층간소음저감 기술
현주소와 기업의 대응
공동주택의 바닥충격음 성능검사제도가 한층 강화되고 성능검사 기준도 높아졌다.
이에 발맞춰 주택건설기업들은 바닥충격음 성능 향상을 위한 기술을 속속 개발하고 있다.
무엇보다 잘못된 시공으로 바닥 성능이 저하되지 않도록 관리하는 것이 기본이며,
소음차단성능 향상을 위한 기술개발에도 지속적으로 관심을 가져야 할 것이다.
글 김경우
한국건설기술연구원 연구위원
층간소음정책, 바닥충격음 차단성능 강화에 초점
2022년 8월 4일부터 시행된 ‘바닥충격음 성능검사(사후확인제도)’가 주택건설기업의 큰 이슈가 되고 있다. 현재 공동주택을 건설하기 위해서는 ‘사전인정제도’를 통해 성능을 인정받은 바닥구조를 적용해야 하며, 공동주택 시공 후에는 세대수의 2% 이상을 대상으로 바닥충격음 차단성능을 확인하여 성능 기준에 적합해야 한다.
바닥충격음 성능검사 기준도 달라졌다. 경량충격음은 58dB에서 49dB로, 중량충격음은 50dB에서 49dB로 강화됐으며, 결과가 기준에 미달하는 경우 보완시공, 손해배상 등의 조치를 받게 된다.
또한 정부는 올해 말까지 층간소음관련 하자판정기준과 조사방법, 보수방안 등의 내용이 포함된 ‘층간소음 하자판정기준’ 연구용역을 수행할 예정이다. 층간소음과 관련된 정부정책은 바닥충격음 차단성능을 강화하고 하자가 발생하지 않도록 유도하는데 초점이 맞춰지고 있다.
<표> 바닥충격음 성능검사 기준
“우수한 등급 받자”, 기업들 앞다퉈 기술개발
바닥충격음 성능에 대한 사후확인제도가 시행됨에 따라 주택건설기업은 성능확보 방안에 대한 고민이 커지고 있다. 최근 여러 건설사에서 다양한 기술개발을 위해 노력 중이고 실제로 우수한 성능인정등급을 받는 기술을 개발하고 있다.
롯데건설은 소음전달 경로를 줄인 ‘우물천장 구조물’ 기술을, 현대건설은 낮은 고유진동수를 가진 자재를 사용한 ‘바닥구조체’ 기술을, 대우건설은 ‘난방 배관 패드를 이용한 바닥충격음 저감 구조 및 그 시공방법’ 기술을, 포스코 건설은 천장에서 충격음을 흡음하는 ‘멤브레인 흡음유닛’ 기술을, 삼성물산은 바닥용 모르타르의 중량을 높이고 폴리머를 혼합해 바닥진동을 억제하는 ‘바닥용 모르타르 배합설계’ 기술을 특허로 등록했다.
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<그림1> 현대건설의 H 사일런트 홈 시스템(현대건설 홈페이지)
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<그림 2> 롯데건설의 우물천장 구조물 특허
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<그림3> 대우건설의 바닥충격음 저감 구조 특허
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<그림 4> 포스코건설의 멤브레인 흡음유닛 특허
‘바닥슬래브 하부’에 적용되는 기술의 원리
바닥충격음 성능개선 기술은 적용 위치에 따라 ‘슬래브 하부 적용 기술’과 ‘슬래브 상부 적용 기술’로 구분할 수 있을 것 같다.
‘슬래브 하부 적용 기술’은 바닥슬래브 하부로 방사되는 충격음을 천장이 설치되는 부분에서 흡음하거나, 천장면으로 슬래브 진동이 전달되는 것을 억제한다.
슬래브 하부에 설치되는 천장은 바닥슬래브 진동을 천장 마감면에 전달시키거나, 천장 속 공간의 공기층을 통해 충격음을 증폭시키는 원인이 되기도 한다. 충격음 증폭을 방지하는 천장마감재를 설치하기 위해 슬래브 하부에 고정되는 부분(앵커 등)을 줄일 수 있으며, 천장 속 공기층 내부에 흡음재료를 넣어 소리의 울림을 방지할 수 있다.
이런 기술은 일본에서도 찾아볼 수 있다. <그림5>에서 보듯이 흡음재가 채워진 포대를 천장 속 공간에 배치해 기존 천장 조건보다 중량충격음이 10dB 이상 저감된 결과를 소개하고 있다.
