KR101269113B1

KR101269113B1 - 바닥충격음 저감 패널 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101269113B1
Application number: KR1020120119648A
Authority: KR
Inventors: 유용진
Original assignee: 주식회사 모던우드
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2013-05-29

Abstract

본 발명은 바닥충격음 저감 패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 다양한 재질의 고무칩 경화체로 이루어진 완충재와, 상기 완충재의 내부에 형성되며, 입자나 단위체의 형태로 삽입되는 흡음재와, 상기 완충재의 넓은 면적이 건축물의 바닥면의 방향으로 설치되되, 상기 흡음재가 완충재에 삽입되어 형성되도록 이루어진다.
본 발명은 고무칩과 화학수지 바인더를 주재료로 하여 다양한 첨가제를 혼합하여 경화시켜서 바닥 충격음(진동)의 흡수 및 감쇠를 위해 사용되는 완충재에 입자나 화학수지 발포 단위체 및 섬유 단위체로 형성되는 흡음재를 완충재의 내부에 형성한 저감 패널을 건축물의 바닥면에 설치할 때, 저감 패널과 마감 콘크리트 층 또는 바닥 콘크리트 층과 닿는 면적을 최소화하고, 진동의 전도를 감소시키기 위해 완충재의 외 측 상측 면 또는 상 하측 면에 울림 홈을 형성하며, 압축 하중으로부터 흡음재의 유동성 및 공극을 유지시키기 위하여 흡음재를 관통하는 돌출형 지지대를 형성하여, 건축 마감재 표면에서 발생해 중력방향으로 전해지는 바닥 충격음(진동)의 전도를 최소화하면서 공명현상을 흡음재가 방지함은 물론, 완충재와 흡음재를 각각 다양한 재질을 혼합하여 형성함으로써, 넓은 범위의 충격음(진동 주파수)에 대한 흡음 및 완충효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

바닥충격음 저감 패널 및 이의 제조방법{A method for manufacturing with a panel for absorbing and cutting off impact noise}

본 발명은 바닥충격음 저감 패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 저감 패널을 각각 다른 동탄성계수, 진동수, 밀도, 경도, 공극률을 가지는 재질의 완충재 및 흡음재로 형성하여, 바닥에서 발생하는 경량충격음은 물론, 중량충격음의 전달과 공명현상을 최소화하여 경량 및 중량충격음을 줄일 수 있으며, 저감 패널의 구조가 간단하여 제조 및 시공이 간편하여 편리성, 경제성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 바닥충격음 저감 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

건축물의 바닥에 가해지는 충격음을 줄이기 위한 수많은 노력과 시도가 있었으나 경제성과 효율성을 동시에 충족할 수 있는 결과는 거의 없는 실정이다.

환경부의 공동주택 층간소음 저감을 위한 기술개발보고서(2007.01.19. 한양대학교)에 따르면, 일반적인 건축물의 층간소음 저감방법은 경량 기포콘크리트시공에서 경량 기포콘크리트와 완충재에 의한 시공, 건축물의 구조적 보강, 콘크리트 타설 두께 향상 및 고강도 화와, 방진 받침블록 및 방진 행거, 마운트와 같은 제진재 등에 의한 완전 뜬 바닥시공을 통하여 바닥충격음을 줄이고 있으며, 대부분의 경량 바닥충격음(상대적 중고주파 진동)의 저감에는 효과가 있으나, 중량바닥충격음(상대적 저주파진동)의 저감에는 효과가 미흡하여, 일부 완충재를 사용한 구조 및 뜬 바닥구조에서는 공명현상 때문에 중량바닥충격음이 증가하는 경우도 있다.

이에, 경량 및 중량의 바닥충격음의 저감을 위해서는 완충과 제진을 위한 바닥충격음 저감 및 흡음 구성이 요구되며, 건축물의 구조적 강도향상이 필요하다.

그래서, 최근에는 다른 재질의 완충용 발포체를 교차 적층 한 층간소음 저감용 패드를 시공하여 층간소음 감소에는 효과가 있으나, 보통 15㎜ ~ 20㎜ 또는 그 이상의 두께로 시공되어 경제성이 낮고, 흡음 및 완충을 위해 비중(밀도)이 낮은 완충재의 사용은 건축물 바닥 마감 콘크리트 층의 균열 및 파손의 원인이 되기도 한다.

현재 일반적으로는 대한민국특허등록번호 제10-0872317호, 대한민국특허등록번호 제10-0579931호, 대한민국특허등록번호 제10-0977168호, 대한민국특허등록번호 제10-0644386호와 같이 충격음(진동)을 저감하는 재료는 단일재료보다 진동주파수가 서로 다른 복합재료로 구성하되, 이와 같은 이질의 재료 적층은 평면보다 입체적인 접촉이 효과적이며, 완충재는 기공이 많아야 흡음 및 진동음 감쇠에 효과적인 것으로 나타났다.

