KR102548084B1 - 노이즈 캔슬링 방음벽 - Google Patents

노이즈 캔슬링 방음벽 Download PDF

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김태억
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Abstract

본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽은, 차도에 대해 횡 방향 측부에 배치되는 기초블럭부; 및 상기 기초블럭부에 설치되는 노이즈 캔슬링 모듈을 포함하되, 상기 노이즈 캔슬링 모듈은 차도를 향하여 설치되되, 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부가 상향 굴절되게 대응 사운드를 출력하도록 설치될 수 있다.

Description

노이즈 캔슬링 방음벽{NOISE CANCELLING SOUNDPROOF WALL}
본원은 노이즈 캔슬링 방음벽에 관한 것이다.
일반적으로, 차가 많이 다니는 도로가의 주택이나, 아파트 단지에는 차량의 소음으로 인한 피해를 줄이기 위하여 도로가에 방음벽이 설치된다.
이러한 방음판 벽면은 많은 차량이 소통하는 관계로 정기적으로 청소하지 않으면 배기가스, 타이어 분진 및 대기상에 존재하는 미세먼지 등에 의해 오염되어 미관상 좋지 않으며, 도로가의 주택이나, 아파트 단지에 거주하는 거주민들의 시야를 차단되는 등 조망권 피해가 발생하는 문제점이 있었다.
본원의 배경이 되는 기술은 일본특허공개공보 제14201615호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도로가에서 발생하는 소음은 감소시키되, 도로가에 거주하는 거주민들의 시야 확보가 가능한 노이즈 캔슬링 방음벽를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽은, 차도에 대해 횡 방향 측부에 배치되는 기초블럭부; 및 상기 기초블럭부에 설치되는 노이즈 캔슬링 모듈을 포함하되, 상기 노이즈 캔슬링 모듈은 차도를 향하여 설치되되, 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부가 상향 굴절되게 대응 사운드를 출력하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 노이즈 캔슬링 모듈은, 상기 노이즈 캔슬링 모듈에 입력된 차도측 발생 노이즈 중 일부를 감쇄하는 제1 대응 사운드 및 상기 차도측 발생 노이즈 중 일부를 상향 굴절시키는 제2 대응 사운드를 포함하는 상기 대응 사운드를 생성하여 출력하도록 제공되고, 상기 제2 대응 사운드에 의해 상향 굴절되는 굴절 각도는, 차도 반대측에 위치한 건물의 높이를 고려하여 설정될 수 있다.
또한, 상기 노이즈 캔슬링 방음벽은 상기 기초블럭부에 설치되는 송풍기를 더 포함하고, 상기 송풍기는 상기 노이즈 캔슬링 모듈보다 상대적으로 차도 반대측에 위치하도록 구비되되, 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부의 상향 굴절을 유도하는 공기의 흐름을 형성하는 방향으로 송풍하도록 제공될 수 있다.
또한, 상기 노이즈 캔슬링 방음벽은 상기 기초블럭부에 설치되는 공기질 측정 센서를 더 포함하고, 상기 송풍기는 상기 노이즈 캔슬링 모듈과 연동하는 제1 동작 및 상기 공기질 측정 센서와 연동하는 제2 동작을 선택적으로 수행하도록 제공되고, 상기 제2 동작은, 상기 공기질 측정 센서에 측정된 공기 오염과 관련된 측정값이 미리 설정된 한계값을 초과하는 경우 상기 송풍기가 차도 측에서 차도 반대측으로 이동되는 공기의 흐름을 차단하는 에어 커튼 역할을 수행하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 노이즈 캔슬링 방음벽은, 상기 기초블럭부에 설치되는 방음벽 통과 소리 측정 센서; 및 상기 노이즈 캔슬링 모듈의 설정값과 상기 송풍기의 설정값과 상기 소리 측정 센서의 측정값에 기반하여 학습된 신경망을 이용하여 상기 노이즈 캔슬링 모듈 및 상기 송풍기를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 방음벽 통과 소리 측정 센서는, 상기 송풍기보다 상대적으로 차도 반대측에 위치하도록 구비되어, 상기 노이즈 캔슬링 모듈과 상기 송풍기를 통과하여 상기 차도 반대측으로 전파된 누설 사운드에 대한 정보를 측정하고, 상기 신경망은, 상기 노이즈 캔슬링 모듈의 설정값과 상기 송풍기의 설정값을 입력값으로 하고, 상기 누설 사운드에 대한 정보를 출력값으로 하는 학습에 의해 생성된 신경망이고, 상기 제어부는, 상기 신경망에 기반하여, 상기 차도측 생성 발생 노이즈의 감쇄 및 상향 굴절을 더 유도하여 상기 누설 사운드의 소리 크기를 상대적으로 낮추는 방향으로 상기 노이즈 캔슬링 모듈 및 상기 송풍기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 노이즈 캔슬링 모듈의 설정값은, 출력되는 대응 사운드에 대한 정보, 대응 사운드에 대응하는 수집 노이즈에 대한 정보 및 대응 사운드가 출력되는 방향을 포함하고, 상기 송풍기의 설정값은, 송풍 강도 및 송풍 방향을 포함할 수 있다.
