KR20050045164A - 공동주택 층간 소음방지용 저감재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동 주택에서의 층간의 진동음, 충격음 및 기타 소음 등을 효율적으로 흡수하여 실내에서의 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 소음 방지용 저감재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 공동주택 층간 소음방지용 저감재는 약 5mm 의 두께를 갖는 고무 칩층, 상기 고무 칩층의 위에 약 5 mm의 두께를 갖는 폴리에틸렌(PE) 패드층 및 상기 폴리에틸렌 패드층의 위에 약 10mm의 두께를 갖는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 칩층이 순서대로 적층되어서 3중 복합구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 저감재는 쿠션성이 좋은 플라스틱 발포제품을 잘게 분쇄하여 유기 바인더와 구조적 안정성을 이루게 한 후 가압하여 제조되는 고품질의 소재로서, 분쇄되어 결합된 폴리머에 의하여 입사된 충격음, 진동음, 기타 소음 등은 다공질로 형성된 저감재의 내부 셀에 의하여 열에너지로 변환되는 구조로 설계되어 음의 방재사가 이루어지지 않아 차음 효과를 극대화할 수 있는 장점이 있다.

Description

공동주택 층간 소음방지용 저감재{Sound insulation sheets between floors in apartment}

본 발명은 공동주택 층간 소음 방지용 저감재에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 공동 주택에서의 층간의 진동음, 충격음 및 기타 소음 등을 효율적으로 흡수하여 실내에서의 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 소음 방지용 저감재에 관한 것이다.

우리 나라 전체 가구수의 50％ 이상이 공동주택 주거 형태 하에서 생활하고 있으나, 이들 공동주택 주거민들 대부분 층간 소음에 가장 불만족을 느끼고 있는 것으로 볼 때, 이에 대한 법적 제도적은 물론 건설현장에서의 개선책도 절실히 필요한 실정이다.

우리 나라 공동주택은 통상 두께가 120 ~ 200 mm의 콘크리트로 이루어진 벽체 및 바닥이 서로 연결되어 하나의 건물 구조체로 구성되는 벽식구조가 대부분이다. 이러한 콘크리트 구조는 재료의 특성상 강성이 있기 때문에 말소리, TV음 등 공기를 매체로 전달되는 공기 전달음에 대해서는 충분한 차단성능을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.

그러나, 콘크리트 면에 충격이 가해질 때 발생되는 고체 전달음의 경우 콘크리트는 자체 진동 감쇄능력이 매우 작기 때문에 인접 세대로 쉽게 전달되는 특성을 갖고 있다. 공동주택에서의 이러한 고체 전달음은 위층에서 뛰는 소리, 걷는 소리, 물건을 떨어뜨리는 소리, 문을 여닫는 소리, 망치 소리, 급배수관, 화장실 하수관 등에서 발생하는 바닥 충격음이 있으며, 이러한 계통의 소음은 소음방해 및 집중력 저하를 일으켜 심각한 사회문제가 되고 있다.

현재 국내 공동주택 바닥구조에 많이 사용되고 있는 구조는 차음층(완충층)이 없이 경량기포콘크리트 층과 시멘트 몰탈로 이루어진 마감층 구조로서 "공동주택바닥 난방시스템 및 실용화에 관한 연구", 건설교통부 발행, 96년 연구개발사업최종 보고서 P360 ~ 361에 의하면 경량 충격원의 경우 바닥 충격음 레벨이 중고음역에서 매우 높게 나타나고, 소음 레벨은 중량 및 경량 충격음이 각각 54.4dB과 83.9dB로 높게 나타났으며, 차음 등급도 양 충격음 모두 3급 기준에 못 미치는 것으로 평가하고 있다.

이에 따라 지난해에는 공동주택내 층간 소음 문제를 해결하기 위해 소음기준을 설정함으로써 아이들의 뛰는 소리, 화장실 배수 및 피아노 소리 등 생활소음을 줄이고자 하였다. 즉, 지금까지의 "주택건설기준 등에 관한 규정"에 의하면 공동주택 층간 소음방지기준에 대해 "각 층간 충격음을 충분히 차단할 수 있는 구조이여야 한다"라고만 명시되어 있어 건설업자들이 공사비의 절감을 위해 층간 바닥 슬라브 두께를 얇게 시공함으로써 부실시공 논란은 물론 아래 위층 입주자간 잦은 소음시비를 초래하여 왔다.

그로 인하여 최근에는 층간 바닥 콘크리트 슬라브 두께를 200mm 이상으로 강화하고 차음성능도 우수한 자재를 사용하려고 함으로써 층간 차음재에 관한 관심이 어느 때 보다 증대하고 있는 실정이다.

