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자료명/저자사항
폴리머 기반 경량 방음벽 및 활성탄 박판 전극을 이용한 분진 제거 기술 개발 [전자자료] = Development of polymer sheet-based noise barrier and dust removal electric-plate with activated carbon film : 도로의 환경개선을 위한 소음과 분진저감 기술 개발 / 연구책임자: 김일호, 장서일 ; 연구수행자: 김광수, 송호면, 유영석, 박재로, 황환국, 안호상, 안광호, 이우미, 김현정, 이혜인 [외] 인기도
발행사항
고양 : 한국건설기술연구원 : KICT, 2013
청구기호
ER 전자형태로만 열람 가능함
자료실
전자자료
총서사항
KICT ; 2013-199
제어번호
MONO1201614710
주기사항
표제관련정보: 폴리머 기반 경량 방음벽 개발
2013년도 주요사업 2차년도 보고서(기관고유임무형)
위탁연구기관: 서울시립대학교 산학협력단
원문

목차보기더보기

[표지]

목차

I. 폴리머 기반 경량 방음벽 개발 2

요약문 3

Summary 6

목차 9

제1장 서론 15

1. 연구배경 및 필요성 15

2. 연구목표 및 연구내용 18

3. 연구 추진체계 및 전략 20

4. 연구우수성 및 기대효과 23

제2장 국·내외 기술동향 25

1. 연구동향 25

2. 기술 및 특허동향 38

제3장 기능강화형 방음벽 개발 45

1. 반사소음 저감형 방음패널 모형개발 46

2. Double layer 방음패널 개발 91

제4장 결론 107

참고문헌 111

부록 115

날개형 패널 반사소음 방사결과 117

곡선형 패널 반사소음 방사결과 123

지그재그형 패널 반사소음 방사결과 135

돌기형 패널 반사소음 방사결과 145

병풍형 패널 반사소음 방사결과 151

돌기+곡선형 패널 반사소음 방사결과 157

주파수별 반사소음 방사결과 161

II. 활성탄 함침 전극에 의한 분진 및 휘발성 물질제거 174

요약문 175

Summary 177

목차 180

제1장 서론 185

1. 연구배경 및 필요성 185

2. 연구목표 및 연구내용 185

3. 연구 추진체계 및 전략 188

4. 연구우수성 및 기대효과 190

제2장 국·내외 기술동향 191

1. 연구동향 191

2. 기술 및 특허동향 195

제3장 분진제거 기초모형 개발 207

1. 활성탄박판전극 배열 및 기초모형 개발 208

2. 활성탄박판의 VOCs 제거특성 249

제4장 결론 257

1. 활성탄 박판 전극 배열 및 기초모형개발 257

2. 활성탄 박판의 VOCs 제거특성 258

참고문헌 261

서지자료 265

Bibliographic Data 266

판권기 267

I. 폴리머 기반 경량 방음벽 개발 11

표 1.1. 소음 분야별 민원 현황 16

표 1.2. 연차별 연구목표 18

표 1.3. 2차년도 추진일정 21

표 2.1. 국내 고속도로노선별 방음벽 및 방음시설 설치현황 26

표 2.2. 방음벽의 종류별 특징 28

표 2.3. 목재방음벽과 투명방음벽의 비교 28

표 2.4. 시·도 및 관련부처의 방음벽 디자인 가이드라인 29

표 3.1. 음향 파워레벨 산정 조건 47

표 3.2. 연구에 적용된 음향 파워레벨 47

표 3.3. 승용차의 지향성 48

표 3.4. 승용차의 수평지향성 48

표 3.5. 대형차의 수평지향성 49

표 3.6. 차량의 지향성모델 49

표 3.7. 소음도 비교 지점 54

표 3.8. 평판형 방음벽의 소음 예측 결과 61

표 3.9. 날개형 패널 방음벽의 소음 예측 결과 62

표 3.10. 곡선형 패널 방음벽의 소음 예측 결과 64

표 3.11. 지그재그형 패널 방음벽의 소음 예측 결과 65

표 3.12. 돌기형 패널 방음벽의 소음 예측 결과 67

표 3.13. 병풍형 패널 방음벽의 소음 예측 결과 68

표 3.14. 돌기형+곡선형 패널 방음벽의 소음 예측 결과 69

표 3.15. 방음벽 소음 예측 결과 총괄표 70

표 3.16. 평판형 방음벽의 3차선 소음 예측 결과 71

표 3.17. 비교대상 방음벽의 3차선 소음 예측 결과 72

표 3.18. 소음 비교지점 81

표 3.19. PC와 PMMA의 특성 91

II. 활성탄 함침 전극에 의한 분진 및 휘발성 물질제거 182

표 1.1. 연차별 연구목표 186

표 1.2. 2차년도 추진일정 188