또한, 상기 신경망은 상기 방음벽 통과 소리 측정 센서가 누설 사운드를 측정한 시간에 관한 정보를 추가 입력값으로 포함하고, 상기 시간에 관한 정보는, 하루 중 교통량 변화 및 연중 교통량 변화 중 적어도 하나를 고려할 수 있는 시간 정보일 수 있다.
또한, 상기 신경망은 상기 노이즈 캔슬링 방음벽이 설치된 도로 구간에 대응하는 교통량 정보를 추가 입력값으로 포함하고, 상기 노이즈 캔슬링 모듈은 도로 종 방향으로 상기 기초블럭부를 따라 간격을 두고 배치되는 복수의 유닛을 포함하고, 상기 복수의 유닛 각각은, 차도측 발생 노이즈를 수집하는 노이즈 수집부 및 대응 사운드를 출력하는 대응 사운드 출력부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 교통량 정보에 기반한 차량 이동 속도를 기반으로, 상기 차도측 발생 노이즈를 수집한 노이즈 수집부를 갖는 제1 유닛에 대응하여, 상기 제1 유닛이 수집한 차도측 발생 노이즈에 대응하는 대응 사운드를 출력하는 대응 사운드 출력부를 갖는 제2 유닛을 상기 복수의 유닛 중에서 할당할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔스링 방음벽은, 기초블럭부에 설치되는 노이즈 캔슬링 모듈을 포함하며, 노이즈 캔슬링 모듈이 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부가 상향 굴절되도록 대응 사운드를 출력함으로써, 차도에서 발생되는 노이즈를 일부 감소시키며, 기초블럭부에 방음판 없이 노이즈 캔슬링 모듈이 설치되어 도로가에 거주하는 거주민들의 시야가 확보되도록 할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 노이즈 캔슬링 모듈은 차도측 발생 노이즈 중 일부를 감쇄하는 제1 대응 사운드 및 차도측 발생 노이즈 중 일부를 상향 굴절시키는 제2 대응 사운드를 포함함으로써, 제2 대응 사운드에 의해 차도 반대측에 위치한 건물의 높이보다 상향으로 굴절되어 건물의 상층 높이에 거주하는 거주민들에게 소음이 전달되지 않도록 할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽이 송풍기를 포함함으로써, 상향 굴절을 유도하는 공기의 흐름을 형성하는 방향으로 송풍하도록 하여, 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부가 상향 굴절되어 소음이 감소되도록 할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽은 공기질 측정 센서를 포함하며, 공기질 측정 센서와 송풍기는 연동하여 동작됨으로써, 공기질 측정 센서에 측정된 공기 오염과 관련된 측정값이 미리 설정된 한계값을 초과하는 경우 송풍기가 차도 측에서 차도 반대측으로 이동되는 공기의 흐름을 차단하는 에어 커튼 역할을 수행하여 차도 측에서 발생하는 오염된 공기가 거주지역으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔스링 방음벽이 노이즈 캔슬링 모듈과 송풍기를 통과하여 차도 반대측으로 전파된 누설 사운드에 대한 정보를 측정하는 방음벽 통과 소리 측정 센서를 포함함으로써, 방음벽 통과 소리 측정 센서가 누설 사운드에 대한 정보를 학습하고, 학습된 정보에 따라 노이즈 캔슬링 모듈 및 송풍기를 제어하여 차도측 발생 노이즈의 감쇄 및 상향 굴절을 더 유도할 수 있으며 이에 따라 누설 사운드의 소리 크기를 상대적으로 낮추도록 할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 노이즈 캔슬링 모듈이 노이즈 수집부 및 대응 사운드 출력부를 포함하며, 제어부를 통해 제어됨으로써, 제어부가 교통량 정보에 기반한 차량 이동 속도를 기반으로 제1 유닛에서 수집한 차도측 발생 노이즈에 대응하는 대응 사운드를 제2 유닛의 대응 사운드 출력부에서 출력하도록 할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽을 설명하기 위한 개략적인 입체도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽을 설명하기 위해 위에서 바라본 상태를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 노이즈 캔슬링 모듈의 블록도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 송풍기의 제1 동작 및 제2 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
