KR20230169883A - 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널 - Google Patents

소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널 Download PDF

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양화석
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Abstract

소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널은 도로의 양측에 배치된 제1 빔 및 제2 빔, 상기 제1 및 제2 빔들의 상단을 연결하는 제3 빔을 포함하는 베이스 구조물; 상기 베이스 구조물에 결합되며 양단이 개구된 기둥 형상으로 개구부를 갖고 상기 개구부로 소음 및 초미세먼지를 유도하는 유도 부재를 포함하는 챔버 유닛; 및 상기 챔버 유닛에 내장되는 메쉬 부재 및 상기 메쉬 부재에 부착되어 자외선에 의하여 초미세먼지를 제거하는 광촉매를 갖는 광촉매 유닛을 포함한다.

Description

소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널{SOUNDPROOF TUNNEL WITH NOISE AND ULTRA FINE DUST REDUCTION}
본 발명은 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널에 관한 것이다.
일반적으로 도로를 통행하는 차량 등에서 발생되는 소음에 의한 소음 피해를 줄이기 위해서 도로변에는 벽 형상을 갖는 방음벽이 널리 사용되고 있다.
방음벽은 벽 형상으로 도로변에 설치되기 때문에 소음이 방음벽을 넘거나 회절되어 방음벽 뒤쪽으로 전달될 수 있어 최근에는 돔 형상을 갖는 방음 터널이 널리 사용되고 있다.
돔 형상을 갖는 방음 터널은 소음의 누설 및 확산을 차단하여 소음 피해를 크게 저감할 수 있다.
다양한 장점을 갖는 방음 터널은 소음을 차단하는 장점을 갖는 반면 돔 형상으로 인해 방음 터널 내부에 오염 물질 농도가 증가될 수 있다.
터널 내부의 오염 물질 제거 기술에 대해서는 대한민국 공개특허 제10-2022-0086766호, 공기정화 방음터널(공개일자: 2022년06월24일)에는 터널유닛의 터널 공간을 향하는 벽체부의 내측에 설치되어 벽체부의 내측 주변으로 세척수를 낙하시키거나 분무 또는 분사하여 벽체부의 내측 주변의 분진을 제거하는 분진제거유닛을 포함하는 기술이 개시되어 있다.
상기 공기정화 방음터널은 세척수를 이용하여 분진을 제거하는 기술이 개시되어 있으나, 세척수를 공급, 분사, 세척수의 회수를 위해서 매우 복잡한 구성을 필요로 하며 제조 비용이 크게 상승되는 문제점을 갖는다.
또한 상기 공기정화 방음터널은 터널 유닛의 벽체부의 오염을 제거할 수 있을 뿐 터널 내부의 미세 먼지 또는 초미세 먼지를 저감시키기 어렵다.
공개특허(KR) 제10-2022-0086766호, 공기정화 방음터널(공개일자: 2022년06월24일) 일본특허(JP) 제2535943호, 자동차 터널의 배기 가스 제진 장치(등록일: 1996년 7월 8일) 일본특허(JP) 제3443041호, 터널내의 연기와 먼지를 제거하는 전기 집진을 하는 장치(등록일: 2003년 6월 20일)
본 발명은 돔 형상을 갖는 폐쇄형 방음터널에서 공명 현상을 이용하여 방음터널 내 소음을 크게 저감 시키면서 방음 터널 내 미세먼지 및 초미세 먼지를 제거할 수 있고 이에 더하여 방음 터널 내부에 균일한 휘도를 갖는 광을 제공하여 차량 운행 안정성을 향상시킨 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널을 제공한다.
일실시예로서, 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널은 도로의 양측에 배치된 제1 빔 및 제2 빔, 상기 제1 및 제2 빔들의 상단을 연결하는 제3 빔을 포함하는 베이스 구조물; 상기 베이스 구조물에 결합되며 양단이 개구된 기둥 형상으로 개구부를 갖고 상기 개구부로 소음 및 초미세먼지를 유도하는 유도 부재를 포함하는 챔버 유닛; 및 상기 챔버 유닛에 내장되는 메쉬 부재 및 상기 메쉬 부재에 부착되어 자외선에 의하여 초미세먼지를 제거하는 광촉매를 갖는 광촉매 유닛을 포함한다.