표 2.1. 산업에 적용되는 Electrification 방법 193

표 2.2. 전기집진기 설계인자 및 범위 204

표 2.3. 전기집진기 관련 국내외 특허 동향 205

표 3.1. 활성탄, 블랙카본 및 활성탄박판의 비표면적, 세공부피 및 평균세공크기 측정결과 211

표 3.2. 실험용 분진의 특성 213

표 3.3. 전극간격별 분진부착량 239

표 3.4. BTEX 표준가스의 분자량 및 농도 251

표 3.5. GC-MS 분석조건 252

표 3.6. 활성탄과 활성탄박판의 BET 분석결과 254

표 3.7. 활성탄과 활성탄박판의 BTEX 제거효율 254

표 3.8. 흡착평형상태에서의 흡착용량, Langmuir 흡착등온식 및 무차원분배계수 계산식 255

표 3.9. 활성탄과 활성탄박판의 BTEX가스 흡착에 대한 Langmuir 흡착등온식 상수 및 결정계수 256

I. 폴리머 기반 경량 방음벽 개발 12

그림 1.1. 방음판 종류별 시장점유율 현황 17

그림 2.1. 태양광패널을 적용한 터널형 방음벽 30

그림 2.2. 태양광패널을 적용한 방음벽 31

그림 2.3. 태양전지부착선단 소음저감장치 31

그림 2.4. 자전거도로 태양광발전 구조물 31

그림 2.5. 덴마크 코펜하겐 M11 고속도로에... 32

그림 2.6. 덴마크 뉘보르 M40... 32

그림 2.7. 외국의 다양한 방음벽 형상 33

그림 2.8. 연도별 태양광 방음벽 태양광 발전량 35

그림 2.9. 독일 Freising의 A92 아우토반의 태양광발전 방음벽 35

그림 2.10. 이탈리아 A22 Brenner 고속도로의 태양광발전 방음벽 36

그림 2.11. 태양광발전판을 적용한 제 2 게이한 고속도로 방음벽 37

그림 2.12. 방음벽관련 특허 중 디자인을 청구항으로 가지는 특허의 키워드맵 38

그림 2.13. 방음벽관련 특허 중 태양광모듈을 청구항으로 가지는 특허의... 40

그림 2.14. double layer 관련 특허 중 이중방음벽으로 검색한 특허의 키워드맵 41

그림 2.15. double layer 관련 특허 중 noise barrier로 검색한 특허의 키워드맵 42

그림 3.1. 수직 지향성 모델의 예 48

그림 3.2. 방음벽에 의한 차선별 소음 전달 51

그림 3.3. 소음도 비교 지점 위치도 53

그림 3.4. 날개형 패널의 설계인자 및 형태 55

그림 3.5. 곡선형 패널의 설계인자 및 형태 56

그림 3.6. 지그재그형 패널의 설계인자 및 형태 57

그림 3.7. 돌기형 패널의 형태 58

그림 3.8. 병풍형 패널[직각형]의 형태 59

그림 3.9. 병풍형 패널[V자 형]의 형태 59

그림 3.10. 돌기형+곡선형 방음벽의 형태 60

그림 3.11. 평판형 방음벽의 소음 방사 결과 61

그림 3.12. W-1(a＝0.4, b＝0.64, θ＝39°)의 소음 방사 결과 63

그림 3.13. R-2(a＝1.5, b＝4) 모델의 소음 방사 결과 64

그림 3.14. Z-3(a＝2, b＝1, θ＝90°) 모델의 소음 방사 결과 66

그림 3.15. Z-4(a＝1, b＝0.5, θ＝90°) 모델의 소음 방사 결과 66

그림 3.16. Rec-1 모델의 예측위치 68

그림 3.17. Rec-3 모델의 예측위치 68

그림 3.18. 평판형 방음벽의 3차선 소음 방사 결과 71

그림 3.19. 날개형(W-1) 방음벽의 3차선 소음 방사 결과 72

그림 3.20. 지그재그형(Z-3) 방음벽의 3차선 소음 방사 결과 73

그림 3.21. 지그재그형(Z-4) 방음벽의 3차선 소음 방사 결과 73

그림 3.22. 곡선형(R-2) 방음벽의 3차선 소음 방사 결과 74

그림 3.23. 지그재그형 패널의(a) 단면도와 (b)모형형태 77

그림 3.24. 지그재그형 방음벽 78

그림 3.25. 날개형 패널의(a) 단면도와 (b)모형형태 79

그림 3.26. 날개형 방음벽 80

그림 3.27. 방음벽 주변 음압분포 및 방음벽 상단의 의미 83

그림 3.28. 회절소음저감장치의 종류 83

그림 3.29. 흡음형 소음저감장치 솔라셀 적용방안 87

그림 3.30. 방음벽 하부의 우수저류조 88

그림 3.31. 시험에 사용한 방음패널 92

그림 3.32. 시험에 사용한 방음패널사진 92

그림 3.33. 차음성능 실험실 93

그림 3.34. 4mm와 8mm 두께의 PC와 PMMA의 차음특성 비교 94

