산업현장에서 발생되는 다양한 종류의 폐기물을 이용하여 에코골재를 제조하였다. 에코골재는 폐기물을 분쇄하고 조립성형 후, 로타리 킬른에서 $1125^{\circ}C$/15 min의 조건으로 소성하여 제조되었다. 본 연구진에 의해 제조된 에코골재 K73(Coal bottom ash 70 wt%: Dredged soil 30 wt%)과 K631(Clay 60 wt%: Stone sludge 30 wt%: Spent bleaching clay 10 wt%)을 이용하여 경량 콘크리트 흡음재를 제조하였으며, 비교를 위해 독일에서 수입된 DL(독일산 'L'사 인공경량골재)을 이용한 흡음재 역시 같은 조건으로 제조하였다. 골재의 종류, 물-시멘트비(W/C=20, 25, 30%) 그리고 설계 공극률(20, 25, 30%)의 변화에 따른 흡음특성변화를 관찰하였다. 실험결과, 경량 콘크리트 흡음재의 실제 공극률은 설계 공극률보다 $5{\sim}10%$ 정도 높게 나타났다. 임피던스관을 이용한 흡음재의 흡음계수 측정 결과, K631골재를 이용한 경량 콘크리트 흡음재(W/C=20%, V=25%)가 1000, 3150 Hz에서 각각 0.88의 흡음계수를 나타내었다.
For the purpose of finding out the sound field characteristics in a rectangular cavity, analytical and experimental studies are performed with white noise input. Two-microphone impedance tube method is used to measure the impedances of foamed aluminum. Foamed aluminum is well known metallic porous material which has excellent properties of light weight and high absorbing performance. And predicted impedances of foamed aluminum are compared with measured impedances. The predicted acoustical parameters are applied to the theoretical analysis to predict sound pressure field in the cavity. The measured sound absorption effects are compared with the predicted values for both cases with and without foamed aluminum lining in the cavity of the rectangular enclosure.
In this paper, experimental methods to find acoustic characteristics of acoustically treated air-conditioning duct system are proposed. Existing methods to analyze acoustic properties of duct with absorbent material have a dilemma which has to assume the wave in duct to be a plane wave. Under this assumption, applicable frequency limitation makes accurate analysis of practical air-conditioning system impossible. In order to analyze the properties of in-lined treated absorbent with high degree of accuracy, in this experiments the range of exciting frequency of sound source is broadband, which means that source speaker excites higher mode of in-duct sound field. Also, to define the relations of air cavity to the acoustic characteristics, acoustic experiments on ducts with air cavity of different depth are operated. In conclusion, air-cavity makes the absorbing ability of duct improved in low frequency range. Due to the interactions between the air cavity depth and the depth of absorbents, according to depth of cavity, the magnitude of absorption coefficients vs frequencies in specific range is changed. In lower frequency range, the absorption of sound energy by air cavity is more dominant than by absorbent itself, in higher range, the inversion is true.
폐 LCD 판넬로부터 회수된 폐 붕규산유리를 이용하여 흡음특성을 갖는 알루미늄 함유 붕규산유리발포체의 제조 가능성을 조사하였다. 입도 325 mesh 이하의 크기로 분쇄 조절된 폐 붕규산유리분말 100 g에 대해 발포제로서 탄소분을 0.3중량 분율, $Na_2CO_3$, $Na_2SO_4$, $CaCO_3$를 각각 1.5중량 분율, 기공조절제로서 $H_3BO_3$ 및 $Al_2O_3$를 각각 6.0 및 3.0 중량분율이 되도록 첨가한 원료 유리분말을 발포소성온도 $950^{\circ}C$에서 20 min간 발포를 진행함으로서 개기공률 45%를 갖는 발포체를 제조하였으며 이 경우 흡음률 0.5~0.7의 흡음 특성을 갖고 있음을 보여 주었다. 아울러 이 흡음성능을 지닌 알루미늄 함유 붕규산유리발포체는 밀도 $0.21g/cm^3$, 굽힘강도 $55N/cm^2$ 이상, 압축강도 $298N/cm^2$ 이상의 우수한 물성을 가지고 있어 다양한 용도에 내화학성 및 내열성의 흡음체로 사용될 수 있다.