소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널은 도로의 일측에 지면에 대하여 세워지게 배치된 제1 빔, 상기 도로의 타측에 지면에 대하여 세워지게 배치된 제2 빔 및 상기 제1 및 제2 빔들의 상단을 연결하는 제3 빔을 포함하는 베이스 구조물; 양단이 개구되고 중공을 갖는 기둥 형상으로 지면과 나란하게 상기 베이스 구조물에 결합되며 태양광이 입사되는 투명한 제1 챔버와 상기 제1 챔버에 단속적으로 형성된 복수개의 개구부 및 상기 개구부의 주변에 대응하는 상기 제1 챔버에 형성되어 소음 및 초미세먼지가 혼합된 공기를 상기 제1 챔버 내부로 유도하는 유도 부재를 포함하는 제1 챔버 유닛 및 양단이 개구되고 중공을 갖는 기둥 형상으로 상기 제1 챔버의 내부에 삽입되며 상기 태양광이 유입되는 투명한 제2 챔버 및 상기 제2 챔버를 상기 제1 챔버의 가운데에 지지하는 지지 부재를 포함하는 제2 챔버 유닛을 포함하는 챔버 유닛; 및 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버의 사이 공간에 배치되며 격자 구조를 갖는 제1 메쉬 부재와 상기 제1 메쉬 부재에 결합되며 상기 태양광에 포함된 자외선에 의하여 여기되어 초미세 먼지를 제거하는 제1 광촉매를 포함하는 제1 광촉매 유닛 및 상기 제2 챔버의 내부 공간에 배치되며 격자 구조를 갖는 제2 메쉬 부재와 상기 제2 메쉬 부재에 결합되는 제2 광촉매를 포함하는 제2 광촉매 유닛을 포함하는 광촉매 유닛을 포함한다.
소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널의 상기 제1 및 제2 광촉매 유닛은 상기 제1 및 제2 메쉬 부재에 부착되어 상기 태양광을 산란시키는 광 산란 부재를 포함한다.
소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널은 상기 제2 챔버 유닛의 내부에 배치되며 상기 제2 챔버 유닛의 길이 방향을 따라 라인 형태로 상기 제2 챔버 유닛으로부터 상기 제1 챔버 유닛을 향해 가시광선을 방출하는 라인 조명 및 차량의 위치를 센싱하여 차량의 위치보다 앞쪽에 배치된 라인 조명에 전원을 제공하는 센서 유닛을 포함하는 라인 조명 유닛을 더 포함한다.
소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널의 상기 제1 챔버 유닛은 지면과 나란한 방향으로 배치되며, 복수개의 상기 제1 챔버 유닛들은 상호 접촉되게 상기 제1 빔 내지 제3 빔들에 결합된다.
소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널의 상호 접촉된 상기 제1 챔버 유닛들 사이에는 상기 제1 챔버 유닛들 사이로 물 및 습기가 유입되는 것을 방지하는 투명한 방수 부재가 배치되며, 상기 제3 빔에 결합된 상기 제1 챔버 유닛들의 외측면에는 상기 제1 챔버 유닛들의 길이 방향으로 따라 열선이 배치된다.
소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널의 상기 제1 챔버들은 복수개가 직렬 형태로 배치되며, 상기 제1 챔버들 사이에는 상기 도로의 형태에 따라서 상기 제1 챔버의 방향을 변경하는 주름 배관이 연결되고, 상기 제2 챔버는 복수개가 직렬 형태로 배치되며, 상기 제2 챔버들 사이에는 상기 도로의 형태에 따라서 상기 제2 챔버의 방향을 변경하는 주름 배관이 연결된다.