참고로, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(종 방향, 횡 방향, 상측, 하측 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설명한 것이다. 참고로, 도로 선형이 진행되는 방향이 종 방향이고, 그에 직교하는 수평 방향이 횡 방향인 것으로 이해될 수 있다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽(이하 '본 방음벽'이라 함)에 대해 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 개념도이며, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 방음벽(100)은 기초블럭부(110), 및 노이즈 캔슬링 모듈(120)을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기초블럭부(110)는 차도에 대해 횡 방향 측부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 기초블럭부(110)는 지면 또는 구조물 상에 구비되는 구조물일 수 있으며, 차도에 대해 종 방향으로 연장되어 구비되는 콘크리트 블록일 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 노이즈 캔슬링 모듈(120)은 기초블럭부(110)에 설치될 수 있다. 노이즈 캔슬링 모듈(120)은 차도를 향하여 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하면, 노이즈 캔슬링 모듈(120)은 기초블럭부(110)의 상측에 설치될 수 있으며, 기초블럭부(110)의 상측에서 차도측을 향하도록 설치될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 노이즈 캔슬링 모듈(120)은 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부가 상향 굴절되게 대응 사운드를 출력하도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 캔슬링 모듈(120)은 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부를 상향 굴절시키기 위해 차도에서 발생되는 노이즈에 대응하는 방향으로 대응 사운드가 출력되도록 설치될 수 있다. 여기서, 상향 굴절이라 함은, 차량에서 발생된 노이즈를 발생된 방향보다 상대적으로 더 상측으로 꺾어 전파되도록 하는 것을 의미한다. 예를 들어, 상향 굴절을 위한 노이즈 캔슬링 모듈(120)은, 상향 굴절된 노이즈 중 적어도 일부가 도 2에 도시된 바와 같이 도로 외측에 있는 건물에 도달하지 않도록 하는 상향 굴절 각도가 형성되도록 설정(구비)될 수 있다. 즉, 상향 굴절 각도는 해당 지역의 건물들 중 적어도 일부 건물의 높이를 고려하여 설정될 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽을 설명하기 위한 사시도이며, 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 노이즈 캔슬링 모듈(120)은 복수의 유닛(121)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 노이즈 캔슬링 모듈(120)이 복수개의 유닛(121)을 포함하는 집합체(어셈블리)일 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 복수의 유닛(121)은 도로 종 방향으로 기초블럭부(110)를 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 복수의 유닛(121)의 간격은 넓게 또는 가깝게 설치될 수 있으며, 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 성능이나 교통량 정보에 따른 차량의 이동 속도를 고려해서 설치될 수 있다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 노이즈 캔슬링 모듈의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 또한, 복수의 유닛(121)은 노이즈 수집부(121a) 및 대응 사운드 출력부(121b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 노이즈 수집부(121a) 및 대응 사운드 출력부(121b)는 하나의 유닛으로 구비될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 노이즈 수집부(121a) 및 대응 사운드 출력부(121b)는 각각 다른 유닛으로 구비될 수 있다. 여기서 유닛은 하나의 구성품을 의미하는 것일 수 있다.
노이즈 수집부(121a)는 차도측 발생 노이즈를 수집할 수 있다. 예를 들어, 노이즈 수집부(121a)는 마이크일 수 있다.
또한 대응 사운드 출력부(121b)는 대응 사운드를 출력할 수 있다. 예를 들어, 대응 사운드 출력부(121b)는 스피커일 수 있다.
노이즈 캔슬링 모듈(120)의 노이즈 수집부(121a) 및 대응 사운드 출력부(121b)는 당 분야의 통상의 기술자들에게 자명한 다양한 기술 또는 향후 개발될 기술로 구비될 수 있으므로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
노이즈 캔슬링 모듈(120)은 제1 대응 사운드 및 제2 대응 사운드를 생성하여 출력하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 캔슬링 모듈(120)은 노이즈 수집부(121a)를 통해 차도측 발생 노이즈를 수집하고, 이에 대응하는 사운드(제1 대응 사운드 및 제2 대응 사운드)를 생성하여 대응 사운드 출력부(121b)를 통해 출력할 수 있다.
