KR20170001820U - 타공판 복합흡음재 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 (1) 외부에서 발생하는 소음을 받아들이는 다수개의 타공부가 형성되고, 두께가 50mm 이하인 타공판 흡음재; (2) 상기 타공판 흡음재의 한 면에 접착되는 합성섬유 극세사 흡음재로서, 결합하는 극세사 흡음재의 원래 형태를 유지할 수 있도록 누빔 간격이 소정 이하로 제봉 작업을 하여 소정의 누빔 형태를 이루고 있는 극세사 흡음재; 및 (3) 상기 타공판 흡음재와 상기 극세사 흡음재를 접착하기 위한 접착층을 이루는 접착제를 차례로 포함하는 타공판 복합흡음재에 관한 것이다. 이로써, 본 고안의 복합흡음재는 방음(흡음)을 위한 기공성을 살리고 흡음력을 극대화 할 수 있으며, 추가적으로 용이한 시공성의 효과를 얻을 수 있다.

Description

타공판 복합흡음재{Composite sound-absorbing materials made from perforated board}
본 고안은 타공판 복합흡음재에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 타공판 흡음재의 뒷면에 극세사 흡음재를 부착하여 흡음성능 및 시공성을 향상시킨 복합흡음재에 관한 것이다.
실내건축에서 사용하는 타공판 흡음재는 큰 판에 많은 구멍이 있는 보드로서 벽면이나 천장에 일정 공간을 띄워 배후공기층을 형성하여 시공하는 데, 이 때 이론적으로는 각 구멍과 구멍 사이의 배후공기층에 보이지 않는 벽이 있어 각각의 구멍이 하나의 헬름헬쯔 공명기 역할을 하는 흡음재라 할 수 있다.
산업의 발달과 함께 각종 산업기계의 사용은 인간에게 불필요한 소음을 발생시키고, 현대인의 생활공간인 아파트의 층간의 생활 소음도 그 피해의 정도도 점차 증가되고 있는 실정이다. 이러한 소음문제의 해결을 위하여 다양한 소음방지 대책이 제시 되었다.
이러한 소음 방지 대책으로서 지금까지 다양한 흡음재가 사용되어 왔는데, 흡음재의 원리는 내부에 기공이 있거나 공기를 통과할 수 있는 경로가 있어서 소리에너지가 이들 기공이나 경로를 통과하는 중 열에너지로 바뀌어 음압이 떨어지는 것이다. 흡음재의 종류는 본 고안의 타공판 흡음재외에도, 스폰지 처럼 내부에 기공이 있는 형태로서 암면, 유리섬유, 폴리에스테르 복합흡음재 (일명 아트보드), 극세사 섬유흡음재 등이 있으며, 나무 등 섬유를 압착 성형한 형태로서 목모보드 흡음재 등이 있다.
본 고안자는 목모보드에서 배후공기층을 사용하는 순간 목모보드의 표면에 통기성 오염현상이 발생하는 것을 피할 수 없었다. 이는 목모보드를 시공 후 수년이 지날 경우, 목모보드의 표면에 검은 얼룩이 많아지면서, 나무섬유의 그림자위에 통기성 오염이 발생하기 때문이다. 이를 해결하기 위하여 본 고안자는 두께가 50mm 이하인 목모보드 다공성 흡음재, 상기 흡음재의 한 면에 접착되고 두께가 20mm이하 폴리프로필렌 극세사 흡음재, 및 상기 극세사 흡음재에 접착된 합성수지시트를 차례로 포함하는 목모보드 복합흡음재를 제안한 바 있었다. 이와 관련된 기술은 선행 등록 실용신안 제20-0470245호에 자세히 기술되어 있으므로, 여기서는 생략할 것이다.
