KR100806728B1 - 소음 및 충격음 저감용 완충재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 슬라브층 상에 바닥층을 시공하는 데 사용되는 소음 및 충격음 저감용 완충재에 관한 것으로, 이는 폐타이어칩, 고무칩, 에틸렌 비닐아세테이트 칩 및 발포폴리스티렌 중 선택된 단독 또는 2이상의 혼합물 및 무기 또는 유기계 바인더를 포함하고; 소정 두께를 가지며, 그 하면에는 다수의 리브(rib)가 형성됨과 아울러 리브가 교차하는 적어도 어느 한 지점에는 돌출높이가 같은 돌기가 형성되며, 상면에는 상기 하면의 돌기와 동일한 위치에 돌기방향으로 일정 깊이로 압입한 압입홈이 형성된 구조를 가짐으로써, 소음 및 충격음 저감 효과가 우수하여 콘크리트 및 콘크리트 철골구조물로 형성되는 아파트나 공동주택 또는 목조주택에서의 층간소음 및 충격음을 흡수 완충시키며, 특히 난방구조인 온돌구조에 적합하게 설계된 제품으로 충격음에 대한 흡수력이 뛰어나며, 음의 물리적인 특성에 대응하도록 설계된 것이고, 차음성능이 우수하여 어떠한 건축구조물에서도 적용 가능하다.

Description

소음 및 충격음 저감용 완충재{Insulation materials for reducing a noise and a impact sound}

도 1a는 본 발명 소음 및 충격음 저감용 완충재의 일 단면도.

도 1b는 본 발명 소음 및 충격음 저감용 완충재의 다른 일 단면도.

도 2a는 본 발명 실시예 1에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 사시도.

도 2b는 본 발명 실시예 1에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 저면 사시도.

도 3a는 본 발명 실시예 2에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 사시도.

도 3b는 본 발명 실시예 2에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 저면 사시도.

도 4a는 본 발명 실시예 3에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 사시도.

도 4b는 본 발명 실시예 3에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 저면 사시도.

도 5a는 본 발명 실시예 4에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 사시도.

도 5b는 본 발명 실시예 4에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 저면 사시도.

도 6a는 본 발명 실시예 5에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 사시도.

도 6b는 본 발명 실시예 5에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 저면 사시도.

도 7a는 본 발명 실시예 6에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 사시도.

도 7b는 본 발명 실시예 6에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 저면 사시도.

도 8a는 실시예 6에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 일 단면도.

도 8b는 실시예 6에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 다른 단면도.

도 9a는 비교예 1에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 사시도.

도 9b는 비교예 1에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재의 저면 사시도.

도 10은 소음 및 충격음 측정을 위해 시공된 시험체의 단면도.

*도면 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10, 100: 소음 및 충격음 저감용 완충재

1, 111: 하면 돌기 2, 112: 리브(rib)

11, 121: 요홈 130: 압입홈

141, 142: 연결부 150: 상면 돌기

h: 완충재 총 두께 60: 콘크리트 슬라브층

61: 충격음 발생기 62: 콘크리트판(시험판)

63: 마이크로폰 64: 수음실

본 발명은 소음 및 충격음 저감용 완충재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물의 바닥면에 직접 충격시 발생하는 바닥충격음을 차단하여 실내 음 환경을 개선할 수 있도록, 저감재 본체의 하면에 리브(rib)에 의해 서로 연결되는 그 높이가 같은 다수의 돌기를 형성하는 한편, 상면에는 하면의 돌기와 일치되는 위치에 돌기를 향해 일정깊이를 갖는 압입홈을 구비함으로써 방음 및 흡음 효과가 우수하고, 중량충격음과 경량충격음의 감쇄효과가 큰 바닥충격음 저감재에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택의 층간 소음을 감쇄시킬 목적으로 콘크리트 슬라브 상부에 완충재를 삽입하여 시공하는데, 이러한 뜬바닥구조를 사용함으로써 위층에서 발생하는 충격음이 아래층으로 전달되는 현상을 감쇄시킬 수 있다.

