KR20230064150A - 소음 에너지 감쇄형 투명 방음판 및 이를 이용한 방음벽 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차음 효과와 더불어 흡음 효과를 최대화하면서도, 투시 효과를 최대화한 투명 방음판에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 소음의 진동 에너지가 투명 흡음 필름의 진동 에너지 및 밀폐 흡음 공간 내부에 존재하는 공기의 미세 압축/팽창 에너지로 소모되어 감쇄될 뿐만 아니라, 좁은 구역으로 밀폐되게 구획되어 있는 흡음 공간 내부에서의 음파의 난반사 및 간섭 작용에 의해 방음판을 통과하여 방음벽 너머로 전달되는 소음을 최소화할 수 있게 되며, 방음벽에 적용하는 경우, 차음 효과와 더불어 흡음 효과를 최대화하면서도, 투시도를 최대화하여, 도로 주변의 경관이 보다 투명하게 투시될 뿐만 아니라 주택에 인접한 방음벽에 적용되는 경우 일조차단을 최소화할 수 있게 된다.

Description

소음 에너지 감쇄형 투명 방음판 및 이를 이용한 방음벽{Noise Energy Damping Type Transparent Soundproof Panel and Soundproof Wall thereof}

본 발명은, 도로나 철로 등의 소음원 주변에 설치되어 차량이나 열차 등으로부터 발생되는 소음을 막아주는 방음벽에 적용되는 방음판에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차음 효과와 더불어 흡음 효과를 최대화하면서도, 투시 효과를 최대화 하여, 주변의 경관이 보다 투명하게 투시될 뿐만 아니라 주택에 인접한 방음벽에 적용되는 경우 일조차단을 최소화할 수 있는 투명 방음및 이를 이용한 방음벽에 관한 것이다.

도로나 철로 등의 주변에 설치되는 방음벽은, 도로나 철로 등 소음원의 가장자리 또는 도로의 중앙분리대에 도로 길이방향을 따라 설치되어 차량으로부터 발생되는 소음이 주변으로 전달되지 않도록 하는 것이며, 일반적으로, 도로나 철로 주변에 아파트, 주택 또는 상가 등이 밀집된 경우, 도로변에 설치되어 도로에서 발생되는 소음을 흡수 또는 차단시키는 역할을 하게 된다.

이러한 방음벽은, 도로의 길이방향을 따라 세워지는 프레임과, 프레임에 결합되는 방음판과, 이 방음판을 프레임에 결합시키는 체결구를 포함하여 구성된다.

방음벽에 적용되는 방음판은 차단판을 통해 소음을 반사시키는 차음형 방음판과, 차단판의 타공 또는 차단 막대 및 흡음재 등을 통해 소음을 흡수하여 소멸시키는 흡음형 방음판으로 구분될 수 있는 데, 흡음형 방음판은 주로 금속재로 이루어져 그 내측에 소음 흡수를 위한 흡음재가 내장되는 형태로 구성되고, 차음형 차단판은 다수의 돌출형 슬롯이나 타공이 형성되어 있는 금속판이 일반적으로 사용되고 있으며, 일조량이나 조망권의 확보가 필요한 위치의 방음벽에는 폴리카보네이트, 아크릴 등의 투명 합성수지나 강화 유리로 제조된 투명 방음판이 적용되고 있다.

투명 방음판은 도로 주변의 경관이 투시되며, 주택에 인접한 방음벽에 적용되는 경우 일조차단을 최소화할 수 있다는 장점이 있으나, 소음의 흡수보다는 주로 소음의 반사에 의해 방음 작용이 수행되므로, 방음 효과가 우수하지 못하다는 단점이 있어서, 일조량이 부족하거나 조망권을 침해하는 위치에만 제한적으로 적용되고 있다.