또한, 대한민국특허등록번호 제10-0827425호, 대한민국특허등록번호 제10-0653380호, 대한민국특허등록번호 제10-0796559호, 대한민국특허등록번호 제10-0776676호, 대한민국특허등록번호 제10-0806615, 대한민국특허등록번호 제10-0718698호, 대한민국특허등록번호 제10-0768798호 등과 같이 방진고무, 방진 스프링 행거 및 마운트 등의 제진재를 적용하여, 밀폐공간을 형성하는 완전 뜬 바닥구조에 의한 바닥 충격음 저감기술에 있어서는 중량충격음의 저감에 효과적인 경우도 있으나, 제진재의 동탄성계수, 강도, 탄성 복원력, 공극률, 복합재료 구성에 관련한 특성에 따라 특정 주파수 범위에 한정한 효과만이 나타나며, 제진재 상부에 위치한 패널에서 발생할 수 있는 공명현상에 의한 바닥충격음 증가의 위험이 커질 확률이 높아진다.

그리고, 대한민국 특허출원 제10-2004-0040937호에서는 제진재의 충격흡수 성능 향상을 위해 블록화된 제진재 하우징(케이스)에 충격 흡수재용 탄성 입자(덩어리)를 고정하지 않고 삽입하고, 그 위에 콘크리트를 타설해 입자 사이 공간의 일부만 콘크리트로 메워 입자의 유동과 공극에 의해 충격흡수를 유도하는 구조가 제시 하였다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1170017호와 같이 바닥충격음의 저감을 위한 제진재 및 완충재를 이용해 패널이 슬래브 콘크리트 바닥 전면에 접촉하지 않고, 다리 형태의 제진재 및 완충재에 의한 부분적인 접지를 이루고 콘크리트 바닥면과 뜬 바닥구조 사이의 공간에 충격파를 흡수하고, 공명 현상을 방지하고, 충격 및 진동을 흡수하고 흡음 역할을 할 수 있는 고무칩 성형체를 충진하는 기술적 접근이 시도되고 있으나, 방진고무 패드에 비하여 우수하지만 압축 성형한 고무칩 경화체는 압축률이 커질수록 경제성이 낮음은 물론 공극이 적어져서 흡음성능이 낮고, 중량 충격음(저주파 진동)의 전도가 높아진다.

그리고, 일반적인 바닥충격음 감쇠를 위한 고무칩 성형체는 고무칩 입자 이외의 스티로폼 입자, 왕겨, 톱밥 등의 입자와 결합 강화제(충진재)로 모래 또는 무기소재 미분말을 혼합하여 성형하고 있으나, 천연 유기물질이 혼합되면 곰팡이 발생 및 세균 번식과 결합력 저하에 따른 바인더 사용량이 증가하게 되고, 성형체의 탄성 및 복원력 저하 등의 문제점이 있다.

상술한 기술들을 통해 바닥의 충격음을 감소시키도록 하였으나, 완충재를 이용한 패널(또는 패드, 블록 등) 제작시 그 두께가 두껍게 하거나, 복합 재질로 다층의 패널을 구성하면 경제성이 떨어지며, 바닥 충격음 저감의 효과만을 위해서 흡음 및 완충을 위해 사용되는 완충재의 다공성을 향상시키면 비중(밀도) 및 탄성 복원력 등이 낮아져 완충재와 인접하는 마감 콘크리트 층을 파손시키는 원인이 되며, 보통의 완충재는 경량 충격음은 감쇠시키나, 중량 충격음을 감쇠시키지 못하고 있었으며, 일반적으로 사용되는 바닥 충격음 저감용 패널(또는 패드, 블록, 장치 등)은 바닥 충격음(진동)의 주파수 범위에 대하여 특정 범위의 주파수에 한정한 충격음 감쇠 효과만 있었다.

또한, 바닥충격음을 감쇠하기 위해 사용되는 고무칩 성형체는 고무칩 입자 이외에 스티로폼, 왕겨, 톱밥 등의 입자와 결합강화제(충진재)로 모래 또는 무기소재 미분말을 혼합하여 성형하고 있으나, 천연 유기물질이 혼합되면 곰팡이의 발생, 세균번식, 결합력 저하에 따른 바인더 사용량 증가 및 탄성 및 복원력이 저하되게 되는 문제점이 있었으며, 고무칩 입자를 고정하는 화학수지 바인더를 많이 투입하면, 고무칩 성형체의 충격음 감쇠 성능이 떨어지게 되며, 화학수지 바인더의 사용량을 감소시키면 바닥 충격음 감쇠 성능은 향상하나, 성형체의 밀도(비중) 및 탄성 복원 등이 떨어져 성형체에 가해지는 반복적인 변형(충격, 압축에 대한 탄성, 복원), 압축/인장 하중에 의한 형상 유지가 곤란해져서 마감 콘크리트 층의 파손원인이 되기도 한다.

본 발명의 바닥충격음 저감 패널 및 이의 제조방법은 외 측 표면을 강화시켜서 내측 경화체를 형성하는 고무칩 입자의 유동성을 향상시키는 방법으로 제조한 고무칩 경화체로 이루어진 완충재와, 상기 완충재의 내부에 형성되며, 입자나 단위체의 형태로 삽입되는 이질의 흡음재로 구성되는 복합 재질의 패널로 형성되어 이루어진다.

