리는 타공판으로 형성하여 제공할 수 있다.
상기, 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3) 각각의 개구율, 홀 크기 및 홀의 높이의 크기는 제1 흡음 타공판 〉제2 흡음 타공판 〉제3 흡음 타공판 순으로 형성하여 제공할 수 있고, 이러한 구성은 제1 흡음 타공판(210-1)에 형성한 보다 큰 홀을 통하여 공명실(21) 내부로 회절 소음의 유입을 신속하고도 원활하게 유입시키면서 소음을 1차적으로 흡음시켜 감소시키고, 제2 흡음 타공판(210-2)에 형성한 중간 크기의 홀을 통하여 흡음되는 회절 소음을 2차적으로 흡음시켜 감소시키면서 공명실(21)로 유입시킨 후 제3 흡음 타공판(210-3)의 작은 크기의 홀을 통하여 3차적으로 흡음시켜 감소시킴과 동시에 회절 소음을 넓고 좁은 복수의 공명실(21) 내부로 순차적으로 유입시키면서 각각의 공명실(21) 내부 공간의 소음 마찰편(212A)에 의하여 충돌시켜 회오리 형태로 상쇄 간섭이 발생 되게 하여 회절소음의 회절 경로 길이가 한층 더 길어 지게 함으로써 공명실(21)이 공명기(Resonator) 기능을 수행할 수 있게 하여 모든 영역의 주파수의 소음을 가일층 효율적으로 감쇄시키게 되는 것이다.
특히, 제3 흡음 타공판(210-3)을 통하여 흡입된 회절 소음이 하방에 배열된 공명실(21)의 내부로 3차적으로 흡음된 후 반사되는 소음은 제3 흡음 타공판(210-3)에 형성된 홀의 크기가 작고, 개구율이 제1 및 제2 흡음 타공판(210-1)(210-2) 보다 작으므로 제1 및 제2 흡음 타공판(210-1)(210-2) 에 의하여 구획된 중간 및 상단 공명실(21) 측으로 배출되지 않고 하방에 배열된 공명실(21) 내부에서 지체시간이 길어지면서 소멸되어지므로 더욱 향상된 소음 감쇄 효율을 증대시킬 수 있다.
상기, 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)과 세로 방향의 소음 유도 안내 경로 분할판(212)과의 구획으로 각기 다른 주파수 특성의 소음 흡음기능을 갖는 복수의 공명실(21)은 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3) 각각의 배열 위치를 달리하게 함으로써 공명실(21) 각각의 공간 크기를 달리할 수 있고, 이는 본 발명이 설치되는 장소에 따라 소음 감쇄를 위한 튜닝음을 조절할 수 있도록 대응 배열할 수 있다.
이러한 구성의 공명실(21)은 예컨대, 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)을 구성하는 소음 유도 안내 경로 분할판(212)에 의하여 형성된 8개의 소음 회절 경로부(213)와 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)의 3개층으로 분할된 24개의 공명실(21)을 형성하여 제공할 수 있고, 상단 공명실(21)보다 중간 공명실(21)의 내부 공간부가 작고, 중간 공명실(21)의 내부 공간부 보다 하단 공명실(21)의 내부 공간부가 작게 형성되어 각기 다른 주파수 특성의 소음 흡음기능을 가지게 하여 제공할 수 있으나, 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)의 3개 층 이외에 추가로 흡음 타공판을 더 설치하여 공명실(21)의 숫자를 더 늘리게 하거나 흡음 타공판의 설치 갯수를 줄이거나 하여 공명실(21)의 숫자를 줄이게 할 수 있도록 하여 다양한 모든 소음 주파수 영역에서의 소음 저감에 적합한 공명 흡수 현상을 발휘할 수 있게 공명실(21)의 내부 공간 크기 면적을 조절할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)과 소음 유도 안내 경로 분할판(212)에 의하여 구획된 복수의 상단에 배치된 공명실(21) 내부로 유입되는 회절 소음이 소음 마찰편(212A)에 의하여 반복 마찰 되면서 회오리 형태로 회전되면서 축차적으로 중간 및 하단 각각에 배치되어 각기 다른 주파수 특성의 소음 흡음기능을 가지는 복수의 공명실(21) 내부로 통과시키게 함으로써 회절 소음 유입 경로 길이가 한층 더 길어져 소음 에너지 손실을 더욱 확실하게 얻을 수 있음은 물론 회절 소음 마찰 횟수를 크게 증대시킴으로써 소음 감쇄 구조를 기하학적으로 제공될 수 있어 음향학적으로 음의 공명, 흡음, 간섭효과 및 음의 회절 경로 길이를 증대시켜 다중적인 효과를 확보함에 따라 유입된 회절 소음이 다중회절 및 소음 마찰을 통하여 발생 되는 상쇄간섭 및 공명 흡수 현상에 의하여 모든 영역의 주파수 대역을 가지는 소음을 유효하게 저감 시킬 수 있는 새로운 타입의 고기능성 복합형 소음 저감장치를 제공하게 되는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 간섭형 소음 저감장치를 교량에 설치한 상태에서 계절 온도 변화에 따라 교량 구조물이 온도차에 의하여 수축팽창하여 교량이 거동 될 경우 소음 저감장치(200)가 파손되거나 낙교하여 안전 문제가 대두되는 것을 방지하기 위하여 본 발명은 집합체의 소음 저감장치(200)와 집합체의 소음 저감장치(200) 사이에 수축팽창 대응 수단(300)을 설치하여 제공할 수 있다.