층간 소음에는 경량 충격음과 중량 충격음이 있는데, 경량 충격음은 충격력이 작으므로 마감몰탈 위의 표면재 처리, 이중 천정구조 등에 의해 상당히 개선될 수 있으나, 표면재의 경우 카패트 등의 부드러운 탄성재료를 사용하면 상당한 경량 충격음을 줄일 수 있지만, 최근에는 청소, 벌레 등의 문제로 인해 마루판, 후로잉 등을 시공하는 사례가 많아지면서 경량 충격음도 문제가 되고 있다.

중량 충격음은 충격력이 크므로 표면재의 처리만으로는 미흡하며, 무엇보다도 슬라브 두께, 강성 정도가 상당히 중요하다.

2003년 4월 22일 국무회의에서 심의를 거친 주택건설기준 등에 관한 규정중 개정령에 의하면, "공동주택의 바닥은 각 층간 바닥충격음이 경량 충격음은 58dB 이하, 중량 충격음은 50dB 이하가 되도록 한다 이 경우 바닥충격음의 측정은 건설교통부장관이 정하여 고시하는 방법에 의한다"라고 고시하고 있다.

이에 의해 고시된 중량 충격원에 대한 기준과 경량 충격원에 대한 기준은 다음 표 1과 2와 같다.

표 1(중량 충격원에 대한 기준)

급별	바닥충격음레벨(단위:dB)
	주파수 63Hz	주파수 500Hz	주파수 2,000Hz
1급	66 미만	43 미만	39 미만
2급	66 ~ 71	43 ~ 48	39 ~ 44
3급	71 ~ 76	48 ~ 53	44 ~ 49

표 2(경량 충격원에 대한 기준)

급별	바닥충격음레벨(단위:dB)
	주파수 63Hz	주파수 500Hz	주파수 2,000Hz
1급	76 미만	63 미만	59 미만
2급	76 ~ 86	63 ~ 68	59 ~ 64
3급	86 ~ 96	68 ~ 73	64 ~ 69

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 개선하고, 2004년 4월부터 적용되는 "주택건설기준 등에 관한 규정"에 부합할 수 있도록 경량충격음은 물론 중량충격음도 효율적으로 흡수할 수 있고 단열성능도 우수한 공동주택 층간 소음방지용 저감재를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 공동주택 층간 소음방지용 저감재의 첫 번째 구현예는 약 5mm 의 두께를 갖는 고무칩층, 상기 고무칩층의 위에 약 5 mm의 두께를 갖는 폴리에틸렌(Polyethylene : PE) 패드층 및 상기 폴리에틸렌 패드층의 위에 약 10mm의 두께를 갖는 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate : EVA) 칩층이 순서대로 적층되어서 3중 복합구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

첨부 도면 중 도 1은 본 발명에 따른 첫 번째 구현예에 따른 공동주택 층간 소음방지용 저감재의 적층 구조를 보여주기 위한 사시도 이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 1의 저감재를 실제 공동주택에 시공한 상태를 나타낸 사시도 이다.

도 1과 2에서 부호 10은 층간 소음방지용 저감재이고, 부호 11은 최하층에 위치하는 고무칩층이며, 12는 PE 패드층이며, 부호 13은 EVA 칩층으로서, 상기 고무 칩층(11)은 본 발명에 따른 층간 소음방지용 저감재(10)의 기본 모제로서 폐타이어나 폐고무 등을 약 3 내지 5mm의 크기로 칩형태로 분쇄한 후 내구성이 우수한 우레탄 바인더와 프레스 금형으로 결합한 제품으로써 미세한 칩의 마찰저항과 우레탄이 갖는 우수한 점성 저항력에 의해 일반 고무 등에 비해 입자 사이에 공극이 형성되어 있어 탁월한 충격에너지 흡수성능을 갖는다. 상기 고무칩층(11)은 약 5mm의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 고무칩층(11)위에 적층되는 PE 패드층(12)은 일반적인 폴리에틸렌으로써 약 40배율로 발포한 것으로 단열 성능, 경량성 및 완충성은 물론 보온효과와 작업성 및 가공성이 뛰어나다. 본 발명에서 상기 PE 패드층(12)은 약 5mm의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 PE 패드층(12) 위에 적층되는 EVA 칩층(13)은 EVA 스크랩을 약 3 내지 10mm의 크기의 칩형태로 분쇄하여 접착제인 내구성이 우수한 우레탄 바인더와 혼합한 발포 성형한 제품으로서 미세 균일한 독립기포 구조를 형성하고 있으므로 고무에 비해 가볍고, 착색과 2차 성형이 용이하기 때문에 단열, 보온 성능이 우수한 소재이다. 상기 EVA 칩층(13)은 약 10mm의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 층간 소음방지용 저감재는 먼저 상기 고무 칩, PE 패드 및 EVA 칩을 준비하여 블록 형태로 제조한 후에 합지기 등으로 고압 프레스하여 도 1에 나타낸 바와 같이 총 두께가 약 20mm 전후, 바람직하게는 18 내지 23mm의 두께로 제조를 한다. 여기서, 상기 저감재의 총 두께를 18mm 미만으로 제조할 경우에는 소음저감효과가 떨어지게 되고, 반대로 23mm를 초과하여 제조할 경우에는 작업성이 불량할 뿐 아니라 바닥층이 높아지게 되어 천정과의 공간이 좁아짐으로써 생활에 불편이 따르게 된다.