본 발명은 고무칩과 화학수지 바인더를 주재료로 하여 다양한 첨가제를 혼합하여 경화시켜서 바닥 충격음(진동)의 흡수 및 감쇠를 위해 사용되는 완충재에 입자나 화학수지 발포 단위체 및 섬유 단위체로 형성되는 흡음재를 완충재의 내부에 형성한 저감 패널을 건축물의 바닥면에 설치할 때, 저감 패널과 마감 콘크리트 층 또는 바닥 콘크리트 층과 닿는 면적을 최소화하고, 진동의 전도를 감소시키기 위해 완충재의 외 측 상측 면 또는 상, 하측 면에 울림 홈을 형성하며, 압축 하중으로부터 흡음재의 유동성 및 공극을 유지시키기 위하여 흡음재를 관통하는 돌출형 지지대를 형성하여, 건축 마감재 표면에서 발생해 중력방향으로 전해지는 바닥 충격음(진동)의 전도를 최소화하면서 공명현상을 흡음재가 방지함은 물론, 완충재와 흡음재를 각각 다양한 재질을 혼합하여 형성함으로써, 넓은 범위의 충격음(진동 주파수)에 대한 흡음 및 완충효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 완충재와 흡음재의 구조와 제작이 간단하여 작업이 편리함은 물론, 원가를 절감할 수 있으며, 생산성이 우수하고 저감 패널의 시공의 편리성으로 인한 효율성이 증가하면서 경제성이 우수한 장점이 있다.

도 1은 본 발명인 바닥충격음 저감 패널의 제1 실시 예를 도시한 부분 단면도.
도 2는 본 발명인 바닥충격음 저감 패널의 제2 실시 예를 도시한 부분 단면도.
도 3은 도 2의 제2 실시 예의 분해상태를 도시한 단면도.
도 4와 5는 본 발명인 바닥충격음 저감 패널의 제1, 2 실시 예에 따른 제3 실시 예를 도시한 단면도.

상기와 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 구성을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 의한 바닥충격음 저감 패널(500)은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 완충재(100)와 흡음재(200)로 이루어진다.

먼저, 상기 완충재(100)는 고무칩에 바인더용 화학수지가 혼합된 후, 첨가제가 더 포함되어 혼합되도록 형성된다.

상기 완충재(100)를 고무칩으로 제작할 수도 있지만, 고무칩을 대신하여 발포형 고무나 고무로 제작될 수도 있다.

여기서, 상기 첨가제는 섬유보강재, 결합강화제, 안료, 난연재, 항균 및 항곰팡이 소재 중 어느 하나만 선택되거나 복합으로 혼합되어 형성될 수도 있다.

덧붙여, 상기 첨가제 중에서 섬유보강재는 유리 섬유, 탄소 섬유, PVA 섬유(polyvinyl alcohol:폴리비닐알코올), PP 섬유(polypropylene:폴리프로필렌), 나일론 섬유, PET 섬유(polyethylene terephthaiate:폴리에틸렌 테레프탈레이트), 셀룰로오스 섬유, 마 섬유, 펄프 섬유, 폐 섬유 중 단독으로 혼합되거나 여러 가지를 복합으로 혼합될 수 있다.

또한, 상기 결합강화제(충진재)는 모래나, 활석, 탄산칼슘, 황토 등을 포함하는 통상의 무기소재 미분말(500㎛ 이하의 크기) 형태로 형성되되, 사용자의 목적에 따라 단독으로 혼합되거나 복합으로 혼합되어 형성될 수 있으며, 미분말의 종류에 따른 특정한 효과를 나타내는 것은 아니며, 경화체의 경도 또는 압축(탄성) 복원력 조정을 위해서 혼합하게 된다.

그러나, 상기 완충재(100)의 원적외선 방사 또는 음이온 방출을 위해서 통상적으로 사용하는 전기석, 화산석, 일라이트, 운모, 황토, 숯, 맥반석, 옥, 게르마늄 등의 미분말을 상기 결합강화제(충진재)로 사용할 수 있다.

상기와 같이 고무칩에 화학수지 바인더를 혼합하고, 다양한 재질의 첨가제를 혼합하여 완충재(100)가 일정한 크기로 형성되게 된다.

또한, 상기 완충재(100)를 제작할 때, 완충재(100)의 두께 방향 둘레에 체결부(110)를 형성할 수도 있는데, 상기 체결부(110)는 바닥충격음 저감 패널(500)을 다수 개로 연결할 때, 인접한 바닥충격음 저감 패널(500)의 체결부(110)끼리 맞닿도록 하여, 각각의 바닥충격음 저감 패널(500)이 원활하게 결합될 수 있도록 하는 것이다.

덧붙여, 상기 체결부(110)는 완충재(100)의 일측 방향으로 'ㄱ' 자 형태로 형성되고, 타측 방향으로 'ㄴ' 자 형태로 형성되어 인접한 체결부(110) 끼리 맞닿으면서 결합되도록 하는데, 바람직하게는 바닥충격음이 상부에서 하부로 전도되므로 패널 간 연결부에 발생할 수 있는 수직방향 틈(온도 변화(열팽창계수의 차)에 따른 틈, 압축에 의한 단면 변형, 성형 오차, 설치면 불 균일 등)으로 전도되는 것을 차단하기 위해서 체결부(110)는 패널의 두께방향으로 마주하는 각각의 패널 단면이 한 쌍의 겹침 이음이 되도록 형성하는 것이 좋으며, 체결부(110) 형상은 상술한 형상 외에 서로 맞닿으면서 결합될 수 있는 어떠한 형상으로 형성되어도 무방하나, 'ㄱ' 자, 'ㄴ' 자 형태 이외의 형상은 패널 간 연결의 통상적 구조라 별도로 도시하지 않았으나 단면에 홈과 돌기를 형성한 한 쌍의 끼워 맞춤 수단을 형성할 수도 있으나 모두 본 발명의 특징적 효과를 얻는데 큰 차이가 없으며, 일반적으로 체결부의 복잡한 구조는 고무 칩 경화 기재 패널의 두께를 키우는 문제를 발생시키게 된다.