특히, 목모보드는, 섬유질 흡음재가 유연하여 합판이나 석고보드벽에 붙여서 시공해야만 하는 것과 달리, 기계적 강도가 높아 목상위에 바로 시공할 수 있다. 그러나, 목모보드는 흡음재로서 무게가 높다는 것과, 표면이 거칠어 표면 마감성이 나쁜 것 그리고 나무 분진이 발생되어 떨어진다는 것이다. 목모보드의 흡음력을 사용하려면 무게를 감수 할 수밖에 없지만, 표면 마감성의 측면에서는 대체 가능한 방법이 있는데, 우선, 흡음재를 다양한 색상이나 문양의 패브릭 섬유로 감싼 후 시공하는 방법이 있다. 그러나, 흡음재를 패브릭으로 감싸는 것은 공정의 추가요인이 많이 발생할 뿐 아니라 직조된 천으로서 어쩔 수 없는 오염에 대한 패브릭의 구조적 한계가 있었다.
이러한 목모보드의 대안으로서, 표면 오염과 시공 마감성 관점에서 타공판 흡음재가 새로이 부각되고 있다. 타공판 흡음재는 MDF 목재판과 같이 어느 정도 두께가 있고 평평한 보드의 앞뒤를 관통하는 구멍을 뚫고 보드 뒷면에 공기층을 형성하는 방법으로 시공하여 흡음력이 생기게 하는 것이다.
타공판 흡음재의 종래 기술로는 타공판 표면에 흡음성을 올리는 재료를 붙이기 선행 기술(한국특허 등록번호 10-1523577, 10-1354501), 타공판의 구멍에 변화를 주기위한 선행 기술(한국특허 등록번호 10-1479965, 10-0925528), 배후공기층을 타공판으로 분할하여 배후공기층의 존재하에서 흡음력을 상승하는 등의 선행 기술(PCT/US2011/040497)이 대부분이다. 한편, 타공판 뒷면에 폴리에스터 흡음재를 붙이는 선행 기술 (한국특허 등록번호 20-0343915)이 있으나, 이 선행 기술도 역시 배후공기층의 존재를 전제로 하는 것이다.
상기 종래 기술 중에서, 한국특허 등록번호 20-0343915의 내용을 살펴보면, 선행기술은 공명기형 유공흡음패널에 관한 것으로, MDF합판, 하드보드등의 판면에 적당한 크기의 구멍을 일정한 간격으로 뚫은 타공판 배후면에 인체에 무해한 친환경 소재의 다공질형 흡음재(폴리에스터울보드)를 접착시켜, 타공판에 직접흡음재료가 합치된 유공흡음패널이 형성되도록 하고 있다. 하지만, 이러한 종래 기술은 배후공기층의 존재를 기반으로 하기 때문에 실내 공간이 줄어들 수밖에 없다.
일반적으로 배후공기층을 유지하게 되면 실내 공간이 줄어들 수밖에 없고, 또 각목위에 합판을 붙인 후 흡음재를 붙이는 일반적인 시공방법과 달리 시공시 각목에 타공판의 끝선이 위치하도록 해야 마감이 깔끔해지는 것을 고려해야 한다. 또한, 학교 강당이나 체육관에 시공하는 경우 농구공이나 야구공과 같이 단단한 물체가 타공판을 때리면, 타공판이 부서질 수 있다. 경우에 따라서는 흡음력을 포기하고라도 표면강도를 유지하기 위하여 합판이나 석고보드등 보강재 위에 타공판을 직접 붙여야 하는 형편이다.
따라서, 타공판 흡음재의 시공상의 어려움을 감안하면, 타공판 흡음재를 배후공기층 없이 벽이나 합판에 바로 붙이면서도 충분한 흡음력을 얻을 수 있는 기술에 대한 수요가 요구되고 있다. 이에 본 고안의 목적은, 타공판의 뒷면 공기층을 최소화하여 흡음성능과 시공성을 동시에 개선한 타공판 복합흡음재를 제공하려는 것이다.
본 고안의 기술적 과제는 (1) 외부에서 발생하는 소음을 받아들이는 다수개의 타공부가 형성되고, 두께가 50mm 이하인 타공판 흡음재;
(2) 상기 타공판 흡음재의 한 면에 접착되는 합성섬유 극세사 흡음재로서, 결합하는 극세사 흡음재의 원래 형태를 유지할 수 있도록 누빔 간격이 소정 이하로 제봉 작업을 하여 소정의 누빔 형태를 이루고 있는 극세사 흡음재; 및
(3) 상기 타공판 흡음재와 상기 극세사 흡음재를 접착하기 위한 접착층을 이루는 접착제를 차례로 포함하는 타공판 복합흡음재에 의하여 달성될 수 있다.
