주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기

  • home
과제현황 목록

과제기본정보

재활용 폐기물을 이용한 친환경 흡음 복합 방음벽 개발연구2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 20CTAP-C152112-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 건설 환경설비 기술 | 시설물 소음진동 제어 관리기술 적용분야 기타 산업
2순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 친환경 재생건설재료 실용화대상여부 실용화
3순위 건설 교통 | 건설 환경설비 기술 | 친환경 토목시설물 설계 시공 관리기술 과제유형 개발
과제명 재활용 폐기물을 이용한 친환경 흡음 복합 방음벽 개발연구
주관연구기관 (주)동성엔지니어링
총괄연구 책임자 성명 신재철
소속 (주)동성엔지니어링 직위 부사장
기관 대표번호 02-2041-8500 FAX 02-449-0585
총 연구기간 2019-04-01 ~ 2021-12-31
당해연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 167,000,000 5,690,000 49,990,000 55,680,000 222,680,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 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
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 . 2차 연도
① 개발 목표
- 주관연구기관(㈜동성엔지니어링):
● 폐타이어를 이용한 흡차음형 방음판 개발
● 방음터널과 상호호환 가능한 방음벽 구조개발

- 공동연구기관(㈜건설표준시험원):
● 폐타이어를 이용한 흡차음형 방음판 개발

- 참여기업(㈜GI건설):
● 폐타이어를 이용한 흡차음형 방음판 개발

- 기초문헌조사
- 폐타이어를 이용한 흡음형 방음판 개발
- 폐타이어와 폐섬유를 이용한 차음형 방음판 개발
- 방음터널과 상호호환 가능한 방음벽 구조개발

- 기초문헌조사
- 폐타이어를 이용한 흡음형 방음판 개발
- 폐타이어와 폐섬유를 이용한 차음형 방음판 개발
연구성과 기술적 기대성과 ● 폐타이어 및 폐섬유를 이용한 차음형 방음판과 폐타이어를 이용한 흡음형 방음판 개발흡음형 방음판은 폐타이어를 이용한 방음판으로 재료실험과 음향해석 시뮬레이션 및 흡음성능 평가 실험을 통해 최적개선 형상 도출을 하여 흡음성능이 우수한 방음판을 개발하고자 한다. 차음형 방음판은 폐타이어와 폐섬유를 이용한 방음판으로 재료실험과 음향해석 시뮬레이션 및 차음성능 평가 실험을 통해 최적개선 형상 도출을 하여 차음성능이 우수한 방음판을 개발하고 방음벽에 적용하고자 한다. 이는 기존에 적용되고 있는 방음판과는 확연히 다른 형상의 방음판으로 차음형 방음판은 타원형의 홈이 들어간 형상의 방음판 케이스를 개발하고, 흡음형 방음판은 연구 및 검토를 통해 소음저감 효과가 우수한 형상을 개발하여 도로에서 발생하는 소음을 다양한 각도로 굴절시키고, 소음공명현상을 방지함으로써 기존 방음벽 대비 높은 소음저감 효과를 기대할 수 있다.
● 추가 공정을 통해 방음벽과 상호호환 가능한 방음터널 구조 개발본 연구에서 개발하고자 하는 방음벽은 주변 환경에 따라 방음터널로 상호 호환이 가능하여 도로 주변 소음으로 인한 민원발생에 적극적 대응이 가능한 방음벽 기술로 국민에게 쾌적한 생활환경 제공이 가능할 것으로 기대된다. 방음벽 설치 후, 필요에 따라 방음벽을 철거하고 새로 방음터널을 시공하는 것이 아닌 간단한 추가공정을 통해 방음터널로 확대 적용 가능한 기술로 방음벽 기술력 발전을 이끌어갈 수 있을 것으로 기대되며, 선진기술 선점과 미래 경쟁력 향상을 통해 새로운 글로벌 시장 수출 가능성 또한 기대된다.
사회 경제적 파급효과 ○ 경제적ㆍ산업적 측면
● 폐기물 재활용으로 인한 재료비 절감 및 시공비 절감폐기물을 활용한 EAR 방음벽 개발로 폐기물 처리 비용이 감소 될 뿐만 아니라 폐기물을 이용함으로써 재료비 절감으로 인한 방음벽 시공비 절감 효과를 기대할 수 있다.
● 방음벽과 방음터널이 상호호환 가능한 구조개발로 변경에 대한 설계 및 시공비 절감EAR 방음벽을 방음벽과 방음터널이 상호호환 가능한 구조개발로 향후, 주변 환경 변화에 따라 필요시 방음벽과 방음터널이 상호호환 가능하므로 변경 설계 및 시공비가 절감되어 국가 예산 절감효과를 기대할 수 있다.

