KR100930574B1 - 소음저감용 완충부재의 제조방법 및 이에 사용되는 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하부 슬랩과 상부 마감층 사이에 설치되는 소음저감용 완충부재(100)에 있어서, 본체(110)의 상부로부터 하부로 갈수록 점진적으로 밀도가 낮아지는 것을 특징으로 하는 소음저감용 완충부재(100)를 제시함으로써, 구조물 자중의 증가, 시공 비용의 증가를 방지하면서도, 소음 및 중량충격음의 전달을 효율적으로 저감할 수 있도록 한다.

소음저감, 완충, 밀도

Description

소음저감용 완충부재의 제조방법 및 이에 사용되는 금형{MANUFACTURING METHOD OF CUSHION MEMBER FOR REDUCING NOISE AND MOLD USED IN THE SANE}

본 발명은 건축 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 아파트 등의 구조물에서 상층으로부터 하층으로 전달되는 소음을 저감할 수 있도록 하는 소음저감용 구조물에 관한 것이다.

아파트와 같은 공동주택 구조물에서 상층으로부터 하층으로 전달되는 소음은 언제나 중요한 문제로 제기되는 것이며, 이들 중 가장 큰 문제는 상층의 바닥판에 대한 충격이 하층의 천정을 통해 전달되는 바닥 충격음이라 할 수 있다.

이러한 바닥 충격음은 상층 바닥을 긁는 행위 등에 의해 발생하는 경량충격음(고주파의 소음)과 상층 바닥 위에서 뛰는 행위 등에 의해 발생하는 중량충격음(저주파의 소음)으로 나누어 볼 수 있다.

공동주택의 바닥 충격음은 중대한 소음 공해의 원인이 되므로, 이를 규제하기 위하여 '공동주택 바닥충격음 차단구조인정 및 관리기준'에서는 그 허용 한도에 관한 규제를 두고 있으며, 경량충격음에 관하여는 KS F 2863-1에서, 중량충격음에 관하여는 KS F 2863-2에서 구체적인 사항을 규정하고 있다.

도 1은 종래의 일반적인 슬랩 구조물의 구조를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 기본적으로 콘크리트 슬랩(1)의 상부에 온돌과 같은 바닥층(마감층)(2)이 형성된 구조를 취하는데, 상술한 바닥 충격음의 흡수를 위하여, 슬랩(1)과 바닥층(2) 사이에 스티로폼, EVA 등의 흡음재료에 의한 충격음 흡수층(3)이 추가로 형성된다.

그러나, 이러한 흡음재료는 고주파의 소음에 대한 흡음성능은 우수하지만, 저주파 소음에 대하여는 그 성능을 발휘할 수 없다는 점에서 문제로 지적된다.

즉, 흡음재료에 의해 충격음 흡수층(3)을 형성하는 구조에 의해서는, 고주파 소음인 경량충격음의 전달은 방지할 수 있지만, 저주파 영역의 중량충격음의 전달에는 거의 영향을 미치지 못하기 때문이다.

따라서, 중량충격음의 저감을 위해서는 슬랩(1)의 두께를 두껍게 할 수밖에 없다고 할 것이나, 이 경우도 구조물 자중이 증가하므로 효율적인 설계가 이루어질 수 없다는 점, 시공 비용이 증가한다는 점 등의 문제를 야기하므로, 근본적인 해결책이 될 수 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구조물 자중의 증가, 시공 비용의 증가를 방지하면서도, 소음 및 중량충격음의 전달을 효율적으로 저감할 수 있도록 하는 소음저감용 구조물을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 하부 슬랩과 상부 마감층 사이에 설치되는 소음저감용 완충부재(100)에 있어서, 본체(110)의 상부로부터 하부로 갈수록 점진적으로 밀도가 낮아지는 것을 특징으로 하는 소음저감용 완충부재(100)를 제시한다.

상기 본체(110)의 재질은 발포 합성수지인 것이 바람직하다.

상기 본체(110)의 재질은 EVA 계열 또는 폴리올레핀 계열의 합성수지인 것이 바람직하다.