최근 산업기술의 발달과 생활수준의 향상으로 저 진동, 저 소음의 제품에 대한 요구가 급격히 증가하고 있으며, 소음 및 진동에 의한 환경, 보건상의 문제들로 인하여 소음 기준치를 주택건설기준 등에 관한 규정으로 2004년 경량충격음에 대한 기준을 법으로 규제하고, 이어 2005년 중량충격음에 대한 기준을 법으로 규제하기 시작했으며, 이러한 요구에 따라 방음 및 흡음을 위한 건축자재는 방음재, 흡음재, 차음재, 제진재 등의 다양한 형태로 개발되고 있다.

일예로, 슬라브 층과 기포콘크리트층 사이에 스티로폼(발포 폴리스티렌)을 설치하였는데, 이는 단열성능은 만족하나, 차음 및 흡음효과가 미미하고, 오래 사용하는 과정에서 스티로폼이 압축되는 등의 문제점이 있다.

다른 방법으로는, 고분자 복합재로 천연고무 또는 합성고무를 단독 또는 혼합하여 사용하고, 카본블랙 등 보강충진재, 산화방지제, 가교제 및 발포제를 포함하는 조성물로부터 얻어진 고무 발포체와; 폴리올레핀계 및 폴리우레탄계 발포체를 적층한 구조를 갖는 복합재가 개발되었으나, 각각의 발포체를 적층하는 것이 공정이 복잡하고, 재질이 상이하기 때문에 접착제를 사용하여 적층하는 문제점이 있다.

또 다른 방법으로, 산업폐기물과 재활용 소재를 이용한 완충재로서 폐타이어 분쇄물, 고무칩, 폴리올레핀계 발포 칩을 단독 또는 2종 이상 혼합하고, 플라이애쉬, 탄산칼슘, 탈크, 마이카, 모래, 석고, 황산마그네슘, 염화마그네슘 등을 혼합하고, 무기 또는 유기 결합재를 이용하여 현장에서 타설하는 방법이 있으나, 이는 시공이 복잡하고, 충격음 및 소음을 줄이기 위한 균일한 혼합조성물로서 그 효과가 충분치 못하다는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 바닥충격음을 효과적으로 감쇄시켜 거주자의 실내 음 환경을 향상시킴은 물론 역학적 안정성이 우수하고 또한 사운드 브릿지에 의한 충격음 저감성능의 저하현상이 나타나지 않는 바닥충격음 저감재를 개발하기 위한 것으로, 폐타이어를 잘게 분쇄한 입자를 우레탄바인더 또는 수용성 바인더를 이용하여 반죽 하여, 하면에는 리브(rib)로 연결된 그 높이가 같은 돌기를 갖고, 하면의 돌기의 위치와 동일한 위치에 배치된 상면으로부터 하면의 돌기 방향으로 일정 깊이를 갖는 압입홈을 설계한 결과, 콘크리트 슬라브 및 경량 기포콘크리츠층 등과의 사이에 형성된 공기층이 충격 및 흡음성능을 한층 더 강화함을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 콘크리트 슬라브와 바닥충격음 저감재와의 사이에 형성된 공기층으로 인해 충격 및 흡음성능이 강화되며, 또한 상면으로부터 돌기를 향해 형성된 압입홈으로 인해서 흡음효과가 배가되며 하면의 돌기의 하중 지지능력을 강화시킨 바닥충격음 저감재를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬라브 바닥 위에 바닥층을 시공하는 데 사용되는 소음 및 충격음 저감용 완충재는, 폐타이어칩, 고무칩, 에틸렌 비닐아세테이트 칩 및 발포폴리스티렌 중 선택된 단독 또는 2이상의 혼합물 및 무기 또는 유기계 바인더를 포함하는 원료로부터 성형된 것으로; 소정 두께를 가지며, 그 하면에는 다수의 리브(rib)가 형성됨과 아울러 리브가 교차하는 적어도 어느 한 지점에는 돌출높이가 같은 돌기가 형성되며, 상면에는 상기 하면의 돌기와 동일한 위치에 돌기방향으로 일정 깊이로 압입한 압입홈이 형성된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따른 완충재는 상면에는 다수의 요홈이 형성되며, 요홈 내부에 압입홈이 형성된 것일 수 있다.
다른 본 발명에 따른 완충재는 상면에는 다수의 돌기가 형성되며, 돌기 내부에 압입홈이 형성된 것일 수도 있다.
그리고, 압입홈은 하면에 형성된 돌기와 그 모양이 동일하며, 서로 그 크기가 같거나 다른 것에도 그 특징이 있으며, 또한 압입홈은 돌기가 바닥면에 닿는 지점으로부터 1mm 내지 90mm 떨어진 지점까지의 깊이를 갖도록 형성된 것에도 그 특징이 있다.