노이즈 캔슬링 모듈(120)의 제1 대응 사운드는, 노이즈 캔슬링 모듈(120)에 입력된 차도측 발생 노이즈 중 일부를 감쇄할 수 있다. 예를 들어, 제1 대응 사운드는, 노이즈 수집부(121a)를 통해 수집된 노이즈를 분석하고, 분석된 노이즈와 반대되는 파동의 소리를 생성하여 노이즈를 감쇄(상쇄)시킬 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 제2 대응 사운드는, 차도측 발생 노이즈 중 일부를 상향 굴절시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 대응 사운드는, 제1 대응 사운드에 의해 상쇄되지 못한 노이즈 중 일부를 상향으로 굴절시키는 것일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
즉, 예를 들어, 제2 대응 사운드는, 노이즈 수집부(121a)를 통해 차도측 발생 노이즈를 수집하고, 상기 노이즈의 진행 방향과 파동을 분석하여 이를 상향 굴절시키도록 출력되는 대응 사운드일 수 있다.
도 2를 참조하면, 제2 대응 사운드에 의해 상향 굴절되는 굴절 각도는, 차도 반대측에 위치한 건물의 높이를 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 제2 대응 사운드에 의해 상향 굴절되는 굴절 각도는, 제2 대응 사운드에 의해 상향 굴절된 노이즈가 건물의 높이(H)보다 높은 높이에 도달하도록 하는 굴절 각도로 설정될 수 있다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 방음벽(100)은 제어부(160)를 포함할 수 있다. 제어부(160)는 노이즈 캔슬링 모듈(120)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 노이즈 수집부(121a)를 통해 수집된 차도측 발생 노이즈의 정보에 대응하여 제어할 수 있다. 즉, 예를 들어, 제어부(160)는 노이즈 수집부(121a)를 통해 수집된 노이즈의 정보를 기반으로, 수집된 노이즈에 대응하는 대응 사운드를 대응 사운드 출력부(121b)를 통해 출력하도록 제어할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제어부(160)는 본 방음벽(100)이 설치된 도로 구간에 대응하는 교통량 정보에 기반한 차량 이동 속도를 기반으로, 차도측 발생 노이즈를 수집한 노이즈 수집부(121a)를 갖는 제1 유닛에 대응하여, 제1 유닛이 수집한 차도측 발생 노이즈에 대응하는 대응 사운드를 출력하는 대응 사운드 출력부(121b)를 갖는 제2 유닛을 복수의 유닛(121) 중에서 할당할 수 있다. 예를 들어, 교통량 정보는, 교통량이 많은 경우, 도로 교통체증에 의해 차량의 속도가 느리다는 정보일 수 있다. 또한, 예를 들어, 교통량 정보는, 교통량이 적은 경우, 도로에 차량이 적어 차량의 속도가 빠르다는 정보일 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 본 방음벽(100)은, 차량이 어떠한 속도를 가지고 이동할 때, 제1 유닛의 노이즈 수집부(121a)를 통해 노이즈를 수집하고, 이에 대한 정보를 분석한 후에, 노이즈 정보가 분석되는 시간동안 차량이 이동된 위치에 대응하는 위치에 해당하는 제2 유닛의 대응 사운드 출력부(121b)에 수집된 노이즈에 대응하는 대응 사운드를 출력하도록 할 수 있다.
즉, 예를 들어, 도 4를 참조하면, 노이즈 캔슬링 모듈(120)은, 복수개의 노이즈 캔슬링 유닛(121)들의 집합체(어셈블리)일 수 있으며, 노이즈 캔슬링 유닛(121)은 도로 종 방향으로 기초블럭부(110)를 따라서 간격을 두고 배치되며, 그 중에서 미리 수집해야 되는 위치에 해당하는 제1 유닛이 노이즈를 수집하면, 50~150m 뒤에 있는 제2 유닛이 대응 사운드를 출력해서 그때 지나가는 차량에 대해 대응 사운드를 출력하여 차량의 노이즈를 감쇄 및 굴절시킬 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 방음벽(100)은 기초블럭부(110)에 설치되는 송풍기(130)를 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 송풍기(130)는 노이즈 캔슬링 모듈(120)보다 상대적으로 차도 반대측에 위치하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 송풍기(130)는 기초블럭부(110)의 상측에 설치될 수 있으며, 기초블럭부(110)의 상측에서 노이즈 캔슬링 모듈(120)보다 상대적으로 차도 반대측으로 위치하도록 설치될 수 있다.
