스마트시티 내 소음 감소를 위한 친환경 흡음재 개발 및 응용 연구

김윤호; 이한솔

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저자정보: 김윤호 (청심중학교) 이한솔 (심석중학교)

저널정보: 한국정보기술진흥원 한국정보기술진흥원 학술지 한국정보기술진흥원 학술지 제2권 제1호

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스마트시티내에 잘 갖추어진 AI기반의 정보통신기술(ICT)과 스마트 인프라(소음 센서, 대기오염 센서, CCTV 등)로부터 수집된 데이터를 통해 스마트시티내의 여러가지 문제를 해결하고, 스마트시티에서 발생하는 각종 경제문제의 해결과 시민들의 삶의 질을 향상시키는 데 큰 기여를 한다. 특히, 요즘 사회 문제화 되고 있는 이웃간 층간 소음 문제 등을 줄이기 위해 스마트시티 내에서 발생하는 각종 소음들을 데이터화하여 실시간으로 수집, 분석, 처리하여 소음이 발생하기 취약한 장소의 소음지도를 제작한다. 이를 바탕으로 소음이 많이 발생하는 장소에 직접 연구, 개발한 친환경 흡음재를 설치하여 도시의 소음을 줄여 좀 더 쾌적한 스마트 환경을 구축하는데 본 연구의 목적이 있다. 특히, 소음을 흡수하는 흡음재 재료로, 현재 널리 쓰이고 폴리에스테르의 미세플라스틱은 수중 생태계의 생물농축을 통해 인간과 생태계에 악영향을 끼칠 수 있는 심각한 수준이 되었다. 플라스틱 흡음재를 대체할 수 있는 지속 가능한 친환경 소재를 개발하기 위해 ISO-10534-1을 준수하는 정상파 장치를 구축하였다. 이 장치의 신뢰성을 검증한 후 담배필터, 견과류 껍질, 코르크, 재활용 에어캡으로 제작한 흡음재의 흡음률과 NRC를 측정하였다. 실험 결과 땅콩, 호두, 에어캡, 코르크, 담배필터의 순서로 NRC가 관찰되었고 모두 0.6 이상의 준수한 성능을 보였다. 소재마다 음역대별로 다른 흡음률을 보여 견과류의 경우 생활소음 등 저음역대 소음을 위한 흡음재로, 담배필터의 경우 건설 및 도로 소음 등 고음역대 소음을 위한 흡음재로 만족할 만한 결과가 나와, 스마트시티내 소음에 취약한 곳에 흡음재료로 적합한 재료로 기대된다.

Through AI-based information and communication technology (ICT) and data collected from smart infrastructure (noise sensors, air pollution sensors, CCTV, etc.), which are well equipped in smart cities, it greatly contributes to solving various economic problems occurring in smart cities and improving the quality of life of citizens. In particular, in order to reduce the noise problem between neighbors, which is becoming a social problem these days, various noises generated in smart cities are converted into data and collected, analyzed, and processed in real time to produce a noise map of places where noise is vulnerable to occur. Based on this, the purpose of this study is to build a more comfortable smart environment by reducing the noise in the city by installing eco-friendly sound-absorbing materials directly researched and developed in places where a lot of noise is generated. In particular, as a sound-absorbing material that absorbs noise, it is currently widely used and polyester microplastics have become a serious level that can adversely affect humans and ecosystems through the bio-enrichment of underwater ecosystems. In order to develop sustainable eco- friendly materials that can replace plastic sound-absorbing materials, a standing wave device conforming to ISO-10534-1 was constructed. After verifying the reliability of this device, the sound absorption rate and NRC of the sound-absorbing material made of tobacco filters, nut shells, corks, and recycled air caps were measured. As a result of the experiment, NRC was observed in the order of peanuts, walnuts, air caps, corks, and tobacco filters, and all showed compliance performance above 0.6. Different materials show different sound absorption rates for each sound range, so nuts are sound-absorbing materials for low-pitched noise such as living noise, and tobacco filters are expected to be suitable as sound-absorbing materials for high-pitched noise such as construction and road noise.

#Eco-friendly #Microplastics #Noise Reduction Coefficient #Sound absorption #Sustainable #material

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