상기 본체(110)의 하부에는 하측을 향하는 다수의 지지부(120)가 돌출형성된 것이 바람직하다.

상기 지지부(120)의 단면은 역삼각형인 것이 바람직하다.

상기 다수의 지지부(120)는 상호 간격을 두고 격자형 구조로서 형성된 것이 바람직하다.

상기 다수의 지지부(120) 상호 사이에는 보조지지부(130)가 돌출형성되고, 상기 보조지지부(130)의 돌출된 정도는 상기 지지부(120)에 비해 작은 것이 바람직하다.

상기 보조지지부(130)의 단면은 역삼각형인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단, 즉 상기 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법으로서, 상기 본체(110)의 재료에 열을 가하는 가열단계; 상기 지지부(120)에 대응하는 형상의 지지부 형성용 홈부(210)가 형성된 금형(200)을 구비하는 단계; 상기 금형(200)에 의해 상기 가열된 본체(110)를 가압하여 상기 지지부(120)를 형성하는 가압단계; 상기 가압된 본체(110)를 냉각하는 냉각단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법을 제시한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단, 즉 상기 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법으로서, 상기 본체(110)의 재료에 열을 가하는 가열단계; 상기 지지부(120)에 대응하는 형상의 지지부 형성용 홈부(210) 및 상기 보조지지부(130)에 대응하는 형상의 보조지지부 형성용 홈부가 형성된 금형(200)을 구비하는 단계; 상기 금형(200)에 의해 상기 가열된 본체(110)를 가압하여 상기 지지부(120) 및 를 보조지지부(130)를 형성하는 가압단계; 상기 가압된 본체(110)를 냉각하는 냉각단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법을 제시한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법에 사용되는 상기 금형(200)을 제시한다.

본 발명은 구조물 자중의 증가, 시공 비용의 증가를 방지하면서도, 소음 및 중량충격음의 전달을 효율적으로 저감할 수 있도록 하는 소음저감용 구조물을 제시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 하부 슬랩과 상부 마감층 사이에 설치되는 소음저감용 완충부재(100)에 관한 것으로서, 본체(110)의 상부로부터 하부로 갈수록 점진적으로 밀도가 낮아지는 것을 특징으로 한다.

중량충격음의 전달율은 매질이 되는 물체의 동 탄성계수에 반비례하는데, 여기서 동 탄성계수란 물체가 가지고 있는 동적인 탄성 특성을 말한다.

본 발명에 의한 완충부재(100)는 상부로부터 하부로 갈수록 점진적으로 밀도가 낮아지도록 함으로써 동 탄성계수가 최소화하도록 한 것이다.

즉, 충격이 가해지는 본체(110) 상부는 고밀도에 의해 그 충격에 대하여 저항하게 되고, 이후 충격이 전해지는 본체(110) 하부는 저밀도에 의해 그 충격을 흡수하게 되는바, 단일 소재에 의하면서도 복합소재에 의한 소음저감의 효과를 얻을 수 있다.

이러한 본체(110)의 재질은 다양한 밀도 분포를 이룰 수 있도록 해야 하므로, 스티로폼과 같은 발포 합성수지(EVA 계열 또는 폴리올레핀 계열 등)를 적용하는 것이 바람직하다.

실험결과, 이들 중에서도 EVA 계열의 합성수지가 가장 소음저감 성능이 우수 한 것으로 나타났다.

도 3,4에 도시된 바와 같이, 본체(110)의 하부에 하측을 향하는 다수의 지지부(120)가 돌출형성된 구조를 취하는 경우, 하부 슬랩과의 접촉면적을 줄일 수 있고, Damping 및 Spring 역할을 동시에 수행하도록 할 수 있으므로, 더욱 우수한 소음저감 효과를 얻을 수 있다.

위 효과를 극대화하기 위한 지지부(120)의 구조는 그 단면이 역삼각형을 이루도록 하는 것인데, 이는 완충부재(100)와 하부 슬랩의 접촉면적을 최소화하기 때문이다.

이러한 다수의 지지부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상호 간격을 두고 격자형 구조로서 형성되는 것이 구조적 안정성 측면에서 바람직하다.

