국내외 방음벽 관련 연구동향 분석 및 개발 방향

안호상(Ho Sang Ahn),김일호(Il Ho Kim),박종빈(Jong Bin Park),이주행(Ju Haeng Lee),김광수(Gwang Soo Kim) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.12

최근 국내 거주지역의 다변화와 고속도로와의 근접성을 고려한 선호되는 위치의 변화로 인해 방음벽에 대한 수요 및 설치에 대한 필요성이 그 어느 때보다 증대되고 있다. 하지만, 방음벽의 설치에도 불구하고, 도로 로부터 발생되는 소음에 대한 민원은 지속되고 있는 실정이다. 또한, 이미 설치된 방음벽에서도 황변, 먼지침착, 충격파괴 등의 유지, 보수에 대한 어려움이 제기되고 있다. 이로 인해 위에서 제시된 문제점을 해결하기 위한 방법으로 새로운 소재를 이용 또는 새로운 개념의 방음벽에 대한 연구필요성이 제시되고 있다. 본 연구는 새로운 소재의 개발, 부가기능의 첨가, 또는 설계의 다변화를 통해 기존의 방음벽이 안고 있는 기술적, 경제적 문제점을 해결하기 위한 새로운 방음벽 개발의 첫 단계로 기존의 국내외 방음벽과 관련된기 수행된 연구동향을 분석하고 이에 따라 향후 개발방향에 대해서 모색하였다. The demand for noise barriers and necessity for the installation are highly growing because residential areas have become diverse and locational priority is changed to consider how to approach highway easily. However, public annoyance to the noise generated from highway is continued despite lots of noise barrier are installed. Moreover, there are growing concerns to maintain noise barriers to be free from losing transparency, dust stack, and shock fracture. To resolve these issues, it is suggested to develop new polymer materials and conceptually new noise barrier. In this study, as a first step to develop a new noise barrier to overcome current technological challenges as well as economic issues, recent research trends have been analyzed and found the direction for the future research in terms of material, supplementary function, and patterning.

Synthesis and structural properties of lithium titanium oxide powder as-synthesized by two step calcination process

Soo Ho Kim,박훈,윤영수,Dong-Joo Kim,최지원,윤석진,지승현,안호상 한국화학공학회 2009 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.26 No.2

A two-step calcination synthesis, considering the potential for mass production, of lithium titanium oxide powder was carried out to fabricate a single Li4Ti5O12 phase, which is useful for anode electrode material of Li-based rechargeable battery as well as an electrode for supercapacitor. The final composition is controlled by adding more TiO2 powder into powder gained at one calcination process during the two calcination process. We investigated the influence of excess TiO2 on the structural characteristics of lithium titanium oxide synthesized by the two-step calcination method. X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) measurements showed that the as-synthesized powder had a spinel crystal structure as well as A composition of 4 : 5 : 12. In addition, a high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analysis revealed that the fabricated powder exhibited a single crystalline phase formation. These results indicated that the powder synthesized in the one-step calcination process showed coexistence crystalline phases, which are the Li4Ti5O12 and Li2.39Ti3.4O8 phase. However, in the two-step calcination process, the powder synthesized showed the single crystalline Li4Ti5O12 phase. A very uniform grain size of the as-synthesized powder was shown in a field emission scanning electron microscopy (FESEM). These results suggested that the two-step calcination process can be used for synthesis of single crystalline Li4Ti5O12 powder with uniform grain shape and provide motivation to pursue mass production of lithium titanium based oxide powder for bulk type batteries.

