KR102373862B1 - 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동에너지를 파동에너지로 변환시켜 층간소음을 방지하기 위한 바닥구조물에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물은 바닥의 상부에 위치되고 내부의 진공공간을 형성하여 상기 진공공간에서 바닥으로 전달되는 소음을 차단하는 충격차단패널, 상기 충격차단패널의 상부에 위치되어 상부에서 전달되는 충격에 의한 진동에너지를 공기의 진동에 의한 파동에너지로 변환하고, 변환된 파동에너지를 외부로 방출하여 소음을 제거하는 소음방출층, 및 상기 소음방출층의 상부에 위치되어 충격에 의한 중,저주파의 진동에너지를 상대적으로 파장이 짧은 고주파 형태의 진동에너지로 변환시켜 바닥의 전체적으로 분산시키는 충격주파수변환패널을 포함하고, 상기 소음방출층은 내부에 공기가 유동하여 충격에 의한 진동에너지를 공기의 파동에너지로 변환하며 복수 개가 나란하게 배치되는 공기관, 상기 복수 개의 공기관을 연결하여 상기 공기관의 내부에서 발생한 공기의 파동에너지를 외부로 안내하는 통기관, 및 상기 통기관에 형성되어 상기 통기관을 통해 이동하는 공기를 외부로 방출하는 방출구를 포함한다. 따라서, 층간소음이 전달되는 것을 최소화할 수 있다.

Description

진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물{Floor structure to prevent noise between floors by converting vibration energy into wave energy}

본 발명은 진동에너지를 파동에너지로 변환시켜 층간소음을 방지하기 위한 바닥구조물에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택은 다수의 세대가 수직으로 배치되어 상층에서 발생하는 소음이 슬라브 및 벽체를 통해 하층의 세대로 전달되어 이웃간의 분쟁이 발생하는 문제점이 있었다.

이를 방지하기 위해 한국등록특허공보 제10-1606363호(2016.3.25.공고)에는 "건축물 층간소음 방지구조"가 개시된 바가 있었다.

상기한 건축물 층간소음 방지구조는 상층 및 하층을 구획하는 층간 연결부와; 상기 층간 연결부의 둘레에 형성되며, 상기 상층 및 상기 하층을 따라 연장되어 측벽을 형성하는 측벽부와; 상기 층간 연결부에 배치되며, 상기 상층으로부터 발생되는 진동값에 따라, 해당 위치에서의 진동도를 실시간으로 가변 조절하여, 상기 하층으로의 진동 전달을 차단하는 진동 차단부; 및 상기 측벽부에 형성되며, 상기 상층으로부터 진동이 발생되면, 발생되는 상기 진동을 외부로 유출되도록 유도하는 진동 유도부를 포함하여 구성되었다.

이러한 구성의 종래의 건축물 층간소음 방지구조는 진동의 발생 빈도를 누적 산출하여 다수 영역에서의 진공도를 실시간으로 가변적으로 제어하여, 층간 진동 전달을 억제하여 층간 소음을 방지할 수 있었다.

하지만, 종래의 건축물 층간소음 방지구조는 각 진공공간마다 노즐을 설치해야 하기 때문에 실질적으로 제작이 쉽지 않으며, 건축물의 슬라브구조를 변경해야 하기 때문에 적용이 어려우며, 진공도의 조절만으로 층간소음을 방지하는 효과가 높지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시공이 용이하며 현장 적용 가능성이 높고, 발생하는 충격소음을 효과적으로 처리하여 층간소음의 발생을 방지할 수 있는 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물은 바닥의 상부에 위치되고 내부의 진공공간을 형성하여 상기 진공공간에서 바닥으로 전달되는 소음을 차단하는 충격차단패널, 상기 충격차단패널의 상부에 위치되어 상부에서 전달되는 충격에 의한 진동에너지를 공기의 진동에 의한 파동에너지로 변환하고, 변환된 파동에너지를 외부로 방출하여 소음을 제거하는 소음방출층, 및 상기 소음방출층의 상부에 위치되어 충격에 의한 중,저주파의 진동에너지를 상대적으로 파장이 짧은 고주파 형태의 진동에너지로 변환시켜 바닥의 전체적으로 분산시키는 충격주파수변환패널을 포함하고, 상기 소음방출층은 내부에 공기가 유동하여 충격에 의한 진동에너지를 공기의 파동에너지로 변환하며 복수 개가 나란하게 배치되는 공기관, 상기 복수 개의 공기관을 연결하여 상기 공기관의 내부에서 발생한 공기의 파동에너지를 외부로 안내하는 통기관, 및 상기 통기관에 형성되어 상기 통기관을 통해 이동하는 공기를 외부로 방출하는 방출구를 포함한다.