본 발명에 따른 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널은 돔 형상을 갖는 폐쇄형 방음터널에서 공명 현상을 이용하여 방음터널 내 소음을 크게 저감 시키면서 방음 터널 내 미세먼지 및 초미세 먼지를 제거할 수 있고 이에 더하여 방음 터널 내부에 균일한 휘도를 갖는 광을 제공하여 차량 운행 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 챔버 유닛 및 광촉매 유닛의 일부를 발췌 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 제1 챔버가 주름 부재에 의하여 상호 연결된 것을 도시한 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 제2 챔버 유닛을 발췌 도시한 측면도이다.
도 6은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 7은 도 2의 'B' 부분 확대도이다.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 특허에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 특허에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한 본 특허에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1의 챔버 유닛 및 광촉매 유닛의 일부를 발췌 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널(500)은 베이스 구조물(100), 챔버 유닛(200) 및 광촉매 유닛(300)을 포함한다. 이에 더하여 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널(500)은 라인 조명 유닛(400)을 더 포함할 수 있다.
베이스 구조물(100)은 제1 빔(110), 제2 빔(120) 및 제3 빔(130)을 포함한다.
제1 빔(110)은 I형 빔 또는 H형 빔을 포함하며, 제1 빔(110)은 도로의 일측에 복수개가 지면에 대하여 세워지게 배치된다.
제2 빔(120)은 I형 빔 또는 H형 빔을 포함하며, 제2 빔(120)은 제1 빔(110)과 마주하게 도로의 타측에 복수개가 지면에 대하여 세워지게 배치된다.
제3 빔(130)은 I형 빔 또는 H형 빔을 포함하며, 제3 빔(130)의 양쪽 단부는 각각의 제1 빔(110)의 상단 및 각각의 제2 빔(120)의 상단에 각각 지면과 나란한 방향으로 결합된다.
이에 더하여 베이스 구조물(100)은 지면과 나란하게 배치되며 인접한 제1 빔(110)들 및 인접한 제2 빔(120)들을 상호 연결하는 연결빔(미도시)을 더 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 빔(110,120,130)들에 의하여 형성된 베이스 구조물(100)은 후술될 챔버 유닛(200)을 지지하는 프레임으로서 역할한다.
도 3은 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 제1 챔버가 주름 부재에 의하여 상호 연결된 것을 도시한 측면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 챔버 유닛(200)은 베이스 구조물(100)에 결합되며 차량의 통행에 의하여 발생되는 기류에 포함된 초미세먼지를 제거 및 차량의 통행에 의하여 발생된 소음을 제거한다.
챔버 유닛(200)은 지면과 나란하게 배치되며, 복수개의 챔버 유닛(200)들은 베이스 구조물(100)의 제1 빔(110)을 따라서 복수개가 상호 접촉되게 층층이 결합된다. 또한 챔버 유닛(200)은 베이스 구조물(100)의 제2 빔(120)을 따라서 복수개가 상호 접촉되게 층층이 결합되고, 챔버 유닛(200)은 베이스 구조물(100)의 제3 빔(130)을 따라 상호 접촉되게 나란하게 결합된다.
본 발명의 일실시예에서 복수개의 챔버 유닛(200)은 베이스 구조물(100)의 내측면을 감싸는 형태로 배치된다.
복수개의 챔버 유닛(200)이 베이스 구조물(100)의 내측면을 감싼 상태에서 우천 또는 눈에 의하여 발생된 물이 도로를 통행하는 차량으로 낙하하는 것을 방지하기 위해서 상호 접촉되게 배치된 챔버 유닛(200)들이 상호 접촉된 경계에는 투명한 방수 부재(미도시)가 도포 또는 배치될 수 있다.
또한, 동계에 챔버 유닛(200)에 물이 얼거나 눈이 과도하게 쌓여 챔버 유닛(200)의 파손 또는 붕괴가 발생되지 않도록 챔버 유닛(200)의 표면에는 챔버 유닛(200)의 길일 방향을 다라 전기에너지를 열에너지로 변환하여 얼음 또는 눈을 녹이는 열선(미도시)이 배치될 수 있다.
