[프라임경제] 현대엔지니어링이 '국내 최초' 천장형 차음 구조 개발에 성공했다. 이는 기존 바닥형 차음 구조와 달리 천장에 층간소음 저감을 위한 구조를 시공하는 기술이다.
현대엔지니어링에 따르면 '제이제이엔에스' 메타물질 방음소재를 적용하기 위한 현장 실험 및 구조 개선을 진행했으며 '층간 차음을 위한 차음판 시공 방법' 공동특허 출원을 완료했다. 메타물질은 인공적으로 플라스틱·금속 등을 배열·접합해 만든 복합체다.
천장형 차음 구조는 위층 바닥(슬래브) 하부와 천장 마감 사이에 메타물질 방음소재를 시공해 층간소음을 차단한다. 위층 바닥 하부에는 고체전달음(고체를 통해 전달되는 소리)을 감소하는 방음소재를, 천장 바로 위에는 공기전달음을 차단하는 방음소재를 적용한다.
현대엔지니어링 관계자는 "층간소음은 바닥·벽체 등 고체전달음이 공간을 통해 공기전달음으로 바뀌며 발생한다"라며 "두 전달음 저감에 효과적인 방음소재를 활용해 효율을 높였다"라고 설명했다.
보통 층간소음 발생원인은 △중량충격음(무겁고 부드러운 충격원에 의한 낮은 주파수 소음) △경량충격음(작은 물건 낙하나 딱딱한 충격원에 의한 높은 주파수 소음)으로 구분된다. 이중 중량충격음은 주파수 파장이 긴 저주파수 대 소음으로 '차단이 어렵다'고 알려졌다.
현대엔지니어링에 따르면 '천장형 차음 구조 차음재' 메타물질 방음소재는 다중 반공진 모드 기술이 적용돼 중량충격음대 주파수 소음을 효과적으로 차단할 수 있다. 이는 선택적으로 특정 주파수 공기 유효밀도를 약 3000배 상승시켜 음파운동을 차단해 소음 저감효과를 높인다.
현대엔지니어링과 제이제이엔에스는 현장 실험을 통해 중량충격음 차단 효과를 극대화할 수 있는 주파수를 찾아 방음소재에 적용했다. 그 결과, 기존 대비 중량충격음을 4dB(데시벨) 더 차단하는 효과를 확인했으며, 관련 공인기관 시험성적서도 획득했다.
현대엔지니어링 관계자는 "2~6㎜ 두께 메타물질 방음소재로 4dB 중량충격음 저감효과를 본 것"이라며 "기존 바닥형 차음 구조 상 두께를 30㎜ 정도 더 시공해야 1~2dB 정도 중량충격음 저감효과를 얻을 수 있다고 알려진 것과 비교해 우수한 성과"라고 자신했다.
아울러 천장형 차음 구조는 소재도 얇고 가벼워 시공과 유지 보수 과정이 간편하다. 실제 메타물질 방음소재 두께는 2~6㎜이며, 평당 무게도 2.7㎏에 불과하다. 건식공사도 가능해 시공 필요 기간을 줄일 수 있는 것도 장점이다.
천장형 차음 구조는 기존 건축물 골조 변경 없이 시공할 수 있어 향후 노후아파트나 리모델링 현장, 층간소음 사후확인제 기준미달 현장 등에 우선 적용될 전망이다.
먼저 노후아파트는 대체로 층고(실내높이)가 낮고, 바닥 두께가 얇아 층간소음 차단이 잘 안 된다. 층간소음 문제 해결을 위해서는 바닥을 철거해 기존 바닥형 차음 구조를 보완 시공해야 하지만, 층고가 낮아지는 등 효율이 떨어져 현실적으로 불가능하다. 구조 변경 없이 시공 가능한 천장형 차음 구조가 대안이라는 게 현대엔지니어링 측 설명이다.
기존 골조를 유지한 체 시공하는 리모델링 사업 역시 천장형 차음 구조를 적용하면 층간소음을 효과적으로 줄일 수 있다.
'층간소음 사후확인제 기준 미달 현장' 보완 시공 방법으로도 거론된다. 완공 전 바닥모형으로 층간소음을 측정한 이전과 달리 '공동주택 층간소음 사후확인제' 도입(2022년 8월4일) 이후 사업승인 아파트는 완공 후 바닥충격음 시험을 진행해야 한다.
기준 미달시 바닥을 철거한 뒤 재시공이 필요해 적지 않은 시간과 비용이 소요된다. 하지만 천장형 차음 구조를 통해 보완할 경우 공사 기간 단축 및 비용 절감 등 상당한 효과가 기대된다.
현대엔지니어링 관계자는 "천장형 차음 구조는 메타물질 방음소재 기반으로 기존 바닥형 차음 구조 한계점을 보완할 수 있는 새로운 층간소음 저감 기술"이라며 "리모델링 현장 등 골조 변경 없이 층간소음 저감이 필요한 현장 시작으로 보편화를 추진할 것"이라고 말했다.
그는 이어 "향후에도 층감소음 저감을 위한 지속적 연구 개발을 통해 입주민이 층간소음 문제에서 자유로워질 수 있도록 노력하겠다"라고 덧붙였다.