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그리고, 하면에 형성된 돌기는 바닥에 닿는 부분이 원형 또는 다각형인 것에도 그 특징이 있다.

또한 하면에 형성된 돌기는 바닥면에 닿는 총 면적이 완충재 단위 면적(㎡) 당 0.01 내지 0.8 ㎡가 되도록 형성되며, 그 수는 25 내지 10,000개이며; 또한 하면에 형성된 돌기는 바닥면에 닿는 면적이 0.000016 내지 0.0003㎡인 제1돌기와 바닥면에 닿는 면적이 0.0001내지 0.01㎡인 제2돌기가 혼재되어 있으며, 완충재 단위 면적(㎡) 당 제1돌기는 10 내지 9,000개이고, 제2돌기는 10 내지 7,000개인 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 완충재는 총 두께가 5 내지 100mm인 것에도 그 특징이 있으며, 하면에 형성된 돌기는 높이가 1mm 내지 90mm이며, 하면의 리브는 높이가 1 내지 80mm인 것에도 그 특징이 있다.

또한 상면의 요홈의 깊이는 1 내지 90mm인 것에도 그 특징이 있다.

또한 상면의 돌기의 높이는 1 내지 50mm인 것에도 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 소음 및 충격음 저감용 완충재는 폐타이어칩, 고무칩, 에틸렌 비닐아세테이트칩 및 발포스티렌폼 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 혼합물에 무기계 바인더 또는 유기계 바인더를 혼합, 반죽한 것으로부터 성형된 것이다. 이때, 바람직하기로는 무기계 바인더 또는 유기계 바인더를 완충재 전체 조성 중 5 내지 20부피% 되도록 사용하는 것이다.

이와 같은 원료로부터 성형된 소음 및 충격음 저감용 완충재의 일 단면을 도 1a 및 1b에 나타내었는바, 이는 도 2a로 나타낸 상면을 가지며 도 2b로 나타낸 하면을 갖는 완충재(100)의 A-A 단면은 도 1a로, B-B 단면은 도 2b로 나타낸 것이다. 이들 도면을 참조하면, 완충재(100)의 하면에는 다수의 리브(112)가 형성되며, 리브가 교차하는 지점에는 돌기(111)가 형성된다. 이와 같이 하면에 리브(112) 및 돌기(111)가 형성되면 슬라브 바닥면과의 사이에 공기층이 형성되어 소음 및 충격음을 저감하는 효과를 나타낸다. 이와 같은 하면을 가짐과 함께, 하면의 돌기가 형성된 동일한 위치의 상면에는 돌기방향으로 일정 깊이로 압입하여 형성된 압입홈(130)을 갖는다.

이와 같은 압입홈(130)을 가짐에 따라서 완충재(100)의 상층으로부터 발생되는 음원을 압입홈(130)이 흡음하는 효과를 발휘할 뿐만 아니라, 돌기방향으로 압입하여 홈을 형성한 것이므로 돌기에의 고무밀도가 높아져서 돌기의 경도가 높아진다. 그러므로 바닥시공에 있어서 상층의 하중을 지탱하거나 분산하는 데 있어서 현저한 효과를 발휘할 수 있다. 이는 궁극적으로 충격음을 저감시키는 효과로 발현된다.

이 같은 역할을 하는 압입홈(130)은 하면에 형성된 돌기와 그 모양이 동일한 것이 바람직하고, 다수의 압입홈이 설계된 경우에는 그 크기가 서로 같거나 다를 수 있다.

본 발명의 완충재는 완충재(100) 상면에 흡음 및 차음 효과를 더 부여하기 위해, 압입홈(130)과 더불어서 다수의 요홈(121)을 함께 설계할 수 있다. 요홈을 설계하면 완충재(100)와 그 상층에 형성되는 단열·차음재 또는 경량 기포콘크리트 층 등의 바닥재와의 사이에도 공기층이 형성되는 역할을 하여 흡음 효과를 향상시킬 수 있다. 이때 상면의 요홈의 깊이는 1 내지 90mm 정도인 것이 바람직하다.