본 발명에 따른 층간 소음방지용 저감재는 EVA에 의해 발포제, 가교제 및 기타 첨가제와의 혼련성과 성형성이 우수하여 완제품의 미려성이 뛰어나고, EVA 발포제품은 미세 균일 독립기포 구조를 형성하므로 고무에 비해 가볍고, 착색과 2차 성형이 용이하기 때문에 단열, 보온 성능이 우수한 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 저감재는 스티로폼과 대등한 단열성능을 가지고 있으며, 5mm 크기의 칩상을 내구성이 우수한 우레탄 바인더를 사용하여 성형한 제품으로 입자 사이에 공극이 형성되어 있어 충격 에너지 흡수에 우수하고, 자기펼침성도 좋아 슬라브와의 밀착성이 우수할 뿐 아니라 내후성, 내약품성, 내수성 및 충격복원력도 뛰어나고, 고압 성형 제품으로서 형상에 변형이 없어 내구성이 우수한 특징이 있다.

또한, 스티로폼은 70℃ 이상에서는 변형을 하나 본 발명의 저감재는 EVA에 의해 100℃ 이상에서만 변형을 하게 되고, 연소시에는 유독 가스도 발생치 않으며, 테이프와의 접착성도 우수하여 패드와의 연결성이 용이하고, 특히 시공시에 탁카 처리를 할 필요가 없음으로써 종래와는 달리 자기펼침성이 부족하거나 형상이 변하는 문제가 없게 된다.

첨부 도면 중 도 3은 본 발명의 첫 번째 구현예에 따른 층간 소음방지용 저감재(10)를 실제 공동주택의 콘크리트 슬라브층에 시공한 상태를 예시한 것으로, 공동주택의 콘크리트 슬라브층(30) 위에 본 발명에 따른 소음방지용 저감재(10)가 시공되고, 그 위에는 기포콘크리트(31)가 타설되며 이어서 온돌층 또는 미장마감재(32)를 몰탈로 마감하고, 최상층에 바닥재(33)를 깔면 된다. 부호 34는 온수파이프이다.

첨부 도면 중 도 4는 본 발명에 따른 두 번째 구현예인 공동주택 소음방지용 저감재(40)의 사시도 이고, 도 5는 도 4의 단면도이다. 본 발명에 따른 두 번째 구현예에 따르면, 최하층에 약 3 mm의 두께를 갖는 EVA 칩층(41), 상기 EVA 칩층(41) 위에 적층되는 약 5mm의 두께를 갖는 PE 패드층(42), 상기 PE 패드층(42) 위에 적층되는 약 10mm의 두께를 갖는 EVA 칩층(43) 그리고 상기 EVA 칩층(43) 위에 적층되는 최상층으로서 약 3mm의 두께를 갖는 고무 칩층(44)이 순서대로 적층되어서 4중 구조층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

첨부 도면 중 도 6은 본 발명에 따른 세 번째 구현예의 공동주택 소음방지용 저감재(60)의 사시도 이고, 도 7은 도 6의 단면도이다. 본 발명에 따른 세 번째 구현예에 따르면, 최하층에 약 3 mm의 두께를 갖는 고무 칩층(61), 상기 고무 칩층(61) 위에 적층되는 약 5mm의 두께를 갖는 PE 패드층(62), 상기 PE 패드층(62) 위에 적층되는 약 10mm의 두께를 갖는 EVA 칩층(63) 그리고 상기 EVA 칩층(63) 위에 적층되는 최상층으로서 약 2mm의 두께를 갖는 제진 고무판층(64)이 순서대로 적층되어서 4중 복합구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제진 고무판층(64)은 미세한 돌가루가 섞여 있는 얇은 고무판을 말한다.