또한, 본 고안에서, 상기 극세사 흡음재의 누빔 간격은 200mm 이하가 바람직하다. 더 나아가, 본 고안에서, 상기 극세사 흡음재의 성분은 폴리프로필렌이 바람직하다.
본 고안의 다른 양태로서, 본 고안의 타공판 복합흡음재는 상기 극세사 흡음재의 소정의 누빔 형태는 직선형, 파형, 삼각형, 복숭아형, 격자형, 마름모꼴형, 및 이들의 혼합 형태 중 어느 하나에 해당하는 것이다.
본 고안은 타공판의 뒷면에 극세사 흡음재를 접착시켜, 타공판 흡음재의 흡음력을 상승시키면서도 배후 공기층을 생략하여 시공의 편의성을 얻을 수 있다. 또한 복합흡음재를 시공하는 벽면의 상태나 공간의 용도에 따라 배후 공기층을 설치하는 경우에는 별도의 추가적인 조치 없이 흡음력을 최대화 시킬 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 타공판 복합흡음재를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 고안에 따른 타공판 복합흡음재의 극세사 흡음재에 누빔공정을 표시하는 양태를 예시하는 예시도이다.
도 3는 본 고안에 따른 타공판에 극세사 흡음재를 접착하는 장치를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 고안에 따른 극세사 흡음재의 복숭아형 누빔 형태를 보여주는 실물 사진이다.
본 고안에서 사용되는 타공판 흡음재는 당해분야에서 '타공보드'라 약칭하기도 하고, 판상으로 제조하여 이를 ‘타공판’이라 통칭하고 시판되고 있으므로, 본 고안에서 이러한 용어를 그대로 혼용하여 사용할 것이다.
타공판 흡음재의 작동원리는 헤름헬쯔 공명기 (Helmheltz Resonator)의 구동방식으로 이해할 수 있다. 헤름헬쯔 공명기는 목구멍이 하나인 항아리나 병 같은 그릇으로 단순화 할 수 있다. 이 때, 목구멍에 있는 공기가 하나의 덩어리처럼 움직인다고 가정하면, 외부에서 소리가 목구멍에 도달할 때 소리의 압력으로 목구멍의 공기덩어리는 항아리 속으로 밀려들어가고 이때 항아리속의 공기압력이 올라가게 된다. 올라간 항아리속의 공기압은 스프링처럼 다시 목구멍의 공기덩어리를 밀어내 그 결과 항아리의 공기압이 낮아진다. 이렇게 공기 덩어리의 출입이 반복되면서 에너지가 소진되어 흡음이 일어나고, 항아리와 목구멍의 구조 등에 의해 공명주파수가 결정되며, 공명주파수에서 최대의 흡음효과를 가지고 주파수가 양쪽으로 이동되면서 흡음효과가 줄어드는 헬름헬쯔 공명기 흡음곡선이 나타나게 된다.
헬름헬쯔 공명기의 공명주파수 (f)는 목구멍의 단면적(S)와 길이(L) 그리고 그릇의 부피(V)에 의하여 결정된다. 여기서 c는 소리의 속도를 의미한다.
Figure utm00001
헬름헬쯔 공명기는 원치 않는 소리를 줄여주거나(즉, 흡음하거나) 원하는 소리를 증폭하는데 사용되는데, 원하는 주파수에서 공명흡음을 일어나게 하기 위하여 이들 세 인자를 조절할 필요가 있다. 이를 위하여 공명기를 설계하거나, 그릇의 부피나 목구멍 길이를 변화시켜면서 상황에 맞게 흡음 주파수를 결정하는 방법이 알려져 있고, 그릇의 형태나 목구멍 연결부등의 형태에 따라 약간의 보정이 필요하다.
타공판 자체의 흡음 메카니즘이 헬름헬쯔 공명기에 근거하여 공명기에 있는 공기의 스프링효과를 기본으로 하고 있기 때문에 타공판의 흡음성능은 타공판 뒷면에 공기층을 확보함으로서 얻어진다.