본 발명에 따르면, 특정부위에서 발생하는 중,저주파의 충격소음을 충격주파수변환패널에 의해 고중파의 소음으로 변환시켜 방바닥 전체로 신속하게 분산시킴으로써, 충격부위의 수직으로 전달되는 진동의 강도를 낮출 수 있으며, 충격주파수변환패널에서 고주파형태로 변환된 진동에너지를 소음방출층에서 공기를 유동시키는 파동에너지로 변환하여 외부로 방출함으로써, 층간소음의 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 소음방출층에서 완전히 해소하지 못한 진동에너지가 있을 경우, 충격차단패널의 진공공간에 의해 바닥으로 전달되는 것을 방지하여 층간소음이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 충격차단패널의 진공공간에는 지지기둥이 설치되어 진공공간이 하중 또는 충격에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 바닥에 적층하는 형태로 설치되기 때문에 시공이 용이할 뿐만 아니라, 현장 적용가능성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물을 구성하는 충격차단패널을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물을 구성하는 소음방출층을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물을 구성하는 소음방출층을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물을 구성하는 충격주파수변환패널을 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 충격차단패널(110)을 포함할 수 있다.

이 충격차단패널(110)은 바닥(200)에 설치되어 충격차단패널(110)의 상부에서 전달되는 충격이 바닥(200)으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

여기서, 바닥(200)은 슬라브일 수 있다.

충격차단패널(110)은 내부에 진공을 형성하여 진동에너지가 바닥(200)으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

충격차단패널(110)은 사각의 박스 형상으로 형성될 수 있으며, 내부가 진공인 진공공간(111)이 형성되어 진공공간(111)에서 진동에너지를 소멸시키거나, 상부에 위치되는 소음방출층(120)으로 재전도시켜 소음방출층(120)에서 재전도된 진동에너지가 공기의 파동에너지로 변환되면서 소멸될 수 있다.

그리고, 충격차단패널(110)의 진공공간(111)에는 상부에서 가해지는 무게에 따라 진공공간(111)이 변형되는 것을 방지하도록 복수 개의 지지기둥(113)이 진공공간(111)의 상부와 하부를 받치도록 진공공간(111)에 설치될 수 있다.

지지기둥(113)은 높이보다 직경이 더 크게 형성하여 지지력을 증가시킴으로써, 진공공간(111)의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

실시예에서 충격차단패널(110)은 대략 1.5mm의 두께로 내부에 5~7mm의 진공공간(111)을 형성하였으며, 한 변이 40cm의 정사각형 형태로 바닥(200)에 복수 개를 설치하였다.

충격차단패널(110)은 내충격성이 높고 사출성형이 용이한 FRP재질로 성형될 수 있다.

도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 소음방출층(120)을 포함할 수 있다.

이 소음방출층(120)은 충격차단패널(110)의 상부에 설치될 수 있으며, 상부에서 전달되는 충격에너지를 파동에너지로 변환하여 외부로 방출하는 형태로 소음전달을 차단할 수 있다.

소음방출층(120)은 상부에서 충격에 의해 발생한 충격에너지를 공기를 유동시키는 파동에너지로 변환하여 변환된 파동에너지를 외부로 방출함으로써, 충격차단패널(110)로 소음이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

소음방출층(120)은 공기관(121)과 통기관(123) 및 방출구(125)를 포함할 수 있다.

공기관(121)은 내부에 공기가 유동할 수 있도록 파이프 형태로 형성될 수 있으며, 공기관(121)은 충격차단패널(110)의 상부에 복수 개가 나란하게 이격되어 설치될 수 있다.

공기관(121)은 상부에서 전달되는 진동에너지에 의해 내부의 공기를 유동시키는 형태로 공기의 파동에너지로 변환시킬 수 있다.

한편, 통기관(123)은 복수 개로 배열된 공기관(121)을 연결할 수 있으며, 통기관(123)에는 복수 개의 공기관(121)의 내부와 연통되어 공기가 이동할 수 있도록 내부가 빈 파이프의 형태로 형성될 수 있다.

통기관(123)은 공기관(121)의 양단에 각각 설치되어 복수 개의 공기관(121)을 연결할 수 있으며, 공기관(121)을 통해 파동에너지로 변환되어 유동하는 공기가 모여 통기관(123)을 따라 이동할 수 있다.

