에어 스프링 효과·저주파 공진 줄이며 층간소음 감소
본체에 뚫린 구멍 통해 공기 유동시키며 충격음 줄여

[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]

흡음 천장 구조물이 천장 슬래브에 설치된 모습. 그림=키프리스
흡음 천장 구조물이 천장 슬래브에 설치된 모습. 그림=키프리스

포스코이앤씨(대표 한성희)는 위층의 쿵쿵대는 충격음을 줄일 수 있는 ‘흡음 천장 구조물’ 특허를 보유하고 있다.

12일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 포스코이앤씨의 ‘흡음 천장 구조물’은 지난 2014년 12월 출원(출원번호 제1020140194336호)돼 2016년 8월 특허(등록번호 제101650772호)로 등록됐다.

일반적으로 천장은 콘크리트 슬래브 아래쪽으로 이격되도록 설치된 석고보드 등의 마감재로 이뤄진다. 이때 슬래브와 마감재 사이에 공기층이 형성되는데 스프링클러와 환기설비 설치 의무화로 180㎜ 이상의 공간이 발생한다. 이 공기층은 천장 슬래브에 충격이 가해지면 에어 스프링 효과를 내며 저주파 공진 현상을 유발한다. 층간소음의 크기가 증가하는 것이다.

포스코이앤씨의 ‘흡음 천장 구조물’은 이러한 층간소음 증폭 효과를 줄이기 위해 개발됐다. 슬래브 아래쪽으로 설치된다. 본체에 뚫린 구멍을 통해 공기를 유동시키며 에어 스프링 효과를 줄인다. 저주파 공진 현상도 따라서 줄어들고 충격음 전달이 감소한다.

또 충격을 흡수하는 흡음부가 충격음·공기 전달음을 차단해 층간소음이 줄어들게 된다.

흡음 천장 구조물의 단면도. 그림=키프리스
흡음 천장 구조물의 단면도. 그림=키프리스

흡음 천장 구조물은 ▲우물 천장판 ▲메인 천장판 ▲단차 측벽 ▲박스 프레임 등으로 구성된다.

우물 천장판은 천장 슬래브 아래쪽으로 설치된다. 위로는 1~100㎜ 두께의 흡음재가 설치돼 충격음·공기 전달음을 차단한다.

메인 천장판은 우물 천장판 아래쪽에 대응되도록 설치된다. 스프링클러·환기설비 등 설치를 위해 천장 슬래브로부터 180㎜ 이상 이격된다. 여기에도 흡음재를 설치해 층간소음 저감 효과를 높일 수 있다.

단차 측벽은 우물 천장판과 메인 천장판 사이로 설치된다. 천장판 사이의 공기가 유동하도록 다수의 구멍이 형성된다. 천장 슬래브와 흡음 천장 구조물 사이의 공기도 유동할 수 있다. 또 필터가 설치되는데 공기는 유동시키지만 내·외부로 이물질을 차단하는 기능을 갖는다.

박스 프레임은 커튼을 설치하기 위한 삽입 공간을 형성한다. 프레임 측에 구멍이 형성되는데 단자 측벽의 타공과 같은 기능이다.

흡음 천장 구조물이 적용된 실험예와 일반 천장판이 적용된 비교예와의 충격음 레벨을 정리한 표. 표=키프리스
흡음 천장 구조물이 적용된 실험예와 일반 천장판이 적용된 비교예와의 충격음 레벨을 정리한 표. 표=키프리스

위 표와 같이 흡음 천장 구조물이 적용된 ‘실험 예1’은 일반 천장판이 적용된 ‘비교 예3’과 비교하면 63㎐·125㎐에서 각각 4.2㏈ 및 0.3㏈의 충격음 레벨 감소가 이뤄졌음이 확인됐다.

포스코이앤씨 관계자는 “흡음 천장 구조물은 구멍이 뚫린 곳으로 공기가 유동하기에 공기층에 의한 공진 현상이 줄어들고 층간소음이 저감될 수 있다”며 “사회적 문제인 층간소음을 줄일 기술개발을 위해 더욱 노력하겠다”고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]

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