이와 같은 투명 방음판의 단점을 해결하기 위한 것으로, 국내 등록특허 제10-0623008호(2006. 9. 5)에, “흡음 투명 방음판”이 제안된 바 있는 바, 이는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 투명판(101, 102)을 프레임(103)에 일정 간격 이격되게 설치하되. 투명판중 적어도 일측은 소음 유도홀(102a)이 형성되어 있는 투명 타공판(102)으로 형성하여, 소음원으로부터의 소음이 투명 타공판(102)의 소음유도홀(102a)을 통해 유입되어, 한 쌍의 투명판과 각 투명판의 테두리를 감싸며 고정하는 프레임(103)에 의해 형성되는 소음유도공간(104)에서 흡수, 소멸되는 것을 기술 요지로 하고 있다.

상기와 같은 종래의 투명 방음판은, 소음유도공간(104) 내부의 공기에 의해 흡음 작용이 이루어지므로, 주로 반사 작용에 의해 방음 효과를 얻는 일반적인 투명 방음판에 비해 방음 효과가 어느 정도 향상된다는 장점이 있으나, 방음벽 설치 작업시, 한 쌍의 투명판을 프레임(103)의 양단에 형성되어 있는 끼움홈(103a, 103b)에 각각 삽입하여 고정 해야 하므로, 방음벽 설치작업이 번거롭고, 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있었으며, 프레임(103)의 폭(W)이 크면서, 프레임에 두 개의 끼움홈(103a, 103b)을 형성해야하므로, 재료비 및 가공비가 많이 소요되어, 방음벽이 설치되는 도로의 전체적인 거리를 고려할 때, 종래의 일반적인 투명 방음벽에 비해 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

또한, 소음유도공간(104)이 방음판 전체 면적에 걸쳐 넓게 형성될 뿐만 아니라, 일정 간격 이격되게 설치되는 투명판 사이에 형성되므로, 소음유도공간(104) 내부에서의 음파의 반사 및 간섭에 의한 소음 감쇄 작용이 효과적으로 이루어지기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 서로 이격되게 각각 설치되는 한 쌍의 투명판(101, 102)의 강성이 낮아, 도 1c에 도시된 바와 같이, 투명판 사이에 허니컴부재(105)를 내장시켜 그 강성을 보강하여야 된다는 문제점이 있었으며, 강성 보강을 위해 허니컴 부재를 내장하는 경우 이를 투명 재질로 형성한다 하더라도 방음벽의 투시도가 크게 저하된다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0623008호

본 발명은 상기 언급한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일체화된 간단한 구조를 갖으면서도, 차음과 더불어 흡음에 의한 소음저감 효과를 최대화할 수 있는 투명 방음판 및 이를 사용하는 투명 방음벽을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 투시도의 저하를 최소화하면서, 방음 효과를 최대화할 수 있는 투명 방음판 및 투명 방음벽을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 방음벽 설치시 현장 작업을 최소화 할 수 있으며, 간단한 구조의 프레임을 사용하여 설치할 수 있어, 방음벽 설치 비용을 절약할 수 있는 투명 방음판 및 투명 방음벽을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방음벽용 투명 방음판은, 투명 흡음필름과; 다수의 소음 유도공이 형성되어 있으며, 상기 투명 흡음필름의 일측면에 결합되는 투명 타공판과; 상기 투명 흡음필름의 타측면에 결합되며, 상기 투명 타공판의 각각의 소음 유도공에 대응되는 위치에, 상기 소음 유도공을 통한 흡음필름의 소음 진동을 감쇄하기 위한 밀폐 흡음 공간을 제공하는 소음 감쇄홈이 형성되어 있는 투명 흡음판;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이러한 특징에 따르면, 소음의 진동 에너지가 투명 흡음 필름의 진동 에너지 및 밀폐 흡음 공간 내부에 존재하는 공기의 미세 압축/팽창 에너지로 소모되어 감쇄될 뿐만 아니라, 좁은 구역으로 밀폐되게 구획되어 있는 흡음 공간 내부에서의 음파의 난반사 및 간섭 작용에 의해 방음판을 통과하여 방음벽 너머로 전달되는 소음을 최소화할 수 있게 되며, 방음벽에 적용하는 경우, 차음 효과와 더불어 흡음 효과를 최대화하면서도, 투시도를 최대화하여, 도로 주변의 경관이 보다 투명하게 투시될 뿐만 아니라 주택에 인접한 방음벽에 적용되는 경우 일조차단을 최소화할 수 있게 된다.