그리고, 통기관(123)에는 통기관(123)을 통해 이동하는 공기를 외부로 방출하는 방출구(125)가 형성될 수 있으며, 방출구(125)를 통해 파동에너지에 의해 유동하는 공기가 외부로 방출됨에 따라 소음전달을 방지할 수 있다.

여기서, 방출구(125)는 내부가 빈 파이프 형태로 형성되고, 방출구(125)는 건축물의 각종 배관이 설치되는 공간 예컨대, 비트실로 외부배관에 의해 연결되어 통기관(123)을 통해 유동하는 공기가 비트실, 또는 건축물의 외부로 방출함으로써, 변환된 파동에너지에 의해 유동하는 공기를 외부로 방출하여 소음을 제거할 수 있다.

이때, 통기관(123)과 공기관(121)의 내주면에는 내부가 비어 충격에 따라 공동현상에 의해 내부에 울림을 방지하기 위한 다공성매트가 설치될 수 있다.

실시예에서 공기관(121)과 통기관(123)은 전도성이 뛰어난 고밀도 재질로 형성되며, 내화학성과 내열성 및 내충격성이 우수한 엔지니어링 합성수지로 형성하였지만, 다양한 재질의 합성수지 파이프로 구현될 수도 있다.

또한, 실시예에서 공기관(121)과 통기관(123)은 7~10mm의 내경을 갖는 공기관(121)을 30~40mm 간격을 갖도록 설치하고, 공기관(121)의 양단에는 공기관(121)의 전체 체적에 대해 1.5배~2배의 체적을 갖는 통기관(123)을 설치하였다.

여기서, 통기관(123)의 체적이 모든 공기관(121)의 체적에 1.5배 미만일 경우에는 각 공기관(121)에서 충격이 전달될 경우, 파동에너지에 의해 유동하는 공기를 처리하기 어려워 소음 차단의 효과가 미미하며, 모든 공기관(121)의 체적에 2배를 초과할 경우에는 유입되는 공기량보다 통기관(123)의 체적이 커서 내부가 비어 소리가 울리는 듯한 공동현상이 발생할 우려가 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 기포층(130)을 포함할 수 있다.

이 기포층(130)은 소음방출층(120)을 덮어 파이프 형태로 인해 울퉁불퉁한 소음방출층(120)을 평탄화할 수 있다.

기포층(130)은 물과 시멘트의 혼합물에 발포제를 혼합하여 경화시키는 형태로 내부에 기포를 형성할 수 있으며, 기포층(130)의 기포는 기포에 열을 가둬 단열 효과를 발생할 수도 있다.

기포층(130)은 공지된 기포콘크리트에 의해 구현될 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하는 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 난방배관층(140)을 포함할 수 있다.

이 난방배관층(140)은 난방을 수행하기 위한 난방배관(141)이 설치될 수 있으며, 난방배관층(140)은 기포층(130)의 상부에 설치될 수 있다.

난방배관층(140)은 기포층(130)의 상부에 온수가 지나면서 난방할 수 있도록 난방배관(141)을 바닥(200)에 미리 설정된 간격을 가지도록 포설하는 형태로 구성될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하는 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 미장마감층(150)을 포함할 수 있다.

이 미장마감층(150)은 난방배관(141)이 유동하는 것을 방지함과 동시에 난방배관(141)의 상면이 평편해지도록 난방배관층(140)의 상면을 마감할 수 있다.

미장마감층(150)은 난방배관층(140)의 상부에 레미탈을 타설하는 형태로 형성될 수 있다.

도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하는 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 충격주파수변환패널(160)을 포함할 수 있다.

이 충격주파수변환패널(160)은 미장마감층(150)의 상면에 설치되어 상대적으로 파장이 긴 중,저주파의 충격소음을 상대적으로 파장이 짧은 고주파의 충격소음으로 변환함으로써, 충격소음이 장시간 울리지 않고 단시간에 울리며 확산되면서 소멸하도록 충격에 따라 발생하는 소음의 파장을 변환할 수 있다.

충격주파수변환패널(160)은 기포층(130) 또는 미장마감층(150)을 형성하는 콘크리트보다도 내부의 공극이 치밀한 고밀도를 갖는 재료로 형성되어 충격의 발생 시 고밀도에 의해 중,저주파의 소음이 발생하는 것이 아니라 고주파의 소음이 발생하도록 고주파의 소음 발생을 유도할 수 있다.

