KR20150131429A - 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택 층간소음 측정, 경보 및 보안을 위한 장치에 관한 것으로, 공동주택의 층간 바닥 슬래브에 설치되어 층간 바닥 슬래브에 전달되는 진동을 감지하는 센서부와; 상기 센서부로부터 진동감지 신호를 전달받아 진동감지 신호에 따라 소음데이터를 생성하여 기록하고, 상기 소음데이터가 미리 설정된 기준 소음데이터를 초과하는 경우에는 경보기를 구동하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치에 관한 것이다.

Description

압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치{Inter-noise measurements using a piezoelectric cable and perform alarm and security devices}

본 발명은 공동주택의 바닥공사를 수행하면서 보일러 또는 철근을 시공시 피에조 케이블 등을 매설하여 일상생활의 진동을 실시간으로 모니터링하며 일정 수준이상의 소음 발생 시 주거세대에 경고신호를 발생하고, 외출시 또는 일정 시간 이상 진동이 없을 경우 자동으로 보안모드로 전환시켜 방범의 역할을 수행하도록 하는 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치에 관한 것이다.

공동주택 등의 2층 이상 건축물의 통상적인 시공방법은 콘크리트 슬래브(slab)를 건물의 층수에 따라 시공하여 기초공사를 완료 한 다음 콘크리트 슬래브 위에 난방 배관을 일정간격으로 배치한 상태에서 자갈과 시멘트 몰탈을 소정두께로 시공하는 것이다.

이와 같이 2층 이상의 공동주택의 층과 층을 구획하는 슬래브(slab)는 콘크리트만으로 시공됨에 따라 건물의 해당층 내부에서 발생되는 소음, 충격으로 인한 진동이 층간 슬래브를 통하여 바로 아래층으로 전달된다.

아파트나 빌라 등 공동주택의 건물 구조체에 가해지는 충격음 즉, 사람의 보행, 문의 개폐, 기물의 이동이나 설비 기기의 가동 혹은 정지 등은 충격으로 인한 고체 전달 음은 사방으로 전달되어 건물 구조체의 표면을 진동시켜 공기 전달 음으로 전환되어 소음이 되는데 이러한 소음을 통상 층간 소음이라 한다.

층간 소음은 예컨대, 물건 낙하 등의 충격이 바닥에 가해지거나 의자를 옮기는 소리 등은 고체 전달 음을 발생시키고, 이 고체 전달 음이 바닥 슬래브를 통해 아래층에 전달되는 것일 수 있다.

층간 소음은 다른 소음 공해와 마찬가지로 정신적, 육체적 건강에 좋지 못한 영향을 끼치며, 이로 인해 이웃 주민 간에 많은 문제와 민원 제기 등 사회적인 문제로까지 대두되기도 한다.

따라서, 최근에는 건축물의 층간 진동 및 소음을 저감하기 위한 각종 바닥 구조에 대한 개발 및 연구가 활발히 진행되고 있는데, 개발된 바닥 구조는 대부분 바닥 슬래브 위에 흡차음이나 방진 소재 등을 적층하고, 공기층을 적절히 형성하거나, 고무층과 섬유층, 흡음판 등을 여러 층으로 적층하는 구조로 구성된다. 앞에서 말한 기술내용이 등록특허 제10-0918240호, 등록특허 제10-0790468호, 등록특허 제10-0638852호 등에 개시되어 있다.

등록특허공보 제10-0883183호(공고일자: 2009년02월16일)

최근까지 공동 주택은 층간 진동 및 소음을 완벽하게 차단하기에는 어느 정도 한계가 있기 때문에 상부 및 하부층(측면 포함)의 거주자 간에 분쟁의 씨앗이 되어 온 것이 사실이다. 즉, 건축물의 바닥 슬래브에 가해지는 충격에 의해 발생되는 층간 진동 및 소음은 원인 제공자인 상부층 거주자에게는 전달이 적은 반면에 바닥 슬래브의 하부에 거주하는 하부층 거주자에게는 더 크게 전달됨에도 불구하고 상부층 거주자는 이를 인식하지 못하고 층간 진동 및 소음을 발생시킴으로써 분쟁이 발생된다.

따라서, 본 발명은 공동주택의 바닥공사를 수행하면서 보일러 또는 철근을 시공시 피에조 케이블 등을 매설하여 일상생활의 진동을 실시간으로 모니터링하며 일정 수준이상의 소음 발생 시 주거세대에 경고신호를 발생시켜 상부층 거주자에게 알림으로써 주의를 환기시킬 수 있는 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치의 제공을 목적으로 한다.