다수의 지지부(120) 상호 사이에는 도 6,7에 도시된 바와 같이, 보조지지부(130)가 돌출형성되는 것이 더욱 바람직한데, 여기서 보조지지부(130)의 돌출된 정도는 지지부(120)에 비해 작아야 한다.

이러한 구조를 취하는 경우, 상부의 충격에 의해 지지부(120)가 하측으로 압축되더라도, 보조지지부(130)가 하부 슬랩에 접촉하여 저항하게 되므로, 완충부재(100) 전체가 지나치게 압축되는 상황을 방지할 수 있어, 더욱 우수한 구조적 안정성 및 소음저감 효과를 얻을 수 있기 때문이다.

이러한 보조지지부(130)의 단면도 역삼각형 구조를 취하는 것이 바람직하며, 그 이유는 상술한 바와 같다.

이하, 상술한 본 발명에 의한 완충부재(100)의 제조방법에 관한 실시예에 대 하여 설명한다.

이는 기본적으로, 발포 합성수지 등에 의한 본체(110)의 재료에 열을 가하는 가열단계; 금형(200)에 의해 가열된 본체(110)를 가압하여 지지부(120)를 형성하는 가압단계; 가압된 본체(110)를 냉각하는 냉각단계;에 의해 구성된다.

여기서, 금형(200)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 지지부(120)에 대응하는 형상의 지지부 형성용 홈부(210)가 형성되어 있으므로, 이러한 금형(200)에 의해 완충부재 재료를 가압함으로써 지지부(120)가 형성된 완충부재(100)를 얻을 수 있다.

이러한 금형(200)의 가압에 의해 상기 완충부재(100)를 제조하는 경우, 본체(110)에 해당하는 부위에는 많은 압축이 발생하고, 지지부(120)에 해당하는 부위에는 적은 압축이 발생하므로, 자연스럽게 본체(110) 부분의 밀도는 높게 되고, 지지부(120) 부분의 밀도는 낮게 된다.

따라서 상술한 상부로부터 하부로 갈수록 점진적으로 밀도가 낮아지는 완충부재(100)를 자연스럽게 얻을 수 있다는 효과가 있는 것이다.

금형(200)이 지지부(120)에 대응하는 형상의 지지부 형성용 홈부(210) 및 보조지지부(130)에 대응하는 형상의 보조지지부 형성용 홈부가 형성된 구조를 취하고, 이러한 구조의 금형(200)에 의해 재료를 가압하는 경우, 위 보조지지부(130)가 형성된 완충부재(100)를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 완충부재(100)의 효과를 확인하기 위한 구체적 실험예에 관하여 설명한다.

표 1은 본 발명에 의한 실시예의 경우와 이러한 구조를 취하지 않은 비교예의 경우의 동탄성 계수 및 감쇠 계수를 각각 2회 테스트에 의해 측정한 결과이다.

비교예 1은 EVA 재질에 의한 평판 구조의 완충부재를 적용한 경우이고, 실시예 1은 본 발명에 의한 실시예 중 EVA 재질에 의해 도 3의 구조의 완충부재(100)를 적용한 경우이다.

비교예 2는 폴리올레핀 계열 중 PE 재질에 의한 평판 구조의 완충부재를 적용한 경우이고, 실시예 2은 본 발명에 의한 실시예 중 PE 재질에 의해 도 3의 구조의 완충부재(100)를 적용한 경우이다.

실험결과에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 구조를 적용한 경우가 월등히 우수한 동탄성 계수 및 감쇠 계수를 가짐을 확인할 수 있었다.

표 2는 소음의 각 주파수(f)에 대한 음량(dB)을 알아보기 위한 실험결과를 나타낸 것이고, 표 3은 표 2의 결과를 도시한 그래프이다.

비교예 a는 완충부재가 적용되지 않은 나슬래브의 경우이다.

비교예 b는 폴리올레핀 계열 중 PE 재질에 의한 평판 구조의 완충부재를 적용한 경우이고, 실시예 b는 본 발명에 의한 실시예 중 PE 재질에 의해 도 3의 구조의 완충부재(100)를 적용한 경우이다.

