[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]

우리나라 난방은 대부분 온돌방식이다. 바닥을 가열해 따듯하게 하는 온돌은 공기를 가열하는 방식보다 열효율·보존율이 높다. 이런 우수성으로 서구권 국가에서도 온돌 시공이 활발하다.

온돌 시공은 콘크리트 슬래브 위로 단열층·기포콘크리트·방통몰탈층을 적층하는 형태로 진행된다. 기포콘크리트와 방통몰탈층의 사이에 온수 배관이 들어가 바닥을 덥히게 된다.

문제는 스프링클러 등 소방 설비 설치가 필요한 리모델링 시공의 경우다. 이 경우 천장 아래쪽에 소방 설비를 설치하기 위한 약 150㎜의 공간 확보가 필요해 층고(바닥에서 천장까지의 높이로 개방감·인테리어에 영향을 준다.)가 낮아질 수밖에 없다.

층고가 낮아지면 층간소음이 전달되는 거리 또한 좁혀지게 된다. 이 때문에 리모델링 온돌 시공에서의 천장 높이 확보와 층간소음을 저감할 수 있는 기술의 필요성이 대두되고 있다.

이런 상황에서 현대건설(대표 윤영준)이 천장 높이를 확보할 수 있으면서도 층간소음까지 줄일 수 있는 ‘층간소음 저감 온돌’을 개발하고 특허까지 취득하는 성공한 것으로 나타나 주목을 받고 있다.

9일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 현대건설의 ‘천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법’은 지난해 2월 출원(출원번호 제1020220017581호)돼 지난 2일 특허(등록번호 제102564307호)로 등록받았다.

층간소음 저감 온돌은 기존 온돌 시공 높이보다 낮은 높이로 시공할 수 있어 층고를 확보할 수 있다.

기존 리모델링 시공에서 적용된 온수 배관을 보드 형태의 면상발열체로 대체했다. 온수 배관을 사용하지 않기 때문에 누수와 침식의 걱정이 없다. 까다로운 온수 배관 배치·고정 작업도 생략돼 공사 기간을 크게 단축할 수 있다.

또 바닥 구조에 단위 중량이 높은 중량층(중량바닥은 층간소음을 줄이는 효과가 있다.)과 진동 전달을 줄이는 완충층을 배치해 아래층으로의 소음 전달을 효과적으로 억제한다.

층간소음 저감 온돌의 시공 단계는 ▲준비단계 ▲제1배치단계 ▲형성단계 ▲제2배치단계 ▲마감단계 등으로 진행된다.

준비단계는 기존 바닥 표면에서 마감재를 제거하고 콘크리트 슬래브만 남기는 단계다. 콘크리트 슬래브 표면이 불안정할 경우 평탄화하는 작업도 수반된다.

제1배치단계는 표면 정리가 완료된 콘크리트 슬래브 위쪽으로 판형의 완충재를 배치해 완충층을 형성하는 단계다. 두께는 35~35㎜가 적당하다. 완충층은 후술할 형성단계에서 형성된 중량층을 지지하며 중량층으로부터 전해오는 힘을 완충한다. 진동을 실질적으로 흡수하며 낮은 주파수 대역의 진동 전달로 인한 층간소음을 완화한다.

형성단계는 완충층 위쪽으로 골재·시멘트를 타설해 중량층을 형성하는 단계다. 중량층은 3.5의 단위 중량(W, kgf/m3)을 가지는 것이 바람직하다. 중량층은 높은 주파수 대역의 진동 전달을 억제하는 효과가 있다. 물체의 중량이 커질수록 고유진동수가 줄어들기 때문이다. 중량층의 중량이 증가하면 사람이 들을 수 없는 비가청 주파수 대역의 진동이 발생한다.

중량층은 높은 주파수 대역, 완충층은 낮은 주파수 대역의 진동 전달을 억제하며 층간소음 전달이 최소화된다.

제2배치단계는 중량층 위쪽으로 단열 재질의 판형 부재를 배치해 단열층을 형성하는 단계다. 8~10㎜ 두께를 갖고 내열성·난연성이 확보된 폴리에스터 재질의 판형 부재를 배치하는 것이 바람직하다. 단열층은 마감단계에서 형성될 면상발열체의 열이 위쪽으로만 향하도록 단열을 수행하게 된다.

마감단계는 단열층 위쪽으로 면상발열체를 배치해 발열층을 형성하는 단계다. 기존 온수 배관을 대체할 0.5~1.5㎜ 두께의 면상발열체를 배치한다. 면상발열체는 전기로 열을 발생시킨다. 마지막으로 마감재로 마무리하면 층간소음 저감 온돌이 완성된다.

각 단계를 거쳐 완성된 층간소음 저감 온돌은 65~75㎜의 두께를 가진다. 기존 온수 배관 온돌 방식에 비해 30~40㎜ 낮은 두께로 층고 확보에 유리하다. 층간소음 저감 성능도 더욱 높다.

현대건설 관계자는 “층간소음 저감 온돌은 기존 리모델링 온돌 시공과 비교해 층간소음, 층고 확보, 공기 단축 등 모든 부분에서 유리하다”며 “회사는 다양한 기능을 갖추면서 생활에 쾌적함을 가져다줄 기술개발에 노력하고 있다”고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]