또한, 예를 들어, 송풍기(130)는 노이즈 캔슬링 모듈(120)과 종 방향 기준으로 실질적으로 동일한 위치에 배치되도록 설치될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 여기서, 실질적으로 동일한 위치라 함은, 구성 제작이나 설치에 있어서 발생될 수 있는 다소간의 오차로 인한 상이함까지는 동일한 것으로 보는 정도의 위치를 말한다.
도 2를 참조하면, 송풍기(130)는 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부의 상향 굴절을 유도하는 공기의 흐름을 형성하는 방향으로 송풍하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 송풍기(130)는 차도에서 발생하는 노이즈에 대응하도록 차도를 향하되, 상향으로 공기를 송풍할 수 있다. 예를 들면, 송풍기(130)는 상향 굴절되는 노이즈가 차도 반대측에 위치하는 건물의 높이(H)보다 높은 높이에 도달하도록 송풍 방향이 설정될 수 있다.
또한, 예를 들어, 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부는 송풍기(130)가 송풍하는 공기의 흐름을 따라 상향 굴절될 수 있으며, 이에 따라, 노이즈 중 일부는 차도 반대측에 위치하는 건물의 높이(H)보다 높은 높이에 도달할 수 있다.
예를 들어, 송풍기(130)는 노이즈가 공기를 매질로 하여, 공기의 흐름을 따라 노이즈가 전파되는 것을 이용하여 공기의 흐름을 제어함으로써, 노이즈의 굴절을 유도하는 것일 수 있다. 이에 따라, 송풍기(130)는 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부가 상향 굴절되도록 유도하여 노이즈(소음)가 감소되도록 할 수 있다. 또한, 이러한 송풍기(130)는 상술한 노이즈 캔슬링 모듈(120)과 유기적으로 연계되어 보다 상승된 작용효과를 발휘할 수 있음은 물론이다.
도 6을 참조하면, 제어부(160)는 송풍기(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 송풍기(130)가 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부의 상향 굴절을 유도하도록 하는 공기의 흐름을 형성하는 방향을 제공하도록 제어할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 방음벽(100)은 기초블럭부(110)에 설치되는 방음벽 통과 소리 측정 센서(140)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 방음벽 통과 소리 측정 센서(140)는, 송풍기(130)보다 상대적으로 차도 반대측에 위치하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 방음벽 통과 소리 측정 센서(140)는 기초블럭부(110)의 상측에 설치될 수 있으며, 기초블럭부(110)의 상측에 설치되는 노이즈 캔슬링 모듈(120) 및 송풍기(130)보다 상대적으로 차도 반대측으로 위치하도록 설치될 수 있다. 즉, 예를 들면, 본 방음벽(100)은 기초블럭부(110)의 상측에 차도 측부터 노이즈 캔슬링 모듈(120), 송풍기(130), 방음벽 통과 소리 측정 센서(140)가 배치되도록 설치될 수 있다.
또한, 예를 들어, 방음벽 통과 소리 측정 센서(140)는 노이즈 캔슬링 모듈(120) 및 송풍기(130)와 종 방향 기준으로 실직적으로 동일한 위치에 배치되도록 설치될 수 있다.
또한, 방음벽 통과 소리 측정 센서(140)는 노이즈 캔슬링 모듈(120)과 송풍기(130)를 통과하여 차도 반대측으로 전파된 누설 사운드에 대한 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 누설 사운드는 노이즈 캔슬링 모듈(120)과 송풍기(130)에 의해 감쇄 또는 굴절되지 않고, 노이즈 캔슬링 모듈(120) 및 송풍기(130)를 통과한 노이즈를 의미할 수 있다.
제어부(160)는 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 설정값과 송풍기(130)의 설정값과 소리 측정 센서(140)의 측정값에 기반하여 학습된 신경망을 이용하여 노이즈 캔슬링 모듈(120) 및 송풍기(130)를 제어할 수 있다.
이때, 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 설정값은, 출력되는 대응 사운드에 대한 정보, 대응 사운드에 대응하는 수집 노이즈에 대한 정보 및 대응 사운드가 출력되는 방향을 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력되는 대응 사운드에 대한 정보는, 제1 대응 사운드의 파동 및 파장, 제2 대응 사운드의 파동 및 파장과 같은 대응 사운드 소리의 정보일 수 있다. 또한, 예를 들어, 수집 노이즈에 대한 정보는, 노이즈 수집부(121a)를 통해 수집된 차도측에서 발생되는 노이즈의 정보일 수 있다.
또한, 송풍기(130)의 설정값은, 송풍 강도 및 송풍 방향을 포함할 수 있다. 예를 들어, 송풍 강도 및 송풍 방향은 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부의 상향 굴절을 유도하는 공기의 흐름을 형성하는 강도와 방향일 수 있다.