방음벽 전면형상에 따른 소음 효과 분석에 관한 연구

김일호(Il Ho Kim),안호상(Ho Sang Ahn),박종빈(Jong Bin Park),김광수(Gwang Soo Kim),이주행(Ju Haeng Lee),고준희(Jun Hee Ko) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.12

도심의 교통량의 증가와 더불어 급증하는 교통소음의 피해를 최소화하기 위하여 도로변 지역에 방음벽의 설치가 이루어지고 있다. 이에 따라 여러 형태의 방음벽 설치되었고, 그 형태와 재질에 따라방음성능, 시야확보측면, 유지관리 등에서 장단점이 존재한다. 최근 꾸준하게 적용되고 있는 반사형 투명형 방음벽의 경우, 시야를 확보할 수 있고 외관이 우수하지만 반사음의 영향을 고려해야 하는 단점이 있다. 본 연구에서는 방음벽 전면 형상에 의한 반사음의 영향을 분석하여 반사형 방음벽을 최적화하여 반사음의 영향을 최소화 하고자 하였다. 방음벽 전면에 두께가 다른 블록을 설치하고 일반 반사형 방음벽의 소음 반사 효과와 비교한 결과, 일반 반사형 투명 방음벽에 비하여 0.9∼1.5dB(A)의 소음저감 효과가 있었다. 또한 반사음이 증가 또는 감소하는 공간적 영역이 블록의 두께에 따라 변화하는 것을 알 수 있었다. 이러한 현상은 방음벽 전면 형상에 따라 소음의 집중 및 확산분포가 다양하게 변화하는 것을 나타내며 방음벽을 최적화하는 기술의 가능성을 보여주는 결과라고 판단 하였다. In recent decades, a lot of noise barriers have been installed along paved road in order to reduce the road induced noise, which increases as traffic volume grows. For better range of sight, transparent noise barriers are widely installed despite of reflecting noise. In this study, the effect of surface shape and pattern of noise barriers on the reduction of reflecting noise was analyzed to maximize the noise reduction. According to the number of shape and pattern, it was observed that there were noise reduction effect as of 0.9∼1.5dB(A). It was found that the spatial field where the noise concentrates or disperses changes according to the width of blocks on the barriers as well. It suggests that there might be possibility of surface shape modification to optimize the noise reduction technology.

난삭재, 복합재 부품 고효율 가공 및 공정 기술개발과 실증 사례연구

이훈희(H. H. Lee),김형익(H. I. Kim),이정민(J. M. Lee),이찬주(C. J. Lee),김동민(D. M. Kim),김미루(M. R. Kim),안호상(H. S. An),도우진(W. J. Do),박원희(W. H. Park) 한국생산제조학회 2021 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.12

1000cc급 가솔린 엔진의 내구성능 개발

김창수(Kim, Chang-Su),안호상(Ahn, Ho-Sang),박성영(Park, Sung-Young) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.8

본 논문에서는 1000cc급 엔진의 내구성능 시험을 진행하였다. 총 300시간의 내구 시험이 WOT조건으로 진행되었다.엔진토크, 출력, 제동연료소비율, 블로바이 가스량, 오일압력 등을 시간에 따라 계측하였다. 실험결과, 고 rpm에서의 성능은 시간에 따라 감소하였으나, 저 rpm에서의 성능은 안정적이었다. Blow-by gas 유량은 평균 흡입 공기량의 0.4%로 우수한 성능을 나타내었다. 엔진의 토크와 연료소모율은 100시간까지는 길들이기 특성을 보였으며, 그 이후에 노화되는 경향을 보였다. 300시간 내구시험 후 엔진을 분해하여 부품의 파손 및 균열 여부를 확인하였다. In this paper, durability test of 1000cc level gasoline engine has been carried out. Durability test set total 300 hours and WOT condition. Engine torque, power, fuel consumption, blow-by gas flow rate, and oil pressure are measured to analyse performance variation by time. As a result, engine performance of high rpm range gradually reduced by time but for relatively low rpm range shows stable performance. Blow-by gas flow rate shows 0.4% of averaged induction air flow rate, which is excellent rate for 1000cc level gasoline engine. Engine torque and fuel consumption data show the break-in upto 100 hours and aging trend after that. After 300 hours, engine is disassembled and each part is checked for the damage or crack.

