[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]

층간소음을 줄이기 위해 일반적으로 쓰이는 완충재는 ‘EVA 패드’다. EVA 패드는 EVA(에틸렌초산비닐 공중합체)를 주재료로, LDPE(저밀도 폴리에틸렌)를 보조재료로 만들어진다. EVA·LDPE는 진동을 절연하고 음압을 흡수할 수 있는 물성인 동탄성이 좋아 완충재 재료로 널리 사용되고 있다.

문제는 EVA·LDPE의 연화점(고체·반고체가 가열돼 물러지는 온도)이 각각 약 60℃·88℃로 낮아 열에 취약하다는 점이다. 연화점이 낮은 재료로 만든 EVA 패드는 내열성이 부족하게 된다. 이에 따라 시간이 지나면서 물성 변화가 커지고 장기간 사용하면 완충 성능이 없다시피 해진다.

EVA패드는 건축물의 바닥구조가 되기 때문에 한 번 설치하면 장기간 사용해야 하는데 이런 문제 때문에 완충재로 적합하지 않다. EVA패드 때문에 바닥을 뜯어내고 재시공하는 것도 현실적으로 매우 어렵다.

이처럼 열에 강해 오랜 시간 사용해도 성능을 유지할 수 있는 완충재가 필요한 상황에서, DL이앤씨(대표 마창민)가 동탄성을 오래 유지하며 건축물의 층간소음을 효율적으로 줄일 수 있는 ‘EVA 조성물’을 개발하고 특허를 획득해 보유하고 있는 것으로 확인됐다.

28일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스로 확인한 결과, DL이앤씨의 ‘아파트 층간소음 완충재용 EVA 조성물’은 지난 2015년 3월 출원(출원번호 제1020150031027호)돼 2017년 5월 특허(등록번호 제101739745호)로 등록받았다.

DL이앤씨의 EVA 조성물은 50~70℃의 높은 온도가 장시간 계속되더라도 급격한 물성 변화가 없다. 제작됐을 때의 물성을 안정적으로 장시간 지속하며 층간소음 저감 성능을 유지한다.

특히 진동을 절연하고 음압을 흡수할 수 있게 되는 물성인 동탄성을 유지할 수 있어 건축물 완충재로 유용하게 사용할 수 있다.

EVA 조성물은 EVA를 주재료로 하되 기존 보조재료인 LDPE의 전부 또는 일부를 LDPE보다 연화점이 높은 LLDPE로 대체하며 내열 성능을 높였다.

EVA 조성물의 재료 비율은 중량 대비 퍼센트를 기준으로 ▲EVA 28~58% ▲LLDPE 10~40% ▲필러 8~36% ▲ZnO 0.8~2.8% ▲스테아르산 0.4~2.4% ▲발포제 3~9% ▲가교제 0.3~1.3% 등이다.

경제성·시공성을 고려한 바람직한 비율은 ▲EVA 28~45% ▲LLDPE 18~26% ▲필러 8~36% ▲ZnO 0.8~2.8% ▲스테아르산 0.4~2.4% ▲발포제 3~9% ▲가교제 0.3~1.3% 등으로 이 경우 LDPE 3~17%를 더 함유할 수 있다.

EVA 조성물의 핵심인 LLDPE는 100℃ 이상의 높은 연화점을 가지고 있다. 가교 구조(결합)도 LDPE보다 2배 이상이라 혼합·발포했을 때 형상이 잘 유지돼 물성 변화를 줄이는 데 큰 효과를 발휘한다.

이런 LLDPE 효과를 보려면 10% 이상 함유하는 것이 바람직하고 과도하게 함유할 경우 과도한 동탄성을 보이므로 40% 이하로 한다. LLDPE의 최적 함유량은 18~26%로 이 경우 LDPE가 3~17%로 함유된다.

EVA 조성물은 열거한 성분이 균일한 혼합 상태가 되도록 한 후 발포 과정을 거쳐 발포체로 제작된다. 이 발포체를 패드 또는 시트 형상으로 성형해 건축물 완충재로 사용하게 된다.

EVA 조성물에 열을 가하고 동탄성 변화율 측정한 값은 위 표와 같다. EVA 조성물을 적용한 실시 예 1·2의 경우 열을 가하고 시간이 지나더라도 동탄성 변화가 적합 범위 내에 있는 것을 확인할 수 있다. 가열했을 때 크기가 변하는 가열치수변화율도 3% 수준으로 적정 범위인 것으로 확인됐다.

DL이앤씨 관계자는 “EVA 조성물로 완충재를 제작하면 아파트 등 건축물 온도가 50~70℃로 높게 유지되더라도 제작했을 때의 층간소음 저감 효과를 장기간 유지할 수 있다”며 “하중이 작용하더라도 형상을 유지할 수 있어 완충재로의 기능을 장기간 발휘할 수 있다”고 설명했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]