챔버 유닛(200)은 베이스 구조물(100)에 결합되며 양단이 개구된 기둥 형상을 갖는다. 챔버 유닛(200)에는 차량의 통행에 의하여 형성된 기류가 도입되는 개구부(212) 및 개구부(212) 주변에 배치되어 소음 및 초미세먼지가 도입되는 유도 부재(214)를 포함한다.
챔버 유닛(200)은 제1 챔버 유닛(210) 및 제2 챔버 유닛(220)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에서는 제1 챔버 유닛(210) 및 제2 챔버 유닛(220)을 이용하여 공명 효과를 이용한 소음 저감 기능, 광촉매를 이용한 초미세먼지 제거 및 조명을 도입하여 차량 통행 안전성을 향상시킬 수 있다.
제1 챔버 유닛(210)은 제1 챔버(211), 개구부(212) 및 유도 부재(214)를 포하한다.
제1 챔버(211)는 양쪽 단부가 각각 개구되고 속이 빈 중공을 갖는 기둥 형상으로 형성된다. 제1 챔버(211)의 전체 길이는 베이스 구조물(100)의 전체 길이와 대응하는 길이로 형성될 수 있다. 제1 챔버(211)는 사출 등의 방법으로 형성되거나 적어도 2개로 분할된 부품을 조립하여 형성될 수 있다.
이와 다르게 제1 챔버(211)의 길이를 베이스 구조물(100)의 전체 길이보다 짧게 형성하는 대신 복수개의 제1 챔버(211)들을 상호 직렬 형태로 배치하고, 제1 챔버(211)들 사이를 도 4에 도시된 바와 같이 주름 부재(216)로 연결하여 복수개의 제1 챔버(211)들의 전체 길이가 베이스 구조물(100)의 전체 길이와 동일하게 형성하여도 무방하다.
이와 같이 주름 부재(216)에 의하여 제1 챔버(211)들을 상호 연결할 경우, 제1 챔버(211)를 제작하기 용이하고, 제1 챔버(211)들 중 일부가 파손될 경우 국부적인 파손된 제1 챔버(211)를 교체할 수 있다. 특히 도로의 형상에 대응하여 제1 챔버(211)의 방향을 가변시킬 수 있음은 물론 주름 부재(216)를 이용하여 제1 챔버(211)들 사이의 길이를 조절하여 복수개의 제1 챔버(211)들의 전체 길이가 베이스 구조물(100)의 전체 길이와 대응하도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 챔버(211)는 태양광 및 자외선이 입사될 수 있는 투명한 합성수지 소재로 제작될 수 있다.
투명한 제1 챔버(211)는, 예를 들어, 중공을 갖는 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 이와 다르게 제1 챔버(211)는 사각 기둥 대신 원기둥 형상 또는 타원 기둥 형상, 삼각 기둥 형상 및 다각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
투명한 제1 챔버(211)는 개구부(212) 및 유도 부재(214)를 포함한다.
제1 챔버(211)의 개방된 일측 단부를 통해서 공기 및 소음이 제1 챔버(211)의 내부로 유입될 수 있지만, 도로에서 고속으로 통행하는 차량에 의하여 형성된 소음 및 초미세먼지가 혼합된 기류는 제1 챔버(211)에 형성된 개구부(212)를 통해 제1 챔버(211)의 내부로 유입된다.
개구부(212)는 제1 챔버(211)를 관통하여 형성되며 개구부(212)는 초미세먼지의 농도가 높은 도로쪽을 향하게 형성된다. 개구부(212)는 제1 챔버(211)에 1개 또는 일정 간격으로 적어도 2개가 직렬 형태, 사선 형태 또는 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
유도 부재(214)는 개구부(212)를 통해 제1 챔버(211)의 내부로 소음 및 초미세먼지가 포함된 공기가 보다 원활하게 유입될 수 있도록 하기 위해 개구부(212)의 주변에 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 개구부(212)의 형태 및 개구부(212)의 사이즈는 제1 챔버(211) 및 후술될 제2 챔버 유닛(220)의 제2 챔버(222)에 의하여 형성된 공간의 부피에 대하여 공명 효과를 유발하여 소음을 제거할 수 있는 사이즈로 형성된다.
