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초록
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방음패널의 차음특성은 재료의 면밀도와 소음의 주파수와 높은 상관관계가 있으므로 방음패널의 두께 및 재료의 선택에 있어 실제 도로소음의 특성을 반영하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 재료의 경량 및 시공측면에서 수요가 증가하고 있는 플라스틱 소재 중 방음패널로 활용 가능한 소재를 선정하여 도로교통 소음의 주파수에 따른 차음특성을 평가하였다. 대상 패널은 물리적 특성을 조사하여 효율성 및 경제성 평가를 통해 polypropylene (PP)과 high-density polyethylene (HDPE)를 선정하였고 현재 방음패널의 재료로 사용되고 있는 polycarbonate (PC)와 polymethyl methacrylate (PMMA)와의 재료 및 두께에 따른 차음특성을 비교하였다. 그 결과 방음패널의 차음특성은 재료의 면밀도에 비례하여 PC, PMMA, HDPE, 그리고 PP순으로 높은 투과손실치를 나타내었다. 두께별 차음특성의 경우, 방음패널 두께에 비례하여 투과손실이 증가하나 일치효과로 인해 투과손실이 감소하는 주파수가 낮아짐을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 저감하고자 하는 소음의 주파수대역을 먼저 파악하고 방음패널의 재질과 두께에 따른 주파수별 차음특성을 파악하여 적용한다면 효과적으로 소음을 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