상기 수축팽창 대응 수단(300)은 방음벽(100)의 일측 지주(110A)와 방음벽(100)의 중앙 지주(110B) 사이에 설치된 제1 받침 부재(250-1)와 방음벽(100)의 타측 지주(110C)와 방음벽(100)의 중앙 지주(110B) 사이에 설치된 제2 받침 부재 (250-2) 사이의 간격(d) 내부에 끼워 설치한 절곡 고정 받침판(310)과; 상기 절곡 고정 받침판(310)의 상부에 뚫은 구멍(310A)과 제2 받침 부재(250-2)의 상부면에 뚫은 구멍(250-2A)을 대응시킴과 동시에 절곡 고정 받침판(310)의 측면에 뚫은 (310B)과 제2 받침 부재(250-2)의 상단 절곡부(250-2B)에 뚫은 구멍(250-2B') 및 고정 밀폐판(320)의 하부 절곡편(320A)에 뚫은 구멍(320A')을 각각 대응시켜 고정 볼트(270A)로 고정 시켜 입설 시킨 고정 밀폐판(320)과; 제1 받침 부재(250-1)에 결합된 후단 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 메인 보드(211) 일측면에 결합 볼트(270B)로 슬라이드 판의 절곡편(330A)을 결합시킨 제1 받침 부재(250-1)의 온도차에 의하여 신축 이동하는 슬라이드 판(330);을 포함하여 구성하되, 상기 고정 밀폐판(320)의 상부 일측 절곡편(320B)은 제2 받침 부재(250-2)에 결합된 선단 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 메인 보드(211) 타측면에 고정 볼트(270C)로 고정 시키고, 고정 밀폐판(320)의 후방면에 슬라이드 판(330)의 전방면을 면접시켜 구성함으로써, 소음 저감장치(200)와 소음 저감장치(200) 사이의 공간을 수축팽창 대응 수단(300)을 통하여 평상시에는 밀폐시켜 누음을 방지하게 할 수 있고, 계절 온도 변화에 따라 교량 구조물이 온도차에 의하여 수축팽창하여 방음벽(100)을 포함한 교량의 구조물이 거동 될 경우 제1 받침 부재(250-1) 또는 제2 받침 부재(250-2)도 동시에 거동 되게 되고, 이에 따라 제1 받침 부재(250-1)에 결합된 소음 저감장치(200)가 간격(d)을 좁히면서 슬라이드 판(330)이 고정 밀폐판(320)의 후방면을 따라 면접되면서 이동되어 교량 거동을 수용하거나, 제2 받침 부재(250-2)에 결합된 소음 저감장치(200)가 간격(d)을 좁히면서 고정 밀폐판(320)의 후방면이 슬라이드 판(330)의 전방면에 면접되면서 이동되어 교량 거동을 수용하게 된다.
도면 중 220A'는 'U'형 고정구(220)에 형성한 장공으로, 계절 온도 변화에 따라 교량 구조물이 온도차에 의하여 수축팽창하여 방음벽(100)을 포함한 교량의 구조물이 거동 되어 제1 받침 부재(250-1) 및 받침 부재 고정용 고정 사각 파이프(230)가 이에 대응하여 고정 피스(260)도 함께 이동할 수 있게 한 것이며, 제1 받침 부재(250-1) 및 받침 부재 고정용 고정 사각 파이프(230)에도 상기 장공(220A)에 대응하는 장공을 뚫어 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명은 교량의 온도차에 의하여 발생 되는 교량 거동에 대응하여 수축팽창 대응 수단(300)을 통해 소음 저감장치(200)의 낙교나 누음을 방지함과 동시에 회절 소음을 간섭 상쇄, 공명 흡수 및 다중 회절시켜 감쇄시키는 고기능 복합형 방음벽을 제공하게 된다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 방음벽 110 : 지주
120 : 방음 판넬 200 : 소음 저감 장치
200A : 소음 감쇄 함체 210 : 소음 감쇄 판넬
211 : 메인 보드 211A : 끼움 안내 돌기
210-1 ~ 210-3 : 제1 ~ 제3 흡음 타공판 21 : 공명실
212 : 소음 유도 안내 경로 분할판 213 : 소음 회절 경로부
250 : 받침 부재 300 : 수축팽창 대응 수단
310 : 고정 받침판 320 : 고정 밀폐판
330 : 슬라이드 판

Claims (6)

  1. 소음 회절 경로를 구비한 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)과 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)을 조립하되, 이들 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210) 각각의 하부 브라켓(210A)을 방음벽(100) 상단에 설치된 받침 부재(250)에 고정 볼트(270)로 결합시켜 방음벽 상단의 지주(110)와 지주(110) 사이의 길이방향으로 설치되게 하고, 상기 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)은 메인 