이와 같이 상면에 요홈이 설계되면, 압입홈(130)은 요홈의 내부에 위치된다. 그러나, 반드시 압입홈이 요홈의 내부에 위치되어야 하는 것은 아니며, 요홈의 크기가 하면의 돌기(111)의 크기보다 작은 경우라면 요홈을 포함하여 하면의 돌기(111)의 크기보다 작은 크기로 압입홈(130)이 형성될 수 있다.

한편, 완충재와 함께 단열·차음재를 복합구조로 하여 뜬바닥 구조로 시공할 경우에 있어서 단열·차음재로써 경도 및/또는 강성이 높은 소재를 사용할 경우라면 완충재 상면 구조에 있어서 각별한 영향을 받지 않지만, 만일 단열·차음재의 경도 및/또는 차음재의 경도 및/또는 강성이 낮은 경우라면 상부의 하중에 의해 단열·차음재가 침하되거나 형상의 변형이 생길 수 있으므로 완충재 상면의 구조가 좀더 지지되는 형상인 것이 바람직할 것이다. 이를 감안하여 본 발명 완충재의 상면에는 다수의 요홈 대신에 다수의 돌기를 형성할 수도 있다.

이는 후술하는 실시예 6에 의해 설명되는데, 도 7a 및 도 7b의 사시도 및 저 면 사시도, 도 8a 및 8b의 단면을 참조하면, 완충재(100)의 상면에 압입홈(10)과 더불어서 다수의 돌기(150)가 설계되어 있다. 다수의 돌기(150)가 상면에 형성되면 그 상층에 형성되는 단열·차음재 또는 경량 기포콘크리트층 등의 바닥재와의 사이에도 공기층이 형성되는 역할을 할 뿐만 아니라, 상부로부터의 하중을 지지하는 면적이 커짐에 따라서 단열·차음재 등의 경도 및/또는 강성이 낮은 경우 발생되는 단열·차음재의 침하나 변형에 대처하는 데 있어서 보다 유리하다.

상면에 돌기(150)가 설계된 경우, 압입홈(130)은 상면의 돌기(150) 내부에 위치되는 것이 바람직하다. 상면에 형성되는 돌기(150)의 높이는 바람직하기로는 1 내지 50mm이다.

압입홈(130)은 돌기방향으로 일정 깊이로 형성되는데, 구체적으로 압입홈(130)은 돌기(111)가 바닥면과 닿는 부분으로부터 적어도 1mm 이상 떨어진 지점까지의 깊이를 갖도록, 바람직하게는 돌기(111)가 바닥면과 닿는 부분으로부터 2 내지 90mm 이상 떨어진 지점까지의 깊이를 갖도록 형성되는 것이다. 만일, 압입홈(130)이 너무 낮은 깊이로 형성되면 돌기방향의 경도 향상에 미치는 영향이 미미하며, 압입홈(130)으로 인한 흡음효과 향상도 목적하는 정도에 미치지 못할 수 있다.

한편, 하면에 형성된 돌기(111)는 바닥에 닿는 부분의 모양이 원형 또는 다각형일 수 있는데, 그 구조에 있어서 다른 요소들이 모두 동일한 가운데라면 다각형인 것이 보다 바람직한 소음 및 충격음 저감효과를 나타낸다. 이는 보다 안정적으로 바닥면을 지지하기 때문인 것으로 생각된다.

그리고, 하면에 형성된 돌기(111)는 바닥면에 닿는 총 면적이 완충재 단위 면적(㎡)당 0.01 내지 0.8㎡ 되도록 형성되며, 완충재 단위 면적(㎡)당 25 내지 10,000개 정도인 것이 소음 및 충격음 저감효과에 있어서 보다 바람직하다.

또한 하면에 형성된 돌기(111)는 그 크기가 서로 다른 것이 혼재되어 있는 것이 바람직한데, 여기서의 크기라 함은 바닥면에 닿는 면적으로 이해되어질 것이다. 바람직한 예로는, 바닥면에 닿는 면적이 0.000016 내지 0.0025㎡인 돌기(이하, 제1돌기라 함)와 바닥면에 닿는 면적이 0.0001 내지 0.01㎡인 돌기(이하, 제2돌기)가 혼재된 것이며, 완충재 단위 면적(㎡) 당 제1돌기가 10 내지 9,000개이고, 제2돌기가 10 내지 7,000개인 것이다.