비교예 c는 EVA 재질에 의한 평판 구조의 완충부재를 적용한 경우이고, 실시예 c는 본 발명에 의한 실시예 중 EVA 재질에 의해 도 3의 구조의 완충부재(100)를 적용한 경우이다.

실험결과에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 구조를 적용한 경우가 월등히 우수한 소음저감효과를 가짐을 확인할 수 있었으며, 실시예 c의 경우(EVA 재질을 적용한 경우) 가장 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있었다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 종래의 소음저감용 구조물의 단면도.

도 2 내지 7은 본 발명에 의한 완충부재의 실시예를 도시한 것으로서,

도 2는 제1실시예의 단면도.

도 3은 제2실시예의 단면도.

도 4는 제2실시예의 사시도.

도 5는 제2실시예의 제조방법에 관한 단면도.

도 6은 제3실시예의 단면도.

도 7은 제3실시예의 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 소음저감용 완충부재 110 : 본체

120 : 지지부 130 : 보조지지부

200 : 금형 210 : 지지부 형성용 홈부

Claims (12)

1. 본체(110)의 상부로부터 하부로 갈수록 점진적으로 밀도가 낮아지고,

   상기 본체(110)의 재질은 발포 합성수지이며,

   상기 본체(110)의 하부에는 하측을 향하는 다수의 지지부(120)가 돌출형성되고,

   상기 지지부(120)의 단면은 역삼각형이며,

   상기 다수의 지지부(120)는 상호 간격을 두고 격자형 구조로서 형성된 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법으로서,

   상기 본체(110)의 판형 재료에 열을 가하는 가열단계;

   상기 지지부(120)에 대응하는 형상의 지지부 형성용 홈부(210)가 형성된 금형(200)을 구비하는 단계;

   상기 금형(200)에 의해 상기 가열된 본체(110)를 가압하여 상기 지지부(120)를 형성하는 가압단계;

   상기 가압된 본체(110)를 냉각하는 냉각단계;를

   포함하는 것을 특징으로 하는 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법.
2. 본체(110)의 상부로부터 하부로 갈수록 점진적으로 밀도가 낮아지고,

   상기 본체(110)의 재질은 발포 합성수지이며,

   상기 본체(110)의 하부에는 하측을 향하는 다수의 지지부(120)가 돌출형성되고,

   상기 지지부(120)의 단면은 역삼각형이며,

   상기 다수의 지지부(120)는 상호 간격을 두고 격자형 구조로서 형성되고,

   상기 다수의 지지부(120) 상호 사이에는 보조지지부(130)가 돌출형성되고, 상기 보조지지부(130)의 돌출된 정도는 상기 지지부(120)에 비해 작으며,

   상기 보조지지부(130)의 단면은 역삼각형인 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법으로서,

   상기 본체(110)의 판형 재료에 열을 가하는 가열단계;

   상기 지지부(120)에 대응하는 형상의 지지부 형성용 홈부(210) 및 상기 보조지지부(130)에 대응하는 형상의 보조지지부 형성용 홈부가 형성된 금형(200)을 구비하는 단계;

   상기 금형(200)에 의해 상기 가열된 본체(110)를 가압하여 상기 지지부(120) 및 를 보조지지부(130)를 형성하는 가압단계;

   상기 가압된 본체(110)를 냉각하는 냉각단계;를

   포함하는 것을 특징으로 하는 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 본체(110)의 재질은 EVA 계열 또는 폴리올레핀 계열의 합성수지인 것을 특징으로 하는 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법.
4. 제1항의 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법에 사용되는 상기 금형(200)으로서,

   상기 지지부(120)에 대응하는 형상의 상기 지지부 형성용 홈부(210)가 형성된 것을 특징으로 하는 금형(200).
5. 제2항의 소음저감용 완충부재(100)의 제조방법에 사용되는 상기 금형(200)으로서,

   상기 지지부(120)에 대응하는 형상의 상기 지지부 형성용 홈부(210) 및 상기 보조지지부(130)에 대응하는 형상의 상기 보조지지부 형성용 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 금형(200).
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