[층간소음 사라질까? ①] 삼성·현대·포스코·대우건설, 바닥구조 자체 개발 ‘매진’

[한국금융신문 김관주 기자] 건설사들이 오는 8월 4일 실시되는 아파트 층간소음 ‘사후 확인제’를 대비하기 위해 기술 개발에 한창이다.

공동주택 사업자는 아파트를 건설한 후 사용검사 승인 전에 바닥충격음 차단성능을 평가하는 성능검사를 거쳐야 하기 때문이다.

기존에는 실험실에서 만든 바닥구조에서 층간소음을 측정했지만 앞으로 실제 지어진 아파트 현장에서 검사하는 것이 핵심이다. 〈편집자 주〉

삼성물산 건설부문은 전체 바닥 구조 두께의 변화가 없어 건물 층고에 영향을 주지 않는 층간소음 저감 기술을 개발했다.

삼성물산이 개발한 ‘슬래브 두께 변화를 통한 바닥충격음 저감 공법’은 기존 210㎜ 슬래브(철근콘크리트구조 바닥)에서 특정 부분의 두께만 250㎜로 높이는 특화기술이다.

전체 슬래브 두께를 높인 것과 유사한 층간소음 저감 효과를 얻을 수 있는 것이 특징이다. 진동과 소음 저감 효과의 90% 가까이 구현할 수 있다.

이어 삼성물산은 지난달 중량충격음 차단성능 1등급 기술을 자체 개발하고 국가공인시험기관의 인증을 획득했다.

중량충격음 차단성능 1등급은 아래층에 전달되는 소음이 40㏈(데시벨) 이하일 때 받을 수 있다. 위층의 강한 충격음을 아래층에서 인지하기 어려울 정도의 성능을 의미한다.

이번에 개발한 바닥충격음 차단 기술은 실험실의 측정값이 아닌 실제 공사가 진행 중인 래미안 공사 현장에서 실증을 통해 확인됐다.

삼성물산은 서울 강남과 부산 지역의 래미안 건설 현장에 이번에 개발한 기술을 시험 적용해 검증을 진행했다.

국가공인시험기관인 한국건설생활환경시험연구원(KCL)에서 총 4개의 중량충격음 차단 기술에 대해 차단성능 1등급을 공식 인증받았다.

삼성물산은 이번에 인증받은 기술들을 국토교통부 지정 인정기관의 등급 인정 취득까지 추진해 현장 적용에 적극 나설 예정이다.

최근 삼성물산은 국내 최대 규모 층간소음 전문 연구시설인 ‘래미안 고요안 랩’ 개관을 앞두고 있다. 앞으로도 구조형식과 재료, 공법에 이르기까지 다양한 분야 연구를 통해 기존의 틀을 깨는 층간소음 저감 기술을 선보일 예정이다.

외부 연구기관에도 시설을 개방해 층간소음 문제 해결을 위한 산·학 협력에도 나설 계획이다.

현대건설은 아이들이 마음 놓고 뛸 수 있는 아파트를 만드는 것이 목표다. 지난해에는 국내 최초로 층간소음 차단 최고 수준인 1등급 성능 기술을 확보했다.

이는 현대건설이 지난해 5월 개발한 ‘H 사일런트 홈 시스템 Ⅰ’에서 바닥구조 시스템에 고성능 완충재에 특화된 소재를 추가로 적용한 것이다. 충격 고유 진동수를 조절해 저주파 충격 진동 전달을 차단한다.

이번 시스템에 적용된 소재는 진동억제와 충격제어로 구분돼 사람이 걷거나 뛸 때 발생하는 진동과 충격 소음을 더 효과적으로 저감할 수 있다.

현대건설은 이번 테스트 결과를 KCL에 의뢰해 뱅머신 중량충격음 차단 1등급 39㏈ 성능을 공식 확인했다. 이번 성과는 실험실이 아닌 현장 실증으로 확인했다.