제어부(160)의 신경망은, 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 설정값과 송풍기(130)의 설정값을 입력값으로 하고, 누설 사운드에 대한 정보를 출력값으로 하는 학습에 의해 생성되는 신경망일 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 기학습되어 구축된 신경망 모델(예를 들면 딥러닝 대응 신경망 모델)을 이용하여 노이즈 캔슬링 모듈(120) 및 송풍기(130)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(160)는, 신경망에 기반하여, 차도측 생성 발생 노이즈의 감쇄 및 상향 굴절을 더 유도하여 누설 사운드의 소리 크기를 상대적으로 낮추는 방향으로 노이즈 캔슬링 모듈(120) 및 송풍기(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 미리 구축된 신경망을 이용하여, 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 설정값과 송풍기(130)의 설정값을 입력하고, 기구축 신경망으로부터 출력된 누설 사운드에 대한 정보에 기초하여 차도측 생성 발생 노이즈의 감쇄 및 상향 굴절을 더 유도하도록 노이즈 캔슬링 모듈(120) 및 송풍기(130)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(160)는 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 설정값과 송풍기(130)의 설정값을 입력값으로 하고, 노이즈 캔슬링 모듈(120)과 송풍기(130)를 통과한 누설 사운드에 대한 정보값을 출력값으로 하여, 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 설정값과 송풍기(130)의 설정값에 따른 누설 사운드에 대한 정보를 학습시켜 노이즈 캔슬링 모듈(120)과 송풍기(130)가 어떠한 설정값을 가질 때, 누설 사운드가 어떠한 정보를 갖는지 판단할 수 있다. 이러한 학습을 통한 신경망 구축을 위해, 선행되는 실험 등을 통해 상기 입력값과 상기 출력값을 다양하게 설정한 트레이닝셋을 마련하여 신경망 구축이 진행될 수 있다. 제어부(160)는 이러한 신경망에 기초하여, 누설 사운드의 소리 크기를 상대적으로 낮출 수 있도록 제어부(160)가 노이즈 캔슬링 모듈(120) 및 송풍기(130)를 제어할 수 있다.
또한, 신경망은, 방음벽 통과 소리 측정 센서(140)가 누설 사운드를 측정한 시간에 관한 정보를 추가 입력값으로 포함할 수 있다. 시간에 관한 정보는, 하루 중 교통량 변화 및 연중 교통량 변화 중 적어도 하나를 고려할 수 있는 시간 정보일 수 있다. 예를 들어, 하루 중 교통량 변화를 고려하는 시간 정보는, 하루 중 아침, 점심, 저녁, 출근, 퇴근 등에 따른 교통량 변화를 고려하는 시간 정보일 수 있다. 또한, 예를 들어, 연중 교통량 변화를 고려하는 시간 정보는, 계절(여름철 휴가기간, 겨울철 휴가기간 등), 연휴 등에 따른 교통량 변화를 고려하는 시간 정보일 수 있다.
또한, 신경망은 본 방음벽(100)이 설치된 도로 구간에 대응하는 교통량 정보를 추가 입력값으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)가 상기 교통량 정보를 기반으로, 차도측 발생 노이즈를 수집한 노이즈 수집부(121a)를 갖는 제1 유닛에 대응하여, 제1 유닛이 수집한 차도측 발생 노이즈에 대응하는 대응 사운드를 출력하는 대응 사운드 출력부(121b)를 갖는 제2 유닛을 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 복수의 유닛(121) 중에서 할당할 수 있으며, 이에 따라, 차량 속도와 교통량 정보를 기반에 두고 노이즈를 감쇄 및 굴절시킬 수 있다.
제어부는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있으며, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로도 구현될 수 있다. 제어부는 마이크로프로세서와 같은 컴퓨팅 장치(연산 장치) 형태로 구현될 수 있으나 이에만 한정되는 것은 아니며, 당 분야의 통상의 기술자들에게 자명한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 노이즈 캔슬링 방음벽의 송풍기의 제1 동작 및 제2 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 방음벽(100)은 공기질 측정 센서(150)를 포함할 수 있다. 공기질 측정 센서(150)는 기초블럭부(110)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 공기질 측정 센서(150)는 기초블럭부(110)의 상측에 설치될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 공기질 측정 센서(150)는 공기질 측정 센서(150)에 측정된 공기의 공기질을 측정하여 공기의 정보값을 얻을 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 방음벽(100)의 송풍기(130)는 노이즈 캔슬링 모듈(120)과 연동하는 제1 동작 및 공기질 측정 센서(150)와 연동하는 제2 동작을 선택적으로 수행하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 공기질 측정 센서(150)와 송풍기(130)는 제어부(160)를 통해 연동 및 제어될 수 있다. 또한, 예를 들어, 송풍기(130)는, 본 방음벽(100)이 설치된 도로 구간에 대응하는 교통량 정보에 따라 제어부(160)를 통해 송풍기(130)의 제1 동작 또는 제2 동작을 선택적으로 수행할 수 있다.