그림 3.35. double layer에서 PC의 두께별 차음성능 비교 95

그림 3.36. double layer에서 PMMA의 두께별 차음성능 비교 95

그림 3.37. double layer 진공층에서 PC와 PMMA의 성능시험 96

그림 3.38. PC에서 single layer와 double layer 공기 및 진공층 성능시험 97

그림 3.39. PMMA에서 single layer와 double layer 공기 및 진공층 성능시험 97

그림 3.40. 충진제 주입을 위한 방음패널 간이 시험장치 99

그림 3.41. 충진제 주입을 위한 방음패널 간이 시험장치 사진 100

그림 3.42. 충진 소재별 방음패널의 차음성능 변화 101

그림 3.43. Nano 입자 주입량별 방음패널의 차음성능 변화 102

그림 3.44. 진공압력별 방음패널의 차음성능 변화 103

그림 3.45. nano 입자를 주입한 패널의 진공압력별 차음성능 변화 104

그림 3.46. 공기층 및 충진 소재를 이용한 차음성능 변화 105

II. 활성탄 함침 전극에 의한 분진 및 휘발성 물질제거 183

그림 1.1. 연구우수성 및 기대효과 190

그림 2.1. 균일한 전기장 안에서 대전된 구형 입자 192

그림 2.2. 대표적 전기집진장치의 모형 194

그림 2.3. 전기집진기의 구조 198

그림 2.4. 전기집진의 원리 198

그림 2.5. 저전압 2단 전기집진기 201

그림 2.6. 고전압 1단 전기집진기 202

그림 3.1. 활성탄박판전극 제조공정 210

그림 3.2. 초기 활성탄박판전극 210

그림 3.3. 1차년도 활성탄박판전극 210

그림 3.4. 개선된 활성탄박판전극 210

그림 3.5. 활성탄 SEM 분석결과 211

그림 3.6. 블랙카본 SEM 분석결과 212

그림 3.7. 활성탄박판 용매처리 전(좌)후(우) SEM 분석결과 212

그림 3.8. 실험용 분진의 입도분포 분석결과 213

그림 3.9. 토성비에 따른 토양삼각도 214

그림 3.10. Kanomax 분진발생기 214

그림 3.11. Kanomax 분진계 215

그림 3.12. 분진측정기 측정 데이터 216

그림 3.13. 분진발생장치 feeder speed에 따른 분진센서 농도 측정결과 216

그림 3.14. 활성탄박판전극 및 활성탄박판전극이 설치된 분진제거 기초모형 218

그림 3.15. 전극간격별 음극과 양극의 누적분진부착량 222

그림 3.16. 하전된 분진의 부착 거동 223

그림 3.17. 운전시간 및 전극간격에 따른 전극별 분진부착량 225

그림 3.18. 운전시간에 따른 전극간격별 총분진부착량 226

그림 3.19. 운전시간 및 전극간격 별 부착분진량의 변화 227

그림 3.20. 전압 및 전극간격별 분진부착량 변화 229

그림 3.21. 전극간격별 분진 유출농도 231

그림 3.22. 전극간격별 평균 분진부착량 231

그림 3.23. 유량 180LPM 조건에서의 분진 유입유출 농도 233

그림 3.24. 유량 120LPM 조건에서의 분진 유입유출 농도 233

그림 3.25. 유량 80LPM 조건에서의 분진 유입유출 농도 233

그림 3.26. 유량 180LPM 조건에서의 전극간격별 분진... 235

그림 3.27. 유량 120LPM 조건에서의 전극간격별 분진... 235

그림 3.28. 유량 80LPM 조건에서의 전극간격별 분진... 235

그림 3.29. 유량 180LPM에서의 전극간격별 분진부착량 237

그림 3.30. 유량 120LPM에서의 전극간격별 분진부착량 238

그림 3.31. 유량 80LPM에서의 전극간격별 분진부착량 238

그림 3.32. 전극간격 2cm에서의 챔버 구간별 분진 유입유출농도 241

그림 3.33. 전극간격 2cm에서의 챔버 구간별 분진제거율 및 분진... 241

그림 3.34. 전극간격 2cm에서의 각 셀의... 242

그림 3.35. 전극간격 1cm에서 분진의 유입농도, 유출농도 및 제거효율 244

그림 3.36. 전극간격 1cm에서 챔버 구간별 분진제거율 및 유출분진농도 244

그림 3.37. 전극간격 1cm에서 각 셀별... 245

그림 3.40. 양극에서 음극으로 이동하는 분진의 거동 247

그림 3.41. 음극의 전류 차단 시 양극으로 이동하는 분진 247

그림 3.42. 테들러백으로 희석한 BTEX 표준가스 검량결과 253

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