[비즈월드] 우리나라는 국토가 좁아 아파트·오피스텔 등의 공동주택 보급이 일반화돼 있다. 윗집 아랫집이 다닥다닥 붙은 공동주택은 층간소음에 취약하다. 이에 건설업계는 층간소음을 잡아낼 기술개발에 매진하며 다양한 특허기술을 쏟아내고 있다. 비즈월드가 층간소음을 해결하고 쾌적한 집을 이룰 건설업계 특허를 알아봤다. [편집자 주]

롯데건설(대표 박현철)이 탁월한 층간소음 저감 성능과 구조적 안정성을 가지면서도 재활용을 통해 친환경에도 기여한 ‘층간소음 저감용 발포 패드’를 개발하고 특허 취득에 성공했다.

22일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 롯데건설의 ‘층간소음 저감용 에틸렌비닐아세테이트 발포 패드용 조성물 및 발포 패드’는 지난 2016년 5월 출원(출원번호 제1020160063388호)돼 2017년 12월 특허(등록번호 제101810775호)를 취득했다.

공동주택 완충재는 주로 EVA(에틸렌비닐아세테이트)로 만들어진다. 이를 패드 형태로 재단하는 과정에서 20~25%의 부산물이 발생하며 처리방법과 비용이 문제가 된다.

롯데건설의 층간소음 저감용 발포 패드(이하 발포 패드)는 층간소음 저감 효과가 뛰어나면서도 구조적 안정성을 확보했다. EVA를 주재료 성분으로 한다. 발포 패드 재단 후 20~25% 남겨지는 RC수지(부산물)를 재료로 사용하는 게 특징이다.

재활용 재료를 사용했어도 탁월한 성능을 갖췄다. 발포 패드는 건설기술연구원으로부터 인정등급 경량 1등급·중량 1등급 인증을 받았다.

또 다른 특징으로는 평판형 돌기를 꼽을 수 있다. 발포 패드는 상·하부가 평평한 기존 패드와 달리 상·하부에 평판형 돌기가 형성돼 있다. 평판형 돌기는 물성 강화와 소음 저감에 효과가 있다. 패드의 찌그러짐을 방지하고 충격 발생 시 음압 흡수·충격진동 감쇠를 통해 소음 저감 효과를 낸다.

돌기 형태는 원형·사각·삼각·벌집 등 다양할 수 있다. 돌기 각각의 크기에 상관없이 면적합계가 패드 전체 면적의 20~50%일 경우 탁월한 층간 충격소음 저감 성능과 구조적인 안정성을 확보하게 된다.

발포 패드의 구성 재료는 ▲비닐아세테이트 함량이 20~35%인 에틸렌비닐아세테이트 8~16% ▲비닐아세테이트 함량이 5~20%인 에틸렌비닐아세테이트 31~51% ▲RC수지 13~23% ▲필러 13~25% ▲발포제 1~10% 등이다.

비닐아세테이트(VA) 함량이 서로 다른 두 종의 에틸렌비닐아세테이트(EVA)가 사용된다. VA 함량이 상대적 높은 EVA와 VA 함량이 상대적 낮은 EVA를 최적 함량 범위로 사용한다.

EVA 중 비교적 VA 함량이 높은 재료는 VA를 너무 적게 투입하면 작업성과 퍼짐성이 떨어지고, 너무 많이 투입하면 열변형에 대한 안정성이 떨어져 적정한 비율을 투입하는 것이 중요하다.

EVA 중 비교적 VA 함량이 낮은 재료는 VA를 너무 적게 투입하면 전체적인 중심이 흔들리고 너무 많이 투입하면 보조재료의 첨가량이 떨어져 적정한 비율을 투입하는 것이 중요하다.

RC수지는 발포 패드를 재단하고 남은 부분이다. 파쇄하거나 1차 압출기에 투입해 생성된 분말을 2차 압출기에서 펠렛 타입으로 커팅해 생성한다.

필러는 RC수지을 사용하기 위해 칼슘카보네이트(CaCO3)와 클레이(Clay)를 사용하는 것이 바람직하다. 발포제는 RC수지와 2종의 EVA를 사용하기 위해 아조디카본아미드(azodicarbonamide)를 사용하는 것이 바람직하다.

이밖에 층간소음 저감 극대화와 제품 안정성, 공정 효율 향상을 위해 첨가제를 더 추가할 수 있다.

제조공정은 다음과 같다. ▲니더기(반죽기)에서 1차 혼합 ▲오픈 롤에서 2차 혼합 ▲시팅 롤에서 시트 형태로 제작 ▲가압히팅발포 프레스에서 발포해 원판 생산 ▲적절한 규격으로 재단해 사용 등이다.

시공 순서는 ▲콘크리트 슬래브 위에 발포 패드 시공 ▲단열재 또는 네오폴 시공 ▲난방배관 시공 ▲마감재 시공 등으로 진행된다.

롯데건설 관계자는 “층간소음 저감용 발포 패드를 바닥충격음 차단구조에 적용할 경우 우수한 층간소음 저감 효과가 확보되는 것을 확인했다”며 “높은 층간소음 저감 효과와 구조적 안정성을 가지면서도 재활용을 통해 친환경에도 기여할 우수한 기술”이라고 설명했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]