또한, 예를 들면, 송풍기(130)는, 본 방음벽(100)이 설치된 도로 구간에 대응하는 교통량 정보에 따라, 상기 도로 구간에 대하여 노이즈가 발생할 경우, 제1 동작을 수행하도록 제공할 수 있으다. 또한, 예를 들면, 상기 도로 구간에 대하여 노이즈가 발생하지 않거나, 공기질 측정 센서(150)가 측정한 공기의 오염도가 한계값을 초과할 경우, 제2 동작을 수행하도록 제공할 수 있다.
예를 들어, 송풍기(130)의 제1 동작은, 노이즈 캔슬링 모듈(120)의 노이즈 수집부(121a)를 통해 노이즈가 수집될 경우, 대응 사운드 출력부(121b)와 함께 연동되어 노이즈를 상향 굴절시키는 역할을 수행하도록 설정될 수 있다.
또한, 송풍기(130)의 제2 동작은, 공기질 측정 센서(150)에 측정된 공기 오염과 관련된 측정값이 미리 설정된 한계값을 초과하는 경우, 송풍기(130)가 차도 측에서 차도 반대측으로 이동되는 공기의 흐름을 차단하는 에어 커튼 역할을 수행하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 공기질 측정 센서(150)를 통해 측정된 공기 오염과 관련된 측정값이 미리 설정된 한계값을 초과하는 경우, 제어부(160)는 공기질 측정 센서(150)를 통해 차도의 공기질이 오염된 것으로 판단하여 송풍기(130)가 차도 측에서 차도 반대측으로 이동되는 공기의 흐름을 차단하는 에어 커튼 역할을 수행하는 제2 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 예를 들면, 송풍기(130)의 제2 동작은, 송풍기(130)의 송풍 방향과 송풍 강도를 조절하여 오염된 공기가 차도 반대측으로 이동되는 것을 차단하도록(차도 반대측으로 이동되더라도 차도 반대측에 위치한 건물 내로 이동 또는 유입되는 공기량을 저감하도록) 하거나, 차도 내에 오염된 공기가 순환되도록 송풍기(130)의 송풍 방향이 상향을 향하도록 이동시켜 오염된 공기가 차도 반대측으로 이동되지 않고, 상측을 향하여 공기가 순환되도록 할 수 있다.
이러한 송풍기(130)의 제2 동작에 의해, 본 방음벽(100)은 차도 측에서 발생하는 오염된 공기가 거주지역으로 이동하는 것을 차단할 수 있으며, 차도 측 내에 존재하는 오염된 공기가 상향 이동됨에 따라 차도 측에서의 공기 순환이 이루어지도록 하여 차도 측의 공기 오염도를 낮출 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 노이즈 캔슬링 방음벽
110: 기초블럭부
120: 노이즈 캔슬링 모듈
121: 노이즈 수집부
122: 대응 사운드 출력부
130: 송풍기
140: 방음벽 통과 소리 측정 센서
150: 공기질 측정 센서
160: 제어부

Claims (8)

  1. 노이즈 캔슬링 방음벽으로서,
    차도에 대해 횡 방향 측부에 배치되는 기초블럭부; 및
    상기 기초블럭부에 설치되는 노이즈 캔슬링 모듈; 및
    상기 기초블럭부에 설치되는 공기질 측정 센서를 포함하되,
    상기 노이즈 캔슬링 모듈은 차도를 향하여 설치되되, 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부가 상향 굴절되게 대응 사운드를 출력하도록 설치되고,
    상기 노이즈 캔슬링 모듈은, 상기 노이즈 캔슬링 모듈에 입력된 차도측 발생 노이즈 중 일부를 감쇄하는 제1 대응 사운드 및 상기 차도측 발생 노이즈 중 일부를 상향 굴절시키는 제2 대응 사운드를 포함하는 상기 대응 사운드를 생성하여 출력하도록 제공되고,
    상기 제2 대응 사운드에 의해 상향 굴절되는 굴절 각도는, 차도 반대측에 위치한 건물의 높이를 고려하여 설정되고,
    상기 노이즈 캔슬링 방음벽은 상기 기초블럭부에 설치되는 송풍기를 더 포함하고,
    상기 송풍기는,
    상기 노이즈 캔슬링 모듈과 상기 차도의 종 방향 기준으로 동일한 위치에 위치하되, 상기 노이즈 캔슬링 모듈보다 상대적으로 차도 반대측에 위치하도록 구비됨으로써, 차도에서 발생되는 노이즈 중 일부의 상향 굴절을 유도하는 공기의 흐름을 형성하는 방향으로 송풍하도록 상기 노이즈 캔슬링 모듈과 연동하는 제1 동작, 또는