ZnO nanorods on ZnO thin films with different preferred orientation and their Ethanol gas sensing properties

Hyejin Park,안호상,김선희,Dong-Joo Kim 한양대학교 세라믹연구소 2016 Journal of Ceramic Processing Research Vol.17 No.6

ZnO films with different preferred orientation or texturing were deposited via sol-gel method using different chelating agents. Thermolysis assisted chemical solution method was used to grow ZnO nanorods on ZnO films. The ZnO films with differentpreferred orientation and nanorods grown on those films were examined by characterization of gas sensing propertiesconducted at 300 oC using ethanol. Randomly grown ZnO films showed higher sensitivity comparing with oriented ZnO filmsdue to larger specific surface area. When ZnO nanorods were grown on ZnO films with different orientation, no significantgas sensing response between two structures was observed. However, structural change from films to nanorods results insignificant improvement in gas sensing properties. Therefore, the growth toward 3-dimensional nanostructure can play moreimportant role in enhancing sensitivity than control of 2-dimensional film orientation.

공기층의 두께와 소재에 따른 방음패널의 차음효과

이주행,김일호,박종빈,안호상,김광수,Lee. Juhaeng,Kim. Ilho,Park. Jongbin,Ahn. Hosang,Kim. Kwang soo 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.4

투명형 방음 패널은 주변 미관, 시야확보, 겨울철 노면의 결빙 방지 등 다양한 장점이 있으며 차음형 방음벽의 구성요소로서 적용된다. 폴리머 및 유리소재를 이용한 방음벽 개발이 주로 이루어지고 있으나, 소음에 대한 규제정책의 강화 및 유지관리 등의 어려움으로 인한 많은 문제점이 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 소음제어효과를 향상시키고, 시공성 및 유지관리가 편리하고 기능성이 있는 친환경 방음벽 개발을 위한 기초연구로서 수행되었다. 새로운 소재 및 방음패널의 구조적(single layer, double layer) 특성에 대한 차음성능 효과를 알아보았다. 연구결과, 기존 PC(polycarbonate) 소재와 비교하여 PE(polyethlyene) 및 PP(polypropylene) 소재의 경우 두께가 유사한 차음효과를 보여주었으며, 특히 PE의 경우, PC와 거의 같은 차음성능을 보여주었다. 또한 Single layer와 비교하여 Double layer는 약 17% 차음성능 향상을 보여주었으나, 공기층 두께에 대하여 보다 세밀한 연구가 필요할 것으로 판단되었다. Shortage of site suitable for housing caused by rapid urban development has led to a construction of the high-rise apartment complex along the roadside. This gave rise to the increasing number of population exposed to the traffic noise. Nowadays, transparent noise barriers are used to replace the conventional noise barriers to solve the problems such as maintenance and urban landscape. However, transparent noise barriers have also several problems such as discoloration, stains and scratching to lose initial advantages. In this study, it was focused to compare the soundproofing performance according to the type of polymer materials and panel structure to development of eco noise barrier. As a result, it was observed that PE and PP showed similar a soundproof performance with PC. And in case of soundproofing panel with double layer, sound insulation performance is improved about 17% compare to soundproofing panel with single layer.

다양한 유기계 지지체와 광촉매 Nano-ZnO 복합체를 활용한1,1,2-trichloroethylene 제거 효율 평가

장대규(Dae Gyu Jang),안호상(Hosang Ahn),김정연(Jeong Yeon Kim),안창혁(Chang Hyuk Ahn),이새로미(Saeromi Lee),김종규(Jong Kyu Kim),주진철(Jin Chul Joo) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.11