표-1은 여러 기본 흡음재들을 배후공기층 없이 잔향실 바닥에 흡음재를 놓고 시험한 결과인데, 두께 9mm인 라인형 이중 타공판 (타공판 9mm)를 보면 500Hz에 이르도록 흡음율이 0.05에 불과하고, 1000Hz에서도 흡음율이 0.10에 불과하다. 하기의 표-1에서 NRC (Noise Reduction Coefficient, 차음계수)는 흡음재의 평균 흡음성능을 표시하는 방법의 하나로서 250Hz, 500Hz, 1000Hz, 2000Hz에서의 Sabine 흡음율을 산술 평균하여 구한다.
주파수
(Hz)		 아트보드 9mm, 230 Kg/m3 목모보드 15mm 타공판 9mm
250 0.03 0.08 0.04
500 0.12 0.15 0.05
1000 0.36 0.26 0.10
2000 0.65 0.64 0.21
NRC 0.30 0.28 0.10
본 고안에서 사용되는 시판 중인 타공판은, 상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 배후공기층 없이 측정한 타공판의 흡음율은 폴리에스테르 흡음보드 (아트보드 9mm)나 목모보드 (목모보드 15mm)에 비교하여 현저히 낮음을 알 수 있다. 타공판 9mm 시험결과를 살펴보면, 1000Hz 이하에서 흡음은 거의 없으며, 목모보드는 폴리에스테르 복합흡음재에 비교하여 저주파수의 흡음율이 상대적으로 높고, 2000Hz 에서 흡음율이 0.2 를 넘어선다. 이는 소리가 타공판에 부딪힐 때 파장의 길이가 긴 저주파수에서는 소리가 거의 반사해버리고, 타공판의 타공구멍과 비슷한 파장길이의 소리가 타공구멍에 들어가면 반사되면서 소멸되는 원리에 따른 결과라 할 것이다.
타공판은 표면은 매끄럽지만 비교적 큰 기공이 있어 소리의 통로의 역할을 하므로, 여기에 극세사 흡음재를 결합할 경우, 흡음성능은 효과적으로 발휘되면서도 표면 마감성의 다양성을 그대로 발휘할 수 있고, 타공판 시공시 배후공기층을 생략할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 타공판의 흡음성능은 표면에 타공한 구멍이 선형 (라인형)인지 아니면 원형인지, 구멍의 크기나 표면에서 타공판의 면적이 차지하는 비중, 타공 구멍의 직경이 단일타공인지 이중타공인지 여부 등 여러 가지 요인에 의하여 달라진다.
한편, 고안에서 검토하고자 하는 극세사 흡음재는 폴리프로필렌 칩을 녹여 노즐을 통해 사출하면서 초고속 바람으로 극히 미세한 직경의 섬유를 만들고 그 양쪽에 덥개를 붙여 롤타입으로 감아 생산하는 Melt blown type 흡음재이다. 흡음재의 규격은 평방미터당 흡음재의 무게로 결정되며, 이 무게는 흡음재의 두께와 비례한다. 극세사 흡음재는 미국 3M사의 신슐레이트가 있으며, 국내산은 상표명 웹슐러로 판매되는 제품이 있다.
본 고안에서 사용되는 극세사 흡음재는 극히 미세한 섬유로 구성되어 흡음율이 탁월할 뿐 아니라 몸체가 매우 부드럽고 압착시에도 일정한 두께를 유지하는 장점이 있다. 극세사 흡음재의 흡음력은 섬유의 굵기가 가늘기 때문인데, 일반 섬유질 흡음재는 먼저 칩을 사출하여 4~15데니아 굵기의 단섬유를 사용하는데 반면, 극세사 섬유는 직경이 일반 단섬유의 1/10 수준 이하로 알려져 있다. 흡음재의 섬유직경이 가늘어지면, 적은 소리에너지에도 민감하게 반응할 뿐 아니라, 동일한 중량으로 더 많은 섬유를 만들 수 있어 흡음재 내에서 공기의 굴절이 심해져 소리에너지의 열에너지 전환율이 높게 되고, 이 현상은 고주파 영역으로 갈수록 더 심해진다. 본 고안에서 사용되는 극세사 흡음재의 성분은 폴리프로필렌이 주로 사용되지만, 극세사 흡음재의 성능은 섬유의 굵기에 의하여 좌우되므로 다른 합성섬유 성분으로 구성된 극세사 흡음재도 다양하게 사용될 수 있을 것이다.