이에 더해, 상기 완충재(100)의 외 측 표면에 화학수지 필름이나 섬유보강 화학수지에 의해 형성되는 보강 층(300)을 추가로 형성할 수도 있다.

상기 보강 층(300)은 완충재(100)의 표면에 다양한 방법으로 형성될 수 있는데 도료형태로 도포 된 도포 층으로 형성되거나, 사전에 완충재의 외 측 표면 형상으로 성형 된 화학수지 케이스가 감싸는 형태로 형성되어 완충재의 표면에 고정되어 형성될 수도 있다.

또한, 상기 보강 층(300)이 완충재(100)의 표면에 형성됨으로써, 표면이 강화 되고 내측이 연한 타이어 및 튜브와 같은 구조로 중력의 방향으로 완충재(100)에 가해지는 압축하중에 의한 변형과 파손을 방지하고, 완충재(100)의 유동성(진동 감쇠 범위를 증가하고, 힘의 크기에 대한 탄성 복원 및 변위 발생 민감도 향상)을 키우기 위해 완충재 내부의 고무칩의 화학수지 바인더에 의한 구속(결합)력을 최소화한 상태로 고무칩 입자들의 변위와 유동성을 강화시키고, 지속적으로 작용하는 압축 및 충격 하중에서 고무칩 경화체의 형상 유지와 탄성 복원력 유지를 위해서 상기 보강 층(300)이 형성되게 하는 것이다.

또한, 도 1에 도시한 것과 같이 상기 보강 층(300)은 상기 완충재(100)의 외 측 표면 전체에 형성하거나, 별도로 도시하지는 않았으나 상기 완충재(100)의 두께 방향의 둘레 면을 포함한 일부에 형성되게 할 수 있다.

그리고, 상기 완충재(100)에는 흡음재(200)가 삽입될 수 있는 삽입 오목부(120)가 형성되어 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 완충재(100)에는 울림 홈(130)을 더 포함시켜 형성할 수도 있는데, 상기 울림 홈(130)은 건축물의 바닥에서 전해지는 충격이나 진동이 완충재(100) 및 흡음재(200)로 전달되는 면적을 감소시키면서 충격이나 진동이 울림 홈(130)의 내부로 전달되어 충격이나 그에 의한 소음을 감소시키는 작용을 하게 되는 것이며, 울림 홈 내부의 공간(공기)이 전도되는 진동에 의해 공기층의 울림이 발생되고, 진동 에너지를 감소시키게 된다.

상기 울림 홈(130)의 형상은 완충재 층에만 홈을 형성하거나, 또는 도 1에 도시하지 않았으나 완충재(100)를 관통해 흡음재(200) 층과 연결되게 형성할 수 있으며, 흡음재(200) 층에 연결하는 것이 더 바람직한 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 울림 홈(130)은 도 1에 도시한 바와 같이 완충재(100)의 상부 표면에만 형성하거나, 별도로 도시하지는 않았으나 완충재(100)의 상 하부 표면에 각각 형성할 수도 있으며, 더 효과적인 바닥 충격음 감쇠 효과를 낼 수 있으나, 제조가 용이하지 않으며, 본 패널의 두께를 두껍게 하는 원인이 된다.

상기와 같은 울림 홈(130)은 유동성을 키운 고무칩 입자의 결합 경화(보강 층(300)을 형성해 구조적 결합력 강화), 압축되지 않는 상태의 흡음재(200)의 삽입을 위한 삽입 오목부(120)의 구성으로 인해 완충재(100)는 바닥에 가해지는 충격과 진동을 완화하며, 압축, 충격에 의한 응력의 집중을 막게 되는 것이다.

상기 완충재(100)를 구성하는 상기 고무칩을 대신하여 발포형 고무나 고무를 사용해 완충재를 구성할 수 있으나, 상기 완충재(100) 내부에 상기 흡음재(200)를 삽입하기 위해서는 상기 완충재(100)가 분리되어 성형한 후, 상기 완충재(200)를 내부에 삽입하고, 상기 완충재(100)의 분리된 면을 접착하거나, 또는 분리된 면에 두 단위체를 서로 끼워 맞춤할 수 있는 서로 대응하는 한 쌍의 결합 돌기(도면에 도시되지 않음)와 홈(도면에 도시되지 않음)을 형성하여 끼워 맞춤하는 방법으로 형성되도록 하는 것이 좋다.

덧붙여, 도 2와 3에 도시된 바와 같이 상기 완충재(100)에 형성된 삽입 오목부(120)에 돌기형 지지대(140)를 포함하여 형성할 수도 있다.