개구부(212)를 통해 제1 챔버(211)로 유입된 소음은 제1 챔버(211) 및 제2 챔버(222)에 의하여 형성된 공간에서 공명 효과에 의하여 소음이 제거된다.
도 5는 도 2에 도시된 제2 챔버 유닛을 발췌 도시한 측면도이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제2 챔버 유닛(220)은 제1 챔버 유닛(210)의 중공에 배치된다. 바람직하게 제2 챔버 유닛(220)은 제1 챔버 유닛(210)의 내부의 중앙부에 배치될 수 있다.
제2 챔버 유닛(220)은 제2 챔버(222) 및 지지 부재(224)를 포함한다.
제2 챔버(222)는 양단이 개구된 중공을 갖는 기둥 형상으로 형성되며, 제2 챔버(222)는 제1 챔버(211)와 실질적으로 동일한 길이로 형성될 수 있다. 제2 챔버(221)는 사출 등의 방법으로 형성되거나 적어도 2개로 분할된 부품을 조립하여 형성될 수 있다.
제2 챔버(222)는 사각 기둥 형상, 원 기둥 형상, 삼각 기둥 형상, 타원 기둥 형상 및 다각 기둥 형상 등으로 제작될 수 있다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 제1 챔버(211) 및 제2 챔버(222)가 각각 사각 기둥 형상을 갖는 것으로 설명 및 도시되었지만 제1 챔버(211) 및 제2 챔버(222)는 서로 다른 기둥 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1 챔버(211)는 사각 기둥 형상으로 제작되고, 제2 챔버(222)는 원 기둥 형상으로 제작될 수 있다.
제2 챔버(222)는 태양광 및 자외선이 투과되는 투명한 합성수지 소재로 제작될 수 있다.
제1 챔버(211)와 마찬가지로 복수개의 제2 챔버(222)들은 길이가 신축되는 주름 부재(226)에 의하여 상호 연결될 수 있고, 이로 인해 제2 챔버(222)는 제1 챔버(211)와 마찬가지로 도로의 굴곡에 대응하여 자유롭게 형상이 변형될 수 있다.
지지 부재(224)는 막대 형상으로 형성되며, 지지 부재(224)는 제2 챔버(222)를 관통한다. 즉, 지지 부재(224)의 일측 단부는 제2 챔버(222)의 내측에 배치되고, 지지 부재(224)의 일측 단부와 대향하는 타측 단부는 제2 챔버(222)의 외측에 배치된다.
지지 부재(224)의 타측 단부는 제1 챔버(211)의 내측면에 접촉된다.
지지 부재(224)는 제2 챔버(222)의 외측면이 제1 챔버(211)의 내측면으로부터 이격되도록 함은 물론 제2 챔버(222)가 제1 챔버(211)의 중앙부에 배치될 수 있도록 한다.
도 6은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 2, 도 3 및 도 6을 참조하면, 광촉매 유닛(300)은 태양광에 포함된 자외선을 이용하여 제1 및 제2 챔버(211,222)들로 유입된 초미세먼지를 제거한다.
광촉매 유닛(300)은 제1 광촉매 유닛(310) 및 제2 광촉매 유닛(320)을 포함한다.
제1 광촉매 유닛(310)은 제1 챔버(211) 및 제2 챔버(222) 사이의 공간에 배치되며, 넓은 표면적을 갖는 그물망 형상 또는 격자 구조를 갖는 제1 메쉬 부재(312) 및 제1 광촉매(314)를 포함한다. 이에 더하여 제1 광촉매 유닛(310)은 광 산란 부재(316)를 더 포함할 수 있다.