또한 본 발명의 다른 목적은 외출시 또는 일정 시간 이상 진동이 없을 경우에는 자동으로 보안모드로 전환시켜서 방범의 역할도 가능케 하는 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적들은 공동주택 층간소음 측정 및 경보를 위한 장치에 있어서, 공동주택의 층간 바닥 슬래브에 설치되어 층간 바닥 슬래브에 전달되는 진동을 감지하는 센서부와; 상기 센서부로부터 진동감지 신호를 전달받아 진동감지 신호에 따라 소음데이터를 생성하여 기록하고, 상기 소음데이터가 미리 설정된 기준 소음데이터를 초과하는 경우에는 경보기를 구동하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치에 의해 달성된다.

바람직하게는 상기 센서부는 공동주택의 층간 바닥 슬래브에 나선형으로 배치된 압전 케이블인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제어부는 센서부로부터 설정시간 동안 진동감지 신호가 전달되지 않은 경우, 상기 설정시간이 경과된 이후부터는 센서부로부터 진동감지 신호가 전달되더라도 경보기를 구동하지 않고 통신망을 통해 모바일에 진동감지 신호를 전달하는 보안모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 압전 케이블 관련 신기술의 선점으로 층간소음 뿐만 아니라 교량안전 및 교통량 측정 등 관련 산업의 기술적 수준의 발전을 기대할 수 있다.

향후 압저너케이블의 응용분야는 점증할 것으로 예상되며 특히 로봇분야의 적용이 활발해 질 것으로 예상되므로 새로운 기술에 의한 신규시장의 창출이 매우 기대된다.

센서모듈 양산기술의 안정적 확보를 바탕으로 층간소음 컨설팅을 통한 분쟁해결의 기술적 수준을 제공하며 아울러 층간소음 모니터링 시스템을 구축하여 기술적 수준을 한 단계 업그레이드 시킬 수 있을 것으로 전망된다.

도 1은 본 발명에 따른 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치를 이루는 구성들을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치의 설치 사례를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치의 동작예를 나타낸 도면.

기술수준의 발전으로 층간소음을 줄일 수 있는 방법들이 계속 개발되고는 있으나 소음의 기준은 개인에 따라서 그 느끼는 편차가 매우 심하므로 일관된 기준이 없이는 법적인 조치를 취하거나 분쟁을 해소하기에는 많은 문제가 존재한다.

또한 그 측정이 실시간으로 이루어지지 못하기 때문에 분쟁조정에 시간이 매우 오래 걸린다는 점을 피할 수 없는 딜레마이기도 하다.

따라서, 본 발명은 공동주택의 바닥공사를 수행하면서 보일러 또는 철근을 시공시 피에조 케이블 등을 매설하여 일상생활의 진동을 실시간으로 모니터링하며 일정 수준이상의 소음 발생 시 주거세대에 경고신호를 발생시켜 주의를 환기시킬 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

또한 외출시 또는 일정 시간 이상 진동이 없을 경우에는 자동으로 보안모드로 전환시켜서 방범의 역할도 가능케 하는 장치를 제공하고자 한다.

이를 위해 본 발명에 따른 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치는 공동주택의 층간 바닥 슬래브(110)에 설치되어 층간 바닥 슬래브(110)에 전달되는 진동을 감지하는 센서부(10)와; 상기 센서부(10)로부터 진동감지 신호를 전달받아 진동감지 신호에 따라 소음데이터를 생성하여 기록하고, 상기 소음데이터가 미리 설정된 기준 소음데이터를 초과하는 경우에는 경보기(30)를 구동하는 제어부(20);를 포함한다.

상기와 같은 장치에 있어서, 상기 센서부(10)는 공동주택의 층간 바닥 슬래브(110)에 나선형으로 배치된 압전 케이블인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제어부(20)는 센서부(10)로부터 설정시간 동안 진동감지 신호가 전달되지 않은 경우, 상기 설정시간이 경과된 이후부터는 센서부(10)로부터 진동감지 신호가 전달되더라도 경보기(30)를 구동하지 않고 통신망을 통해 모바일에 진동감지 신호를 전달하는 보안모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치(이하, '장치'라 한다)를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 장치는 공동주택의 층간소음 측정, 측정된 소음이 미리 정한 기준치를 초과하면 경보 그리고 실내에 사람이 없으면 보안 기능을 수행하는 장치로서, 센서부(10), 신호처리부(21) 및 데이터 로거(22)를 포함하는 제어부(20), 경보기(30), 전원부(40)를 포함한다.