본 연구에서는 광촉매 nano-ZnO 분말을 수질정화에 사용 후 회수 공정을 생략하기 위해 지지체에 고정화/안정화 시발생하는 효율 저하를 유기오염물의 수착(sorption)으로 극복하고 복합체로부터 nano-ZnO의 탈리(detachment) 현상을 방지 하고자 실리콘(silicone), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), 에폭시(epoxy), 부타디엔 고무(butadiene rubber)를 선정하여 nano-ZnO/Organic composites (NZOCs)를 제조하였다. 또한, 개발된 다양한 NZOCs의 수중 안정성을 규명 하고, 지하수 내 대표적인 난분해성 유기오염물인 1,1,2-trichloroethylene (TCE)를 대상으로 액상에서 제거 실험을 통해 NZOCs의 활용 타당성을 검증하였다. 연구 결과, 내수성실험을 통해 개발된 NZOCs는 수질정화 용도로 장기간 사용이 타당함을 확인하였다. 또한, FESEM,EDX, imaging 분석을 통해 Nano-ZnO/Butadiene rubber Composite (NZBC)는 다양한 공극과 균열에 nano-ZnO 분말이비교적 균질하게 부착된 반면, Nano-ZnO/Silicone Composite (NZSC), Nano-ZnO/ABS Composite (NZAC), Nano-ZnO/EpoxyComposite (NZEC)는 표면에 공극과 균열이 발달되지 않아 불균질한 부착이 이뤄졌음을 확인할 수 있었다. 또한, NZBC는초기농도 대비 60%의 TCE 수착 능을 보였는데 이는 다른 유기계 지지체와 달리 비결정성 고분자이며, TCE 분자의 소수성분배가 활발히 발생하였기 때문으로 판단된다. 액상에서 TCE의 제거효율(수착+광분해)은 NZBC가 99% 제거 효율로 가장 우수했으며, 복합체 주입량이 증가할수록 TCE 제거효율이 크게 증가하였다. 이러한 결과는 butadiene rubber의 우수한 수착능과nano-ZnO의 광촉매 기작이 동시에 발생하였기 때문인 것으로 판단된다. 마지막으로 액상에서 TCE 제거는 선형모델을 활용해서 비교적 잘 모사할 수 있었으며(R2≥0.936), NZBC의 총 반응상수(Kapp)는 UV에 의한 TCE 분해상수(Kphotolysis) 대비 2.64~3.85배로 높은 값으로 확인되어 butadiene rubber가 TCE 수착 효율이 우수하며, 광분해 기작을 억제하지 않는 지지체로 활용가능한 것으로 판단하였다. In this study, the various organic supports (i.e., silicone, acrylonitrile- butadiene-styrene, epoxy, and, butadiene rubber)with great sorption capacity of organic contaminants were chosen to develop nano-ZnO/organic composites (NZOCs) and to preventthe detachment of nano-ZnO particles. The water resistance of the developed NZOCs were evaluated, and the feasibility of thedeveloped NZOCs were investigated by evaluating the removal efficiency of 1,1,2-trichloroethylene (TCE) in the aqueous phase. Based on the results from water-resistance experiments, long-term water treatment usage of all NZOCs was found to be feasible. According to the FE-SEM, EDX, and imaging analysis, nano-ZnO/butadiene rubber composite (NZBC) with various sizes and typesof porosity and crack was measured to be coated with relatively homogeneously-distributed nano-ZnO particles whereas nano-ZnO/silicone composite (NZSC), nano-ZnO/ABS composite (NZAC), and nano-ZnO/epoxy composite (NZEC) with poorly-developedporosity and crack were measured to be coated with relatively heterogeneously-distributed nano-ZnO particles. The sorption capacityof NZBC was close to 60% relative to the initial concentration, and this result was mainly attributed to the amorphous structure ofNZBC, hence the hydrophobic partitioning of TCE to the amorphous structure of NZBC intensively occurred. The removal efficiencyof TCE in aqueous phase using NZBC was close to 99% relative to the initial concentration, and the removal efficiency of TCE wasimproved as the amount of NZBC increased. These results stemmed from the synergistic mechanisms with great sorption capabilityof butadiene rubber and superior photocatalytic activities of nano-ZnO. Finally, the removal efficiency of TCE in aqueous phaseusing NZBC was well represented by linear model (R2≥0.936), and the Kapp values of NZBC were from 2.64 to 3.85 times greaterthan those of Kphotolysis, indicating that butadiene rubber was found to be the suitable organic supporting materials with enhancedsorption capacity and without inhibition of photocatalytic activities of nano-ZnO.