현대건설은 지난 2020년 소음, 진동, 품질 등 다양한 분야 전문가들로 조직을 구성한 바 있다. 향후 해당 기술을 현장에 적용하기 위한 추가 연구를 진행한다.

국내 최대 규모 실험실 및 인력을 보유한 현대건설 기술연구원은 층간소음 기술 외에도 입주자의 고객 만족도를 높이기 위한 품질 개선 등 R&D 투자를 지속 추진하고 있다.

포스코건설은 공동주택 층간소음을 획기적으로 저감할 수 있는 ‘하이브리드 강건재 활용 강성보강 바닥 시스템’ 개발에 성공했다.

해당 바닥 시스템은 콘크리트 기초 바닥과 고차음 완충재 위에 철재 환봉과 공진저항 모듈판을 덧댄 복합 구조를 얹고 전체를 고강도 몰탈로 마무리한 형태다.

고강도 몰탈과 철재 환봉은 기존 대비 약 2배의 중량을 가진 단단한 바닥층을 만들어 충격을 크게 약화시킨다.

공진저항 모듈판은 기초 콘크리트 바닥이 갖고 있는 고유진동수와 비슷한 충격이 가해질 때 소리가 증폭되는 현상을 획기적으로 줄이는 역할을 한다.

철재 환봉은 포스코산 선재를 소재로 사용한다. 공진저항 모듈판은 포스코건설이 이번에 자체 개발해 특허 출원했다.

또한 인천시와 부산시의 아파트 건설 현장에서 성능 시험 거친 결과 한국인정기구(KOLAS)로부터 현재 국내 최고 등급인 중량 2등급, 경량 1등급을 인정받았다.

중량 2등급은 일상생활에서 발생하는 소음과 유사한 41~43㏈이 나와야 받을 수 있다. 해당 시스템은 조만간 인정바닥구조 인증을 취득해 올 상반기면 실제 아파트에 적용할 계획이다.

포스코건설은 2013년부터 층간소음 문제 해결을 위해 자체 R&D센터에서 연구를 지속해 왔다. 지난해 3월부터는 소음·진동 전문가, 구조, 재료, 품질까지 다양한 석·박사급 전문가 16명으로 공동주택 바닥충격음 저감 태스크 포스 팀을 구성한 바 있다.

대우건설은 층간소음을 잡기 위해 기술에 ‘스마트’를 덧입혔다. 대우건설은 지난해 1월 아파트 층간소음을 줄일 수 있는 ‘스마트 3중 바닥구조’를 개발해 관련 기술의 특허 등록을 완료했다. 해당 구조를 시공하기 위한 추가 기술 2건도 특허 출원했다.

스마트 3중 바닥구조는 ▲내력강화 콘크리트 ▲고탄성 완충재 ▲강화 모르타르로 구성된다.

대우건설은 층간소음의 주요 원인인 중량충격음을 저감시키기 위해 콘크리트 슬래브의 강도를 높이고 차음재와 모르타르 두께를 증가시켰다.

자체 개발한 건식 패드를 설치해 모르타르 두께는 기존 40㎜에서 70㎜로(강화 모르타르), 차음재 두께는 기존 30㎜에서 40㎜(고탄성 완충재)로 증가시켰다. 콘크리트 슬래브에 철근을 추가 시공(내력 강화 콘크리트)해 바닥의 강도 또한 향상시켰다.

또한 해당 기술은 시공 후 양생까지 최소 3일이 소요되는 기포 콘크리트 공정을 생략할 수 있어 공기가 3일가량 단축된다. 습식공사를 건식공사로 변경함으로써 시공하기 편한 장점도 있다. 소음 발생을 세대 내 월패드를 통해 알려주는 기술도 추가했다.

대우건설 관계자는 “다년간의 실험을 통해 층간소음 저감과 시공성을 향상시킬 수 있는 최적의 바닥구조를 개발했다”며 “인정바닥구조 성적서 취득 후 현장에 적용할 계획”이라고 밝혔다.

김관주 기자 gjoo@fntimes.com