예컨대, 충격주파수변환패널(160)은 방바닥을 뛰어다니거나 인위적으로 충격이 가해질 때, 충격이 가해진 특정부분에서 발생되어 충격지점의 하부로 수직 전달되는 파장이 길고 소리가 큰 '쿵쿵'과 같은 형태의 중,저주파 진동에너지를 파장이 짧고 소리가 작은 '콩콩콩'의 형태의 고주파 진동에너지로 변환시킬 수 있다.

이에 따라 물리학의 기본 원리인 에너지 불변의 법칙에 의해 충격에너지의 양은 같으나 충격지점에 가해지는 충격에너지를 방바닥 전체로 분산시킴으로서, 충격지점의 하부 수직으로 전달되는 진동의 강도를 낮출 수 있다.

여기서, 중,저주파는 200 내지 1,500Hz 대역이고, 고주파수는 1,500 ~20,000Hz 대역을 의미한다.

충격주파수변환패널(160)은 분자밀도가 높고 전도도가 높으며, 내열성, 내화학성, 및 내충격성이 우수한 폴리카보네이트 패널로 구현될 수 있다.

충격주파수변환패널(160)은 하기에 설명할 바닥마감층(170)을 설치하기 위한 방법에 따라 달리질 수 있으며, 충격주파수변환패널(160)의 설치방법은 하기의 바닥마감층(170)을 설명할 때 더 자세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하는 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 바닥마감층(170)을 포함할 수 있다.

이 바닥마감층(170)은 충격주파수변환패널(160)의 상면에 설치되어 바닥(200)을 마감할 수 있다.

바닥마감층(170)은 무늬에 의해 인테리어적인 미감을 제공할 수 있으며 바닥마감층(170)은 공지된 강화마루 또는 모노륨 또는 테코타일에 의해 구현될 수도 있다.

여기서, 바닥마감층(170)을 강화마루 또는 모노륨과 같이 접착제에 의해 설치하 경우, 충격주파수변환패널(160)도 미장마감층(150)의 상면에 접착제에 의해 설치될 수 있으며, 바닥마감층(170)을 데코타일과 같이 레미탈 작업을 통해 설치할 경우, 미장마감층(150)이 경화되기 전에 바로 충격주파수변환패널(160)을 설치하거나, 미장마감층(150)이 경화된 후에 레미탈을 도포하고 충격주파수변환패널(160)을 설치한 후, 레미탈에 의해 바닥마감층(170)을 설치할 수도 있다.

이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하는 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 바닥(200)의 상부에 진공공간(111)에 의해 소음전달을 차단하는 충격차단패널(110)이 복수 개가 배열되어 설치되며, 충격차단패널(110)의 상부에는 충격에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 외부로 방출하는 형태로 소음을 방출하도록 통기관(123)과 공기관(121) 소음방출층(120)이 설치된다.

그리고, 소음방출층(120)의 상부에는 보온하기 위한 기포가 형성된 기포층(130)이 형성되며, 기포층(130)에 의해 의해 소음방출층(120)의 상면을 평편하게 할 수 있다.

또한, 기포층(130)의 상부에는 난방을 하기 위한 난방배관(141)이 설치된 난방배관층(140)이 형성되며, 난방배관층(140)의 상부에는 난방층(140)의 상부를 평편하게 하며 난방배관(141)을 고정하기 위한 미장마감층(150)이 형성된다.

미장마감층(150)의 상부에는 충격의 발생 시 저주파의 소음이 발생하지 않도록 고밀도를 갖는 재료로 형성된 충격주파수변환패널(160)이 설치되며, 충격주파수변환패널(160)의 상부에는 인테리어적인 미감과 마감을 하기 위한 바닥마감층(170)이 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하는 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 충격의 발생 시 바닥마감층(170)에서 충격이 발생하면, 바닥마감층(170)을 통해 발생한 충격진동이 충격주파수변환패널(160)로 전달되고, 충격주파수변환패널(160)은 조직이 치밀하여 내부에 공극이 최소화되기 때문에 파장이 긴 저주파수의 진동에너지가 파장이 짧은 고주파수의 진동에너지로 변환되어 방바닥 전체로 확산되어 수직으로 전달되는 진동에너지의 강도를 감소시킨다.

한편, 충격주파수변환패널(160)에 의해 변환된 고주파의 진동에너지는 미장마감층(150)과 난방배관층(140)으로 전달된다.