첨부 도면 중 도 8은 본 발명에 따른 네 번째 구현예인 공동주택 소음방지용 저감재(80)의 사시도 이고, 도 9는 도 8의 단면도이다. 본 발명에 따른 네 번째 구현예에 따르면, 최하층에 약 5 mm의 두께를 갖는 고무 칩층(81) 그리고 상기 고무 칩층(81) 위에 적층되는 최상층으로서 약 15mm의 두께를 갖는 EVA 칩층(82)이 적층되어서 2중 복합구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

본 발명의 첫 번째 구현예에 따라 제조된 약 5mm 의 두께를 갖는 고무칩층, 약 5 mm의 두께를 갖는 PE 패드층, 약 10mm의 두께를 갖는 EVA 칩층을 순서대로 적층하여 3중 복합구조로 이루어진 총 두께가 20mm인 공동주택 소음방지용 저감재를 4,200mm×3,000mm×272mm의 크기로 제조하고 철근 콘크리트 슬라브층 위에 시공하였다.

시공방법은 150mm의 두께의 철근 콘크리트 슬라브층 위에 본 발명의 첫 번째 구현예에 따른 20mm 의 두께를 갖는 층간소음방지용 저감재, 50mm 두께의 경량기포콘크리트, 50mm 두께의 몰탈, 2mm 두께의 장판을 순서대로 시공하였다.

시험방법으로 바닥충격음 시험은 차단성능 현장측정방법 제 1부(표준 경량충격원에 의한 방법)과 제 2부(표준 중량충격원에 의한 방법)를 준용하여 상층 음원실(충격음 발생실)과 하층 수음실(충격음 측정실)로 하고 층간바닥구조를 시험체로 하여 상층에서 충격음(경량 및 중량 충격음)을 발생시켜 하층에서 바닥 충격음 레벨을 측정하는 방법으로 실시하였다.

시험중 충격음발생기(경량 및 중량충격음원)는 바닥시험체의 중앙과 이로부터 모서리와의 중간 4개 지점 등 5개 지점에 설치하였으며, 수음실의 평균 음압레벨의 측정을 위한 마이크로폰 위치는 잔향실 마이크로폰 상호간에 1m 이상 이격되고 시험체면 및 벽면으로부터는 0.5m 이상 이격되는 5개 지점에서 총 25회 측정하였다.

이때 음원으로는 태핑머신, B&K 3204(경량충격음)과 타이어: 5.10-10.4PR, 요코하마(중량충격음)으로 사용하였으며, KS C 5522(마이크로폰)에 규정하는 1종에 무지향 특성을 가진 마이크로폰과 실시간 주파수 분석기(B&K 2144)를 음압레벨측정기로 사용하였다.이에 대한 측정 결과는 다음 표 3과 같다.

표 3

주파수(Hz)	바닥충격음레벨(dB)
	경량충격음		중량측격음
	기준치	측정치	기준치	측정치
50			83.1	50.6
63			77.6	49.2
80			66.8	45.0
100	60.9	40.0	67.4	49.8
125	62.0	44.4	69.4	44.8
160	66.7	51.2	58.0	45.6
200	68.4	57.8	51.7	45.3
250	65.6	57.1	50.8	43.2
315	69.5	56.4	52.0	42.3
400	68.6	54.1	50.7	39.3
500	70.7	51.9	50.0	36.5
630	69.2	49.6	45.2	32.1
800	69.6	49.3
1000	70.2	43.9
1250	69.6	35.5
1600	71.3	27.3
2000	70.6	20.1
2500	70.2	15.8
3150	70.7	14.2