그리고, 상기와 같이 삽입 오목부(120)에 흡음재(200)를 관통하는 돌기형 지지대(140)를 형성하면, 상기 돌기형 지지대(140)에 의해 건축물의 마감 바닥면에서 발생되는 바닥 충격음의 전도 면을 최소화하며, 흡음재(200)의 압축을 방지(공기층의 확보와 흡음재의 구성 단위의 개별적 진동(운동) 및 변위가 용이 해져서 흡음 효과가 상승) 하여, 바닥 충격음 감소효과를 상승시키게 되는 것이다.

이는, 바닥면에서 전달되는 울림 등이 완충재(10)로 전해질 때, 완충재(100)의 돌기형 지지대(140)와 흡음재(200)로 전달되는데, 울림의 대부분은 흡음재(200)에 의해 흡수되어 감소되고, 돌기형 지지대(140)로 전달된 울림만이 남아 있게 되면서, 바닥면에서 발생되는 바닥 충격음의 전도를 최소화시킬 수 있게 되는 것이다.

이처럼, 상기 완충재(100)를 통해 바닥에 가해지는 충격과 진동을 완화하며, 충격에 의한 바닥의 응력의 집중을 막아 충격을 감소시키게 되고, 바닥에서 발생되는 진동에너지를 입자의 운동에너지로 변화시켜 진동을 감소시키게 되는 것이다.

한편, 상기 흡음재(200)는 상기 완충재(100)의 내부로 삽입되어 형성되는데, 완충재(100)의 내부에 형성된 삽입 오목부(120)에 결합되게 된다.

여기서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 흡음재(200)가 완충재(100)에 결합될 때, 완충재(100)에 울림 홈(130)이 형성될 경우, 흡음재(200)가 울림 홈(130)과 접촉되지 않도록, 다수 개로 배열된 울림 홈(130)의 사이마다 삽입 오목부(120)를 형성한 후, 삽입 오목부(120)에 흡음재(200)가 결합되도록 한다.

상기와 같이 상기 흡음재(200)가 완충재(100)와 접촉되지 않도록 하여, 완충재(100)와 흡음재(200)를 결합할 수도 있으며, 울림 홈(130)의 일부까지 삽입 오목부(120)를 형성하여, 상기 삽입 오목부(120)에 흡음재(200)가 결합될 때 흡음재(200)가 울림 홈(130)의 일부분과 밀착되도록 할 수도 있다.

또한, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 완충재(100)에 삽입 오목부(120)가 형성되고 그 삽입 오목부(120)에 돌기형 지지대(140)가 돌출되어 형성될 경우, 상기 흡음재(200)에는 돌기형 지지대(140)가 삽입될 수 있는 체결 홈(210)을 형성하여, 상기 체결 홈(210)에 돌기형 지지대(140)가 결합되게 한다.

그리고, 상기 돌기형 지지대(140)는 상기 완충재(100)의 일부로써, 도 2에 도시한 것과 같이 패널의 두께 방향으로 상기 흡음재(200)를 관통하거나, 별도로 도시하지는 않았으나 두께 및 넓이 방향으로 상기 흡음재(200)를 관통하는 형상으로 구성되되, 상기 삽입 오목부(120)에 돌기형 지지대(140)가 맞물리는 한 쌍의 구조로 결합되게 한다.

그리고, 상기 흡음재(200)는 왕겨, 모래, 세라믹 미분말, 톱밥 중 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합해 입자 형태로 충진하거나, 공 및 튜브와 같은 구조로 공기층이 내부에 형성된 에어백, 화학수지 발포체 중 어느 하나를 형상화한 단위체나, 유, 무기 섬유 재질의 보온단열재, 야자섬유, 건초, 볏짚 중 어느 하나를 선택하여 직물 또는 부직포의 형상으로 압축하여 형상화한 단위체로 형성될 수도 있다.

바람직하게는 에어백, 화학수지 발포체, 또는 유무기 섬유 재질의 보온 단열재를 형상화한 단위체로 하는 것이 바닥충격음 감쇠 효과를 향상할 수 있으며, 입자를 삽입하는 것보다 작업성이 좋다.

상기 흡음재(200)는 마감 바닥재에서 발생해서 밑으로 전도되는 바닥 충격음을 흡수하며, 상기 완충재(100)에서 흡수하지 못한 충격음(진동)을 흡수하게 되는데, 흡음재(200)를 화학수지 발포체나, 에어백으로 제작할 경우, 흡음재(200)의 표면과 내부에 작은 기포나 관 모양의 구멍이 형성되어 그 구멍 속의 공기가 음파에 의해 진동하여 생긴 마찰에 의한 소리에너지를 열에너지로 바꾸어 흡음재(200)로 흡수되도록 한다.

또한, 상기 흡음재(200)를 유, 무기 섬유 재질의 보온단열재 등으로 제작하게 되면, 음파가 섬유를 진동시키면서 소리에너지를 소모하게 하여 소음을 감소시키게 되는 것이므로 상기 흡음재(200)를 제작할 때, 사용되는 성분의 입자를 바인더로 경화시키지 않은 입자, 직조형태의 단위체 상태나 발포형 단위체로 형성하여, 완충재(100)에 결합하도록 한다.