제1돌기가 과량으로 존재하게 되면 인접 돌기와 간격이 조밀하여 리브형성을 어렵게 하고, 제2돌기가 과량으로 존재하게 되면 바닥에 닿는 면적이 증가하여 소음 및 충격음 저감효과를 저하시킬 수 있다.

그리고, 돌기(111)의 높이는 1 내지 90mm, 바람직하게는 5 내지 70mm인 것이 방음에 있어서 효과적이다. 또한, 리브(112)의 높이는 1 내지 80mm인 것이 바람직하고, 돌기(111)와 리브(112)의 높이의 차이는 1 내지 60mm인 것이 효과적이다.

전체적인 완충재의 두께는 5 내지 100mm인 것이 바람직한데, 여기서 완충재의 총 두께라 함은 상면에 형성된 요홈(121)의 깊이 또는 돌기의 높이, 하면에 형성된 리브(112)의 높이 및 돌기(111)의 돌출높이 등의 요소를 포함한 전체의 두께(h)를 의미한다.

이와 같은 완충재는 도 1에 나타낸 바와 같이 상면에 위치된 연결부(141)와 하면에 위치된 연결부(142)를 가져서, 시공시 연속적으로 완충재를 연결시공할 수 있도록 한다. 이때 연결부(141, 142)의 연결방식은 요철방식이거나 그 외의 방식이 어도 무방하다.

본 발명에 따른 완충재(100)는 콘크리트 슬라브 바닥층에 시공되며, 다수의 층으로 완충재(100)를 시공하거나, 다른 공지된 차단재와 함께 복층 시공하는 경우 소음 및 충격음 저감 효과가 향상될 수 있다. 이때 공지된 차단재의 예로는 단열 및/또는 차음재로서 알려진 것으로, 일예로 발포 스티렌폼, 폴리올레핀폼 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 완충재를 사용하여 뜬바닥 구조로 시공할 경우에는, 먼저 폴리올레핀계 발포체 등으로 벽체에 절연재를 설치하고, 콘크리트 슬라브층 상에 본 발명의 소음 및 충격음 저감용 완충재를 설치하고, 여기에 필요에 따라 단열 및/또는 차음재를 복합구조로 설치한 다음, 그 위에 경량기포콘크리트를 타설한 후, 난방 배관을 설치하고, 마감 몰탈을 타설한 다음, 마무리로 바닥마감재를 깔아준다.

이는 시공의 일예를 기재한 것이지, 본 발명의 완충재를 사용하여 그 목적에 따라서 다양한 방법 및 구조로 시공이 가능할 것임은 물론이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1

성형 원료로는, 칩의 크기가 0.1 내지 2㎜인 폐타이어 칩 100중량부와, 바인더로서 우레탄바인더를 5~20중량부로 사용하여, 이를 혼합(믹싱)장치를 이용하여 반죽하고, 성형기에서 스팀 또는 전기를 이용한 가열압입성형 조건으로 다음 도 2 내지 도 9에 나타낸 바와 같은 형상으로 완충재를 성형하였다. 다만, 성형 과정에서 상면에의 압입홈의 형성은 천공이 아니라 일정 모양을 갖는 성형틀(Mold)을 이용하여 압입 성형하였다.

완충재는 300× 300(mm) 또는 600× 600(mm) 규격을 갖도록 제조하였다.

도 2a는 실시예 1에 따라 성형된 완충재의 사시도이고, 도 2b는 실시예 1에 따라 성형된 완충재의 저면 사시도이다. 도 2b에 따르면, 완충재의 하면에는 바닥면에 닿는 면적이 다른 돌기(112)가 다수 형성되어 있으며, 또한 돌기(112)를 연결하는 리브(111)가 다수 형성되어 있다. 도 2a에 따르면, 완충재의 상면에는 요홈(121)이 형성되어 있고, 요홈의 내부에는 하면의 돌기(112)와 동일한 위치에 원형의 압입홈(130)이 형성되어 있다.

도 3a는 실시예 2에 따라 성형된 완충재의 사시도이고, 도 3b는 실시예 2에 따라 성형된 완충재의 저면 사시도인데, 이는 실시예 1과 같은 구조의 상면과 하면을 갖되, 하면에 형성된 돌기(112)의 형상이 바닥면에 닿는 부분을 기준으로 하여 보았을 때 사각형인 것이고, 그에 따라서 상면의 압입홈(130)의 형상도 사각형으로 성형한 것이다.

