공동주택 리모델링 현장의 바닥충격음 저감대책 1부

1. 서 론

 

공동주택에서 발생하는 민원 중 바닥충격음 관련 민원이 가장 많은 부분을 차지하고 있다. ‘한국아파트신문’에 따르면 "지난해 한국방송공사가 실시한 여론조사 결과, 전국 공동주택에 거주하고 있는 응답자의 94.3%는 층간소음·진동을 느끼고 있으며 61.5%가 층간소음·진동으로 인해 생활에서 불편을 느낀다고 응답했다”며 “또한 현재 층간소음·진동으로 인한 불편비용은 연간 가구당 5만4,442원에 이르고 중앙환경분쟁조정위원회 전체 민원의 12%가 공동주택의 층간소음·진동과 관련된 민원일 정도로 공동주택 거주자들의 불편이 큰 것으로 나타났다”이처럼 바닥충격음 관련 민원은 많은 자료들을 통하여 알려져 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 정부에서는 2003년 4월 바닥충격음 규제기준을 신설하였고, 기존 슬래브 두께 150mm 이하로는 바닥충격음 문제를 해결하는데 한계가 있다고 판단하여 두께를 180mm 이상으로 두껍게 하는 표준바닥구조를 제시하였다. 그러나 이 또한 중량충격음 문제를 해결하기에는 역부족이라는 연구결과에 따라 슬래브 두께를 210mm 이상으로 하는 표준바닥구조를 새롭게 제시하였다. 그러나 이러한 표준바닥구조는 새로 건설되는 신축 건축물에 적용되는 사항으로써, 기존 주택의 골조를 그대로 유지하면서 공사가 진행되는 리모델링 현장에서는 적용할 수 없다.

따라서 리모델링 공동주택에 적용 가능한 층간소음 저감을 위해 층간소음재와 보강재의 소음전달 특성에 대한 연구가 필요하다.

본 연구에서는 철거가 완료되어 기존 골조만 남아 있는 공동주택 리모델링 현장을 대상으로 기존 슬래브 상부에 완충재를 삽입한 바닥구조를 시공한 후 바닥충격음 측정결과와 추가로 탄소섬유시트(CFS)와 철판(Steel Plate) 및 철골 보 등을 이용하여 하부 슬래브를 보강한 후 바닥충격음 측정결과를 상호 비교하는 방법으로 바닥충격음 저감성능을 확인해 보았다.

 

2. 실험세대 구성

 

실험 대상 현장은 서울에 위치한 공동주택 리모델링 현장으로서 벽, 기둥 및 슬래브(두께 120mm 내외) 등 기존 골조를 제외한 나머지 마감부분이 모두 제거된 상태였고, 최대한 소음에 영향을 받지 않도록 공사가 진행되지 않는 저녁시간(pm 07:00~10:00)을 기준으로 미리 설치한 수음실과 음원실에서 바닥충격음을 측정하였다.

 

2.1 수음실 구성

 

본 실험을 위하여 3개 세대를 1층(수음실)과 2층(음원실)으로 구분하여 거실부분에 임시로 가설벽(비드법보온판+합판)을 4면이 모두 막힌 구조로 설치하고, 한쪽 벽에만 출입시 사용할 문을 만들었고 창문은 고려하지 않았다.

 

2.2 음원실 온돌구성층 시공

 

2층의 음원실 2세대의 콘크리트 슬래브 위에 두께 30mm의 완충재를 설치하고 편의성을 위해 기포콘크리트와 온수배관을 생략하고 80mm의 모르타르를 타설한 후 양생하였다.

연구에 사용된 바닥충격음 저감용 완충재의 물성은 표 1.과 같다.

항목	품질성능	품질기준
재질	PE+EPS	-
동탄성계수	6MN	40MPa 이하
손실계수	0.12	0.1∼0.3

표 1. 완충재의 물성

 

2.3 수음실 천장 보강공사

 

대상 리모델링 아파트에 적용된 슬래브 보강재의 현황은 그림 3과 같다.

그림 3.(a)는 아무런 보강도 하지 않은 슬래브 기존 그대로의 모습이다.

그림 3.(b)는 완충재가 시공된 2개 세대 중 A실의 1층 천장 면에는 바닥구조의 휨 성능을 향상시키기 위하여 탄소섬유시트(C.F.S) 3겹을 적층 시공하였다.

또 다른 1개 B실의 1층 천장 면에는 그림 3.(c)와 같이 슬래브의 지지조건 및 강성을 향상시키기 위하여 길이방향으로 폭 500mm, 두께 10mm 철판(SP)을 보와 같이 거동하도록 시공하였다.

그림 3.(d)는 완충재가 시공되지 않은 C실의 천장 면으로서 2방향 슬래브를 1방향 슬래브 2부분으로 분할하여 구속조건과 거동 특성을 완전히 변화시키기 위해서 슬래브 중앙에 철골 보(SB)를 설치하였다.

 

3. 바닥충격음 측정

 

실험실의 구성순서에 따라 3개의 실을 총 4회에 걸쳐 경량충격음과 중량충격음을 아래와 같은 단계에 따라 측정하였다.

첫째, 음원실 및 수음실 구획을 위한 가설벽을 시공한 후의 콘크리트 슬래브 상태.

둘째, 완충재를 설치하고 모르타르를 타설한 후 3주가 경과한 시점.

셋째, 탄소섬유시트(C.F.S)와 철판(SP), 철골 보(SB)로 각각 보강공사를 실시한 후.(4주가 경과한 시점)

넷째, 모르타르 타설 후 6주가 경과한 시점.

바닥충격음의 측정은 KS F 2810-1, -2에 따라 실시하였으며, 측정결과는 KS F 2863-1, -2에 따라 단일수치평가량으로 평가하였다.

충격음 측정은 총 4회로 그림 4와 같은 측정 장비로 측정하였다.