KR20230012135A - 멀티 스케일 차음 시스템 - Google Patents

멀티 스케일 차음 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230012135A
KR20230012135A KR1020210092412A KR20210092412A KR20230012135A KR 20230012135 A KR20230012135 A KR 20230012135A KR 1020210092412 A KR1020210092412 A KR 1020210092412A KR 20210092412 A KR20210092412 A KR 20210092412A KR 20230012135 A KR20230012135 A KR 20230012135A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
film layer
sound insulation
cavity
layer
Prior art date
Application number
KR1020210092412A
Other languages
English (en)
Inventor
전원주
김지완
최은지
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020210092412A priority Critical patent/KR20230012135A/ko
Publication of KR20230012135A publication Critical patent/KR20230012135A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/38—Meshes, lattices or nets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3214—Architectures, e.g. special constructional features or arrangements of features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

본 발명은 차음 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티 스케일을 갖는 격자층을 구비하여 보다 넓은 주파수 대역의 음파를 차단하는 멀티 스케일 차음 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 경량화된 서로 다른 스케일의 격자 구조가 음파의 전달 경로를 따라 다중으로 적층되어, 보다 넓은 주파수 대역에서 높은 차음 성능을 달성할 수 있으며, 에너지 효율이 중요한 운송 수단에 적용될 경우에는 중량 증가를 최소화하고 객실 내 공간을 넓게 확보하면서 객실 내 소음을 저감할 수 있도록 할 수 있으며, 가전제품이나 기계 설비에 적용될 경우에도 제품을 소형화 및 경량화하면서도 저소음화를 달성할 수 있다는 장점이 있다

Description

멀티 스케일 차음 시스템{Sound insulation system with multi-scale}
본 발명은 차음 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티 스케일을 갖는 격자층을 구비하여 보다 넓은 주파수 대역의 음파를 차단하는 멀티 스케일 차음 시스템에 관한 것이다.
차음 기술은 가전제품, 각종 기계설비, 운송수단 분야에서 소음 완화를 위해 중요한 기술이다. 각종 산업 분야에서 차음 장치를 적용하고자 할 때 제품의 중량 증가를 최소화하는 것이 중요하기 때문에 경량 차음재에 대한 수요가 높다. 일반적으로 폴리에스터, 유리섬유 등의 다공성 흡음재나 강판과 같은 금속판을 이용한 소음 차단 기술이 널리 사용되어 왔으나, 이 기술들은 무게 법칙(mass law)에 따라 차음 성능을 높이기 위해서는 중량 증가가 불가피하다.
최근 자동차나 항공 모빌리티 등의 운송수단 분야에서 소음(노면 소음, 엔진, 모터, 그리고 팬에 의한 소음 등)이 객실 내부로 전달되지 못하게 하는 차음 기술에 대해 관심이 높아지고 있다. 차단하고자 하는 소음이 자동차 노면 소음일 경우, 1000 Hz 미만 저주파수 대역의 소음을 효과적으로 차단하는 것이 필요하다. 차단하고자 하는 소음이 모터나 팬의 회전에 의한 소음일 경우, 회전 주파수의 조화 성분인 분절 소음을 차단하는 것이 필수적이며 분절 소음은 특히 저주파수 대역에 많은 에너지가 집중되어 있다. 뿐만 아니라, 팬 소음의 경우 분절 소음 외에도 유동에 의한 고주파수 대역의 공력 소음을 차단하는 것이 필요하다. 최근에는 운송수단 분야에서 능동 소음 제어 기술(Active Noise Control, ANC)을 이용하여 객실 내부의 소음을 줄이기도 하지만, 이 기술은 객실 내 모든 공간에 적용되기 어렵고 다중 주파수나 광역 소음 제어가 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 기존 차음재보다 무게가 가벼우면서 저주파수 대역에서 고주파수 대역에 이르기까지 다중 주파수 대역의 소음을 효과적으로 차단하는 새로운 차음 기술이 요구된다.
이에 따라 고성능 경량 차음 구조에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 경량 차음 장치 기술 중 하나로, 2015년에 벌집 구조와 얇은 막이 결합된 메타물질로 이루어진 차음장치로서, 벌집 구조에 하나 혹은 둘의 얇은 막을 부착하여 구조의 장치를 경량화 하면서 높은 차음 성능을 구현한 기술이 제안된 바 있다. 하지만 2015년에 제안된 차음 장치는 얇은 막의 공진 주파수에서 완벽 투과 조건이 발생하여 특정 주파수에서 소음을 전혀 차단하지 못하고 모두 투과해버리는 한계가 있다.
이에, 이러한 한계를 극복하여 보다 넓은 주파수 대역에서 높은 차음 성능을 달성할 수 있는 차음 장치의 필요성이 대두되었다.
한국등록특허 10-2157758 "방음재"(2020.09.18.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 서로 다른 스케일의 격자 구조가 음파의 전달 경로를 따라 다중으로 적층되어, 보다 넓은 주파수 대역에서 높은 차음 성능을 달성할 수 있는 멀티 스케일 차음 시스템을 제공함에 있다.
서로 다른 스케일의 격자 구조가 하나의 층에 혼합 배치되어, 보다 넓은 주파수 대역에서 높은 차음 성능을 달성할 수 있는 멀티 스케일 차음 시스템을 제공함에 있다.