보드(211)와; 메인 보드 (211)의 일측면에 일체로 세로방향으로 일정간격을 두고 돌출 형성시킨 복수 개의 소음 유도 안내 경로 분할판(212)과; 상기 소음 유도 안내 경로 분할판(212)에 의하여 형성된 소음 회절 경로부(213)에 배치한 소음 유도 안내 경로 분할판 각각의 양측으로 돌출시킨 복수 개의 만곡된 소음 마찰편(212A); 및 상기 소음 유도 안내 경로 분할판의 상, 중, 하 각각에 일정 간격을 두고 제1 흡음 타공판, 제2 흡음 타공판 및 제3 흡음 타공판을 설치하여 형성한 각기 다른 주파수 특성의 소음 흡음기능을 갖는 복수의 공명실(21);을 더 포함하여 구성되는 소음 저감장치(200)에 있어서, 소음 저감장치(200)와 소음 저감장치(200) 사이에 수축팽창 대응 수단(300)을 설치하여 구성하되, 수축팽창 대응 수단(300)은 방음벽(100)의 일측 지주(110A)와 방음벽(100)의 중앙 지주(110B) 사이에 설치된 제1 받침 부재(250-1)와 방음벽(100)의 타측 지주(110C)와 방음벽(100)의 중앙 지주(110B) 사이에 설치된 제2 받침 부재 (250-2) 사이의 간격(d) 내부에 끼워 설치한 절곡 고정 받침판(310)과; 상기 절곡 고정 받침판(310)의 상부에 뚫은 구멍(310A)과 제2 받침 부재(250-2)의 상부면에 뚫은 구멍(250-2A)을 대응시킴과 동시에 절곡 고정 받침판(310)의 측면에 뚫은 (310B)과 제2 받침 부재(250-2)의 중간 절곡부(250-2B)에 뚫은 구멍(250-2B') 및 고정 밀폐판(320)의 하부 절곡편(320A)에 뚫은 구멍(320A')을 각각 대응시켜 고정 볼트(270A)로 고정 시켜 입설 시킨 고정 밀폐판(320)과; 제1 받침 부재(250-1)에 결합된 후단 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 메인 보드(211) 일측면에 결합 볼트(270B)로 슬라이드 판의 절곡편(330A)을 결합시킨 제1 받침 부재(250-1)의 온도차에 의하여 신축 이동하는 슬라이드 판(330);을 포함하여 구성하되, 상기 고정 밀폐판(320)의 상부 일측 절곡편(320B)은 제2 받침 부재(250-2)에 결합된 선단 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)의 메인 보드(211) 타측면에 고정 볼트(270C)로 고정 시키고, 고정 밀폐판(320)의 후방면에 슬라이드 판(330)의 전방면을 면접시켜 구성함을 특징으로 하는 고기능성 복합형 소음 저감장치.
  2. 제1항에 있어서, 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)에 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)을 가로 방향으로 양측이 경사진 상태로 설치하여 세로 방향의 소음 유도 안내 경로 분할판(212)과의 구획으로 각기 다른 주파수 특성의 소음 흡음기능을 갖는 복수의 공명실(21)을 형성하되, 제1 흡음 타공판(210-1)은 중앙 하부의 끼움 요입부(210-1A)가 중앙에 배치된 소음 유도 안내 경로 분할판(210) 상부에 끼워지게 하고, 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3)은 이들 각각에 일정간격을 두고 형성한 절결부(210-2A)(210-3A)를 소음 유도 안내 경로 분할판(210)의 중간부 및 하방부에 끼워 설치하되, 제1 흡음 타공판(210-1), 제2 흡음 타공판(210-2) 및 제3 흡음 타공판(210-3) 각각의 개구율, 홀 크기 및 홀의 높이의 크기는 제1 흡음 타공판 〉제2 흡음 타공판 〉제3 흡음 타공판 순으로 형성하여 구성함을 특징으로 하는 고기능성 복합형 소음 저감장치.
  3. 제1항에 있어서, 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)은 메인 보드 (211)의 타측면에 소음 유도 안내 경로 분할판(212)의 끝단을 안내시키는 끼움 안내돌기(211A)와 소음 유도 안내 경로 분할판(212)의 끝단이 끼워지는 끼움 요홈(211B)을 메인 보드(211)의 일측면의 소음 유도 안내 경로 분할판(212)과 대응시켜 형성하고, 소음 유도 안내 경로 분할판(212)의 양단에 돌출 형성한 소음 마찰편(212A)이 끼워지는 끼움 요홈(211B')을 끼움 요홈(211B)의 양단에 대응하여 형성하되, 선단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)과 후단의 소음 회절 유도용 소음 감쇄 판넬(210)을 조립하여 단일 소음 감쇄 함체(200A)를 형성하여 구성함을 특징으로 하는 고기능성 복합형 소음 저감장치.

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