상기 표 3에 의하면, 경량충격음이나 중량충격음의 경우 바닥충격음레벨(dB)이 모든 주파수에서 전부 기준값 미만을 나타냄으로써 본 발명에 따른 층간 소음방지용 저감재는 공동주택에서의 층간의 소음을 효과적으로 방지할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 공동주택 층간 소음방지용 저감재는 쿠션성이 좋은 플라스틱 발포제품을 잘게 분쇄하여 유기 바인더와 구조적 안정성을 이루게 한 후 가압하여 제조되는 고품질의 소재로서, 분쇄되어 결합된 폴리머에 의하여 입사된 충격음, 진동음, 기타 소음 등은 다공질로 형성된 저감재의 내부 셀에 의하여 열에너지로 변환되는 구조로 설계되어 음의 방재사가 이루어지지 않아 차음 효과를 극대화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 안정적인 물성을 보유함으로써 시공후에 처지거나 변형하는 등의 문제가 없게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 저감재는 소음에 대한 흡수율이 종래의 소재보다도 뛰어나고, 단열성능도 우수하여 에너지 절감 효과도 있을 뿐 아니라 재활용 제품을 사용함으로써 환경측면에서도 우수한 효과가 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 공동주택 층간 소음방지용 저감재는 공동주택인 아파트의 콘크리트 슬라브, 주상복합빌딩의 바닥, 오피스텔이나 빌라, 콘도 등의 바닥, 호텔, 병원, 방송국 및 극장 등의 바닥, 볼링장, 에어로빅 및 헬스클럽 등의 바닥, 기계실이나 공조실의 바닥 등에 시공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 첫 번째 구현예에 따른 층간 소음방지용 저감재의 사시도 이다.

도 2는 도 1의 단면도이다.

도 3은 도 1의 저감재를 실제 콘크리트 슬라브에 시공한 상태를 보여주기 위한 사시도 이다.

도 4는 본 발명의 두 번째 구현예에 따른 층간 소음방지용 저감재의 사시도 이다.

도 5는 도 4의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 세 번째 구현예에 따른 층간 소음방지용 저감재의 사시도 이다.

도 7은 도 6의 단면도이다.

도 8은 본 발명의 네 번째 구현예에 따른 층간 소음방지용 저감재의 사시도 이다.

도 9는 도 8의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,40 : 층간 소음방지용 저감재 11,44,61,81 : 고무 칩층

12,42,62 : PE 패드층 13,41,43,63,82 : EVA 칩층

30 : 콘크리트 슬라브층 31 : 기포콘크리트

32 : 온돌층 또는 미장마감재 33 : 바닥재

34 : 온수파이프 64 : 제진 고무판층

Claims (8)

1. 공동주택 소음방지용 저감재에 있어서, 약 5mm 의 두께를 갖는 고무칩층, 상기 고무칩층의 위에 약 5 mm의 두께를 갖는 폴리에틸렌(PE) 패드층 및 상기 폴리에틸렌 패드층의 위에 약 10mm의 두께를 갖는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 칩층이 순서대로 적층되어서 3중 복합구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 공동주택 소음방지용 저감재.
2. 제 1항에 있어서, 상기 3중 복합구조의 저감재는 총 두께가 18 내지 23mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택 소음방지용 저감재.
3. 공동주택 소음방지용 저감재에 있어서, 최하층에 약 3 mm의 두께를 갖는 EVA 칩층(41), 상기 EVA 칩층(41) 위에 적층되는 약 5mm의 두께를 갖는 PE 패드층(42), 상기 PE 패드층(42) 위에 적층되는 약 10mm의 두께를 갖는 EVA 칩층(43) 그리고 상기 EVA 칩층(43) 위에 적층되는 최상층으로서 약 3mm의 두께를 갖는 고무 칩층(44)이 순서대로 적층되어서 4중 구조 층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공동주택 소음방지용 저감재.
4. 제 3항에 있어서, 상기 4중 복합구조의 저감재는 총 두께가 18 내지 23mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택 소음방지용 저감재.
5. 공동주택 소음방지용 저감재에 있어서, 최하층에 약 3 mm의 두께를 갖는 고무 칩층(61), 상기 고무 칩층(61) 위에 적층되는 약 5mm의 두께를 갖는 PE 패드층(62), 상기 PE 패드층(62) 위에 적층되는 약 10mm의 두께를 갖는 EVA 칩층(63) 그리고 상기 EVA 칩층(63) 위에 적층되는 최상층으로서 약 2mm의 두께를 갖는 제진 고무판층(64)이 순서대로 적층되어서 4중 복합구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공동주택 소음방지용 저감재.
6. 제 5항에 있어서, 상기 4중 복합구조의 저감재는 총 두께가 18 내지 23mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택 소음방지용 저감재.
7. 공동주택 소음방지용 저감재에 있어서, 최하층에 약 5 mm의 두께를 갖는 고무 칩층(81) 그리고 상기 고무 칩층(81) 위에 적층되는 최상층으로서 약 15mm의 두께를 갖는 EVA 칩층(82)이 적층되어서 2중 복합구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공동주택 소음방지용 저감재.
8. 제 7항에 있어서, 상기 2중 복합구조의 저감재는 총 두께가 18 내지 23mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택 소음방지용 저감재.