    상기 공기질 측정 센서와 연동하는 제2 동작을 선택적으로 수행하도록 제공되며,
    상기 제2 동작은, 상기 공기질 측정 센서에 측정된 공기 오염과 관련된 측정 값이 미리 설정된 한계값을 초과하는 경우 상기 송풍기가 차도 측에서 차도 반대측으로 이동되는 공기의 흐름을 차단하는 에어 커튼 역할을 수행하도록 설정되고,
    상기 송풍기는, 상기 제2 동작의 수행시 상기 차도 반대측으로 이동되는 공기 중 상기 건물 내로 유입되는 공기량이 상기 제2 동작의 미수행시보다 저감되도록, 송풍 방향이 상향을 향하도록 제어되는 것인, 노이즈 캔슬링 방음벽.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 캔슬링 방음벽은,
    상기 기초블럭부에 설치되는 방음벽 통과 소리 측정 센서; 및
    상기 노이즈 캔슬링 모듈의 설정값과 상기 송풍기의 설정값과 상기 소리 측정 센서의 측정값에 기반하여 학습된 신경망을 이용하여 상기 노이즈 캔슬링 모듈 및 상기 송풍기를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 방음벽 통과 소리 측정 센서는, 상기 송풍기보다 상대적으로 차도 반대측에 위치하도록 구비되어, 상기 노이즈 캔슬링 모듈과 상기 송풍기를 통과하여 상기 차도 반대측으로 전파된 누설 사운드에 대한 정보를 측정하고,
    상기 신경망은, 상기 노이즈 캔슬링 모듈의 설정값과 상기 송풍기의 설정값을 입력값으로 하고, 상기 누설 사운드에 대한 정보를 출력값으로 하는 학습에 의해 생성된 신경망이고,
    상기 제어부는, 상기 신경망에 기반하여, 상기 차도측 생성 발생 노이즈의 감쇄 및 상향 굴절을 더 유도하여 상기 누설 사운드의 소리 크기를 상대적으로 낮추는 방향으로 상기 노이즈 캔슬링 모듈 및 상기 송풍기를 제어하는 것인, 노이즈 캔슬링 방음벽.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노이즈 캔슬링 모듈의 설정값은, 출력되는 대응 사운드에 대한 정보, 대응 사운드에 대응하는 수집 노이즈에 대한 정보 및 대응 사운드가 출력되는 방향을 포함하고,
    상기 송풍기의 설정값은, 송풍 강도 및 송풍 방향을 포함하는 것인, 노이즈 캔슬링 방음벽.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 신경망은 상기 방음벽 통과 소리 측정 센서가 누설 사운드를 측정한 시간에 관한 정보를 추가 입력값으로 포함하고,
    상기 시간에 관한 정보는, 하루 중 교통량 변화 및 연중 교통량 변화 중 적어도 하나를 고려할 수 있는 시간 정보인 것인, 노이즈 캔슬링 방음벽.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 신경망은 상기 노이즈 캔슬링 방음벽이 설치된 도로 구간에 대응하는 교통량 정보를 추가 입력값으로 포함하고,
    상기 노이즈 캔슬링 모듈은 도로 종 방향으로 상기 기초블럭부를 따라 간격을 두고 배치되는 복수의 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 유닛 각각은, 차도측 발생 노이즈를 수집하는 노이즈 수집부 및 대응 사운드를 출력하는 대응 사운드 출력부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 교통량 정보에 기반한 차량 이동 속도를 기반으로, 상기 차도측 발생 노이즈를 수집한 노이즈 수집부를 갖는 제1 유닛에 대응하여, 상기 제1 유닛이 수집한 차도측 발생 노이즈에 대응하는 대응 사운드를 출력하는 대응 사운드 출력부를 갖는 제2 유닛을 상기 복수의 유닛 중에서 할당하는 것인, 노이즈 캔슬링 방음벽.
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