이러한 극세사 흡음재는 패브릭처럼 롤로 되어있고 표면도 백색이어서 인테리어 마감성이 없기 때문에 실내건축 용도로는 거의 사용되지 않고 있다. 그 결과 극세사 흡음재는 그 우수한 흡음성에도 불구하고 표면에 노출되지 않는 자동차 등의 방음에 주로 사용되고 있다. 더 나아가 극세사 흡음재의 인테리어성을 개선하기 위하여 인테리어 패브릭을 극세사 흡음재 표면에 붙이더라도 흡음성은 유지할 수 있으나 마감면이 폴리에스테르 흡음보드처럼 평평하게 되지는 않는다.
본 고안의 극세사 흡음재는 그 제조 특성상 횡방향의 바인더가 없으므로, 롤 상태에서 풀려 펼쳐놓으면 양 표지 내부에 극세사가 흩어지면서 재단시 횡방향으로 부풀거나 뭉치는 현상이 발생한다. 이런 현상은 극세사가 타공판 (600mm x 1200mm) 뒷면에 위치하거나 목모보드가 벽이나 천정에 붙어있을 때 특히 극세사 흡음재의 두께가 두꺼워질수록 심해진다.
이런 때는 극세사 흡음재의 마감시 누빔(quilting) 단계를 추가하면 쉽게 해결할 수 있는데, 바느질의 간격이 너무 넓어지면 타공판의 크기에 맞추어 극세사흡음재를 재단할 때 너풀거리는 흡음재가 많아져 누빔의 효과가 없어진다. 본 고안자가 여러 가지 간격에 대하여 시행해본 결과 타공판의 폭 600mm를 감안할 때 바느질간격 200mm 이상이면 최악의 경우 타공판의 폭방향을 기준으로 누빔선이 2개 존재하나 양 끝이 200mm가 너풀거리게 되어 그보다는 적어야 한다. 또한, 누빔 작업을 격자형태로 하면 롤을 먼저 재단한 후 누벼야 하고 누빔 작업이 두 번 되는 단점이 있다.
본 고안에서 상기 극세사 흡음재의 소정의 누빔 형태는 직선형, 파형, 삼각형, 복숭아형, 격자형, 마름모꼴형, 및 이들의 혼합 형태 중 어느 하나를 선택할 수 있으며, 가장 바람직한 형태는 간격 50mm의 복숭아형 형태였는데, 이는 롤을 풀어가면서 누빔 공정을 1회만 거치면 되기 때문에 공정속도도 빨라지기 때문이다.
이러한 극세사 흡음재의 특성을 이용하면, 300g ~1000g/m2 범위의 극세사 흡음재의 생산이 가능하고, 흡음율은 두께에 따라 결정되므로, 다양한 수준의 흡음율을 가진 타공판 복합재를 만들 수 있다는 것을 본 고안에서 확인하고 본 고안을 달성할 수 있었다.
이후에는 첨부한 도 1 내지 3를 참조하여 본 고안의 각 양태에 대하여 구체적으로 설명할 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 타공판 복합흡음재를 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 고안에 따른 타공판 복합흡음재에 접착된 극세사 흡음재의 외부 면에 회사로고를 새긴 양태를 예시하는 예시도이다. 이러한 도면을 참조하여 본 고안을 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 1에서, 본 고안의 복합흡음재(10)는 시판되고 있는 타공판이라는 다공성 판상의 흡음재(20), 극세사 흡음재(40)와 함께 이들을 각각 부착시키는 접착제에 의한 접착층(30)로 구성된다. 본 고안에서 사용되는 타공판 흡음재(20)는 시중에 판매되고 있는 타공판이다. 시판되고 있는 일반적인 규격인 600 x 1200 x 9~18 mm(W x L x H)의 제품을 사용하지만, 필요에 따라 재단되어 분할되거나 더 큰 규격의 제품을 사용할 수도 있고, 타공판의 재질은 목재, 석고보드나 산화마그네슘보드, 멜라민 보드, 철판등 제한이 없다. 한편, 시판되고 있는 타공판 뒷면에 검정색 부직포 천이 붙어있는 경우가 많은데, 이 천은 시공후 구멍을 통하여 뒷면이 보이지 않도록 하기 위한 것에 불과하다. 본 고안의 타공판 복합흡음재는 극세사 흡음재가 부직포의 기능을 대신하여 그 역할을 하므로 이를 제거하여도 되지만, 있어도 무방하므로 이 부직포위에 극세사 흡음재를 붙여도 된다.