투명 흡음판에 형성되는 소음 감쇄홈의 형태는, 좁은 구역으로 밀폐되게 구획되어 있는 공간을 투명 흡음 필름의 배면에 제공할 수 있는 형태이면 어느 형태나 무방하나, 가공의 편의성을 고려할 때 원기둥 형태 즉, 원형 단면을 갖도록 형성하는 것이 바람직하며, 투명 흡음판의 제조시, 소음 감쇄홈이 형성되어 있는 투명 흡음판을 일체로 성형하거나 판재에 소음 감쇄홈을 절삭 가공하는 방법도 가능하나, 제작의 편의성이나 원가를 고려하여, 소음 감쇄홈에 해당되는 관통공이 형성되어 있는 투명 타공판을 투명 평판에 결합하여 적용하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 소음 감쇄홈은 구형캡의 형태 즉, 구의 일부분에 대응되는 형태의 단면을 갖도록 형성되는 바, 소음 감쇄홈을 이와 같이 형성하는 경우, 소음의 반사 방향을 분산시켜 간섭에 소음 감소효과를 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 소음 감쇄홈은 상기 투명 흡음판의 길이방향으로 길게 연장되게 형성되며, 상기 투명 흡음판의 양단부에는 상기 소음 감쇄홈의 양단 개구부를 폐쇄하기 위한 밀폐부재가 결합되는 것을 특징으로 하며, 상기 밀폐부재는 고무 재질로 형성하는 것이 바람직히며, 상기 밀폐부재는 ㄷ자형 단면을 갖도록 형성되어, 상기 투명 타공판과 상기 투명 흡음판의 단부를 감싸는 형태로 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 투명 방음판은, 도로 주변의 경관이 투시되게 하거나 일조 차단을 최소화하기 위해 적용되는 것이기는 하나, 투시 면적을 적절히 유지할 수 있는 한도에서, 투명 필름에 계도나 선전 문구 또는 그림 등을 인쇄하여 적용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 소음의 진동 에너지가 투명 흡음 필름의 진동 에너지 및 밀폐 흡음 공간 내부에 존재하는 공기의 미세 압축/팽창 에너지로 소모되어 감쇄될 뿐만 아니라, 좁은 구역으로 밀폐되게 구획되어 있는 흡음 공간 내부에서의 음파의 난반사 및 간섭 작용에 의해 방음판을 통과하여 방음벽 너머로 전달되는 소음을 최소화할 수 있게 되며, 방음벽에 적용하는 경우, 차음 효과와 더불어 흡음 효과를 최대화하면서도, 투시도를 최대화하여, 도로 주변의 경관이 보다 투명하게 투시될 뿐만 아니라 주택에 인접한 방음벽에 적용되는 경우 일조차단을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 방음벽 설치시 현장 작업을 최소화 할 수 있으며, 간단한 구조의 프레임을 사용하여 설치할 수 있으므로, 방음벽이, 통상적으로, 도로변 긴 거리에 걸쳐 설치된다는 점을 고려할 때, 설치 비용 및 시간을 현저히 절약할 수 있게 된다.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 투명 방음판의 예를 나타내는 사시도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 방음판을 나타내는 도면으로, 도 2a는 분해 사시도, 도 2b는 조립상태 사시도, 도 2c는 주요부 단면도.
도 3은 본 발명의 투명 방음판이 방음벽에 적용된 상태를 나타내는 예시도.
도 4는 소음 감쇄홈의 다른 실시예를 나타내는 단면도.
도 5a, 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방음판을 나타내는 도면으로, 도 도 5a는 분해 사시도, 도 5b는 조립상태 사시도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 일 실시예에 따른 투명 방음판의 일 실시예를 나타내는 도면으로서, 본 실시예의 투명 방음판은, 투명 흡음필름(1)과, 다수의 소음 유도공(2a)이 형성되어 있으며, 투명 흡음필름(1)의 일측에 결합되는 투명 타공판(2)과, 투명 흡음필름(1)의 타측에 결합되며, 투명 타공판의 각각의 소음 유도공(2a)에 대응되는 위치에, 소음 유도공(2a)을 통한 흡음필름(1)의 소음 진동을 감쇄하기 위한 밀폐 흡음 공간(S)을 제공하는 소음 감쇄홈(3a)이 형성되어 있는 투명 흡음판(3)으로 구성된다.