덧붙여, 본 발명에서의 완충재(100)는 바닥 충격음을 감소시키는 고분자 재료로 흡수한 진동에너지를 고분자의 점성 저항 또는 하중변위의 이력적(履歷的) 반복과 내부마찰에 의하여 진동을 흡수하게 되는 것이다.

한편, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 상기 완충재(100)에 흡음재(200)가 삽입될 때, 완충재(100)와 흡음재(200)의 표면이 서로 요철형태로 밀착되어 바닥 충격음(진동)의 전도 면을 커지게 되도록 완충재(100)의 삽입 오목부(120)와 흡음재(200)의 표면에 돌기(k)와 홈(h)을 연속적으로 배열하여, 각각의 삽입 오목부(120)와 흡음재(200)에 형성된 각각의 돌기(k)와 홈(h)이 결합되면서 완충재(100)와 흡음재(200)가 밀착하여 고정되도록 하는 것이 좋다.

아울러, 상기와 같이 완충재(100)와 흡음재(200)를 통해 바닥충격음 저감 패널(500)이 완충, 흡음 역할은 물론, 진동에 따른 진동에너지를 완충재(100), 흡음재(200)의 점성저항, 하중변위의 이력적 반복에 따라 내부마찰의 의해 진동을 흡수하는 제진재의 역할도 동시에 수행하게 되는 것이다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 바닥충격음 저감 패널(500)을 제작하기 위한 몰드(도면에 미도시)의 표면에 탈형제를 도포하도록 한다.

여기서, 상기 몰드의 표면에 탈형제를 도포하는 이유는, 몰드에 투입되는 성분이 몰드에서 잘 분리될 수 있도록 하는 것으로, 일반적인 박리제와 같은 작용을 하는 것으로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.

그런 후, 최하층(바닥과 벽면을 포함하며, 조성물 재료의 투입 부(면)은 제외)으로 보강 층(300)을 형성하도록 한다.

이때, 상기 몰드의 내부에 보강 층(300)을 형성할 때, 상기 보강 층(300)은 화학수지로 사전에 상기 완충재(100)의 외 측 표면의 형상 또는 상기 몰드의 내측 표면의 형상의 일부 또는 전부로 형성한 케이스(하우징)를 상기 거푸집에 장착하거나, 화학수지를 상기 거푸집의 내면에 도포하여 도포 층을 형성하는 방법으로 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 보강 층(300)을 화학수지를 이용하여 도포 층으로 형성할 경우에는 조성물을 몰드의 표면에서 약 0.3 ~ 1.5㎜의 두께로 도포하도록 한다. (S10)

상기와 같이 몰드의 표면에 보강 층(300)이 형성된 후, 몰드의 하단부로부터 완충재(100)를 제작하기 위한 완충재를 구성하는 화학수지 혼합 조성물을 투입한다.

이를 상세히 설명하면, 상기 화학수지 혼합 조성물은 고무칩에 바인더용 화학수지가 혼합된 후, 첨가제가 더 포함되어 혼합되도록 하는데, 상기 첨가제는 섬유보강재, 결합강화제, 안료, 난연재, 항균 및 항곰팡이 소재 중 어느 하나만 선택되거나 복합으로 혼합되어 형성될 수도 있다.

또한, 상기 첨가제 중에서 섬유보강재는 유리섬유, 탄소섬유, PVA섬유, PP섬유, 나일론섬유, PET섬유, 셀룰로오스섬유, 마섬유, 펄프섬유, 폐섬유 중 단독으로 혼합되거나 복합으로 혼합될 수 있다.

그리고, 상기 결합강화제(충진재)는 모래, 활석, 탄산칼슘, 황토 중에 무기소재 미분말 형태로 형성되되, 사용자의 목적에 따라 단독으로 혼합되거나 복합으로 혼합되어 형성될 수도 있다.

덧붙여, 상기 몰드에 형성된 보강 층(300)의 상측으로 완충재 성형용 혼합물을 투입할 때, 완충재(100)의 사이로 위치되는 흡음재(200)를 설치하기 위한 공간을 확보하기 위하여 몰드 전체에 완충재 성형용 혼합물을 투입하지 않고, 몰드 내부 표면에서 약 5 ~ 30㎜의 두께(또는 패널의 두께에서 흡음재의 두께를 뺀 값의 50 ~ 100%의 투입 높이)가 되도록 일부분을 투입하도록 한다. (S20)

그런 후, 그 상측으로 흡음재 성형용 혼합물을 투입하도록 한다.

여기서, 상기 흡음재 성형용 혼합물은 왕겨, 모래, 세라믹 분말, 톱밥 중 어느 하나 또는 혼합 입자를 입자형태로 충진하거나, 에어백이나 화학수지 발포체 중 어느 하나를 형상화한 단위체나, 유, 무기 섬유 재질의 보온단열재, 야자섬유, 건초, 볏짚 중 어느 하나를 직물 또는 부직포 형상으로 압축하여 형상화한 단위체 중 어느 하나의 성분을 선택하여 투입하도록 한다.