상기 타공판 흡음재(20)의 두께는 일반적인 흡음판 또는 방음판의 두께를 고려하여 동일한 밀도의 제품 생산시 50mm 이하가 적당한데, 50mm보다 더 클 때는 흡음재의 용도로 사용하기에는 시공성에 문제가 있기 때문이다.
극세사 흡음재(40)를 본 고안의 복합흡음재 용도로 사용할 경우에는 폭을 1200 mm로 길이는 50m 이상 감긴 롤 상태의 제품을 사용할 수 있으며, 필요에 따라 그 규격은 별도로 준비할 수 있다. 극세사 흡음재(40)는 도 1과 같이 흡음재(20)과 접착되게 된다.
또한, 본 고안에서 사용되는 접착층(30)을 이루는 접착제는 상기 타공판과 극세사 흡음재를 일정한 강도로 접착시킬 수 있는 일반적인 공업용 접착제이거나 핫멜트 접착제이면 충분한다. 접착층(30)의 두께는 상기 타공판 흡음재(20)의 두께에 따라 상대적으로 결정될 것이지만, 상기 흡음재(20)의 두께가 50mm 이하일 경우, 접착층(30)의 두께는 접착제 종류에 따라 약 0.02 mm 내지 4 mm범위가 적당하다.
본 고안의 또 다른 양태로서, 본 고안의 흡음재(20)에 접착된 상기 극세사 흡음재(40)의 접착되지 않은 시트의 외부 면에 광고문안(55)을 인쇄할 수 있다. 이러한 광고문안(55)은 향후 복합흡음재의 홍보를 겸하여 뒷면에 회사 및 상품로고 및 격자무늬를 인쇄하여 상품성을 높일 수 있는 것이면 어떤 문안이라도 상관이 없다. 이러한 광고문안(55)은 극세사 흡음재(40)를 흡음재(20)에 부착하기 전에 인쇄할 수도 있고, 부착한 후 인쇄할 수도 있으나, 부착하기 전에 인쇄하는 것이 바람직할 것이다.
본 고안자는 도 3에 명시된 복합흡음재의 제조 장치의 개략도를 참조하여 하기에서 설명할 것이다.
우선, 극세사 흡음재(40)를 타공판(20)과 결합시키기 전에 극세사 흡음재(40)의 누빔 공정을 행한다. 누빔 공정은 롤을 풀어가면서 바느질 기계를 통과하게 하는데, 바느질 기계는 필요에 따라 많은 바늘이 장착되어 실을 장착하여 누비듯이 바느질을 하게 된다. 누빔 형태는 컴퓨터로 바늘의 위치를 변경해 가면서 롤을 땅겨 감아주는 방법으로 바느질 하는 것이다. 누빔의 형태는 전체적으로 일자 괘적이나 물결무늬 괘적으로 가는 것이 가장 간단하지만, 한쌍의 누빔 괘적이 대칭적으로 물결무늬를 만들어가는 복숭아꼴 괘적이 가장 바람직하다. 이러한 복숭아꼴 괘적은 극세사 흡음재의 복숭아형 누빔 형태를 보여주는 실물 사진인 도 4에서 나타내었다.
이어서, 시트 부착설비(테이핑기)의 선반(80)에 타공판(20)를 부착면이 위를 향하도록 올려놓고 상기 극세사 흡음재 롤러(규격:1200 mm)(81)을 올려 전 후면을 확인한 후 로고가 인쇄되지 않은 부착면이 아래로 향하도록 시트롤(77)에 장착한다.