격자 구조를 갖는 제1 메쉬 부재(312)는 제1 및 제2 챔버(211,222) 사이의 공간을 따라 형성되며 제1 메쉬 부재(312)의 양쪽 단부는 상호 결합되어 통 형상으로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 한정된 공간인 제1 및 제2 챔버(211,222) 사이에 배치된 제1 메쉬 부재(312)의 표면적을 보다 증가시키기 위해 제1 메쉬 부재(312)는 웨이브 형태로 가공 되거나 주름관 형태로 가공될 수 있다.
제1 메쉬 부재(312)는 자외선에 의하여 부식 또는 손상되지 않는 합성수지 소재 또는 금속 소재로 제작될 수 있다.
제1 광촉매(314)는 바인더 등을 매개로 제1 메쉬 부재(312)의 표면에 부착될 수 있다. 제1 광촉매(314)는 자외선에 의하여 여기되어 초미세먼지 등을 제거하는 다양한 광촉매 물질을 포함할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서 제1 광촉매(314)는, 예를 들어, 이산화티탄을 포함할 수 있다.
한편, 제1 메쉬 부재(312)에는 광 산란 부재(316)을 더 포함할 수 있는데, 광 산란 부재(316)는 제1 메쉬 부재(312)에 도달한 태양광 및 자외선이 광 산란 부재(316)에 의하여 산란되도록 하여 자외선 및 태양광이 제1 광촉매(314) 등에 보다 효율적으로 도달되도록 한다.
제1 메쉬 부재(312)는 제2 챔버 유닛(320)의 지지 부재(224)를 매개로 제1 및 제2 챔버(211,222)들 사이에 고정될 수 있다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 제1 메쉬 부재(312)가 1겹으로 제1 및 제2 챔버(211,222)들 사이에 배치된 것이 도시 및 설명되고 있지만 이와 다르게 제1 메쉬 부재(312)는 적어도 2겹이 제1 및 제2 챔버(211,222)들 사이에 배치될 수 있다.
도 7은 도 2의 'B' 부분 확대도이다.
도 2, 도 3 및 도 7을 참조하면, 제2 광촉매 유닛(320)은 제2 챔버(221)의 내부에 배치되며, 제2 광촉매 유닛(320)은 넓은 표면적을 갖는 그물망 형상 또는 격자 구조를 갖는 제2 메쉬 부재(322) 및 제2 광촉매(324)를 포함한다. 이에 더하여 제2 광촉매 유닛(320)는 광 산란 부재(326)를 더 포함할 수 있다.
격자 구조를 갖는 제2 메쉬 부재(322)는 제2 챔버(222)의 내측면을 따라 형성되며 제2 메쉬 부재(322)의 양쪽 단부는 상호 결합되어 통 형상으로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 한정된 공간인 제2 챔버(222) 사이에 배치된 제2 메쉬 부재(322)의 표면적을 보다 증가시키기 위해 제2 메쉬 부재(322)는 웨이브 형태로 가공 되거나 주름관 형태로 가공될 수 있다.
제2 메쉬 부재(322)는 자외선에 의하여 부식 또는 손상되지 않는 합성수지 소재 또는 금속 소재로 제작될 수 있다.
제2 광촉매(324)는 바인더 등을 매개로 제2 메쉬 부재(322)의 표면에 부착될 수 있다. 제2 광촉매(324)는 자외선에 의하여 여기되어 초미세먼지 등을 제거하는 다양한 광촉매 물질을 포함할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서 제2 광촉매(324)는, 예를 들어, 이산화티탄을 포함할 수 있고, 제2 광촉매(324)는 제1 광촉매(314)와 다른 광촉매 물질을 포함할 수 있다.