‘바닥슬래브 상부’에 적용되는 기술의 원리
‘슬래브 상부 적용 기술’은 기포콘크리트와 마감 모르타르의 하중을 증가시키는 기술이다. 완충재 상부 하중 증가는 완충층의 공진주파수를 변화시킬 수 있기 때문에 공진으로 인한 충격음 증폭현상을 완화시킬 수 있다. 하중을 증가시켜 진동을 억제하는 방법으로 이해하면 될듯하다.
국내 공동주택 슬래브 상부에 적용되는 구성은 일반적으로 완충재(EPS나 EVA 등)와 기포콘크리트, 마감모르타르로 이루어져 있다. 완충재는 대부분 공동주택에 적용되기 때문에 앞으로 완충재에 대한 기술개발도 필요하다. 완충재 물성을 변화시키면, 고밀도(고중량) 모르타르를 설치하는 것처럼 공진주파수를 변화시킬 수 있기 때문이다.
하지만 이런 방법은 이론적으로는 간단해 보이지만 실제 기술을 개발하고 적용하기에는 검토해야 하는 사항이 많다. 완충재의 동탄성계수를 충분히 낮춰 공진주파수 변화를 가져올 수는 있지만, 완충재 상부에 설치되는 마감모르타르의 균열이나 처짐이 발생될 수 있는 단점이 생길 수 있다. 기술개발을 위해서는 바닥충격음 차단성능, 시공성, 하자발생여부, 경제성 확보 등 여러 요인들을 함께 고려하여 진행해야 한다.
완충재 시공시 ‘마이너스 요인’부터 제거를
현재 공동주택 현장에서 적용되는 바닥구성들 중에서도 성능검사기준을 만족하는 구성들은 다수 있지만 안정적으로 성능기준을 확보하지 못하는 문제가 지적되어왔다.
주택건설기업 자체적으로 기술개발이 진행되기 어려운 기업은 현재 개발된 구성 중에서 우수한 성능을 가지는 기술을 적용하고, 시공확인을 통해 바닥충격음 차단성능 마이너스 요인을 제거하는 것이 우선적으로 필요하다.
완충재 적용시 완충재가 연속적으로 시공되지 못하고 단락이 발생하면 충격음차단성능의 저하요인이 되기 때문에 시공관리에 완벽을 기해야 한다. 벽체와 마감모르타르를 분리시키는 측면완충재를 올바르게 설치하지 못한 경우에도 바닥충격음 차단성능이 저하된다.
바닥 구조체의 시공 품질관리 강화해야
바닥 구조체 자체의 품질관리도 중요하다. 슬래브 두께는 바닥충격음 성능에 영향을 미치는 중요한 요소로 알려져 있다. 품질관리 미흡으로 슬래브 두께의 변화가 발생하지 않도록 콘크리트 타설 공정에서부터 품질관리를 강화해야 한다.
국토부에서도 공사 단계별 품질점검 강화를 ‘공동주택 층간소음 개선 방안’에서 밝힌 바 있다. 또한 반입되는 완충재료의 물성확인, 완충재 설치 전 바탕면 이물질 제거, 바닥면과 벽체 접합부 돌출부 요철 정리 등 완충재 성능에 영향을 미치는 요소를 제거하여 완충재가 시공될 수 있도록 관리해야 한다.
주택건설기업은 지속적으로 바닥충격음 차단성능을 향상시킬 수 있는 기술개발에 관심을 가져야하며, 바닥충격음 이외에 공동주택에서 발생되는 여러 소음을 방지할 수 있는 시공상 주의사항을 여러 자료에서 찾아 확인하고 시공관리에 적용함으로써 소음발생을 줄일 수 있을 것이다.
소음차단성능 기술개발에 대한 관심 늘려야
보다 쾌적한 음환경에서 생활하려는 거주자들의 요구는 지속적으로 증가하고 있다. 층간소음 불편을 호소하는 거주자들의 요구를 충족시키기 위해서는 주택의 성능을 향상시켜야 하므로 주택건설기업의 역할은 매우 중요하다. 소음에 대한 반응은 사람마다 다르고 매우 주관적이지만 주택의 소음차단 성능이 높다면 소음으로 인한 불편함을 호소하는 비율도 낮아지게 될 것이다.
주택건설기업은 주택의 소음차단 성능향상을 위하여 시공시 오류가 없는지 확인·관리함으로써 성능저하 방지에 노력하여야 하며, 소음차단성능 향상을 위한 기술개발에도 관심을 가져야 한다.
공동주택 비율이 높은 국내 실정상 주택건설기업의 사회적 책임은 더욱 강조되고 있으며, 많은 기업이 ESG (Environment, Social, Governance) 경영을 실천하고 있듯이 정부 정책 보다 앞선 방향으로 적극적인 노력이 필요해 보인다.