그런 다음, 테이핑기의 전원을 넣고 회전 속도를 적절하게 조정하면서, 타공판(20)를 테이프 부착점까지 양손으로 잡아 밀어 넣는다. 극세사 흡음재(40)의 끝을 손으로 잡고 잡아 당겨 가이드롤러 (미도시함)에 걸친 후, 극세사 흡음재(40)의 끝 부분에 나란하게 중앙에 타공판(20)이 오도록 부착 시키는데, 이때 극세사 흡음재(40)가 부착되면서 구겨지지 않도록 제품의 길이 방향과 타공판(20)의 길이 방향이 평행하게 일치되도록 주의한다.
극세사 흡음재(40)의 부착면에 접착제를 분사하기 위하여 극세사 흡음재(40)와 타공판(20) 사이에 좌우로 이동하는 두 개의 노즐(75)을 설치하여 노즐(75)에서 일정한 속도로 접착제를 분사하면서 상부 및 하부롤러(71 및 73)로 압착 접착시킨다. 여기서 노즐(75)은 극세사 흡음재(40)의 폭 방향과 타공판(20)의 폭 방향으로 분사되도록 왕복 운동을 시키며, 분사방법은 압축 공기를 통과시켜 분사시킨다.
이어서, 상부롤러(71)와 하부롤러(73) 사이에 타공판(20)과 극세사 흡음재(40)가 위치하면, 롤러의 회전으로 타공판(20)에 극세사 흡음재(40)가 부착되며, 타공판(20)이 롤러를 통과하기 전에 다음 타공판(20)을 넣어준다. 극세사 흡음재(40)가 이동되는 동안 틀어지지 않도록 주시하면서 타공판(20)이 롤러를 통과하고 나면 컷터칼로 극세사 흡음재(40)를 절단하고 타공판(20)에서 삐어져 나온 극세사 흡음재(40)를 가지런히 잘라내어 타공판 복합흡음재(10)를 만든다. 하부롤러(73)는 모터에 연결하여 강제로 회전시키며, 표면에는 미끄럼 방지를 위해 요철 모양을 만들어 준다. 한편, 상부롤러(71)는 하부롤러(73)의 회전에 따라 진행되는 극세사 흡음재(40)와의 마찰력으로 회전되도록 자유회전 장치로 제작된다.
실시예
실시예 1 및 2
본 고안자는 본 고안의 흡음율을 기존의 흡음재의 흡음율과 비교하기 위하여, 타공판 9mm에 극세사 흡음재 300g을 접착한 타공판 복합흡음재(실시예 1)와, 타공판 12mm에 극세사 흡음재 300g을 접착한 타공판 복합흡음재(실시예 2)를 제작하였다.
또한, 상기 본 고안의 타공판 복합흡음재의 성능을 확인하기 위하여, 하기 표 2에는 극세사 흡음제 300g/m2 (극세사 흡음재 300g)를 포함한 검토대상 흡음재의 흡음시험 결과를 제시하였다. 표 2에서 비교예 1은 극세사 흡음재 300g에 대한 것이고, 비교예 2는 목모보드 15mm + 극세사흡음제 300g에 대한 것이고, 비교예 3은 타공판 9mm에 대한 것이다.
흡음시험은 건축용 흡음재의 일반적인 시험방법인 잔향실내의 흡음율 측정방법 (KS F 2805)에 따라서 실시하였다. 하기의 표-2에서 NRC (Noise Reduction Coefficient, 차음계수)는 흡음재의 평균 흡음성능을 표시하는 방법의 하나로서 250Hz, 500Hz, 1000Hz, 2000Hz에서의 Sabine 흡음율을 산술 평균하여 구한다.
주파수(Hz) 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
250 0.06 0.13 0.05 0.11 0.04
500 0.15 0.31 0.17 0.27 0.05
1000 0.56 0.68 0.53 0.70 0.10
2000 0.91 0.99 0.75 0.93 0.21
NRC 0.42 0.53 0.38 0.50 0.10
상기 표 2로부터 각 시험의 흡음율을 비교해 보면, NRC 기준으로 비교예 1(극세사 흡음재 300g)의 흡음성능이 비교예 3(타공판 9mm) 보다 월등함을 알 수 있다. 또한, 목모보드 뒷면에 극세사 흡음재 300g/m2를 부착하면 (비교예 2; 목모보드 15mm + 극세사 흡음재 300g), 소음수준의 고주파영역에서 더 확실한 흡음력을 보여준다는 것을 할 수 있다.