본 연구에서는 철강산업의 부산물인 제강슬래그의 도로포장용 건설재료로 사용 확대를 위한 골재의 품질 특성을 연구하는 것으로 골재의 녹물 발생 가능성을 확인하고, 아스팔트 콘크리트 혼합물의 내구성능과 흡음률 평가를 통한 소음 저감 특성을 평가하였다. 골재의 녹물 발생 실험을 수행한 결과, 두 골재에서 녹물이 관찰되지 않아 실제 도로의 수환경에서 녹물 발생 가능성이 매우 낮을 것으로 판단된다. 수분저항성 실험을 수행한 결과, 모든 혼합물에서 85%를 상회하는 인장강도 비를 보였으며 아스팔트 혼합물 기준을 만족하였다. 또한, 제강슬래그를 활용한 아스팔트 포장도로의 구조적 안정성이 일반 포장도로 대비 우수한 것으로 조사되었다. 제강슬래그 혼합물의 흡음 계수는 일반 골재 혼합물보다 높게 측정되었다. 이에, 도로 소음 저감에 제강슬래그 혼합물이 일반 혼합물보다 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 판단된다.
This study has been analyzed the sound performance of the noise barriers with respect to the configuration of the front perforated panel geometries and the filled absorption materials. Noise barriers' acoustic performance should be required to meet 0.7 of NRC value at least. The global absorbing performance of the barriers have been investigated by changing the opening ratio of the front perforated panel and the absorbing characteristics of the absorbing material using two microphone method. Therefore, It it possible to obtain to increase acoustic performance of the specific frequency ranges by designing the perforate rates of the front panel and absorbing characteristics of the absorbing materials inside, as well. This study try to find out the possibilities of applying the absorbing noise barrier to railway usage.
고성능 연소기에서 주로 채택되는 기체-액체형 동축 분사기의 음향감쇠 효과를 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 그러한 형태의 분사기는 반파장 공명기 역할을 수행할 수 있으므로 반파장 공명기와 1/4파장 공명기의 음향감쇠 특성을 비교/조사하였다. 공명기의 음향 감쇠 효과에 있어서 경계흡수계수의 영향과 공명기 길이 효과를 알아보았고, 연소실과 공명기내 유체의 음속 변화를 통해 반파장 공명기의 음향 감쇠 특성을 조사하였다. 계산 결과, 공명기의 최적 동조 길이가 짧고, 공명기내 유체의 음속이 낮은 조건에서 큰 감쇠효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한, 경계흡수계수의 감소는 공명기의 동조 길이 범위를 좁게 하였다.
유리섬유 및 폴리에스테르와 같은 섬유질 흡음재의 단점을 보완하기 위하여 다공성 알루미늄과 같은 강체 흡음재가 개발되고 있다. 본 연구에서는 스테인리스 스틸을 이용한 다공성 강체에 대하여 수직입사 흡음성능을 조사하였다. 밀도, 두께, 세부 프로파일 등에 따른 성능비교를 위하여 서로 다른 9개의 시험편의 성능을 측정하였다. 측정결과 밀도가 낮고 두께가 두꺼운 다공성 강체의 흡음성능이 다소 높은 것으로 나타났으며, 두께의 증가에 따라 중저주파수 대역의 흡음특성이 증가되었다. 배후 공기층이 형성되는 경우 중 저주파수 대역의 흡음성능이 매우 향상되는 것으로 나타났다. 또한 접착제가 사용된 실험편에 배후공기층이 형성되는 경우 전주파수 대역에서 매우 평탄한 수직입사 흡음특성을 갖는 것으로 나타났다. 향후 스테인리스 스틸 다공성 강체가 방음시설물, 흡음.확산용 내장재 등으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 폐유리를 여러 가지 조건으로 시편 1에서 5까지 발포실험을 하여 발포유리의 pH, 밀도, 열전도, 압축강도 그리고 흡음률을 측정하였다. 시편별 pore크기는 시편 1의 Pore가 가장 적게 발포되었고, 시편 5의 경우 pore크기가 시편 1보다 3배 이상 크게 발포되었다. pore크기가 시편 5에서 가장 크게 발포되었지만, 밀도가 낮은 것 외에는 압축강도와 흡음률의 결과가 최종목표에 미달하였고, 시편 1의 경우에는 밀도가 최종목표 $0.8g/cm^3$ 보다 우수한 $0.58g/cm^3$로 나타났고, 압축강도의 경우도 최종목표보다 높은 $22kg/cm^3$로 나타났으며, 흡음재로서의 흡음률은 시편 1의 경우 NRC 0.68로서 최종목표인 NRC 0.7에 근접하는 결과를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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