It is widely known that the sound insulation of soundproof panel is highly correlated to two factors, surface density of material and the frequency of noise. Accordingly, the character of traffic noise released in actual situation is important requisite for determining thickness to determine surface...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 반면 PP와 HDPE는 물성특성 및 비용측면에서 PC 및 PMMA와 비슷한 것으로 조사되었다. 따라서 PP와 HDPE를 선정하고 이 두 재료의 차음특성은 현재 방음패널의 재료로 사용되고 있는 PC, PMMA의 차음특성과 비교하여 기존 재료들 대비 방음패널로의 활용성을 평가하였다.
  • 도로교통소음의 90%는 250 Hz~4 kHz 범위에 포함되므로,6) 해당 주파수 영역의 차음성능이 우수한 방음패널을 선정해야 한다. 따라서 본 연구에서는 현재 통용되고 있는 PC와 PMMA의 차음특성을 실험적으로 평가하여 도로소음의 주파수 특성과 비교하고, 그 외에 방음패널로 활용이 가능한 플라스틱 소재의 물리적 특성을 조사하여 효율성 및 경제성이 상대적으로 우수한 소재를 선정한 후 실험을 통해 차음특성을 비교 평가하였다. 이와 같은 플라스틱 소재별 방음패널의 두께 및 도로소음 주파수에 초점을 맞춘 차음특성 분석 결과는 향후 방음벽 설계시 사용될 수 있는 기초자료가 되도록 하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 플라스틱 계열 방음패널로 활용 가능한 소재를 조사하여 PP와 HDPE를 선정하고 현재 방음패널의 재료로 사용되고 있는 PC, PMMA와의 차음특성을 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 재료별 차음특성의 경우, 4개 재료 중 현재 방음패널의 재료로 사용되고 있는 PC의 투과손실치가 가장 높았으며 그 뒤로 PMMA > HDPE > PP순으로 높은 투과손실치를 나타내었고 이는 재료의 면밀도와 비례하는 것을 확인하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 현재 통용되고 있는 PC와 PMMA의 차음특성을 실험적으로 평가하여 도로소음의 주파수 특성과 비교하고, 그 외에 방음패널로 활용이 가능한 플라스틱 소재의 물리적 특성을 조사하여 효율성 및 경제성이 상대적으로 우수한 소재를 선정한 후 실험을 통해 차음특성을 비교 평가하였다. 이와 같은 플라스틱 소재별 방음패널의 두께 및 도로소음 주파수에 초점을 맞춘 차음특성 분석 결과는 향후 방음벽 설계시 사용될 수 있는 기초자료가 되도록 하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
플라스틱 방음패널이 수요가 늘어나고 있는 이유는? 방음벽은 도로소음 저감을 위해 가장 보편적으로 사용되는 방법 중의 하나로 방음패널을 구성하는 재질에 따라 금속재, 콘크리트, 목재, 유리, 플라스틱 방음벽 등으로 구분할 수 있다. 특히 플라스틱 재료를 사용한 방음패널의 경우 같은 두께의 유리보다 경량이고 시공이 용이하며 유연한 특성으로 가공이 쉽다는 장점 때문에 그 수요가 증가하고 있다.4) 현재 많이 사용되고 있는 플라스틱 방음패널의 재료로는 폴리머계인 polycarbonate (PC)와 polymethyl methacrylate (PMMA)가 있다.
우리나라의 현행 도로변 실외 소음기준의 문제점은? 7%가 도로교통소음에 노출되어있어 지속적인 민원이 발생함에 따라 국민권익위원회에서는 도로교통 소음 피해 민원 대책을 수립한바 있다.2) 특히 이러한 도로소음 피해는 야간에 더 증가하는 것으로 조사되었으며 ‘환경정책기본법’에서 정하고 있는 우리나라의 현행 도로변 실외 소음기준(주거지역 기준으로 주간: 65 dB(A), 야간: 55 dB(A))은 WHO의 소음권고안(주거지역의 실외기준으로 35 dB(A)) 보다 높은 기준을 적용하고 있어 국민건강의 피해가 우려된다. WHO에서 제시하고 있는 환경별 소음수준과 인체건강 관련 가이드라인에 따르면 55 dB(A)의 소음은 인체에 심각한 스트레스를 야기할 수 있으며 30 dB(A)의 소음은 불면증을 유발한다고 언급되어 있다.
도로소음 차단을 위한 방음 패널 선정시 유의할 점은? 방음패널의 차음특성은 재료의 면밀도 및 소음의 주파수와 높은 상관관계가 있으므로5) 방음패널의 두께 및 재료의 선택에 있어서 실제 도로소음의 특성을 반영하는 것은 매우 중요하다. 도로교통소음의 90%는 250 Hz~4 kHz 범위에 포함되므로,6) 해당 주파수 영역의 차음성능이 우수한 방음패널을 선정해야 한다. 따라서 본 연구에서는 현재 통용되고 있는 PC와 PMMA의 차음특성을 실험적으로 평가하여 도로소음의 주파수 특성과 비교하고, 그 외에 방음패널로 활용이 가능한 플라스틱 소재의 물리적 특성을 조사하여 효율성 및 경제성이 상대적으로 우수한 소재를 선정한 후 실험을 통해 차음특성을 비교 평가하였다.
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참고문헌 (9)

  1. CE Delft, Traffic noise reduction in Europe(2007). 

  2. ACRC (Anti-Corruption and Civil Rights Commission of Korea), Prevention plan for civil complaint on traffic noise damage(2011). 

  3. WHO, Guidelines for community noise(1999). 

  4. Ministry of Environment/Korea Expressway Corporation, Performance and standard of establish of soundproof system (2009). 

  5. Norton, M. P., "Fundamentals of noise and vibration analysis for engineers," Cambridge University Press, New York, pp. 211-223(1989). 

  6. Kim, C., Chang, T. Kim, D.S. Kim, D.-J. and Chang, S. I., "A study on the test method for noise reduction devices installed on the noise barriers," Transact. KSNVE, 20, 791-796(2010). 

  7. Beranek, L. L. and Ver, Istvan L., "Noise and vibration control engineering," John Wiley, New York, pp. 281-304(1992). 

  8. Mehta, M., Johnson, J. and Rocafort, J., "Architectural acoustics: Principles and design," Prentice-Hall, New Jersey, pp. 90-99(1992). 

  9. KS (Korean Standard), Field measurements of airborne sound insulation of buildings, KS F 2809:3022(2011). 

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