초록 ▼

1. 최종목표
현대주택의 층과 층사이의 소음과 진동은 쾌적한 주거 환경을 해치는 심각한 상황이며, 심지어는 주민들 간의 불미스러운 일들도 발생하고 있는 실정이다. 우리나라 공동주택은 통상 두께 120~200mm의 콘크리트로 이루어진 벽체 및 바닥이 서로 연결되어 하나의 건물 구조체로 구성되는 벽식 구조가 대부분이다. 이러한 콘크리트 구조는 재료의 특성상 강성이 있고 밀실하기 때문에 말소리, TV음 등 공기를 매체로 전달되는 공기 전달음에 대해서는 충분한 차단성능을 갖고 있다. 그러나 콘크리트면에 충격이 가하여 질 때 발생되는

1. 최종목표
현대주택의 층과 층사이의 소음과 진동은 쾌적한 주거 환경을 해치는 심각한 상황이며, 심지어는 주민들 간의 불미스러운 일들도 발생하고 있는 실정이다. 우리나라 공동주택은 통상 두께 120~200mm의 콘크리트로 이루어진 벽체 및 바닥이 서로 연결되어 하나의 건물 구조체로 구성되는 벽식 구조가 대부분이다. 이러한 콘크리트 구조는 재료의 특성상 강성이 있고 밀실하기 때문에 말소리, TV음 등 공기를 매체로 전달되는 공기 전달음에 대해서는 충분한 차단성능을 갖고 있다. 그러나 콘크리트면에 충격이 가하여 질 때 발생되는 고체 전달음의 경우 콘크리트는 자체진동 감쇄능력이 매우 작기 때문에 인접세대로 쉽게 전달되는 특성을 갖고 있다. 하지만 기존의 층간 소음차단재들은 고비용으로 인해 건물을 지을 때, 경량충격음에 대한 차단재만 사용하고, 중량충격음방지재의 사용은 피하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 사용을 자제했던 중량충격음방지재로 이용 가능한 고분자 복합체를 개발하고자 함.
2. 개발내용 및 결과
Metal powder의 한 종류인 Al powder를 소음방지용 필러로 사용하였다. 바인더는 분자량 2000인 PPG(polypropylene glycol)와 MDI(4,4-Diphenylmethane diisocyanate)를 중합한 폴리우레탄 수지를 사용하였다. PPG에 Al powder를 overhead 교반기를 사용하여 분산시켰다. 이렇게 만들어진 분산액을 MDI와 교반하여 PU을 중합하였다. PU는 진공오븐에서 탈포후 100℃ 오븐에서 24시간 경화 과정을 거친후 상온에서 24시간 안정화시켰다. PU sheet는 50cmx80cmx1cm로 각각 10wt%, 20wt%, 30wt%로 제작하였다. 측정은 (주)한국소음진동에 분석의뢰 하여서 중량충격음과 경량충격음 레벨을 측정하였다. 측정결과 30wt%일때 경량충격음은 수치58로 목표치에 그 값이 들어가는 것을 확인할 수 있었고, 중량 충격음의 경우 53으로 목표치에 미치지 못하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 측정샘플을 제작할 때 연구실 규모에서는 제작에 어려움이 있어서, 여러 겹으로 적층하여 제작하였는데, 그 과정에서 미세한 공기층이 층 사이사이에 분포되어 차음특성을 저하 시켰을 것으로 예상된다. 이에 차후 실험에서 공정의 개발과, 30wt% 이상의 고함량 충진 및 필러와 바인더의 결합력을 높이는 방법을 모색하여 차음 특성을 개선해 나갈 계획이다
3. 사업성과
○ 기술적 성과
Filer로 Al을 사용함으로써 바닥충격음 완충제로서의 요구 성능인 내구성, 동탄성계수 및 탄성특성, 단열성능, 뜬바닥층의 구조적 성능과 같은 성질이 우수해졌으며, 차후 기술 보완으로 층간소음을 효율적으로 제어할 수 있는 기술이 현실화되면 기존의 충격방지제, 차음제등에 많이 사용되어 층간 소음을 없애 분쟁이 줄어들 것이다. 또한, 본 연구의 성과는 이를 뒷받침 해줄 수 있는 소재기술의 개발을 가속화 할 것이다.
○ 경제적 성과
소음, 진동으로 인한 민원의 해결이 가능하고, 시장규모 또한 2007년도 3/4분기를 기점으로 3000억~4000억원의 시장규모가 형성되어있고 앞으로 더 많은 시장요구가 전망되기 때문에 관련업계의 활성화를 이룰 수 있을 것이다.
○ 사회적 성과(일자리 창출 등)
폴리우레탄/Al를 이용하여 소음차단재를 개발함으로써, 건축물 자재 및 자동차 분야에 널리 쓰이게 하고, 나아가 중량소음차단재 시장 및 차음재가 사용되는 분야에 널리 활용되어 수출 증대에도 기여할 것이다. 또한, 본 연구를 통해 개발된 독자적인 기술력을 바탕으로 중량차음재 제조기술을 제공함으로서 시장선점 및 국내 관련업계의 활성화를 이룰 수 있을 것이다.
4. 기술개발결과 활용계획
층간 소음으로 분쟁이 되었던 아파트, 악기를 연주하여 소리가 나는 곳인 아트홀, 오페라극장, 피아노학원, 기타교습소등과 같은 건축물/토목 분야에 전반적으로 활용 가능하고, 또한 자동차, 선박 등운송분야의 엔진소리의 소음방지제로도 활용할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 산업용 기계등과 같은 소음 발생이 일어나는 기기에도 소음차단재를 활용할 수 있을 것으로 전망된다.

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• I. 총괄현황...1
• II. 과제개발비 세부집행내역...1
• 개발결과의견서...4
• 최종보고요약서(초록)...5
• 목 차...7
• 제 1 장 서론...8
• 제 1 절 이론적배경...8
• 제 2 절 층간소음...8
• 2.1 경량충격음...8
• 2.2 중량충격음...9
• 제 3 절 Polyurethane...9
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...10
• 제 1 절 과제개발 내용...10
• 제 2 절 composite제조...10
• 제 3 절 층간차음재 성능시험...11
• 제 3 장 사업성과...12
• 제 1 절 기술적 성과...12
• 제 2 절 경제적 성과...12
• 제 3 절 기타 성과...12
• 제 4 장 결론...13
• 제 1 절 PU/Al 복합체의 특성...13
• 1.1 차음 특성...13
• 1.2 morphology...15
• 제 2 절 향후 계획...16