○ 사회적 측면
● 폐기물의 재활용률 향상폐기물의 발생량은 매년 증가하고 있으나 이에 대한 재활용 방안은 매우 미비한 실정이다. 본 연구에서는 환경오염의 주범이 되는 폐기물 중 폐타이어와 폐섬유를 재활용함으로써 폐기물의 재활용률을 향상시키고, 국가 환경 보호에 앞장서고자 한다.
● 소음민원에 적극대응 가능한 기술로 국민에게 쾌적한 생활환경 제공본 연구에서 개발하고자 하는 EAR 방음벽은 폐기물 중 흡음능력이 우수한 고무 성질의 폐타이어를 이용하여 흡음형 방음판과 차음형 방음판 케이스를 제작하여 소음공명현상을 방지하고 소음저감 효과가 우수한 구조를 개발하여 도로에서 발생하는 소음을 다양한 각도로 굴절시키고, 우수한 소음저감 효과를 기대할 수 있다. 또한, 방음벽과 방음터널이 상호 호환되는 기술개발로 방음벽으로 적용하였으나 지속적인 소음민원 발생 시 방음터널로 확대 적용이 가능하여 소음민원에 적극 대응 가능한 기술로 도로소음을 저감시켜 국민에게 쾌적한 생활환경을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
활용방안 ○ 본 연구에서는 폐기물을 이용하여 차음형 방음판과 흡음형 방음판을 개발하고, 방음벽과 방음터널이 상호 호환되는 EAR 방음벽을 개발하고자 한다. EAR 방음벽에는 흡음형 방음판, 차음형 방음판과 투명 방음판을 복합 적용하여 기존 방음벽 대비 소음저감 효과가 우수 할 것으로 판단된다. 또한 주변 환경 변화에 따라 필요 시 추가 공정을 통해 방음터널로 확대 적용 가능한 방음벽을 개발함으로써 경제적이고 효율적인 방음벽 기술로 국민에게 쾌적한 생활환경 제공이 가능할 것으로 기대된다.

○ 폐기물을 이용한 흡음형 방음판과 차음형 방음판은 흡음효과가 우수한 고무성질을 가진 폐타이어를 이용한 것으로 재료에 의한 소음저감 효과뿐만 아니라 성능평가 시험을 통해 소음저감 효과가 우수한 최적개선 형상을 도출하여 방음판 형상에 의한 소음저감 효과 또한 기대할 수 있으므로, 교통량이 많아 소음공해에 시달리는 도로주변 고층 주택단지에 활용 시 현재의 소음저감 뿐만 아니라 향후 교통량 증가 및 차량 고속화에 따른 소음민원 증가 시 적극적인 대책마련이 될 수 있다.

○ 폐기물을 이용한 흡음형 방음판과 차음형 방음판은 소음저감 효과가 우수하도록 재료와 외부 형상을 개발한 것으로 사용자의 요구에 따라 향후, 도로 주변 방음벽 뿐 만 아니라 실내·외 방음시설의 방음판으로도 적용 가능할 것으로 판단된다.

○ 폐기물을 이용한 방음벽 개발로 친환경적일 뿐만 아니라 재료비 절감에 따른 시공비 절감 효과를 기대할 수 있으며, 방음벽과 방음터널이 상호 호환되는 EAR 방음벽 개발로 지자체의 예산에 따라 초기에는 방음벽으로 설치하였으나, 향후 증가하는 교통량으로 인한 소음민원 증가 시 최소한의 추가 비용을 통해 방음터널로 확대 적용할 수 있는 적극적이고, 능동적인 방음시설 계획수립이 가능한 기술이다.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 폐타이어 폐섬유 흡음방음판 차음방음판 방음터널
영문 waste tire waste fiber absorption sound proof board insulation sound proof sound proof tunnel
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 최종보고서((주)동성엔지니어링-신재철).pdf   다운로드
  • 담당자가 없습니다.