투명 흡음필름(1)은 그 자체가 미세 진동함으로서 소음의 진동 에너지를 감쇄하는 역할을 하는 것으로서, 비닐 필름, PET필름, 투명 PI필름, 고투명 우레탄시트, 투명 아라미드필름 등 강성이 빛 투과성이 우수한 필름이면 어느 것이나 적용 가능하다.

투명 타공판(2)은 흡음 필름(1)의 파손을 방지하면서 흡음 필름(1)의 넓은 면적에 걸쳐 소음의 음파가 작용하도록 다수의 소음 유도공(2a)이 형성되어 있는 것으로, 폴리카보네이트, 아크릴 등의 투명 합성수지나 강화 유리 재질 등으로 형성하는 것이 바람직하며, 본 실시예의 경우, 소음 유도공(2a)이 원형으로 형성되어 있는 것을 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

투명 흡음판(3) 역시 투명성을 확보할 수 있도록, 폴리카보네이트, 아크릴 등의 투명 합성수지나 강화 유리 재질 등으로 형성하는 것이 바람직하며, 본 실시예의 경우, 소음 감쇄홈(3a)을 원기둥 형태 즉, 원형 단면을 갖도록 형성하는 것을 예로 들었으나, 소음 감쇄홈(3a)의 형상은 좁은 구역으로 밀폐되게 구획되어 있는 공간을 투명 흡음 필름의 배면에 제공할 수 있는 형상이면 어느 형상이나 무방하다.

본 실시예의 경우, 투명 흡음판의 제조시, 소음 감쇄홈이 형성되어 있는 투명 흡음판을 일체로 성형하거나 판재에 소음 감쇄홈을 절삭 가공하는 것을 예로 들고 있으나, 제작의 편의성이나 원가를 고려하여, 소음 감쇄홈에 해당되는 관통공이 형성되어 있는 투명 타공판을 투명 평판에 결합하여 적용하는 것도 가능하다.

한편, 본 실시예의 경우, 투명 타공판(2)과 투명 흡음판(3)을 볼트 체결함으로서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 투명 타공판(2)과 투명 흡음필름(1) 및 투명 흡음판(3)이 일체로 결합된 일체형 투명 방음판(10)을 형성하는 것을 예시하고 있으나, 각각의 결합면을 투명 접착제로 접합하여 투명 방음판(10)을 형성하는 것도 가능하다.

본 실시예와 같이 각 구성요소를 볼트나 나사 체결하여 일체로 구성하는 경우, 방음판의 훼손이나 오염시, 투명 타공판(2)이나 투명 흡음필름(1) 등 구성요소의 일부를 손쉽게 교체할 수 있다는 장점이 있는 바, 필요에 따라서는, 투명 타공판(2)에 투명 흡음필름(1)을 일체로 접착하고, 이를 투명 흡음판(3)에 볼트 체결하여 일체형 투명 방음판(10)을 형성함으로서, 방음판의 훼손이나 오염시, 투명 흡음판(3)은 청소하여 유지하는 상태로, 일체로 결합된 투명 타공판(2)과 투명 흡음필름(1)만을 교체하는 방식을 적용할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 투명 방음판(10)에 따르면, 소음의 진동 에너지가 투명 흡음 필름(1)의 진동 에너지 및 밀폐 흡음 공간(S) 내부에 존재하는 공기의 미세 압축/팽창 에너지로 소모되어 감쇄될 뿐만 아니라, 좁은 구역으로 밀폐되게 구획되어 있는 흡음 공간(S) 내부에서의 음파의 난반사 및 간섭 작용에 의해 방음판을 통과하여 방음벽 너머로 전달되는 소음을 최소화할 수 있게 되며, 방음벽에 적용하는 경우, 차음 효과와 더불어 흡음 효과를 최대화하면서도, 투시도를 최대화하여, 도로 주변의 경관이 보다 투명하게 투시될 뿐만 아니라 주택에 인접한 방음벽에 적용되는 경우 일조차단을 최소화할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 투명 방음판(10)이 방음벽에 적용되는 예를 나타내는 예시도로, 일체로 결합된 상태로 작업 현장에 제공되는 투명 방음판(10)을 프레임(20)에 형성되어 있는 끼움홈(20a)에 삽입한 후 볼트 등으로 고정하는 간단한 작업으로 방음성 및 투시성이 우수한 방음벽을 단시간에 설치할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 주요부 단면도로, 투명 흡음판(3)에 형성되는 소음 감쇄홈(3a)을 구형캡 형태 즉, 구의 일부분에 대응되는 형태의 단면을 갖도록 형성한 실시예를 나타내는 바, 소음 감쇄홈(3a)을 이와 같이 형성하는 경우, 소음의 반사 방향을 분산시켜 간섭에 의한 소음 감소 효과를 향상시킬 수 있게 된다.