이때, 미장마감층(150)과 난방배관층(140)은 난방과 단열의 기능을 수행하기도 하지만, 충격주파수변환패널(160)을 통해 변환된 고주파수의 진동에너지가 지나면서, 일부는 소멸될 수 있다.

미장마감층(150)과 난방배관층(140)을 통과한 고주파수의 진동에너지는 하부에 위치된 기포층(130)을 지나 소음방출층(120)으로 진입한다.

소음방출층(120)으로 진입하는 소음은 공기관(121)으로 진입하면서 고주파수의 진동에너지가 공기를 유동시키면서 공기의 파동에너지로 변환되어 유동하면서, 유동하는 공기는 통기관(123)을 통해 외부와 연통되는 방출구(125)를 거쳐 외부로 방출되어 충격에너지를 소멸시킨다.

그리고, 소음방출층(120)에서 완전히 해소하지 못한 일부의 진동에너지가 있을 경우, 진동에너지가 충격차단패널(110)의 진공공간(111)에 의해 바닥(200)으로 전달되는 것을 차단하고, 소음방출층(120)으로 재전도시켜 다시 소음방출층(120)에서 다시 파동에너지로 변환되어 대기중으로 방출되어 소멸된다.

출원인은 본 발명의 효과를 입증하기 위해 하기와 같은 시험을 수행하였다.

(1) 시험조건

1-1. 시험에 사용한 건축물의 구조

- 바닥(200)면적이 4mX4m(16m²)크기의 철근 콘크리트 골조 주택.

- 전체 바닥(200) 면적의 1/2을 차지하는 거실과 전체 바닥(200)면적의 1/4을 차지하는 2개의 방을 가진 형태.

- 각 층의 높이가 1.8m인 2층 주택으로 2층의 옥상에 900mm 높이의 벽체를 2층과 일체형으로 설치.

- 거실의 전면부와 좌우측에 각 1개소, 각각의 방에 1개소씩의 외부 출입구를 형성.

- 각 출입구 부분에 대한 출입문은 설치하지 않고 개방된 형태.

- 거실과 방 사이에 1개의 출입구를 형성하였지만, 출입문은 설치하지 않고 개방된 형태.

- 1, 2층 내부는 일체 내부에 시설이 없이 빈 공간 상태.

(2) 시험방법

- 2층 바닥(200) 중앙에서 20kg의 무게를 갖는 케틀밸(운동기구)를 1m 높이에서 자연낙하시켜 전자 지진감지센서(스마트폰)로 진동을 측정함.

- 측정부분은 충격이 가해지는 2층 바닥(200)인 1층 천정에 5곳, 2층 벽체에 4곳, 1층 벽체에 11곳에 지진감지센서를 부착하여 동시에 측정함.

- 2층 바닥(200) 중앙을 14번 충격을 가해 최대값 3개와 최소값 3개를 버린 측정값의 평균치를 데이터로 채택함.

- 바닥마감층(170)은 데코타일로 구성하였으며, 각 시험은 바닥(200)에서부터 차례로 적층한 상태로 측정하였고, 제3 시험에서만 소음방출층(120)의 공기관(121) 및 통기관(123)의 내부에 모래를 채움.

- 각 시험은 바닥구조물(100)의 구성을 변경하며 하기의 표 1과 같이 시험함.

표 2는 비교예 1에 따른 진동측정 데이터이다.

표 3은 비교예 2에 따른 진동측정 데이터이다.

표 4는 비교예 3에 따른 진동측정 데이터이다.

표 5는 비교예 4에 따른 진동측정 데이터이다.

표 6는 비교예 5에 따른 진동측정 데이터이다.

표 7은 비교예 6에 따른 따른 진동측정 데이터이다.

표 8은 비교예 7에 따른 따른 진동측정 데이터이다.

표 9은 비교예 8에 따른 진동측정 데이터이다.

표 10은 실시예에 따른 진동측정 데이터이다.

상기한 표에서 보는 바와 같이, 비교예 1에서와 같이 맨 바닥(200)에서는 3.95의 진동수치를 나타내었지만, 일반적인 바닥구조물(100)의 구성인 비교예 2에서는 3.74로 측정되어 비교예 1에 비해 1/2.1로 소음 전달이 감소되었다.

충격차단패널(110)을 설치한 비교예 3에서는 측정된 평균 진동이 2.41로 비교예 1보다는 더 많이 감소되었으며, 비교예 3에 공기관(121)과 통기관(123)에 모래를 채운 소음방출층(120)을 더 설치한 비교예 4에서는 측정된 평균 진동이 2.11로 더 감소됨을 알 수 있었다.