도 4a는 실시예 3에 따라 성형된 완충재의 사시도이고, 도 4b는 실시예 3에 따라 성형된 완충재의 저면 사시도로서, 본 실시예에서는 실시예 1의 완충재 구조에 비추어 볼 때, 하면의 돌기(12)를 바닥면에 닿는 면적이 작아진 형태를 갖도록, 모두 동일한 크기의 것으로만 구성하였고, 그 수가 증가한 것이다.

도 5a는 실시예 4에 따라 성형된 완충재의 사시도이고, 도 5b는 실시예 4에 따라 성형된 완충재의 저면 사시도로서, 본 실시예는 상기 실시예 3과 동일한 구조를 갖도록 하되, 다만 실시예 1의 완충재 구조에 비추어 볼 때, 하면에 형성된 돌기(112)의 형상이 바닥면에 닿는 부분을 기준으로 하여 보았을 때 사각형인 것이고, 그에 따라서 상면의 압입홈(130)의 형상도 사각형으로 성형한 것이다.

도 6a는 실시예 5에 따라 성형된 완충재의 사시도이고, 도 6b는 실시예 5에 따라 성형된 완충재의 저면 사시도로서, 실시예 4와 동일한 구조의 하면을 갖되, 상면에는 요홈(121)이 형성되지 않은 것이다.

도 7a는 실시예 6에 따라 성형된 완충재의 사시도이고, 도 7b는 실시예 6에 따라 성형된 완충재의 저면 사시도이다. 도 7b에 따르면 완충재의 하면 구조는 실시예 3과 같으며, 다만 완충재의 상면에는 돌기(150)가 형성되어 있고, 돌기의 내부에는 하면의 돌기(112)와 동일한 위치에 원형의 압입홈(130)이 형성되어 있다.

도 9a는 비교예 1에 따라 성형된 완충재의 사시도이고, 도 9b는 비교예 1에 따라 성형된 완충재의 저면 사시도로서, 실시예 3과 동일한 구조를 갖는 하면을 갖되, 다만 상면으로부터 하면의 돌기(1)에 이르기까지의 압입홈을 성형하지 않았다.

이들 각 실시예를 통해 얻어진 완충재의 각 구성요소의 치수는 다음 표 1과 같다. 다음 표 1에 있어서 돌기의 수는 완충재 바닥면 단위면적(㎡) 당으로 환산하여 기재한 것이다.

실험예

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따라 얻어진 완충재에 대해 바닥충격음 저감효과를 실험하기 위하여 도 10과 같은 구조로 시험체를 시공하였다.

그리고 나서 KS F 2810에 따라 바닥충격음 차단성능 현장측정방법 제1부(표준 경량충격원에 의한 방법;2001) 및 제2부(표준 중량충격원에 의한 방법;2001)를 적용하여 바닥충격음 레벨을 측정하였다.

상기한 시험기준에 근거한 구체적인 측정방법을 도 10을 참조하여 설명하면, 먼저 수음실(64)이 구비되도록 콘크리트 슬라브층(60)을 시공하고, 콘크리트 슬라브층(60)의 상부에 상기 실시예 및 비교예에 따라 얻어진 완충재(100, 또는 10)를 설치하고, 그 상부에 콘크리트판(시험판)(62)을 설치한 후 대상측정음원, 즉 충격음 발생기(61)를 설치하였다. 충격음 발생기(61)는 콘크리트판(시험판)(62)의 중앙, 그리고 이를 기준으로 하여 모서리와 중간 4개 지점 등 총 5개 지점에 설치하였으며, 수음실에는 평균음압레벨의 측정을 위한 마이크로폰(63)을 5개 설치하였다.

다만, 완충재를 복층으로 시공한 것, 또는 폴리에틸렌폼을 함께 시공한 것을 각각 실시예 7 및 9로 하고, 이 경우에는 콘크리트판(시험판)(62) 설치 이전에 완충재(100)를 복층으로 시공하거나, 완충재(100)를 시공한 후 공지된 폴리에틸렌폼 차음판을 시공한 다음 콘크리트판(시험판)(62)을 설치한 후 충격음 저감효과를 실험하였다.

