PURPOSES : This study is to suggest future development direction and application of environmental noise barriers as multi-functional soundproof wall. METHODS : Based on the literature review, case study and patent search, research and patent trend were investigated. Patent search was conducted by Patent searching tools, 'Focust'. RESULTS : As environmental noise barriers, Vegetative soundproof wall, photovoltaic soundproof wall, and air-pollution reduction soundproof wall were investigated. First of all, In Korea, Vegetative soundproof wall is being developed mostly as soundproof wall that has vegetation foundation inside, to meet the domestic condition with 23 patent applications. Second, Photovoltaic soundproof wall is being developed mainly with efficiency of photovoltaic system rather than soundproofing. And it is limited to one generation solar cell technology, although Solar cell technology is developing at a rapid pace. On the other hand, for reducing air-pollutant by soundproof wall, a variety of methods are being suggested (filtration, adsorption, and photocatalytic oxidation), and one of them, adsorption are applied for developing air pollution reduction soundproof wall in Korea. CONCLUSIONS: The above soundproof wall is not simple structure, but road facility applied fusion technique. Therefore, as one system, it is difficult to harmonize due to various considerations for design factor. However, if it's possible that a benefits of one system apply to another system, Synergy effect may be created. In the foreseeable future, soundproof wall may be considered as a road system using fusion technique rather than just functional facility. Therefore, substantial studies for applying multi-functional soundproof wall on the road are needed for the future.
국내의 방음시설은 비교적 저렴하고, 설치 및 시공이 간단한 방음벽에 초점이 맞춰져 왔다. 특히, 반사형 방음패널의 경우 흡음형 방음패널과 같은 불투명형 방음벽과는 달리 시야를 가리지 않으므로 방음시설을 요구하는 거주자들에게 인기를 얻고 있다. 그러나 흡음의 효과가 거의 없어 방음벽을 설치한 반대측의 거주자에게 2차 피해를 야기할 수 있다. 따라서 반사형 방음패널의 형태를 개량하여 시야를 가리지 않는 범위에서 피해를 줄일 수 있는 방안마련의 필요성이 제기되고 있다. 이에 반사형 방음 패널의 전면 형상 및 기하학적 형태를 변화시켜 반사음의 전달이 방음벽 설치 반대방향으로 나아가는 것을 최소화 시킬 수 있는 형상을 도출하고자 하였다. 설계형상 및 설계인자는 그림 1과 같으며, 반사소음 평가는 방음벽이 설치되지 않은 맞은편 도로의 15m(R1), 30m(R2)높이를 목표지점으로 설정하였다. 추가로 도로내측(R3)의 경우 평판형 대비 소음이 증가여부를 확인하기 위하여 선정하였다.
방음벽 설계인자는 표 1에 제시하였으며 위 경우의 소음도를 예측하였다. 그 결과 방음벽 A와 B의 경우 평판 형에 비해 R1지점에서 반사소음을 저감하는 것이 확인되었으며, 특히 A의 경우 2.2 dB(A)의 소음이 감소되어 가장 좋은 결과를 나타내었다. R2지점은 0.2~0.7dB(A)의 소음이 증가하였고, B와 C방음벽은 모든 지점에서 0.1~0.2 dB(A)의 소음이 증가하였다. 결론적으로, 방음벽의 설계인자에 따라 반사소음 증감이 나타났고 방음벽 설계인자중 θ값이 작을수록 저감효과가 좋은 것을 확인하였다. 따라서 방음벽 형상에 따른 반사소음저감 기술개발의 가능성을 확인하였다.
도시화가 가속화됨에 따라 도로주변의 주거지역 개발 및 교통량 증가로 도로소음피해가 점차 증가하고 있다. 이에 소음피해의 대책으로 방음벽 설치 수요가 증가하고 있는 추세이다. 방음벽은 특성 및 재질에 따라 다양한 형태로 분류되며 크게 흡음형과 반사형 방음벽으로 구분 할 수 있다. 이중 반사형 방음벽의 경우 주변경관과의 조화성이 높으며, 특히 투명형의 경우 조망권 확보가 유리하다는 장점이 있어 최근 투명형 방음벽의 설치요구가 증가하고 있다. 그러나 반사소음의 영향을 받을 우려가 있는 지역의 경우 설치에 제한이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서는 반사소음 저감을 위하여 방음벽 형상에 따른 소음저감 효과를 수학적 모델을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 소음저감 목표지점은 방음벽 맞은편 5m(R1), 15m(R2) 높이와 도로내부(R3)등 3개 지점으로 선정하여 일반 평판형 방음벽대비 형상방음벽의 반사소음저감을 평가하였다.
시뮬레이션 결과 R1지점에서는 평판형 대비 형상방음벽에서 2.2 dB(A)의 소음이 저감되었으며 R2지점은 0.7 dB(A)의 소음이 증가하였고 R3지점은 소음의 증감이 없었다. 주파수별로는 R1과 R2의 경우 63 Hz 부터 8 KHz까지 주파수별 반사소음차이는 없으나, R3의 경우 63Hz에서 1.3dB(A)가 증가하였고, 8000 Hz에서는 0.5 dB(A)의 소음이 감소하였다. 결론적으로, 방음벽에 형상을 둠에 따라 반사소음 저감효과가 있음을 확인하였으며 최적형상 방음벽을 개발함으로써 반사음 문제해결이 가능할 것으로 사료된다.