덧붙여, 상기 흡음재 성형용 혼합물 중에서 화학수지 발포체로 제작할 경우, 흡음재의 표면과 내부에 작은 기포나 관 모양의 구멍이 형성되어 그 구멍 속의 공기가 음파에 의해 진동하여 생긴 마찰에 의한 소리에너지를 열에너지로 바뀌게 되면서 소음 등을 흡수하게 된다.

또한, 상기 흡음재 성형용 혼합물 중에서 유, 무기 섬유 재질의 보온단열재 등으로 제작하게 되면, 음파가 섬유를 진동시키면서 소리 에너지를 소모하게 하여 소음을 감소시키게 되므로 상기와 같이 흡음재(200)를 형성할 때 사용되는 혼합물을 바인더로 경화시키지 않은 입자, 직조형태의 단위체 상태나 발포형 단위체로 형성하도록 한다.

상기와 같이 몰드의 내부로 보강 층(300), 일부분의 완충재(100), 흡음재(200)가 순서대로 형성되면, 상기 흡음재(200)의 상측으로 완충재(100)가 완전히 형성될 수 있도록 몰드의 내부로 완충재 성형용 혼합물의 나머지를 투입하도록 한다. (S30)

상기와 같이 하측으로 보강 층(300), 완충재(100), 흡음재(200), 완충재(100)의 순서로 채워진 완충재(100)의 상측 면에 상기와 같은 사전에 성형한 케이스(하우징) 덮개나 화학 수지를 도포하여 보강 층(300)을 사용자의 목적에 따라 추가로 형성하고, 압축 성형하여 저감 패널을 제작하면 되는 것이다. (S40)

여기서, 상기 완충재(100)의 상측으로 형성되는 보강 층(300)은 최초 완충재(100)의 하측으로 형성되는 보강 층(300)과 동일하게 형성하면 되는 것이다.

또한, 각각의 단계에서 완충재(100)와 흡음재(200)를 형성할 때, 완충재(100)와 흡음재(200)에 형성된 체결 홈(110), 삽입 오목부(120), 울림 홈(130)이나 돌기형 지지대(140), 체결 홈(210)이 형성되는 것은 자명한 사항이다.

상기와 같이 각각 다른 동탄성계수, 진동수, 밀도, 경도, 공극률을 가지는 재질을 혼합하여 완충재 및 흡음재를 제작함으로써, 바닥에서 발생되는 진동이나 소음을 원활하게 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 다양한 재질을 조성물을 혼합함으로써, 완충재 및 흡음재의 강도도 우수해지면서, 경질 강화표면, 연질 내부 층, 흡음재 등으로 구분된 복합 기재의 패널이 제작되어 우수한 진동 저감과 흡음 효과를 나타낼 수 있게 됨은 물론 넓은 범위(바닥충격음(진동)의 주파수 범위)에 대한 바닥충격음을 저감할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 상기 완충재와 흡음재를 통해 상하 측 콘크리트 접촉부(바닥면)와 저감 패널과의 접촉면적을 최소화하여, 부분적으로 바닥접촉에 의한 중력방향으로 전해지는 하중에 의한 소음, 충격을 최소화하면서 바닥면과 저감 패널 사이로 발생되는 공간에 의한 공명현상을 흡음재가 최소화시킴은 물론, 완충재와 흡음재를 각각 다양한 재질을 혼합하여 형성함으로써, 흡음 및 완충효과를 극대화시킬 수 있으면서, 구성이 간단하여 생산성 및 경제성이 우수하고 유지보수가 간편하다.

100 : 완충재 110 : 체결부
120 : 삽입오목부 130 : 울림홈
140 : 돌기형 지지대 200 : 흡음재
210 : 체결홈 300 : 보강층
500 : 바닥충격음 저감 패널