센서부(10)는 공동주택의 층간 바닥 슬래브(110)에 설치되어 층간 바닥 슬래브(110)에 전달되는 진동을 감지하는 구성으로서, 바람직하게는 공동주택의 층간 바닥 슬래브(110)에 나선형으로 배치된 압전 케이블이다. 압전 케이블을 나선형으로 배치하면 바닥 슬래브(110)의 상부의 어느 위치에서 진동이 발생하더라도 감지가 용이하다.

도 2 및 도 3은 압전 케이블의 설치 사례를 나타낸 것으로, 센서부(10)의 일예인 압전 케이블은 공동주택의 층간 바닥 슬래브(110)에 나선형으로 설치되며, 전원부(40)와 연결된 제어부(20)와 연결되어 전원을 공급받아 구동되고, 진동이 발생하면 제어부(20)에 진동 신호를 전달한다.

제어부(20)는 센서부(10)로부터 진동감지 신호를 전달받아 진동감지 신호에 따라 소음데이터를 생성하는 신호처리부(21)와 이를 기록하는 데이터 로거(22)를 포함하며, 상기 소음데이터가 미리 설정된 기준 소음데이터를 초과하는 경우에는 경보기(30)를 구동한다.

또한 센서부(10)로부터 설정시간 동안 진동감지 신호가 전달되지 않은 경우, 상기 설정시간이 경과된 이후부터는 센서부(10)로부터 진동감지 신호가 전달되더라도 경보기(30)를 구동하지 않고 통신망을 통해 모바일에 진동감지 신호를 전달하는 보안모드를 구동한다.

도 4는 본 발명에 따른 장치의 동작예를 도시한 것으로서, 살펴보면 센서부(10)에서 진동을 체크(S10)하고, 제어부(20)에서 진동 신호가 입력되는지 체크(S20)하며, 설정시간 동안 진동 신호가 전달되지 않는지 체크(S30)하여 전달되지 않으면 보안모드를 구동(S40)하고, 설정시간이 초과되지 않았으면 진동 신호가 전달되는지 체크한다.

그리고 진동 신호가 센서부(10)로부터 입력되면 진동값을 소음데이터로 변환하여 기록하고, 설정 진동값 즉 미리 정한 기준 소음데이터를 초과하는 경우에는 경보기(30)를 구동한다.

한편, 보안모드는 센서부(10)로부터 설정시간 동안 진동감지 신호가 전달되지 않은 경우 구동되는 것으로서, 상기 설정시간이 경과된 이후부터는 센서부(10)로부터 진동감지 신호가 전달되더라도 경보기(30)를 구동하지 않고 통신망을 통해 모바일에 진동감지 신호를 전달한다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 제어부(20)와 통신망을 유선으로 연결하기 위한 인터페이스를 갖추고 있거나, 무선통신부를 갖출 수 있다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 바닥 슬래브 10: 센서부
20: 제어부 21: 신호처리부
22: 데이터 로거 30: 경보기
40: 전원부

Claims (3)

1. 공동주택 층간소음 측정 및 경보를 위한 장치에 있어서,
   공동주택의 층간 바닥 슬래브(110)에 설치되어 층간 바닥 슬래브(110)에 전달되는 진동을 감지하는 센서부(10)와;
   상기 센서부(10)로부터 진동감지 신호를 전달받아 진동감지 신호에 따라 소음데이터를 생성하여 기록하고, 상기 소음데이터가 미리 설정된 기준 소음데이터를 초과하는 경우에는 경보기(30)를 구동하는 제어부(20);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 센서부(10)는
   공동주택의 층간 바닥 슬래브(110)에 나선형으로 배치된 압전 케이블인 것을 특징으로 하는 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 제어부(20)는
   센서부(10)로부터 설정시간 동안 진동감지 신호가 전달되지 않은 경우, 상기 설정시간이 경과된 이후부터는 센서부(10)로부터 진동감지 신호가 전달되더라도 경보기(30)를 구동하지 않고 통신망을 통해 모바일에 진동감지 신호를 전달하는 보안모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 압전 케이블을 이용한 층간 소음 측정과 경보 및 보안기능 수행 장치.
   

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