한편 본 고안의 실시예 1 및 2의 복합흡음재의 타공판 흡음율 시험결과를 가지고 살펴보면, 실시예 1(타공판 9mm 흡음재 뒤에 극세사 흡음재 300g)의 경우 비교예 2(목모보드 15mm + 극세사 흡음재 300g)과 비교하면, 흡음성능이 떨어짐을 알 수 있다. 하지만, 실시예 2(타공판 12mm + 극세사흡음재 300g)의 경우와 같이, 타공판의 두께를 9mm에서 12mm로 올리면 목모보드 18mm (비교예 2 : 목모보드 15mm + 극세사흡음재 300g) 보다 단연 우수한 흡음력을 나타냄을 알 수 있다. 더 나아가, 기존의 목모보드 18mm가 우수한 흡음력으로 갖는다는 것을 고려할 때, 본 고안에서 타공판 복합흡음재 15mm도 배후공기층 없이 시공할 때 충분한 흡음력을 확보할 수 있음을 짐작할 수 있다.
이 때, 극세사 흡음재의 중량변화에 따라 타공판 복합 흡음재의 흡음력도 변화되는 것은 당연하고, 극세사 흡음재의 두께는 극세사 흡음재의 평방미터당 무게로 환산될 수 있다.
한편, 극세사 흡음재를 타공판의 크기에 맞게 잘라 타공판과 극세사 흡음재의 양쪽 부착면에 접착제를 분사한 후 수작업으로 1개씩 부착해도 타공판 복합흡음재를 만들 수 있다. 또한, 본 고안은 타공판 복합흡음재를 설치하는 장소에서 직접 제작할 수도 있다. 먼저 시공할 벽이나 천정을 가지런히 정리한 다음 롤 형태로 공급되는 극세사 흡음재를 시공면에 붙여준다. 극세사 흡음재 위에 수평과 수직을 확인 할 수 있도록 선을 표시한 다음, 레이져 수평기를 이용하거나 먹줄을 튀겨 그려진 선을 따라가면서 시판되는 타공판을 붙인다. 타공판 고정시 목공본드나 실리콘등 접착제와 함께 지름 0.63mm 수준의 바늘 형태의 못(예를 들면, 실타카나 에어건 형태의 머리가 있는 못)인 F30 등 핀을 사용하여 고정하면 타공판과 극세사 흡음재로 구성된 본 고안의 타공판 복합흡음재와 동일한 형태가 될 것이다.
10: 복합흡음재, 20: 타공판 흡음재, 30: 접착층, 35: 공기층, 40: 극세사 흡음재, 45: 노즐, 55: 광고문안, 71: 상부롤러, 73: 하부롤러, 77: 시트롤, 80: 선반, 81: 흡음재 롤, 90:각목, 100:MDF

Claims (4)

  1. (1) 외부에서 발생하는 소음을 받아들이는 다수개의 타공부가 형성되고, 두께가 50mm 이하인 타공판 흡음재;
    (2) 상기 타공판 흡음재의 한 면에 접착되는 합성섬유 극세사 흡음재로서, 결합하는 극세사 흡음재의 원래 형태를 유지할 수 있도록 누빔 간격이 소정 이하로 제봉 작업을 하여 소정의 누빔 형태를 이루고 있는 극세사 흡음재; 및
    (3) 상기 타공판 흡음재와 상기 극세사 흡음재를 접착하기 위한 접착층을 이루는 접착제를 차례로 포함하는 타공판 복합흡음재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 극세사 흡음재의 누빔 간격이 200mm 이하인, 타공판 복합흡음재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 극세사 흡음재의 성분은 폴리프로필렌인, 타공판 복합흡음재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 극세사 흡음재의 소정의 누빔 형태는 직선형, 파형, 삼각형, 복숭아형, 격자형, 마름모꼴형, 및 이들의 혼합 형태 중 어느 하나에 해당하는, 타공판 복합흡음재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20250033742A (ko) 2023-09-01 2025-03-10 신성한 타공판을 적층하여 다양한 디자인의 연출과 흡음력을 향상시킬 수 있는 디자인흡음보드

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