이때 완충재를 복층으로 시공한 실시예 7의 경우는, 실시예 3에 따라 얻어진 완충재를 하부에, 그리고 실시예 5에 따라 얻어진 완충재를 상부에 오도록 복층 시공한 경우이다. 그리고, 실시예 8의 경우는, 실시예 1에 따라 얻어진 완충재를 하부에, 그리고 공지의 폴리에틸렌폼 차단재를 상부에 오도록 복층 시공한 경우이다. 실시예 9의 경우는, 실시예 6에 따라 얻어진 완충재를 하부에, 그리고 공지의 폴리에틸렌폼 차단재를 상부에 오도록 복층 시공한 경우이다.

그리고, 대조구로는 완충재(100) 뿐만 아니라 어떠한 바닥 차음재도 시공하지 않은 경우로서 대비하였다.

이와 같은 방법에 따라 바닥 충격음에 따른 마이크로폰(63)에서 측정된 바닥충격음 레벨(dB)을 측정하여 그 결과를 다음 표 2로서 나타내었다.

상기 표 1의 결과로부터, 대조구에 대비하여 실시예 1에 의한 바닥충격음 저감 정도는 경량충격음에 대해서는 평균 31.8%, 중량충격음에 대해서는 평균 18.0%정도이다. 실시예 2에 의한 바닥충격음 저감 정도는 대비하여 경량충격음에 대해서는 평균 32.0%, 중량충격음에 대해서는 평균 18.4% 정도이다. 실시예 3에 의한 바닥충격음 저감 정도는 경량충격음에 대해서는 평균 30.9%, 중량충격음에 대해서는 평균 17.8% 정도이다. 실시예 4에 의한 바닥충격음 저감 정도는 경량충격음에 대해서는 평균 31.0%, 중량충격음에 대해서는 평균 17.8% 정도이다. 그리고 실시예 5에 의한 바닥충격음 저감 정도는 경량충격음에 대해서는 평균 30.3%, 중량충격음에 대해서는 평균 17.6% 정도이다. 그리고 실시예 6에 의한 바닥충격음 저감 정도는 경량충격음에 대해서는 평균 27.1%, 중량충격음에 대해서는 평균 14.6% 정도이다.

완충재를 복층시공한 실시예 7에 의한 바닥충격음 저감 정도는 경량충격음에 대해서는 평균 35.3%, 중량충격음에 대해서는 평균 21.6% 정도이다.

한편, 완충재와 통상의 발포폴리스티렌 차단판을 복층시공한 실시예 8에 의한 바닥충격음 저감 정도는 경량충격음에 대해서는 평균 35.0%, 중량충격음에 대해서는 평균 22.6% 정도이다.

또 다른 복층 시공의 일예인 실시예 9에 의한 바닥충격음 저감 정도는 경량충격음에 대해서는 평균 33.4%, 중량충격음에 대해서는 평균 21.3% 정도이다.

그러나, 비교예 1에 따른 완충재의 경우는 대조구에 대비하여 바닥충격음 저감 정도가 경량충격음에 대해서는 평균 26.7%, 중량충격음에 대해서는 평균 14.2% 정도이다. 이는 상기 실시예 1 내지 6의 결과에 비추어 그 바닥충격음 저감 효과가 현저히 떨어짐을 보여주는 것이며, 더구나 복층으로 시공한 실시예 7 내지 9의 경우에 비해서는 보다 더 바닥충격음 저감 효과가 떨어짐을 보여주는 결과이다.

이는 압입홈이 충격음 저감 효과에 있어서 중요한 역할을 하고 있음을 보여주는 결과라 할 것이다.