또한, 충격차단패널(110)과 소음방출층(120)을 설치한 비교예 5에서는 평균 진동이 1.94로 비교예 4보다는 더 감소되어 충격차단패널(110)과 소음방출층(120)의 효과를 입증할 수 있었다.

그리고, 비교예 5에서 난방배관층(140) 및 미장마감층(150)을 더 설치한 비교예 6에서는 평균 진동이 2.08로 다소 증가하여 소음방출층(120)과 난방배관층(140)이 유사한 구조를 갖고는 있지만, 난방배관층(140)에 채워진 온수로 인해 난방배관층(140)에 의한 진동감소 효과는 미미함을 알 수 있다.

한편, 비교예 6에서 바닥마감층(170)을 대신하여 충격완화용 고무판 4장을 덧댄 비교예 7에서는 평균 진동이 1.95로 비교예 6보다는 낮고 비교예 5와 유사한 진동이 발생함을 알 수 있다.

그리고, 비교예 7에서 충격완화용 고무판을 대신하여 충격주파수변환패널(160)과 바닥마감층(170)을 설치한 비교예 8에서는 평균 진동이 1.76으로 고무판을 덧댄 비교예 7보다는 더 낮은 진동이 측정되어 충격주파수변환패널(160)의 효과가 있음을 알 수 있다.

그리고, 실시예에서와 같이 모든 구성이 설치된 경우에는 비교예 8에서 측정된 진동보다도 더 낮은 1.43의 평균 진동이 측정되어 하부로의 진동 전달이 가장 효과적임을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 진동에너지를 파동에너지로 변환하는 층간소음을 방지하는 바닥구조물(100)은 특정부위에서 발생하는 중,저주파의 충격소음을 충격주파수변환패널(160)에 의해 고중파의 소음으로 변환시켜 방바닥 전체로 신속하게 분산시킴으로써, 충격부위의 수직으로 전달되는 진동의 강도를 낮출 수 있으며, 충격주파수변환패널(160)에서 고주파형태로 변환된 진동에너지를 소음방출층(120)에서 공기를 유동시키는 파동에너지로 변환하여 외부로 방출함으로써, 층간소음의 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 소음방출층(120)에서 완전히 해소하지 못한 진동에너지가 있을 경우, 충격차단패널(110)의 진공공간(111)에 의해 바닥으로 전달되는 것을 방지하여 층간소음이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100: 층간소음을 방지하는 바닥구조물 110: 충격차단패널
111: 진공공간 113: 지지기둥
120: 소음방출층 121: 공기관
123: 통기관 125: 방출구
130: 기포층 140: 난방배관층
141: 난방배관 150: 미장마감층
160: 충격주파수변환패널 170: 바닥마감층
200: 바닥

Claims (1)

1. 바닥의 상부에 위치되고 내부의 진공공간을 형성하여 상기 진공공간에서 바닥으로 전달되는 소음을 차단하는 충격차단패널,
   상기 충격차단패널의 상부에 위치되어 상부에서 전달되는 충격에 의한 진동에너지를 공기의 진동에 의한 파동에너지로 변환하고, 변환된 파동에너지를 외부로 방출하여 소음을 제거하는 소음방출층, 및
   상기 소음방출층의 상부에 위치되어 충격에 의한 중,저주파의 진동에너지를 상대적으로 파장이 짧은 고주파 형태의 진동에너지로 변환시켜 바닥의 전체적으로 분산시키는 충격주파수변환패널을 포함하고,
   상기 소음방출층은
   내부에 공기가 유동하여 충격에 의한 진동에너지를 공기의 파동에너지로 변환하며 복수 개가 나란하게 배치되는 공기관,
   상기 복수 개의 공기관을 연결하여 상기 공기관의 내부에서 발생한 공기의 파동에너지를 외부로 안내하는 통기관, 및
   상기 통기관에 형성되어 상기 통기관을 통해 이동하는 공기를 외부로 방출하는 방출구를 포함하며,
   상기 통기관은 상기 복수 개의 공기관의 전체 체적에 대해 1.5배 내지 2배의 체적을 갖고,
   상기 충격주파수변환패널은 폴리카보네이트 패널이며,
   상기 충격차단패널은 상부에서 가해지는 무게에 따라 상기 진공공간에 변형되는 것을 방지하도록 상기 진공공간에 형성되는 복수 개의 지지기둥을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동에너지를 파동에너지로 변환하여 층간소음을 방지하는 바닥구조물.

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