도 5a, 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 분해 사시도 및 조립 상태도로, 본 실시예에 따르면, 소음 감쇄홈(3a)은 투명 흡음판(3)의 길이방향으로 길게 연장되게 형성되며, 투명 흡음판(3)의 양단부에 소음 감쇄홈(3a)의 양단 개구부를 폐쇄하기 위한 밀폐부재(3b)가 결합된 실시예를 나타낸다.

밀폐부재(3b)는 방음벽의 프레임에 형성되어 있는 끼움홈에 삽입되는 부분이므로, 투명재가 아니어도 무방하므로, 고무 재질로 형성하는 것이 바람직하며, ㄷ자형 단면을 갖도록 형성되어, 투명 타공판(2)과 투명 흡음판(3)의 단부를 감싸는 형태로 결합되는 것이 바람직하다.

본 실시예의 경우도 전체적인 구성이나 작동 원리는 앞서의 실시예와 동일하므로 중복적인 설명은 생략하기로 한다.

이상, 본 발명을 설명의 편의상 특정예를 들어 설명하였으나, 이는 본 발명의 예시적인 실시예에 불과하므로, 청구범위에 명기된 본 발명의 정신과 범위 내에서 여러 가지로 변형 또는 변경이 가능하다.

1: 투명 흡음 필름 2: 투명 타공판
3: 투명 흡음판 2a: 소음 유도공
3a: 소음 감쇄홈 S: 밀폐 흡음 공간

Claims (6)

1. 투명 흡음필름과;
   다수의 소음 유도공이 형성되어 있으며, 상기 투명 흡음필름의 일측면에 결합되는 투명 타공판과;
   상기 투명 흡음필름의 타측면에 결합되며, 상기 투명 타공판의 각각의 소음 유도공에 대응되는 위치에, 상기 소음 유도공을 통한 흡음필름의 소음 진동을 감쇄하기 위한 밀폐 흡음 공간을 제공하는 소음 감쇄홈이 형성되어 있는 투명 흡음판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 방음벽용 투명 방음판.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 소음 감쇄홈은 원기둥 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 방음벽용 투명 방음판.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 투명 흡음판은 상기 소음 감쇄홈에 해당되는 관통공이 형성되어 있는 투명 타공판과 투명 평판을 결합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 방음벽용 투명 방음판.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 소음 감쇄홈은 구형캡 형태의 단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방음벽용 투명 방음판.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 소음 감쇄홈은 상기 투명 흡음판의 길이방향으로 길게 연장되게 형성되며, 상기 투명 흡음판의 양단부에는 상기 소음 감쇄홈의 양단 개구부를 폐쇄하기 위한 밀폐부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 방음벽용 투명 방음판.
   
6. 도로의 길이방향을 따라 세워지는 프레임과, 프레임에 결합되는 제 1항 내지 5항의 소음 에너지 감쇄형 투명 방음판을 구비하는 것을 특징으로 하는 소음 에너지 감쇄형 방음벽.
   

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