또한, 실시예 1과 실시예 2의 경우는 실시예 3 내지 4에 비해 그 저감효과가 더 우수한데 이는 돌기의 크기와 수가 충격음 저감 효과에 영향을 미침을 보여주는 결과이다. 그리고 실시예 2와 4는 돌기 모양이 다각형인 경우인데 그 결과는 실시예 1과 3에 비해 각각 향상된 충격음 저감 효과를 보이고 있다. 이는 다각형 돌기인 경우가 더 효과적임을 보여준다 할 것이다. 실시예 5의 경우는 상면에 요홈이 없는 경우로, 이는 실시예 4에 비해 충격음 저감 효과가 다소 떨어진다. 이는 상면의 요홈이 충격음 저감효과 향상 측면에서 바람직함을 보여준다 할 것이다. 한편, 실시예 6의 경우는 상면에 요홈이 아닌 돌기를 형성한 경우인데 이는 실시예 3에 비해 상면의 구조가 좀더 지지되는 형상으로 본체의 두께를 25%저감하여 시험한 결과로서, 이는 경제성과 시공성에 대한 효과를 보여준다 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 폐타이어칩 등의 고무재를 사용하여 하면에는 다수의 리브가 형성됨과 아울러 리브가 교차하는 지점에는 돌기를 형성하고, 그 상면에는 하면의 돌기와 같은 위치에 돌기방향으로 일정 깊이로 압입하여 압입홈을 형성한 완충재는 소음 및 충격음 저감 효과가 우수하여 콘크리트 및 콘크리트 철골구조물로 형성되는 아파트나 공동주택 또는 목조주택에서의 층간소음 및 충격음을 흡수 완충시키며, 특히 난방구조인 온돌구조에 적합하게 설계된 제품으로 충격음에 대한 흡수력이 뛰어나며, 음의 물리적인 특성에 대응하도록 설계된 것이고, 차음성능이 우수하여 어떠한 건축구조물에서도 적용 가능하다.

Claims (14)

1. (정정) 콘크리트 슬라브층 상에 바닥층을 시공하는 데 사용되는 소음 및 충격음 저감용 완충재에 있어서,

   상기 완충재는 폐타이어칩, 고무칩, 에틸렌 비닐아세테이트 칩 및 발포폴리스티렌 중 선택된 단독 또는 2이상의 혼합물 및 무기 또는 유기계 바인더를 포함하는 원료로부터 성형된 것으로;

   소정 두께를 가지며, 그 하면에는 다수의 리브(rib)가 형성됨과 아울러 리브가 교차하는 적어도 어느 한 지점에는 돌출높이가 같은 돌기가 형성되며, 상면에는 상기 하면의 돌기와 동일한 위치에 돌기방향으로 일정 깊이로 압입한 압입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
2. 제 1 항에 있어서, 상면에는 다수의 요홈이 형성되며, 요홈 내부에 압입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
3. 제 1 항에 있어서, 상면에는 다수의 돌기가 형성되며, 돌기 내부에 압입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 압입홈은 하면에 형성된 돌기와 그 모양이 동일하며, 서로 그 크기가 같거나 다른 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 압입홈은 돌기가 바닥면에 닿는 지점으로부터 1mm 내지 90mm 떨어진 지점까지의 깊이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
6. 제 1 항에 있어서, 하면에 형성된 돌기는 바닥에 닿는 부분이 원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 하면에 형성된 돌기는 바닥면에 닿는 총 면적이 완충재 단위 면적(㎡) 당 0.01 내지 0.8㎡ 되도록 형성되며, 그 수는 25 내지 10,000개인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 하면에 형성된 돌기는 바닥면에 닿는 면적이 0.000016 내지 0.0025㎡ 인 제1돌기와 바닥면에 닿는 면적이 0.0001 내지 0.01㎡인 제2돌기가 혼재되어 있으며, 완충재 단위 면적(㎡)당 제1돌기는 10 내지 9,000개이고, 제2돌기는 10 내지 7,000개인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
9. 제 7 항에 있어서, 하면에 형성된 돌기는 바닥면에 닿는 면적이 0.000016 내지 0.0025㎡인 제1돌기와 바닥면에 닿는 면적이 0.0001 내지 0.01㎡인 제2돌기가 혼재되어 있으며, 완충재 단위 면적(㎡) 당 제1돌기는 10 내지 9,000개이고, 제2돌기는 10 내지 7,000개인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
10. 제 1 항에 있어서, 하면에 형성된 돌기는 높이가 1mm 내지 90mm인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
11. 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서, 하면의 리브는 높이가 1 내지 80mm인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
12. 제 2 항에 있어서, 상면의 요홈의 깊이는 1 내지 90mm인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
13. 제 3 항에 있어서, 상면의 돌기의 높이는 1 내지 50mm인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.
14. 제 1 항에 있어서, 완충재는 총 두께가 5 내지 100mm인 것을 특징으로 하는 소음 및 충격음 저감용 완충재.

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