[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]

삼성물산 건설부문(대표 오세철, 이하 삼성물산)이 아파트 등 콘크리트 건축물 바닥의 고유진동수를 조절해 층간소음을 줄일 수 있는 ‘요철형 블록을 활용한 바닥구조’를 개발하고 특허 취득에 성공했다.

4일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 삼성물산의 ‘요철형 블록을 활용한 바닥충격음 저감용 바닥구조시스템’은 지난해 5월 출원(출원번호 제1020220058142호)돼 올해 1월 특허(등록번호 제102492517호)로 등록됐다.

층간소음의 주된 원인은 중량충격음이다. 중량충격음은 사람이 걷거나 뛰는 소리, 무거운 물질이 떨어지는 소리 등 중량체가 유발하는 둔탁하고 부드러운 소음을 말한다. 아파트와 같은 콘트리트 건축물은 중량충격음에 취약해 층간소음으로 인한 갈등이 빈번하게 일어나고 있다.

삼성물산의 ‘요철형 블록을 활용한 바닥구조’는 바닥의 고유진동수를 중량충격음의 진동수와 다르게 형성해 층간소음을 줄이는 기술이다.

바닥구조에서 완충재층과 차음재층이 전부 맞닿지 않고 일부만 접촉할 수 있도록 돌기를 형성해 고유진동수를 조절했다. 실질적으로 충격음을 전달받는 면적을 조절하며 고유진동수를 조절한 것이다.

기존 건물 바닥의 고유진동수는 63~500㎐ 대역을 형성하고 있다. 이는 외부 충격으로 중량충격음이 발생하는 주파수 대역과 비슷해 소음 증폭 현상을 유발한다.

‘요철형 블록을 활용한 바닥구조’는 바닥구조의 고유진동수를 20㎐로 형성하며 진동 가속도를 줄여 소음을 저감한다. 실제 실험에서 중량충격음의 진동 대역에 해당하는 63㎐ 대역에서 기존 바닥구조에 비해 최소 15㏈ 이상 소음이 줄어든 것으로 확인됐다.

높은 인성·강도를 갖는 자재를 적용해 바닥의 균열·변형·처짐 등의 문제도 막을 수 있다.

‘요철형 블록을 활용한 바닥구조’의 구성 요소는 ▲슬래브층 ▲완충재층 ▲차음재층 ▲마감 모르타르층 등이다.

슬래브층은 콘크리트 슬래브로 건물 바닥의 기본 구성 요소다. 두께는 200~220㎜로 형성할 수 있으며 이 발명에서는 210㎜로 구현했다.

완충재층은 슬래브층 위로 형성된다. 낮은 고유진동수를 가지는 자재를 사용해 층간소음을 줄이고 기계적 물성이 강한 자재를 사용해 바닥의 강도를 확보한다. 두께는 28~32㎜로 형성할 수 있으며 이 발명에서는 30㎜로 구현했다.

차음재층은 완충재층 위로 형성된다. 다수의 시멘트 블록으로 구성된다. 각각의 시멘트 블록은 하부 중앙에 차음홈, 하부 양측에 차음돌기가 형성된다. 이 요철(차음홈·차음돌기)들이 완충재와 닿는 면적을 줄여 고유진동수를 조절한다. 두께는 38~42㎜로 형성할 수 있으며 이 발명에서는 40㎜로 구현했다.

마감 모르타르층은 차음재층 위로 형성된다. 높은 인성·강도를 가지는 콘크리트 자재를 사용해 바닥의 강도를 확보한다. 두께는 38~42㎜로 형성할 수 있으며 이 발명에서는 40㎜로 구현했다.

삼성물산 관계자는 “우리나라는 중량충격음에 취약한 콘크리트 고층 건축물이 많아 층간소음으로 인한 갈등이 빈번하다”며 “층간소음에 대한 정확한 원인 파악과 이에 집중한 기술개발로 쾌적한 건물을 짓는 건설사로 거듭나겠다”고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]