격자 구조의 양면에 서로 다른 재질 또는 두께를 갖는 박막층이 배치되어, 보다 넓은 주파수 대역에서 높은 차음 성능을 달성할 수 있는 멀티 스케일 차음 시스템을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 스케일 차음 시스템은 소정의 두께를 갖고 서로 평행하게 이격되어 배치된 제 1 박막층과 제 2 박막층을 포함하는 박막부, 제 1 박막층과 제 2 박막층의 사이에 구비되되, 제 1 박막층 및 제 2 박막층에 수직으로 형성된 단위 공동이 형성된 2개 이상의 레이어를 포함하는 격자 구조를 포함하고, 레이어는, 복수의 제 1 단위 공동을 포함하는 제 1 격자층과, 제 1 박막층 및 제 2 박막층 중 어느 하나와 제 1 격자층의 사이에 구비되고, 복수의 제 2 단위 공동을 포함하는 적어도 하나의 제 2 격자층을 포함하며, 제 1 단위 공동의 단면적 크기와 제 2 단위 공동 중 적어도 어느 하나의 단면적 크기는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 각각의 제 1 단위 공동 및 제 2 단위 공동은 원 기둥, 다각기둥 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 각각의 제 1 단위 공동 및 제 2 단위 공동은 정육각 기둥 또는 정사각 기둥인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 단위 공동의 단면 형상과 제 2 단위 공동 중 적어도 어느 하나의 단면 형상은 닮음꼴인 것을 특징으로 한다.
또한, 격자 구조는, 복수의 레이어 중 적어도 하나의 높이와, 또 다른 레이어의 높이가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
또한, 레이어 중 적어도 어느 하나는, 고무, 플라스틱, 종이, 그리고 금속 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 격자 구조는, 복수의 레이어 중 적어도 하나의 재질과, 또 다른 레이어의 재질이 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 박막층의 두께는 제 2 박막층에 비해서 두꺼운 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 박막층과 제 2 박막층은 서로 다른 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 박막부는, 제 1 격자층과 제 2 격자층의 사이에 배치되는 중간 박막층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 중간 박막층의 두께는 제 1 박막층 및 제 2 박막층 각각의 두께와 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 박막층 및 제 2 박막층 및 중간 박막층 중 적어도 어느 하나는, 고무, 플라스틱, 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 중간 박막층의 재질은, 제 1 박막층 및 제 2 박막층과 상이한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 스케일 차음 시스템은 소정의 두께를 갖고 서로 평행하게 이격되어 배치된 제 1 박막층과 제 2 박막층을 포함하는 박막부, 적어도 하나의 레이어를 포함하는 격자 구조를 포함하고, 레이어는, 제 1 박막층과 제 2 박막층의 사이에 구비되되, 제 1 박막층 및 제 2 박막층에 수직으로 형성된 제 1 공동 내지 제 n 공동을 포함하는 복합 격자층(n>1)을 포함하며, 제 1 공동 내지 제 n 공동 중 적어도 어느 하나인 제 i 공동의 단면적은, 제 1 공동 내지 제 n 공동 중 다른 적어도 어느 하나인 제 j 공동의 단면적에 비해 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 제 i 공동의 단면 형상과 제 j 공동 중 적어도 어느 하나의 단면 형상은 닮음꼴인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 i 공동과 제 j 공동 중 적어도 어느 하나는 원 기둥, 다각기둥 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 복합 격자층은, 제 i 공동의 가장자리에 다수의 제 j 공동이 접한 형태가 반복 배치되어 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 복합 격자층은, 제 i 공동의 각 꼭지점과 다수의 제 j 공동의 중심이 일치하도록 배치된 형태가 반복 배치되어 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 제 i 공동은 소정의 단면적을 갖는 기둥 형태이고, 제 j 공동은 제 i 공동과 서로 동일한 형태이고, 제 j-1 공동 내지 제 j-m 공동으로 분할(m>1)되며, 각각의 제 j-1 공동 내지 제 j-m 공동은 서로 동일한 형태이되, 제 i 공동에 비해서 단면적이 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 레이어는, 제 1 박막층 및 제 2 박막층 중 어느 하나와, 복합 격자층의 사이에 적층되며, 복수의 공동이 형성된 적어도 하나의 추가 격자층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 추가 격자층의 공동의 단면 형상은, 각각의 제 i 공동, 다수의 제 j 공동의 단면 형상 또는 제 i 공동과 제 j 공동으로 이루어지는 단면 형상 중 적어도 어느 하나의 단면 형상과 닮음꼴인 것을 특징으로 한다.
또한, 격자 구조는, 복수의 레이어 중 적어도 하나의 높이와, 또 다른 레이어의 높이가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
또한, 레이어 중 적어도 어느 하나는, 고무, 플라스틱, 종이, 그리고 금속 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 격자 구조는, 복수의 레이어 중 적어도 하나의 재질과, 또 다른 레이어의 재질이 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 박막층의 두께는 제 2 박막층에 비해서 두꺼운 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 박막층과 제 2 박막층은 서로 다른 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 박막부는, 복합 격자층과 추가 격자층의 사이에 배치되는 중간 박막층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 중간 박막층의 두께는 제 1 박막층 및 제 2 박막층 각각의 두께와 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 박막층 및 제 2 박막층 및 중간 박막층 중 적어도 어느 하나는, 고무, 플라스틱, 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 중간 박막층의 재질은, 제 1 박막층 및 제 2 박막층과 상이한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템은, 서로 다른 스케일의 격자 구조가 음파의 전달 경로를 따라 다중으로 적층되어, 보다 넓은 주파수 대역에서 높은 차음 성능을 달성할 수 있는 효과가 있다.
서로 다른 스케일의 격자 구조가 하나의 층에 혼합 배치되어, 보다 넓은 주파수 대역에서 높은 차음 성능을 달성할 수 있는 효과가 있다.
격자 구조의 양면에 서로 다른 재질 또는 두께를 갖는 박막층이 배치되어, 보다 넓은 주파수 대역에서 높은 차음 성능을 달성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템의 전체사시도이다.
도 2는 격자 구조의 제 1 실시 예를 도시한 사시도 및 부분단면도이다.
도 3은 격자 구조의 제 1 실시 예를 적용했을 시의 차음 성능을 도시한 그래프 및 차음 성능을 선행의 기술과 비교한 그래프이다.
도 4는 격자 구조의 제 1 실시 예를 적용했을 시, 제 1 격자층과 제 2 격자층의 높이비에 따른 차음 성능 변화를 도시한 그래프이다.