습지 조성을 통한 어종 및 군집변화 분석

주민 ( Min Ju ),안호상 ( Ho-sang Ahn ),정영철 ( Young-cheol Jeong ),김영석 ( Young-sug Kim ) 한국환경기술학회 2014 한국환경기술학회지 Vol.15 No.3

본 연구는 파로호 상류에 조성한 습지 내 수생태계의 모니터링을 통해 생태계 복원 효과를 평가하고, 추후 생태계 관리의 기초자료 확보를 위한 것이다. 연구 지역을 대상으로 어류 조사를 실시한 결과 7과 26종 2,871마리의 어류가 출현하였으며, 수집된 어종 중 천연기념물은 발견되지 않았다. 이는 본 연구를 통해 조성 된 습지가 치어들의 대체 서식지로써도 큰 역할을 하는 것을 이야기 한다. 조사 결과 대상 습지에서 경제성 어종의 생체량이 전체 어종의 41.6%를 차지하였는데, 이는 다른 인공호의 결과에 비해 확연히 눈에 띄는 결과이다. 본 연구에서 제시한 습지 조성을 통해 수위 변화에 관계없이 일정한 수위를 유지할 수 있으며 대한민국 인공 호수의 생태계 환경 향상에 중요한 기준이 될 수 있을 것이다. This study is intended to assess the effects of ecological system recovery by monitoring the hydroecological system changes in the wetland construction project at the upstream of Lake Paro, and to secure the preliminary data to manage the future ecological system. It was resulted that at the research areas, a total of 2,871 fish from 26 species of 7 families were found. Among the collected fish species, natural monuments were not observed. It was revealed that wetland played a great role as an alternative habitat especially for young fishes. In the wetland, it was found to have 41.6% of its entire biomass filled with an economic fish species. This is a significantly noticeable in terms of biomass amount compared to that in other artificial lakes. It is our suggestion that wetland construction can maintain a certain level of water regardless of the artificial fluctuation of water level and can be an important benchmark in enhancing the health of the ecological system of Korean artificial lakes.

폴리머 소재를 활용한 공기층을 갖는 방음패널의 차음효과 분석

박종빈 ( Jong-bin Park ),김일호 ( Il-ho Kim ),안호상 ( Ho-sang Ahn ),이주행 ( Ju-heang Lee ),김광수 ( Kwang-soo Kim ) 한국환경기술학회 2012 한국환경기술학회지 Vol.13 No.4

최근 급진적인 경제성장 및 도시개발은 인구증가 및 교통량의 증가를 야기시키고 이로 인한 소음공해 등 환경문제가 발생함에 따라 다양한 소음제어 기술이 개발되고 있다. 소음제어를 위한 대표적인 기술은 방음벽으로서 주변 미관, 시야확보, 겨울철 노면의 결빙 방지 등을 위한 폴리머 및 유리소재를 이용한 방음벽 개발 및 설치가 점차 늘어나고 있으나, 소음에 대한 규제정책의 강화 및 유지관리 등의 어려움으로 인한 많은 문제점이 지적되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 보다 소음제어효과를 향상시키고, 시공성 및 유지관리가 편리하고 기능성이 있는 친환경 방음벽 개발을 위한 기초연구로서 새로운 소재 및 방음패널의 구조적(singlelayer, double layer) 특성에 대한 차음성능 효과를 알아보았다. 연구결과, 기존 PC 소재와 비교하여 PE 및 PP 소재의 경우 두께가 유사한 차음효과를 보여주었으며, 특히, PE의 경우에는 PC와 거의 같은 차음성능을 보여주었다. 또한 Single layer와 비교하여 Double layer는 약 17% 차음성능 향상을 보여주었으나, 공기층 두께에 대하여 보다 세밀한 연구가 필요할 것으로 판단되었다. Shortage of site suitable for housing caused by rapid urban development has led to a construction of the high-rise apartment complex along the roadside. This gave rise to the increasing number of population exposed to the traffic noise. Nowadays, transparent noise barriers are used to replace the conventional noise barriers to solve the problems such as maintenance and urban landscape. However, transparent noise barriers have also several problems such as discoloration, stains and scratching to lose initial advantages. In this study, it was focused to compare the soundproofing performance according to the type of polymer materials and panel structure to development of eco noise barrier. As a result, it was observed that PE and PP showed similar a soundproof performance with PC. And in case of soundproofing panel with double layer, sound insulation performance is improved about 17% compare to soundproofing panel with single layer.