한편, 제2 메쉬 부재(322)에는 광 산란 부재(326)을 더 포함할 수 있는데, 광 산란 부재(326)는 제2 메쉬 부재(322)에 도달한 태양광 및 자외선이 광 산란 부재(326)에 의하여 산란되도록 하여 자외선 및 태양광이 제2 광촉매(324) 등에 보다 효율적으로 도달되도록 한다.
제2 메쉬 부재(322)는 제2 챔버 유닛(320)의 지지 부재(224)를 매개로 제2 챔버(222)들 사이에 고정될 수 있는데, 제2 메쉬 부재(322)는 제2 챔버(222)의 내측에 배치된 지지 부재(224)의 단부에 결합된다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 제2 메쉬 부재(322)가 1겹으로 제2 챔버(222)의 내부에 배치된 것이 도시 및 설명되고 있지만 이와 다르게 제2 메쉬 부재(322)는 적어도 2겹이 제2 챔버(222)의 내부 공간에 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널(500)은 라인 조명 유닛(400)을 더 포함한다. 라인 조명 유닛(400)은 야간에 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널(500)을 통과하는 차량이 챔버 유닛(200)과 충돌하는 것을 방지하고, 차량의 운전자가 현재 위치 및 차량의 속력을 즉각적으로 알 수 있도록 한다.
라인 조명 유닛(400)은 라인 조명(410) 및 센서 유닛(420)을 포함한다.
라인 조명(410)은 긴 막대 형상으로 형성되며, 라인 조명(410)은, 예를 들어, 긴 길이로 제작이 가능한 네온 조명 등을 포함할 수 있다.
라인 조명(410)은 제1 챔버(211)의 길이와 대응하는 길이로 형성될 수 있다.
라인 조명(410)으로부터는 사용자가 인식할수 있는 가시광선을 발생한다.
센서 유닛(420)은 차량이 근접하면 차량을 인식하여 센싱 신호를 생성하며, 센서 유닛(420)은, 예를 들어, 근접 센서 또는 광센서를 포함할 수 있다.
센서 유닛(420)은 제1 챔버(211)마다 형성되며, 센서 유닛(420)은 차량이 센서 유닛(420)을 통과하면 차량을 인식하여 센싱 신호를 생성한다.
따라서 야간에 차량이 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널(500)을 진입하면 센서 유닛(420)은 차량을 인식하고, 차량보다 앞쪽에 배치된 라인 조명(410)에 전원이 제공되어 차량의 앞쪽에 라인 조명(410)으로 가시광선을 제공하여 차량이 안전하게 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널(500)을 통과할 수 있도록 한다.
한편, 차량의 속도가 높을수록 센서 유닛(420)에 의한 차량 센싱 간격이 짧아지는데 이를 이용하여 차량의 속도가 지정된 속도보다 빠를 경우 차량의 앞쪽에 배치된 라인 조명(410)을 단속적으로 점등시킴으로써 사용자에게 차량의 속도가 빠름을 인식시켜 차량 운전자가 안전하게 운행할 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 통행하는 차량에 의하여 발생된 소음은 공명 효과를 이용하여 제거하고, 차량에서 발생된 초미세먼지는 광촉매 효과를 이용하여 제거함으로써 소음 및 초미세먼지를 저감할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
100...베이스 구조물 200...챔버 유닛
300...광촉매 유닛 400...라인 조명 유닛

Claims (7)

  1. 도로의 양측에 배치된 제1 빔 및 제2 빔, 상기 제1 및 제2 빔들의 상단을 연결하는 제3 빔을 포함하는 베이스 구조물;
    상기 베이스 구조물에 결합되며 양단이 개구된 기둥 형상으로 개구부를 갖고 상기 개구부로 소음 및 초미세먼지를 유도하는 유도 부재를 포함하는 챔버 유닛; 및
    상기 챔버 유닛에 내장되는 메쉬 부재 및 상기 메쉬 부재에 부착되어 자외선에 의하여 초미세먼지를 제거하는 광촉매를 갖는 광촉매 유닛을 포함하는 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널.