도 5는 격자 구조의 제 1 실시 예를 적용했을 시, 제 1 박막층과 제 2 박막층의 두께 변화에 따른 차음 성능 변화를 도시한 그래프이다.
도 6은 격자 구조의 제 1 실시 예를 적용했을 시의 제 1 박막층과 제 2 박막층의 재질 변화에 따른 차음 성능 변화를 도시한 그래프이다.
도 7은 격자 구조의 제 2 실시 예를 도시한 사시도 및 부분단면도이다.
도 8은 격자 구조의 제 2 실시 예를 적용했을 시의 차음 성능을 도시한 그래프이다.
도 9는 격자 구조의 제 3 실시 예를 도시한 사시도 및 부분단면도이다.
도 10은 격자 구조의 제 3 실시 예를 적용했을 시의 차음 성능을 도시한 그래프이다.
도 11은 격자 구조의 제 4 실시 예를 도시한 사시도 및 부분단면도이다.
도 12는 격자 구조의 제 5 실시 예를 도시한 사시도 및 부분단면도이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하로, 도 1을 참조하여 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)의 기본 구성에 대해 설명한다.
본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 소정의 두께를 갖고 평행하게 이격되어 배치된 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)을 포함하는 박막부(100)를 포함할 수 있다. 이 때, 제 1 박막층(110) 및 상기 제 2 박막층(120) 중 적어도 어느 하나는 고무 소재(밀도: 1000 kg/㎥), 플라스틱, 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)의 사이에 구비되는 격자 구조(200)를 포함할 수 있다. 이 때, 격자 구조(200)는 UV 경화형 아크릴 폴리머 소재(밀도: 715 kg/㎥) 또는 고무 소재, 플라스틱, 종이, 금속 중 적어도 어느 하나로 이루어져, 부피 및 강성 대비 중량을 줄일 수 있어 전체 멀티 스케일 차음 시스템(1000)의 무게를 경량화 할 수 있다. 이 때, 박막부(100) 및 격자 구조(200)는 균일 재질이거나 두께 방향 및 면 방향의 분포가 비균일한 비균일 재질일 수 있다.
또한, 격자 구조(200)는 2개 이상의 레이어를 포함할 수 있으며, 각각의 레이어는 제 1 격자층(210) 또는 적어도 하나의 제 2 격자층(220)일 수 있다. 이 때, 제 1 격자층(210)은 복수의 제 1 단위 공동(310)을 포함하고, 제 2 격자층(220)은 복수의 제 2 단위 공동(320)을 포함할 수 있다. 제 1 단위 공동(310) 및 제 2 단위 공동(320)은, 박막부(100)의 면에 수직 방향으로 형성된 관통홀이고, 제 1 단위 공동(310) 및 제 2 단위 공동(320)은 각각 제 1 격자층(210)과 제 2 격자층(220)에 동일한 형태가 서로 접하여 반복 배치될 수 있다. 또한, 격자 구조(200)의 내부 공동에 채워지는 물질은 공기 또는 특정한 농도의 기체일 수 있고, 균일 물질인 액체나, 두께 방향 및 면 방향의 분포가 비균일한 비균일 물질일 수 있다.
이 때, 제 2 격자층(220)은 복수 개 적층될 수 있으며, 각각의 제 2 격자층(220)은 서로 단면 형상이 상이하거나 동일할 수 있으며, 제 1 격자층(210)과 단면 형상이 동일하지 않다는 제한 내에서 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 제 2 격자층(220)이 여러 개 적층됨으로써, 보다 다양한 주파수의 음파를 차단할 수 있다는 효과가 있다.
이 때, 제 1 단위 공동(310)의 단면적은 제 2 단위 공동(320)의 단면적에 비해서 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, 제 1 격자층(210)과 제 2 격자층(220)은 서로 음파를 차단하는 주파수 대역의 차이가 발생하고, 제 1 격자층(210)을 통과하는 주파수의 음파가 제 2 격자층(220)에 의해 차음될 수 있음으로써, 이중으로 음파를 차음할 수 있고, 보다 넓은 주파수 범위에서 차음 성능을 향상시킬 수 있다.
이 때, 보다 자세히 형상에 대해 한정하자면, 제 1 단위 공동(310) 및 제 2 단위 공동(320) 각각은 원 기둥, 다각기둥 중 어느 하나의 형태인 것이 바람직하다. 제 1 단위 공동(310)과 제 2 단위 공동(320)은 서로 닮음꼴일 수 있으며, 이 때, 제 1 단위 공동(310)과 제 2 단위 공동(320) 간의 닮음비 값만을 조절함으로써 간단히 설계가 가능하도록 하는 효과가 있다. 또는 제 1 단위 공동(310)과 제 2 단위 공동(320)은 닮은꼴이 아닐 수 있으며, 서로 다른 형태 및 단면적을 갖도록 랜덤하게 형성되어 차음되는 주파수 범위를 극대화 할 수 있다.
제 1 격자층(210)과 적어도 하나의 제 2 격자층(220)은 제 1 단위 공동(310)의 단면적과, 제 2 단위 공동(320)의 단면적의 차이 및 이를 둘러싸고 있는 격벽의 면적에 차이가 있는 형태 내에서 자유롭게 용례에 따라 변형 형성될 수 있다.
이 때, 복수의 레이어 중 적어도 하나의 높이와, 또 다른 레이어의 높이가 서로 상이할 수 있다. 이 때, 레이어의 높이비(hr)을 조절함으로써, 투과 손실이 감소하는 주파수가 목표 주파수 대역에 놓이지 않도록 하여 차음 효과를 극대화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 박막부(100)의 일 실시 예에서, 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)은 각각 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)의 차음 주파수 대역이 달라질 수 있고, 음파가 제 1 박막층(110)과 격자 구조(200), 제 2 박막층(120)을 거치도록 함으로써, 보다 넓은 범위의 주파수의 음파가 차음되도록 할 수 있다.