Claims

건축물의 바닥충격음을 저감하기 위해 바닥마감재와 건축물의 바닥면의 사이에 설치되어 방음, 차음 및 흡음기능을 수행하는 바닥충격음 저감 패널에 있어서,
다양한 재질의 고무칩 경화체로 이루어지고, 돌기형 지지대(140)가 형성된 완충재(100)와, 상기 완충재(100)의 내부에 형성되며, 입자나 단위체의 형태로 삽입되고 상기 완충재(100)의 돌기형 지지대(140)가 결합되는 체결 홈(210)이 형성된 흡음재(200)로 형성되는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널.
제 1항에 있어서, 상기 완충재(100)는 발포형 고무나 고무 중 어느 하나를 사용하는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널.
제 1항에 있어서, 상기 완충재(100)는 고무칩에 바인더용 화학수지가 혼합된 후, 섬유보강재, 결합강화제, 안료, 난연재, 항균 및 항곰팡이 소재 중 어느 하나 이상을 혼합해 조성하고, 경화시켜서 형성하되;
상기 섬유보강재는 유리섬유, 탄소섬유, PVA섬유, PP섬유, 나일론섬유, PET섬유, 셀룰로오스섬유, 마섬유, 펄프섬유, 폐섬유 중 어느 하나나 하나 이상을 선택한 것들을 혼합되도록 하며;
상기 결합강화제는 모래로 하거나, 또는 활석, 탄산칼슘, 황토, 전기석, 화산석, 일라이트, 운모, 황토, 숯, 맥반석, 옥, 게르마늄 중 어느 하나의 미분말이나 하나 이상을 선택한 것들을 혼합되도록 하는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널.
제 1항에 있어서, 상기 완충재(100)의 양측 단면에 형성된 체결부(110)와, 상기 완충재(100)의 내부에 흡음재(200)가 삽입되는 삽입 오목부(120)가 더 포함되어 형성되는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널.
제 1항에 있어서, 상기 완충재(100)에 상부 또는 상, 하부 표면에 울림 홈(130)이 더 포함되어 형성되는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 완충재(100)의 표면에 보강 층(300)을 더 형성하되;
상기 보강 층(300)은 화학수지 케이스(하우징)나 화학수지 도포 층 중 어느 하나로 형성되는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널.
제 1항에 있어서, 상기 흡음재(200)는 왕겨, 모래, 세라믹 분말, 톱밥 중 어느 하나나 하나 이상을 선택한 것들을 혼합한 입자형태로 충진하거나;
또는, 에어백(튜브), 화학수지 발포체 중 어느 하나를 형상화한 단위체 형태로 삽입하거나;
또는, 유무기 섬유 재질의 보온단열재, 야자섬유, 건초, 볏짚 중 어느 하나를 직물 또는 부직포 형태로 압축하여 형상화한 단위체형태로 형성되는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널.
제 1항에 있어서, 상기 완충재(100)에 상기 흡음재(200)가 요철형태로 결합되도록 상기 완충재(100)와 상기 흡음재(200)의 표면에 돌기(k)와 홈(h)이 형성되는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널.
건축물의 바닥충격음을 저감하기 위해 바닥마감재와 건축물의 바닥면의 사이에 설치되어 방음, 차음 및 흡음기능을 갖는 바닥충격음 저감 패널의 제조방법에 있어서,
패널을 제조하기 위한 몰드의 내부 표면에 탈형제를 도포한 후, 보강 층을 형상하기 위해 상기 몰드와 같은 형상으로 사전에 성형한 화학수지 케이스(하우징)를 몰드에 장착하거나, 몰드 내측 표면에 화학수지 도포 층을 형성하는 것 중 어느 하나로 상기 보강 층이 형성되도록 하되, 상기 화학수지 도포 층은 몰드 내측 표면에 0.3㎜ ~ 1.5㎜의 두께로 화학수지를 도포하여 형성되도록 하는 1단계(S10);
몰드 내부 표면에 상기 보강 층이 형성된 후, 그 내부에 완충재를 구성하는 화학수지 혼합 조성물을 일부 투입할 때, 완충재의 내부에 위치되는 흡음재를 삽입하기 위해 몰드의 내부 표면에서 5㎜ ~ 30㎜의 두께(또는, 패널의 두께에서 흡음재의 두께를 뺀 값의 50% ~ 100%에 해당하는 두께)로 상기 화학수지 혼합 조성물을 투입하는 2단계(S20);
상기 몰드의 내측 하단에서 5㎜ ~ 30㎜의 두께로 투입된 상기 화학수지 혼합 조성물의 상측에 흡음재를 삽입하고, 상기 흡음재의 상측으로 상기 화학수지 혼합 조성물을 전량 투입하는 3단계(S30);
상기 전량 투입된 화학수지 혼합 조성물의 상측에 보강 층을 형성하기 위해 상기 몰드와 같은 형상으로 사전에 성형한 화학수지 케이스(하우징)의 덮개를 덮거나, 화학수지 도포 층을 형성하여 압축 성형하는 4단계(S40)로 이루어진 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널의 제조방법.
제 10항에 있어서, 상기 완충재를 형성하기 위한 화학수지 혼합 조성물은 고무칩에 바인더용 화학수지를 혼합하되, 첨가제로 섬유보강재, 결합강화제, 안료, 난연재, 항균 및 항곰팡이 소재 중 어느 하나 이상을 혼합하여 경화시켜 형성하되;
상기 섬유보강재는 유리섬유, 탄소섬유, PVA섬유, PP섬유, 나일론섬유, PET섬유, 셀룰로오스섬유, 마섬유, 펄프섬유, 폐섬유 중 선택한 어느 하나나 하나 이상을 선택한 것들을 혼합되도록 하며;
상기 결합강화제는 모래로 하거나, 또는 활석, 탄산칼슘, 황토, 전기석, 화산석, 일라이트, 운모, 황토, 숯, 맥반석, 옥, 게르마늄 중 어느 하나의 미분말이나 하나 이상을 선택한 것들을 혼합되도록 하는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널의 제조방법.
제 10항에 있어서, 상기 흡음재를 형성하기 위해 사용되는 혼합물은 왕겨, 모래, 세라믹 분말, 톱밥 중 어느 하나나 하나 이상을 선택한 것들을 혼합한 입자형태로 충진하거나;
또는, 에어백(튜브), 화학수지 발포체 중 어느 하나를 형상화한 단위체 형태로 삽입하거나;
또는, 유무기 섬유 재질의 보온단열재, 야자섬유, 건초, 볏짚 중 어느 하나를 직물 또는 부직포 형태로 압축하여 형상화한 단위체형태로 형성되는 것에 특징이 있는 바닥충격음 저감 패널의 제조방법.