  2. 도로의 일측에 지면에 대하여 세워지게 배치된 제1 빔, 상기 도로의 타측에 지면에 대하여 세워지게 배치된 제2 빔 및 상기 제1 및 제2 빔들의 상단을 연결하는 제3 빔을 포함하는 베이스 구조물;
    양단이 개구되고 중공을 갖는 기둥 형상으로 지면과 나란하게 상기 베이스 구조물에 결합되며 태양광이 입사되는 투명한 제1 챔버와 상기 제1 챔버에 단속적으로 형성된 복수개의 개구부 및 상기 개구부의 주변에 대응하는 상기 제1 챔버에 형성되어 소음 및 초미세먼지가 혼합된 공기를 상기 제1 챔버 내부로 유도하는 유도 부재를 포함하는 제1 챔버 유닛 및 양단이 개구되고 중공을 갖는 기둥 형상으로 상기 제1 챔버의 내부에 삽입되며 상기 태양광이 유입되는 투명한 제2 챔버 및 상기 제2 챔버를 상기 제1 챔버의 가운데에 지지하는 지지 부재를 포함하는 제2 챔버 유닛을 포함하는 챔버 유닛; 및
    상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버의 사이 공간에 배치되며 격자 구조를 갖는 제1 메쉬 부재와 상기 제1 메쉬 부재에 결합되며 상기 태양광에 포함된 자외선에 의하여 여기되어 초미세 먼지를 제거하는 제1 광촉매를 포함하는 제1 광촉매 유닛 및 상기 제2 챔버의 내부 공간에 배치되며 격자 구조를 갖는 제2 메쉬 부재와 상기 제2 메쉬 부재에 결합되는 제2 광촉매를 포함하는 제2 광촉매 유닛을 포함하는 광촉매 유닛을 포함하는 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광촉매 유닛은 상기 제1 및 제2 메쉬 부재에 부착되어 상기 태양광을 산란시키는 광 산란 부재를 포함하는 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 챔버 유닛의 내부에 배치되며 상기 제2 챔버 유닛의 길이 방향을 따라 라인 형태로 상기 제2 챔버 유닛으로부터 상기 제1 챔버 유닛을 향해 가시광선을 방출하는 라인 조명 및 차량의 위치를 센싱하여 차량의 위치보다 앞쪽에 배치된 라인 조명에 전원을 제공하는 센서 유닛을 포함하는 라인 조명 유닛을 더 포함하는 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 챔버 유닛은 지면과 나란한 방향으로 배치되며, 복수개의 상기 제1 챔버 유닛들은 상호 접촉되게 상기 제1 빔 내지 제3 빔들에 결합되는 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널.
  6. 제5항에 있어서,
    상호 접촉된 상기 제1 챔버 유닛들 사이에는 상기 제1 챔버 유닛들 사이로 물 및 습기가 유입되는 것을 방지하는 투명한 방수 부재가 배치되며,
    상기 제3 빔에 결합된 상기 제1 챔버 유닛들의 외측면에는 상기 제1 챔버 유닛들의 길이 방향으로 따라 열선이 배치된 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 챔버들은 복수개가 직렬 형태로 배치되며, 상기 제1 챔버들 사이에는 상기 도로의 형태에 따라서 상기 제1 챔버의 방향을 변경하는 주름 배관이 연결되고,
    상기 제2 챔버는 복수개가 직렬 형태로 배치되며, 상기 제2 챔버들 사이에는 상기 도로의 형태에 따라서 상기 제2 챔버의 방향을 변경하는 주름 배관이 연결되는 소음 및 초미세먼지 저감 기능을 갖는 방음 터널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2535943B2 (ja) 1987-08-31 1996-09-18 大同特殊鋼株式会社 自動車トンネルの排ガス除塵装置
JP3443041B2 (ja) 1999-08-18 2003-09-02 三菱重工業株式会社 トンネル内の煤塵を除去する電気集塵をする装置
KR20220086766A (ko) 2020-12-16 2022-06-24 (주)경서 공기정화 방음터널

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