이 때, 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)의 재질은 서로 다를 수 있다. 이때, 박막층의 재질을 서로 달리함으로써 전체 멀티 스케일 차음 시스템(1000)의 면적 밀도를 거의 증가시키지 않으면서 차음 성능을 극대화하는 것이 가능하다.
더 나아가, 박막부(100)는, 제 1 격자층(210)과 제 2 격자층(220)의 사이에 배치되는 중간 박막층(130)을 더 포함할 수 있다. 중간 박막층(130)의 두께는 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120) 각각의 두께와 서로 상이할 수 있다. 이에 따라, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)과 중간 박막층(130)의 차음 주파수 대역이 달라질 수 있고, 음파가 중간 박막층(130)을 더 거치도록 함으로써, 보다 넓은 범위의 주파수의 음파가 차음되도록 할 수 있다.
또한, 중간 박막층(130)은 고무, 플라스틱, 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층과 재질이 상이할 수 있다. 중간 박막층(130)의 재질을 달리함으로써 전체 멀티 스케일 차음 시스템(1000)의 면적 밀도를 거의 증가시키지 않으면서 차음 성능을 극대화하는 것이 가능하다.
이와 같이 중간 박막층(130)을 포함함으로써, 제 1 격자층(210)과 제 2 격자층(220) 간의 결합을 보다 단단하게 지지할 수 있고, 음파가 원활히 진행하지 못하도록 할 수 있어 차음 성능을 보다 높일 수 있다.
이와 같은 구조 및 재질을 채택함에 따라, 기존의 강판 대비 약 1/20배 무게와 흡음재 대비 약 1/6배 두께만으로 동일한 차음 성능을 가질 수 있다. 이는 에너지 효율이 중요한 운송 수단에 적용될 경우에는 중량 증가를 최소화하고 객실 내 공간을 넓게 확보하면서 객실 내 소음을 저감할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 가전제품이나 기계 설비에 적용될 경우에도 제품을 소형화 및 경량화하면서도 저소음화를 달성할 수 있다는 장점이 있다.
이하로, 도 2 내지 3을 참조하여 본 발명의 격자 구조(200)의 제 1 실시 예에 대해 설명한다.
본 발명의 격자 구조(200)의 제 1 실시 예에서, 제 1 단위 공동(310) 및 제 2 단위 공동(320) 각각은 정육각 기둥으로 이루어질 수 있다. 이는 도 2에 도시되어 있다. 도 2의 (a)는 제 1 격자층(210) 및 제 2 격자층(220)의 사시도이며, 도 2의 (b)는 제 1 단위 공동(310)의 단면도(좌측)과, 제 2 단위 공동(320)의 단면도(우측)를 도시한 것이다.
본 발명의 도 3은 격자 구조(200)의 제 1 실시 예를 적용한 용례에서의 차음 성능을 도시하고 있다. 도 3(a)에 도시된 성능 그래프를 얻기 위해, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)의 두께 hm1 및 hm2를 0.25 mm 으로 하고, 중간 박막층(130)은 생략하였으며, 레이어의 높이 상수 hc를 25 mm 으로 하며, 제 1 격자층(210) 및 제 2 격자층(220)의 높이비를 hr=0.5 로 하여 격자층들의 높이를 서로 동일하게 하였으며, 제 1 단위 공동(310) 및 제 2 단위 공동(320)을 이루는 격벽의 두께 t를 0.07 mm 이라 하고, 제 1 단위 공동(310)의 밑변 길이 l1을 3.65 mm 라 하고, 제 2 단위 공동(320)의 밑변 길이 l2를 1.83 mm 으로 하였다.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 이 용례에서, 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 100 Hz 내지 5000 Hz 주파수 범위에 대해서 평균 투과 손실 51.9 dB를 달성하였으며, 2100 Hz에서 최대 투과 손실 88.5 dB를 달성하였다. 이 때, 이 구조의 면적 밀도는 1.54 kg/m3이다.
또한, 도시된 도 3(b)을 보면, 본원발명(파란 선)이 선행발명(검은 선)에 비해 특정 주파수에 투과 손실이 0이 되지 않으며, 주파수에 관계없이 일정한 차음 성능을 갖는 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 격자 구조(200)의 제 1 실시 예에서, 제 1 격자층(210) 및 제 2 격자층(220)의 높이비 hr에 따라서 투과 손실이 감소하는 주파수가 달라질 수 있다. 도 4에는 본 발명의 격자 구조(200)의 제 1 실시 예를 적용하고, 제 1 격자층(210)과 제 2 격자층(220)의 사이에 소정 두께의 중간 박막층이 포함되었을 때, hr의 변화에 따라 변화하는 차음 성능이 도시되어 있다. 이와 같은 측정결과를 토대로, hr을 조절함으로써, 투과 손실이 감소하는 주파수가 목표 주파수 대역에 놓이지 않도록 하여 차음 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 격자 구조(200)의 제 1 실시 예에서, 격자 구조(200)의 양측 면에 위치하는 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)의 두께를 서로 다르게 함으로써 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)의 차음 주파수 대역이 달라질 수 있다. 도 5에는 본 발명의 격자 구조(200)의 제 1 실시 예를 적용했을 때, 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층의 두께의 변화에 따라 변화하는 차음 성능이 도시되어 있다.
보다 자세히, 기준이 되는 두께를 h0(=0.25mm)라 했을 때, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층의 두께가 h0, 2h0, 0.5h0로 변화할 때의 차음 성능 변화를 도시한 것이다. 이 측정 결과를 토대로 격자 구조(200)의 형상 및 크기 변화 없이도 서로 두께가 다른 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)을 거치도록 함으로써, 보다 넓은 범위의 주파수의 음파가 차음되도록 할 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 격자 구조(200)의 제 1 실시 예에서, 격자 구조(200)의 양측 면에 위치하는 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)의 재질을 서로 다르게 함으로써 차음 성능을 극대화 할 수 있다. 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)에 적용된 재질과 그 물성치는 하기 도시된 표와 같다.
