R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202121CTAP-C152112-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 재활용 폐기물을 이용한 친환경 흡음 복합 방음벽 개발연구 | |||||
| 총 연구기간 | 2019-04-01 ~ 2021-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 신재철 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
13명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 299,000,000 원 기업 : 99,900,000 원 계 : 398,900,000 원 |
총연구비 | 정부 : 600,000,000 원 기업 : 200,300,000 원 계 : 800,300,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)동성엔지니어링 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 본 연구에서는 폐기물 재활용에 의해 환경오염 감소와 도로소음에서 벗어나 국민의 쾌적한 생활환경 제공이라는 두 가지의 사회적 요구사항을 충족하기 위하여 증가하고 있는 폐기물 중에서 처리가 어려운 폐타이어와 폐섬유를 이용한 친환경 흡음 복합 방음벽인 EAR(Eco-Absorption-Recycle) 방음벽을 개발하고자 한다. 흡음능력이 뛰어난 다공성 재료인 폐타이어를 재활용하여 흡음 및 차음 효과가 우수한 방음판을 개발하고, 이를 방음벽에 적용함으로써 차음효과만 있는 기존 방음벽 대비 우수한 소음저감 효과를 기대할 수 있을 것이다. 또한 EAR 방음벽은 단순 방음벽이 아니라 주변 환경조건 변경에 따라 필요시 간단한 추가공정을 통해 방음터널로 확대 적용 가능한 기술로써 변경 설계 및 시공비용 절감 뿐 만 아니라 폐기물 재활용을 통한 재료비 절감으로 경제성이 우수할 것으로 판단되며, 폐기물을 재활용한 방음판 개발로 증가하고 있는 폐기물의 재활용률 향상으로 다양한 폐기물 재활용 방안 제시 및 구조적으로 기존 방음벽과 다른 메커니즘의 방음벽 개발로 시장성이 우수할 것으로 사료된다. [최종목표] 본 연구에서는 폐타이어와 폐섬유를 이용하여 방음벽 적용구간의 주변 환경변화에 따라 필요 시 간단한 추가공정을 통해 방음터널로 변경이 가능한 친환경 흡음 복합 방음벽을 개발하고자 한다. 방음벽에는 차음형 방음판, 흡음형 방음판 그리고 투명 방음판이 복합 적용된다. 차음형 방음판은 폐타이어를 이용하여 타원형의 홈이 들어간 형태의 케이스와 내부를 폐섬유로 충진한 형태로 개발하고, 흡음형 방음판은 폐타이어를 이용하여 흡음효과를 향상시킨 방음판을 개발하고자 한다. 그리고 운전자의 시야 개방감과 안전성 확보를 위해 차음형 방음판과 흡음형 방음판 사이 투명 방음판을 적용하고자 한다. [연구내용 및 범위] ● 기초 문헌조사 ● 폐타이어를 이용한 흡음형 방음판 개발 ● 폐타이어와 폐섬유를 이용한 차음형 방음판 개발 ● 방음터널과 상호호환 가능한 방음벽 구조 개발 ● 시작품 제작 및 구조성능 시험 ● 실용화 및 사업화 ○ 본 연구에서는 사회적으로 문제가 되고 있는 폐기물 재활용과 교통소음 저감 대책방안 마련을 위해 폐타이어와 폐섬유를 활용하여 경제적이고 친환경적인 EAR 방음벽을 개발하고자 한다. ● EAR 방음벽은 단순 방음벽이 아닌 주변 환경변화와 필요에 따라 방음벽을 철거하고 방음터널을 새로 시공하는 것이 아닌 간단한 추가 공정을 통해 방음터널로 확대적용이 가능하므로 도로 주변 소음으로 인한 민원발생에 적극적 대응이 가능한 방음벽 기술을 개발하고자 한다. ● 고무는 탄성과 내구성 그리고 구조적 강도가 우수할 뿐만 아니라 흡음능력이 뛰어난 다공성 재료이며, 선행연구(한경아,2012)에 따르면 폐타이어를 사용한 고무 방음재의 우수한 흡음률을 확인하였으므로 본 연구에서는 폐기물 중 폐타이어를 이용하여 방음벽에 사용되는 흡음형 방음판과 차음형 방음판 케이스를 개발하고자 한다. 또한 각 방음판의 흡음 및 차음성능이 우수한 형상을 개발함으로써 폐타이어 재료에 의한 소음저감 효과뿐만 아니라 방음판 형상에 의한 소음저감 효과를 기대할 수 있는 방음판을 개발하여 방음벽에 적용하고자 한다. ● 차음형 방음판 케이스 내부는 폐섬유를 충진 하고자 한다. 사용되는 폐섬유는 고품질을 요구하지 않는 압축된 섬유로써 재활용하기 위해 세탁, 소재별 분리 등 공정이 필요 없어 간편하고 환경적으로도 안전한 재활용 방안이다. ● 방음벽에는 흡음형 방음판, 차음형 방음판과 투명 방음판이 교차 적용되는데 이는 방음판 만으로 이루어진 방음벽 대비 운전자의 시야 개방감과 안전성 그리고 미관성을 확보할 수 있으며, 향후 방음터널로 확대 적용 시 투명 방음판을 통해 햇빛이 투과되므로 내부 전등과 같은 전기시설을 별도로 추가 설치할 필요가 없다. 또한 각 방음판과 투명 방음판이 교차 적용하여 흡음효과를 극대화하여 소음공명 최소화를 통해 운전자의 안전성을 향상시킬 수 있다. (1) 핵심성과명1 : 폐타이어를 이용한 흡음형 방음판 개발 ○ 기초문헌조사 ○ 흡음형 방음판 재료개발 실험 ○ 흡음형 방음판 음향해석 시뮬레이션 ○ 흡음형 방음판 최적안 방안 도출 ○ 시작품 제작 ○ 흡음형 방음판 성능평가 (2) 핵심성과명2 : 폐타이어와 폐섬유를 이용한 차음형 방음판 개발 ○ 기초문헌조사 ○ 차음형 방음판 재료개발 실험 ○ 차음형 방음판 내 폐섬유 충진방안 ○ 차음형 방음판 음향해석 시뮬레이션 ○ 차음형 방음판 최적안 방안 도출 ○ 시작품 제작 ○ 차음형 방음판 성능평가 (3) 핵심성과명3 : 방음터널과 상호호환 가능한 방음벽 구조개발 ○ 기초문헌조사 ○ 방음터널과 상호호환 가능한 방음벽 구조개발 ○ 방음터널과 상호호환 가능한 방음벽 시작품 제작 (4) 핵심성과명4 : 실용화 및 사업화 ○ 경제성 분석 및 시장성 분석 ○ 원가분석 ○ 현장적용 ○ 건설 신기술 및 환경신기술 ○ 시공 및 유지관리 가이드라인 ○ 기술실시계약 |
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| 색인어 | 한글 | 폐타이어 | 폐섬유 | 흡음방음판 | 차음방음판 | 방음터널 |
| 영문 | waste tire | waste fiber | absorption sound proof board | insulation sound proof | sound proof tunnel | |
| 최종보고서 | 최종보고서((주)동성엔지니어링-신재철).pdf | |||||