물질 밀도[kg/m3] 탄성계수[MPa] 푸아송비
1.PP 900 1.5 0.35
2.PVC 1760 2900 0.35
3.Silicone 1000 2 0.49
4.Latex 1000 7 0.49
도 6의 (a)는 제 1 박막층(110)의 재질을 PP로 지정하고, 제 2 박막층(120)의 재질을 변화하였을 때의 차음 성능 변화를 도시한 것이고, 도 6의 (b)는 제 2 박막층(120)의 재질을 PP로 지정하고, 제 1 박막층(110)의 재질을 변화하였을 때의 차음 성능변화를 도시한 것이다. 즉, 격자 구조(200)의 형상 변화 또는 전체 멀티 스케일 차음 시스템(1000)의 부피, 면적 및 그 밀도를 변화하거나 증가시키지 않아도 박막부(100)의 재질을 변경하는 것만으로도 차음 성능을 극대화하는 것이 가능하다.
이하로, 도 7 내지 8을 참조하여 본 발명의 격자 구조(200)의 제 2 실시 예에 대해 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 격자 구조(200)의 제 2 실시 예에서, 제 1 단위 공동(310) 및 제 2 단위 공동(320) 각각은 정사각 기둥으로 이루어질 수 있다. 이는 도 7에 도시되어 있다. 도 7의 (a)는 제 1 격자층(210) 및 제 2 격자층(220)의 사시도이며, 도 7의 (b)는 제 1 단위 공동(310)의 단면도(좌측)과, 제 2 단위 공동(320)의 단면도(우측)를 도시한 것이다.
본 발명의 격자 구조(200)의 제 2 실시 예에서, 제 1 격자층(210)과 제 2 격자층(220)의 사이에는 상술한 중간 박막층(130)이 적층되는 것이 바람직하다.
또는, 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)은 각각 서로 다른 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)의 차음 주파수 대역이 달라질 수 있고, 음파가 제 1 박막층(110)과 격자 구조(200), 제 2 박막층(120)을 거치도록 함으로써, 보다 넓은 범위의 주파수의 음파가 차음되도록 할 수 있다.
본 발명의 도 8은 격자 구조(200)의 제 2 실시 예를 적용한 용례에서의 차음 성능을 도시하고 있다. 도 8에 도시된 성능 그래프를 얻기 위해, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)의 두께 hm1 및 hm2 그리고, 중간 박막층(130)의 두께 hm3을 모두 0.25 mm 으로 하고, 레이어의 높이 상수 hc를 25 mm 으로 하며, 제 1 격자층(210) 및 제 2 격자층(220)의 높이비를 hr=0.5 로 하여 격자층들의 높이를 서로 동일하게 하였으며, 제 1 단위 공동(310) 및 제 2 단위 공동(320)을 이루는 격벽의 두께 t를 0.07 mm이라 하고, 제 1 단위 공동(310)의 밑변 길이 l3을 5.89 mm 라 하고, 제 2 단위 공동(320)의 밑변 길이 l4를 2.95 mm 으로 하였다.
도 8에 도시된 바와 같이, 이 용례에서, 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 100 Hz 내지 5000 Hz 주파수 범위에 대해서 평균 투과 손실 76.5 dB를 달성하였고, 3700 Hz에서 최대 투과 손실 127.3 dB를 달성하였다. 이 때, 이 구조의 면적 밀도는 1.68 kg/m2이다.
또한, 본 발명의 격자 구조(200)의 제 2 실시 예에서, 제 1 격자층(210) 및 제 2 격자층(220)의 높이비 hr에 따라서 투과 손실이 감소하는 주파수가 달라질 수 있다. hr을 조절함으로써, 투과 손실이 감소하는 주파수가 목표 주파수 대역에 놓이지 않도록 하여 차음 효과를 극대화할 수 있다.
본 발명은, 다중 스케일의 차음 시스템을 구현하기 위해, 격자 구조(200)가 상술한 바와 같이 필수적으로 다수의 레이어를 포함하지 않고도 넓은 주파수 범위에서 높은 차음 성능을 가질 수 있는 멀티 스케일 차음 시스템(1000)을 제공할 수 있다. 이하로, 이에 대해 보다 자세히 설명하자면,
본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 소정의 두께를 갖고 평행하게 이격되어 배치된 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)을 포함하는 박막부(100)를 포함할 수 있다. 이 때, 제 1 박막층(110) 및 상기 제 2 박막층(120) 중 적어도 어느 하나는 고무 소재(밀도: 1000 kg/㎥), 플라스틱, 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명의 박막부(100)의 일 실시 예에서, 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)은 각각 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)의 차음 주파수 대역이 달라질 수 있고, 음파가 제 1 박막층(110)과 격자 구조(200), 제 2 박막층(120)을 거치도록 함으로써, 보다 넓은 범위의 주파수의 음파가 차음되도록 할 수 있다.
이 때, 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)의 재질은 서로 다를 수 있다. 이때, 박막층의 재질을 서로 달리함으로써 전체 멀티 스케일 차음 시스템(1000)의 면적 밀도를 거의 증가시키지 않으면서 차음 성능을 극대화하는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)의 사이에 구비되는 격자 구조(200)를 포함할 수 있다. 이 때, 격자 구조(200)는 UV 경화형 아크릴 폴리머 소재(밀도: 715 kg/㎥) 또는 고무 소재, 플라스틱, 종이, 금속 중 적어도 어느 하나로 이루어져, 부피 및 강성 대비 중량을 줄일 수 있어 전체 멀티 스케일 차음 시스템(1000)의 무게를 경량화 할 수 있다.
격자 구조(2000)는 적어도 하나의 레이어를 포함할 수 있는데, 격자 구조(200)의 레이어 중 하나는 복합 격자층(230)일 수 있다. 복합 격자층(230)은 박막부(100)에 수직 방향으로 형성된 관통홀인 복수의 공동(300)을 포함할 수 있고, 각각의 공동(300)을 제 1 공동(300) 내지 제 n 공동(300)이라 할 때(n>1), 제 1 공동(300) 내지 제 n 공동(300) 중 적어도 어느 하나인 제 i 공동(330)과, 제 1 공동(300) 내지 제 n 공동(300) 중 다른 적어도 어느 하나인 제 j 공동(340)을 포함할 수 있다. 이 때, 제 i 공동(330)의 단면적은 제 j 공동(340)의 단면적보다 클 수 있다. 이에 따라, 제 i 공동(330)과 제 j 공동(340)은 서로 음파를 차단하는 주파수 대역의 차이가 발생하고, 제 i 공동(330)을 통과하는 주파수의 음파가 제 j 공동(340)에 의해 차음될 수 있음으로써, 이중으로 음파를 차음할 수 있고, 보다 넓은 주파수 범위에서 차음 성능을 향상시킬 수 있다.
일 예로, 제 1 공동(300) 내지 제 n 공동(300)은 서로 다른 형태 및 단면적을 갖도록 랜덤하게 형성되어 차음되는 주파수 범위를 극대화 할 수 있다.
또는, 제 1 공동(300) 내지 제 n 공동(300)은 중 적어도 몇몇은 제 i 공동(330)과 동일한 형태로 형성되고, 나머지는 제 j 공동(340)과 동일한 형태로 형성되어 동일한 형태가 반복 배치되어 복합 격자층(230)을 형성할 수 있고, 이에 따라 복합 격자층(230)의 생산성을 높일 수 있다.
이 때, 보다 자세히 형상에 대해 한정하자면, 제 1 공동(300) 내지 제 n 공동(300)은 원 기둥, 다각기둥 중 어느 하나의 형태인 것이 바람직하다. 각각의 공동(300)은 서로 닮음꼴이 아닐 수 있으며, 제 1 공동(300) 내지 제 n 공동(300) 각각의 단면적 및 이를 둘러싸고 있는 각각의 격벽의 면적이 서로 완전히 동일하지 않은 형태 내에서 자유롭게 용례에 따라 변형 형성될 수 있다.
또한, 복합 격자층(230)은, 하나의 제 i 공동(330)의 가장자리에 다수의 제 j 공동(340)이 접한 형태가 반복 배치되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 i 공동(330) 및 제 j 공동(340)을 일정하고 균일하게 배치할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 차음될 수 있는 주파수 범위를 보다 넓히고 차음 성능을 극대화 하기 위해서, 복합 격자층(230)과 제 1 박막층(110)과 제 2 박막층(120)의 사이에 추가 격자층(미도시)을 더 적층할 수 있다. 본 발명의 복합 격자층(230) 및 추가 격자층은 상술한 설명 대로 중량 면에서 경량화 되어 있으므로, 추가로 적층 되더라도, 중량 대비 차음 성능을 극대화 할 수 있다.
이하로, 도 9 내지 10을 참조하여 본 발명의 격자 구조(200)의 제 3 실시 예에 대해 설명한다.
도 9에 도시된 본 발명의 격자 구조(200)의 제 3 실시 예에서, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 i 공동(330) 및 제 j 공동(340) 각각은 정육각 기둥으로 이루어질 수 있다. 이 때, 제 i 공동(330)의 각 꼭지점과 다수의 제 j 공동(340)의 중심이 일치하도록 배치된 형태가 반복 배치되어 형성된 것이 바람직하며, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 제 j 공동(340)이 제 i 공동(330)의 일부를 침범하도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 도 10은 격자 구조(200)의 제 3 실시 예를 적용한 용례에서의 차음 성능을 도시하고 있다. 본 용례에서는 복합 격자층(230)과 박막부(100)의 사이에 추가 격자층(240)을 더 추가하여 차음 성능을 극대화 하였다. 이 때, 추가 격자층(240)은 동일한 크기 및 형태의 정육각 기둥 형상의 공동(300)이 반복 배치되는 형상으로 하였다.
도 10에 도시된 성능 그래프를 얻기 위해, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)의 두께 hm1 및 hm2를 0.25mm 으로 하고, 레이어의 높이 상수 hc를 25 mm 으로 하며, 복합 격자층(230)과 추가 격자층(240)의 높이비를 hr=0.5 로 하여 레이어들의 높이를 서로 동일하게 하였으며, 각 공동(300)을 이루는 격벽의 두께 t를 0.07 mm 으로 하고, 제 i 공동(330)의 밑변 길이 l5를 3.65mm 로 하고, 제 j 공동(340)의 밑변 길이 l6을 1.10 mm 로 하였으며, 추가 격자층(240)의 단위 공동(300)의 밑변 길이는 1.83 mm 으로 하였다.
도 10에 도시된 바와 같이, 이 용례에서, 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 100 Hz 내지 5000 Hz 주파수 범위에 대해서 평균 투과 손실 57.3 dB를 달성하였고, 3340 Hz에서 최대 투과 손실 97.6 dB를 달성하였다. 이 때, 이 구조의 면적 밀도는 1.76 kg/m2이다.
이하로, 도 11을 참조하여 본 발명의 격자 구조(200)의 제 4 실시 예에 대해 설명한다.
도 11에 도시된 본 발명의 격자 구조(200)의 제 4 실시 예에서, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 i 공동(330) 및 제 j 공동(340) 각각은 정사각 기둥으로 이루어질 수 있다. 이 때, 제 i 공동(330)의 각 꼭지점과 다수의 제 j 공동(340)의 중심이 일치하도록 배치된 형태가 반복 배치되어 형성된 것이 바람직하며, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 제 j 공동(340)이 제 i 공동(330)의 일부를 침범하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이하로, 도 12를 참조하여 본 발명의 격자 구조(200)의 제 5 실시 예에 대해 설명한다.
도 12에 도시된 본 발명의 격자 구조(200)의 제 5 실시 예에서, 제 i 공동(330)은 소정의 단면적을 갖는 기둥 형태이고, 제 j 공동(340)은, 제 i 공동(330)과 단면적 및 형태가 동일한 공동(300)을 일정한 크기로 분할한 형태이며, 복합 격자층(230)은 제 i 공동(330)과, 제 j 공동(340)로 이루어지며 제 i 공동(330)과 동일한 단면적 및 형태를 갖는 공동(300)이 교번되어 배치되는 것이 바람직하다.
보다 자세히, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 i 공동(330) 및 제 j 공동(340) 각각은 정사각 기둥으로 이루어질 수 있다. 본 실시 예를 채택함에 따라 각 공동(300)의 배치가 용이해질 수 있다.
상술한 복합 격자층(230)을 포함하는 격자 구조(200)의 제 3 내지 5 실시 예에서, 본 발명의 멀티 스케일 차음 시스템(1000)은 차음될 수 있는 주파수 범위를 보다 넓히고 차음 성능을 극대화 하기 위해서, 복합 격자층(230)과 박막부(100)의 사이에 적어도 하나의 추가 격자층(미도시)을 더 적층할 수 있다. 본 발명의 복합 격자층(230) 및 추가 격자층(미도시)은 중량 면에서 경량화 되어 있으므로, 추가로 적층 되더라도, 중량 대비 차음 성능을 극대화 할 수 있다.
이 때, 추가 격자층(미도시)를 이루는 공동(300)의 단면 형상은, 제 i 공동(330) 및 제 j 공동(340) 중 어느 하나의 단면 형상과 닮은꼴인 단위 공동이 반복적으로 배치된 형상일 수 있고, 또는 복합 격자층(230)과 동일한 패턴, 즉 제 i 공동(330) 및 제 j 공동(340)로 이루어진 단면 형상이 반복적으로 배치된 형상일 수 있다.
상술한 바와 같이 격자 구조(200)는 적어도 하나의 레이어를 포함할 수 있으며, 각각의 레이어는 복합 격자층(230) 또는 적어도 하나의 추가 격자층(미도시)일 수 있다. 이 때, 복수의 레이어 중 적어도 하나의 높이와, 또 다른 레이어의 높이가 서로 상이할 수 있다. 이 때, 레이어의 높이 비율(hr)을 조절함으로써, 투과 손실이 감소하는 주파수가 목표 주파수 대역에 놓이지 않도록 하여 차음 효과를 극대화하는 효과가 있다.
또한, 박막부(100)는, 복합 격자층(230)과 추가 격자층(미도시)의 사이에 배치되는 중간 박막층(130)을 더 포함할 수 있다. 중간 박막층(130)의 두께는 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120) 각각의 두께와 서로 상이할 수 있다. 이에 따라, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)과 중간 박막층(130)의 차음 주파수 대역이 달라질 수 있고, 음파가 중간 박막층(130)을 더 거치도록 함으로써, 보다 넓은 범위의 주파수의 음파가 차음되도록 할 수 있다.
또한, 중간 박막층(130)은 고무, 플라스틱, 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 제 1 박막층(110) 및 제 2 박막층(120)과 재질이 상이할 수 있다. 중간 박막층(130)의 재질을 달리함으로써 전체 멀티 스케일 차음 시스템(1000)의 면적 밀도를 거의 증가시키지 않으면서 차음 성능을 극대화하는 것이 가능하다.
이와 같이 중간 박막층(130)을 포함함으로써, 복합 격자층(230)과 추가 격자층(미도시) 간의 결합을 보다 단단하게 지지할 수 있고, 음파가 원활히 진행하지 못하도록 할 수 있어 차음 성능을 보다 높일 수 있다.
1000 : 멀티 스케일 차음 시스템
100 : 박막부
110 : 제 1 박막층
120 : 제 2 박막층
130 : 중간 박막층
200 : 격자 구조
210 : 제 1 격자층
220 : 제 2 격자층
230 : 복합 격자층
300 : 공동
310 : 제 1 단위 공동
320 : 제 2 단위 공동
330 : 제 i 공동
340 : 제 j 공동

Claims (30)

  1. 소정의 두께를 갖고 서로 평행하게 이격되어 배치된 제 1 박막층과 제 2 박막층을 포함하는 박막부;
    상기 제 1 박막층과 상기 제 2 박막층의 사이에 구비되되, 상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층에 수직으로 형성된 단위 공동이 형성된 2개 이상의 레이어를 포함하는 격자 구조;를 포함하고,
    상기 레이어는,
    복수의 제 1 단위 공동을 포함하는 제 1 격자층과,
    상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층 중 어느 하나와 상기 제 1 격자층의 사이에 구비되고, 복수의 제 2 단위 공동을 포함하는 적어도 하나의 제 2 격자층을 포함하며,
    상기 제 1 단위 공동의 단면적 크기와 상기 제 2 단위 공동 중 적어도 어느 하나의 단면적 크기는 서로 다른 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  2. 제 1항 에 있어서,
    각각의 상기 제 1 단위 공동 및 상기 제 2 단위 공동은 원 기둥, 다각기둥 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    각각의 상기 제 1 단위 공동 및 상기 제 2 단위 공동은 정육각 기둥 또는 정사각 기둥인 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 단위 공동의 단면 형상과 상기 제 2 단위 공동 중 적어도 어느 하나의 단면 형상은 닮음꼴인 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 격자 구조는,
    복수의 상기 레이어 중 적어도 하나의 높이와, 또 다른 상기 레이어의 높이가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 레이어 중 적어도 어느 하나는, 고무, 플라스틱, 종이, 그리고 금속 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.

  7. 제 6항에 있어서,
    상기 격자 구조는,
    복수의 상기 레이어 중 적어도 하나의 재질과, 또 다른 상기 레이어의 재질이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 박막층의 두께는 상기 제 2 박막층에 비해서 두꺼운 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 박막층과 상기 제 2 박막층은 서로 다른 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 박막부는,
    상기 제 1 격자층과 상기 제 2 격자층의 사이에 배치되는 중간 박막층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 중간 박막층의 두께는 상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층 각각의 두께와 서로 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층 및 상기 중간 박막층 중 적어도 어느 하나는, 고무, 플라스틱, 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 중간 박막층의 재질은,
    상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층과 상이한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  14. 소정의 두께를 갖고 서로 평행하게 이격되어 배치된 제 1 박막층과 제 2 박막층을 포함하는 박막부;
    적어도 하나의 레이어를 포함하는 격자 구조;를 포함하고,
    상기 레이어는,
    상기 제 1 박막층과 상기 제 2 박막층의 사이에 구비되되, 상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층에 수직으로 형성된 제 1 공동 내지 제 n 공동을 포함하는 복합 격자층(n>1)을 포함하며,
    상기 제 1 공동 내지 상기 제 n 공동 중 적어도 어느 하나인 제 i 공동의 단면적은,
    상기 제 1 공동 내지 상기 제 n 공동 중 다른 적어도 어느 하나인 제 j 공동의 단면적에 비해 큰 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 i 공동의 단면 형상과 상기 제 j 공동 중 적어도 어느 하나의 단면 형상은 닮음꼴인 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제 i 공동과 상기 제 j 공동 중 적어도 어느 하나는 원 기둥, 다각기둥 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 복합 격자층은,
    상기 제 i 공동의 가장자리에 다수의 상기 제 j 공동이 접한 형태가 반복 배치되어 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 복합 격자층은,
    상기 제 i 공동의 각 꼭지점과 다수의 상기 제 j 공동의 중심이 일치하도록 배치된 형태가 반복 배치되어 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 제 i 공동은 소정의 단면적을 갖는 기둥 형태이고,
    상기 제 j 공동은 상기 제 i 공동과 서로 동일한 형태이고, 제 j-1 공동 내지 제 j-m 공동으로 분할(m>1)되며,
    각각의 상기 제 j-1 공동 내지 상기 제 j-m 공동은 서로 동일한 형태이되, 상기 제 i 공동에 비해서 단면적이 작은 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 레이어는,
    상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층 중 어느 하나와, 상기 복합 격자층의 사이에 적층되며, 복수의 공동이 형성된 적어도 하나의 추가 격자층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 추가 격자층의 상기 공동의 단면 형상은,
    각각의 상기 제 i 공동, 다수의 상기 제 j 공동의 단면 형상 또는 상기 제 i 공동과 상기 제 j 공동으로 이루어지는 단면 형상 중 적어도 어느 하나의 단면 형상과 닮음꼴인 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 격자 구조는,
    복수의 상기 레이어 중 적어도 하나의 높이와, 또 다른 상기 레이어의 높이가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 레이어 중 적어도 어느 하나는, 고무, 플라스틱, 종이, 그리고 금속 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 격자 구조는,
    복수의 상기 레이어 중 적어도 하나의 재질과, 또 다른 상기 레이어의 재질이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  25. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 박막층의 두께는 상기 제 2 박막층에 비해서 두꺼운 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  26. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 박막층과 상기 제 2 박막층은 서로 다른 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  27. 제 20항에 있어서,
    상기 박막부는,
    상기 복합 격자층과 상기 추가 격자층의 사이에 배치되는 중간 박막층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 중간 박막층의 두께는 상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층 각각의 두께와 서로 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층 및 상기 중간 박막층 중 적어도 어느 하나는, 고무, 플라스틱, 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 중간 박막층의 재질은,
    상기 제 1 박막층 및 상기 제 2 박막층과 상이한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 스케일 차음 시스템.
KR1020210092412A 2021-07-14 2021-07-14 멀티 스케일 차음 시스템 KR20230012135A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210092412A KR20230012135A (ko) 2021-07-14 2021-07-14 멀티 스케일 차음 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210092412A KR20230012135A (ko) 2021-07-14 2021-07-14 멀티 스케일 차음 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230012135A true KR20230012135A (ko) 2023-01-26

Family

ID=85110745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210092412A KR20230012135A (ko) 2021-07-14 2021-07-14 멀티 스케일 차음 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230012135A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102157758B1 (ko) 2017-07-28 2020-09-18 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 방음재

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102157758B1 (ko) 2017-07-28 2020-09-18 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 방음재

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3413301B1 (en) Sound insulation sheet member, sound insulation structural body and method of manufacturing a sound insulation sheet member
EP2764509B1 (en) High bandwidth antiresonant membrane
JP4754836B2 (ja) 二重壁構造体
US8051950B2 (en) System for reducing acoustic energy
US8863893B2 (en) Engine inlet varying impedance acoustic liner section
CN106042468B (zh) 一种宽频隔音蜂窝板
CN111179895A (zh) 一种轻量化的蜂窝型低频隔声超材料结构
KR100988979B1 (ko) 동공 및 흡음막을 갖는 방음판
JP2020129108A (ja) 減音パネル、及び、その構築及び設置を行うための方法
CN110959173A (zh) 防音材料
US11893971B2 (en) Sound insulation plate and sound insulation structure using the same
KR20230012135A (ko) 멀티 스케일 차음 시스템
US11295717B2 (en) Acoustic absorption structure comprising cells with at least one annular canal, aircraft propulsion system comprising said structure
US20230077204A1 (en) Metamaterial sound insulation device
JP2019031899A (ja) 光透過性遮音シート部材、及びこれを用いた遮音構造体
EP0640951B1 (de) Mehrschichtiges schalldämmendes und -dämpfendes Bauteil
KR101804694B1 (ko) 충격진동 저감을 위한 음향메타물질 구조체
KR20190030037A (ko) 흡음 셀 및 이를 포함하는 흡음 구조체
CN113439300A (zh) 声音反射结构体
JP2021096304A (ja) 防音構造体
KR102025855B1 (ko) 충격진동 저감을 위한 음향메타물질 구조체 및 그 형성방법
JP6607499B2 (ja) 遮音構造体
US11475871B2 (en) Device for reducing noise using sound meta-material
EP4030420B1 (en) Acoustic metamaterial and process for manufacturing the same
CN113424254A (zh) 声音反射结构体

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal