Research Article

Journal of Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems. 28 February 2019. 1-15
https://doi.org/10.22696/jkiaebs.20190001

ABSTRACT


MAIN

  • 바닥 충격음 차단구조의 품질 관리 필요성

  • 경량 충격음 차단성능 측정

  • 경량 충격음 간이 측정 방법

  • 간이 측정 방법간 주파수 특성 비교

  •   마감이 완료된 공동주택

  •   마감 구조가 적용되지 않은 공동주택

  • 간이 측정 방법 단일 수치 평가량 비교

  • 토의 및 결론

바닥 충격음 차단구조의 품질 관리 필요성

공동주택의 바닥 충격음 차단 성능 향상을 위해서는 우수한 저감구조의 개발이 필요하지만, 우수한 바닥 충격음 저감구조를 시공하더라도 시공한 공동주택에서 균일한 바닥 충격음 차단성능을 확보하는 것도 매우 중요하다. 바닥 충격음 저감 구조가 갖는 세대별 바닥 충격음 차단성능 차이가 작은 경우, 해당 저감구조의 신뢰성이 높아지므로 더 우수한 저감구조 적용을 위한 개발, 투자가 활성화 될 수 있다. 최종 입주 단계에서 우수하고 일정한 바닥 충격음 차단성능을 확보하기 위해서는 우수한 자재 선정은 물론 각 자재의 시공 단계별로 균일 시공 품질이 확보되어야 하며 이를 위해서는 각 공정별 현장에서의 시공 품질 관리 기법 확보가 중요하다. 또한 각 세대별 최종 바닥 충격음 차단 성능 차이를 최소화하기 위해서는 시공 자재에 대한 물성, 각 시공 단계별 품질관리 시험 결과와 최종 성능 평가 결과와의 상관성 분석 등에 활용할 수 있는 데이터베이스 확보가 필요하다. 이를 통해 최종 바닥 충격음 차단성능에 영향을 미치는 자재의 물성, 시공 품질과의 관계를 도출하고 자재 관리 및 시공 관리 방안을 수립할 수 있다. KS에 표준화되어 있는 바닥 충격음 차단성능 측정, 평가 방법은 최종 성능에 대한 것으로 정확도도 높으며, 고가의 시험장비와 많은 시간이 소요되어 현장에서의 시공 품질 관리에 적용하는 데는 한계가 있다. 이를 위해 현장 조건에서 간편하고 신속하게 측정할 수 있으며 최종 성능 평가 결과와 상관성이 높은 간이 측정 방법의 제안 이 필요하다.

최근 한국토지주택공사(2017)에서는 바닥 충격음 차단 성능을 개선을 위한 많은 연구가 수행되고 다양한 차단 구조가 개발되고 있지만, 시공 후 세대 간 성능 편차가 발생되는 것을 줄이기 위해, 시공 편차를 최소화하기 위한 바닥 충격음 차단구조 품질 관리 방안 수립이 필요성을 제시하였으며, 이에 대한 연구 추진을 제안하였다. Kim et al. (2006)은 이동이 용이한 고무공 충격원과 소형 사운드 레벨 미터를 활용한 바닥 충격음 측정, 평가 간편법을 제안하였으며, 고무공 충격음을 이용하여 측정세대 거실의 중앙부를 가진하고 수음세대의 중앙부에서 수음한 결과와 뱅머신을 이용하여 KS F 2810-2에 따라 측정한 결과를 비교하였다. 고무공 충격원을 이용한 간편법 활용 결과와 뱅머신 측정 결과의 상관성은 R2 = 0.60 정도인 것으로 보고하였다.

바닥 충격음 차단구조를 이루는 다양한 재료, 공정, 시공방법 등에 대한 엄격한 자재 물성 관리, 시공 품질 관리에 대한 필요성이 대두되고 있지만, 이에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 경량 충격음 차단구조에 대한 현장 품질 관리를 위한 간이 측정 방법을 ISO 10052를 기반으로 수립하고 측정결과와 최종 성능 측정 결과(KS F 2810-1)와 비교하여 가장 적절한 간이 측정 방법을 제안하고자 한다.

경량 충격음 차단성능 측정

경량 충격음 차단 성능은 KS F ISO 10140-3또는 KS F 2810-1, KS F ISO 16283-2 에 따라 각각 시험실 및 현장 조건에서 측정한다. 경량 충격음 차단 성능은 표준 경량 충격원을 측정 대상 세대의 바닥의 중앙점과 3 ~ 4개 경계 지점(벽에서 0.5 m 또는 0.75 m 이격된 지점)을 가진하고, 하부 수음실에서는 회전 마이크로폰 또는 고정 마이크로폰 방법을 사용하여 공간 평균을 하도록 규정되어 있다. 우리나라에서는 대부분 고정 마이크로폰 방법을 사용하여 측정하고 있으며, 수음점 위치는 바닥으로부터 1.2 m ~ 1.5 m 높이의 중앙점과 3개 ~ 4개 경계 지점에서 측정하고 있다(Figure 1(a) 참조). 또한 수음실의 음장 차이(잔향시간)를 보정하기 위해 규준화 바닥 충격음 레벨(측정된 잔향시간을 등가흡음면적으로 계산하여 보정)을 사용하고 있다. 이상의 경량 충격음 측정 방법은 바닥구조 전체 또는 바닥 충격음 저감재의 성능을 정확하게 측정하기 위한 방법으로 많은 시간과 고품질의 측정 장비 사용이 요구된다. 이와 같이 시간과 장비가 많이 소요되는 측정 방법을 단순화하기 위한 연구(Ming, 2014)도 수행되었다. 일반적으로 소음 또는 음향 측정 방법은 정확도 수준에 따라 Accuracy Grade 1, 2, 3로 구분하여 활용하고 있다. 각각의 정밀도 등급별 표준 구성은 Table 1과 같다.

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Figure 1.

Measurement setup for light-weight impact isolation performance based on KS F 2810-1 and ISO 10052 survey method

Table1. Light-weight impact sound measurement standards on each accuracy grade

Accuracy Grade 1 (Precision Method) ·KS F ISO 10140-3
Accuracy Grade 2 (Engineering Method) ·KS F ISO 16283-2 ·KS F ISO 2810-1
Accuracy Grade 3 (Survey Method) ·ISO 10052

정밀 측정 방법(Accuracy Grade 1)은 설계, 제작된 제품 또는 시료가 정확하게 설계, 제작되었는지를 평가하기 위한 측정 방법으로 주로 시험실에서의 측정 방법이 해당된다. 공학적 측정 방법(Accuracy Grade 2)는 정밀측정방법과 유사한 정확도 수준이지만 시험 환경에 대한 기준 등이 완화된 방법으로 경량 충격음 차단 성능의 경우 현장 시험 방법이 이에 해당되는 것으로 판단된다. 간이 측정 방법(Accuracy Grade 3)은 정밀 또는 공학적 측정 방법을 간략화한 측정 방법으로 제품의 품질관리 기준 만족여부 평가 등에 활용할 수 있다.

경량 충격음에 대한 간이 측정 방법은 ISO 10052에 표준화되어 있다. ISO 10052에서 규정하고 있는 경량 충격음 간이 측정 방법은 2개 또는 3개 가진 지점에서 경량 충격음을 발생시키고 하부 수음실에서 사운드레벨미터를 손으로 잡고 팔 길이 공간을 약 30 s 동안 공간 평균하도록 하고 있다. 사운드레벨미터를 손으로 들고 공간 평균하는 경우 의복 등에 의한 소음이 발생되어 측정 결과에 영향을 줄 수 있다. ISO 10052에 의한 시험 결과는 공학적 측정 방법(ISO 140-7)으로 측정한 결과와 유사한 것으로 보고되고 있다(Pontarollo and Bella, 2013). ISO 10052에서 규정하고 있는 방법을 사용한 측정 결과와 우리나라에서 사용하고 있는 고정 마이크로폰 방법으로 측정한 결과를 비교하여 두가지 방법으로 측정한 결과의 동일한 정도와 레벨 차이 등을 검토할 필요가 있다.

본 연구에서는 현장에서의 경량 충격음 차단 구조 품질 관리 등에 활용할 수 있는 간이 측정 방법을 제안하기 위하여 KS F 2810-1에 따라 5개의 가진점과 수음점에서 측정한 결과를 바탕으로 ISO 10052의 간이 측정 방법을 적용하여 5개의 가진점과 수음점과의 차이를 비교하였다. 경량 충격음 간이 측정 방법으로는 Figure 1와 같이 하부 수음실의 중앙부에서 수음하고 상부 음원실에서 중앙점만을 가진하는 경우(Figure 1(b)), 중앙점과 1개 (Figure 1(c), (d)) 또는 2개 경계부분을 가진하는 경우(Figure 1(e))를 비교하였다. 간이 측정 방법별 성능 비교를 위해서는 KS F 2810-1로 측정한 결과(규준화 바닥 충격음 레벨, 바닥 충격음 레벨)와 4가지 간이 측정 방법에 따라 측정한 결과의 주파수 대역별 레벨 차이를 비교하였다.

경량 충격음 간이 측정 방법

경량 충격음 간이 측정 방법 비교를 위해 입주 직전의 마감이 완료된 공동주택과 바닥 충격음 완충재와 모르타르만 시공된 공동 주택을 대상으로 KS F 2810-1에 따라 경량 충격음을 측정하였다. 측정 대상 공동주택은 모두 84 Type이었으며 각각 4가지 평면 형태를 대상으로 평면형태별로 3세대 ~ 9세대를 측정하였다. 수음점은 수음실의 중앙점으로 한정하였으며, 상부 세대의 가진점을 선정하기 위해 가진 위치별 경량 충격음 레벨을 비교하였다(Figure 2 참조). Figure 2의 Source 1은 중앙점을 가진하는 경우이며, Source 2, 5는 주방 쪽에 위치한 2개의 가진점에 대한 결과이며, Source 3, 4는 창가 쪽에 위치한 가진점에 대한 주파수 대역별 경량 충격음 레벨 측정 결과이다.

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Figure 2.

Light-weight impact sound pressure level at 5 source positions

Figure 2의 각 가진점별 주파수 특성 비교결과는 서로 다른 경량 충격음 주파수 특성을 갖는 2세대 공동주택 측정 결과를 비교한 것이다. Figure 2(a)는 63 Hz 대역에서 가장 높은 경량 충격음 레벨이 나타나는 경우이며, Figure 2(b)는 125 Hz 대역에서 가장 높은 경량 충격음 레벨 특성을 비교한 것이다. Figure 2(a), (b)에서 모두 창가 쪽의 가진 위치의 경우 중앙점을 가진한 경우의 중앙점 및 주방에 가까운 위치에서 가진한 경우의 주파수 특성과 다른 특성을 갖는 것으로 나타났다. 창가 쪽 가진 위치를 제외한 3개의 가진 위치의 경우 주파수 대역별 음압이 유사하였다. 이를 바탕으로 경량 충격음 간이 측정 방법을 위한 가진점 위치는 중앙점과 주방 쪽 가진 위치 2개 지점으로 한정하여 비교, 분석하였다.

경량 충격음 간이 측정 방법 비교는 3개의 가진 위치를 조합하여 4가지 경우를 대상으로 비교하였다. 2개 이상의 가진 위치를 사용하는 경우 평균 방법에 따라 다른 결과를 나타내므로 에너지 평균 방법(ISO 10052 방법)과 현장에서 쉽게 사용할 수 있는 산술평균 방법을 비교하였다. 각 주파수 대역별 경량 충격음 레벨의 정밀 또는 공학적 측정 결과(KS F 2810-1)와의 비교는 각 주파수 대역별로 수음실의 음장을 보정한 규준화 바닥 충격음 레벨(Normalized impact sound pressure level)과 음장 보정을 적용하지 않은 바닥 충격음 레벨(Impact sound pressure level)을 비교하였다. 또한 각 조건별로 경량 충격음 단일 수치 평가량(Ln,AW,LAW)을 비교하였다(Table 2 참고). 마감이 완료된 공동주택과 마감 구조가 적용되지 않은 시공 중 공동주택을 대상을 각각 4가지 평면 형태별로 위의 비교 조건을 대상으로 분석하였다.

Table 2. Conditions for comparison of survey test methods for light-weight impact sound

Combination of source position ·Center ·Center + 2nd position ·Center + 5th position ·Center + 2nd and 5th position
Averaging method ·Energy averaging method ·Arithmetic averaging method
Comparison with sing number quantities(SNQ) ·Normalized impact sound pressure level ·Impact sound pressure level

간이 측정 방법간 주파수 특성 비교

마감이 완료된 공동주택

각 평면별로 KS F 2810-1에 따라 측정한 결과와 간이 측정 방법(안)의 주파수 대역별 레벨 차이를 비교하여 Figure 3 ~ Figure 10에 각각 나타내었다. ISO 10052에서는 간이 측정 방법으로 측정한 결과와 정밀 또는 공학적 측정방법으로 측정한 결과와의 음압 레벨 차이는 ± 2 dB 이내로 나타나는 것으로 안내하고 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 경량 충격음 간이 측정 방법과 KS F 2810-1로 측정한 결과와의 차이 한계를 ± 2 dB로 설정하여 비교하였다.

Figure 3의 결과는 거실과 주방이 “ㄱ”자 형태로 배치된 평면을 갖고 마감이 완료된 공동주택에서의 측정결과를 비교한 것이다. 가진점을 중앙부 한 곳만 가진한 경우 보다는 2개 또는 3개을 가진하여 평가한 경우가 125 Hz, 250 Hz 대역의 레벨 차이가 적은 것으로 나타났다. 2 kHz 대역의 경우 2 dB 차이를 벗어났지만, 이는 주변 배경 소음 등에 의한 영향을 잘 받는 대역으로, 단일 수치 평가에는 기여도가 매우 낮은 대역으로 판단된다. Figure 3(a), (b)에서와 같이 규준화 바닥 충격음 레벨과 비교한 경우 레벨 차이는 더 큰 것으로 나타났다. 수음실의 등가 흡음 면적에 대한 보정량이 적용되었기 때문으로 판단된다. 중앙점만 가진한 경우의 경우 다른 조건에 비해 주파수 대역별 차이가 평탄하였다.

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Figure 3.

Impact sound pressure level(ISPL) difference comparition between KS F 2810-1 method and survey methods on Type ㄱ1 finished apartment units

Figure 4도 거실과 주방이 “ㄱ”자로 형태로 배치된 평면의 마감공사가 완료된 공동주택 측정결과를 비교한 것이다. Figure 4의 경우 규준화 바닥 충격음 레벨과의 차이가 Figure 3의 경우보다는 낮았으며, 이는 측정 당시의 음장 조건이 기준 등가 흡음 면적과 유사한 조건이었기 때문으로 판단된다. 2개 또는 3개 지점을 가진하여 경우에 에너지 평균을 적용하면 경량 충격음 레벨이 높은 125 Hz 대역의 차이가 감소되는 것으로 나타났다. 2 kHz 대역을 제외한 평가 대상 대역(125 Hz ~ 1 kHz 대역)에서 ± 2 dB 이하의 차이로 나타났으며, 중앙점 만을 가진한 경우 125 Hz, 250 Hz 대역에서 편차가 가장 작았다.

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Figure 4.

Impact sound pressure level(ISPL) difference comparition between KS F 2810-1 method and survey methods on Type ㄱ2 finished apartment units

Figure 5는 거실과 주방이 “I”자 형태로 배치된 평면을 갖는 마감이 완료된 공동주택에 대한 비교 결과이다. “I”자 배치 평면의 경우도 에너지 평균을 하는 경우가 산술 평균 방법보다 레벨 차이가 적은 것으로 나타났다. 중앙점 한곳만 가진하는 경우 125 Hz 대역에서레벨 차이가 가장 작았으며, 250 Hz 대역의 경우는 중앙점과 5번 가진점을 포함하는 경우의 레벨 차이가 가장 작았다. 가진점 2와 중앙점을 평균하는 경우는 중앙점만 가진한 경우와 유사한 것으로 나타났다. Figure 6도 Figure 5의 경우와 유사한 평면을 갖는 공동주택으로 음장 보정을 적용하지 않은 바닥 충격음 레벨과의 차이는 중앙점만을 가진한 경우가 가장 작은 편차를 갖는 것으로 나타났다. 규준화 바닥 충격음 레벨과 비교한 경우도 250 Hz 대역을 제외하고는 레벨 차이가 가장 작았다.

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Figure 5.

Impact sound pressure level(ISPL) difference comparition between KS F 2810-1 method and survey methods on Type I1 finished apartment units

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Figure 6.

Impact sound pressure level(ISPL) difference comparition between KS F 2810-1 method and survey methods on Type I2 finished apartment units

마감 구조가 적용되지 않은 공동주택

마감 구조가 시공되지 않은 공동주택 측정 결과는 Figure 7 ~ Figure 10과 같다. 마감 구조가 시공되지 않은 공동주택의 평면은 모두 주방과 거실이 맞붙어 있는 “I"자 형태였다. Figure 7과 Figure 8의 경우 중앙점만을 가진한 경우 125 Hz 대역의 차이가 2 dB 보다 큰 것으로 나타났다. 중앙점과 경계지점을 포함하여 평균하는 경우 모든 주파수 대역에서 KS F 2810-1에 따라 25 지점을 평균한 바닥 충격음 레벨과의 차이는 줄어들었다. Figure 9와 Figure 10에서는 중앙점 만을 가진한 경우의 경량 충격음 레벨 평가 대역 안에서의 차이가 125 Hz 대역을 제외하고는 작은 것으로 나타났다. 중앙점과 경계 지점을 가진하여 평균한 경우 125 HZ 대역의 레벨 차이는 중앙점만을 가진한 경우 보다는 낮아졌다.

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Figure 7.

Impact sound pressure level(ISPL) difference comparition between KS F 2810-1 method and survey methods on Type A unfinished apartment units

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Figure 8.

Impact sound pressure level(ISPL) difference comparition between KS F 2810-1 method and survey methods on Type B unfinished apartment units

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Figure 9.

Impact sound pressure level(ISPL) difference comparition between KS F 2810-1 method and survey methods on Type C unfinished apartment units

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Figure 10.

Impact sound pressure level(ISPL) difference comparition between KS F 2810-1 method and survey methods on Type D unfinished apartment units

KS F 2810-1에 따라 측정한 옥타브 대역별 규준화 바닥 충격음 레벨과 간이 측정 방법별 레벨 차이를 비교한 결과, 중앙점만을 가진한 경우(Center)와 중앙점과 경계 지점을 평균한 경우(Center, 2 / Center, 5 / Center, 2, 5) 대부분의 경우 ± 2 dB 차이 이내로 분포하였다. 중앙점만을 가진한 경우 125 Hz 대역의 레벨 차이가 2 dB 이상이었지만, 중앙점과 경계지점을 포함하여 평균하는 경우 125 Hz 대역의 레벨 차이도 ± 2 dB 이내로 분포하였다. 또한, 경계지점의 수를 증가시켜도 경량 충격음 레벨과의 차이가 일정하게 감소되지는 않는 것으로 판단되었다. 현장에서의 품질관리를 위해 1/1 옥타브 대역 주파수 특성까지 관리하는 경우 중앙점과 1개 경계지점을 가진하여 평균하는 방안이 적절한 것으로 판단된다. 에너지 평균과 산술 평균 방법을 비교한 결과, 산술 평균을 적용한 경우 KS F 2810-1에 따라 측정한 경량 충격음 레벨과의 차이가 에너지 평균 방법을 적용하는 것보다 작았다. 산술 평균 방법을 사용하는 경우 현장에서의 데이터 처리 및 관리도 용이할 것으로 사료된다.

간이 측정 방법 단일 수치 평가량 비교

경량 충격음에 대한 규제 기준은 단일 수치 평가량(L'n,AW, KS F 2863-1)을 기준으로 제시되어 있다. 현장에서의 성능 비교나 품질 관리를 위해서도 단일 수치 평가량에 대한 정보가 가장 중요하게 사용된다. 이를 위해 KS F 2810-1에 따라 측정하여 평가한 단일 수치 평가량과 간이 측정 방법별 단일 수치 평가량 차이값을 계산하여 Table 3 ~ Table 6에 각각 정리하였다.

Table 3. Single number quantity difference of light-weight impact sound pressure level between normalized ISPL measured with KS F 2810-1 method and survey methods at finished apartment units

Type - Averaging Center Position 2 Position 5 Position 2 & 5
ㄱ1 - Energy 2.0 dB 2.0 dB 1.6 dB 1.6 dB
ㄱ1 - Arithmetic 2.0 dB 1.8 dB 2.0 dB
ㄱ2 - Energy 0.6 dB 0.6 dB 0.3 dB 0.3 dB
ㄱ2 - Arithmetic 0.8 dB 0.6 dB 0.6 dB
I1 - Energy 1.3 dB 1.2 dB 1.0 dB 0.8 dB
I1 - Arithmetic 1.3 dB 1.2 dB 1.3 dB
I2 - Energy 0.4 dB 0.2 dB 0.6 dB 0.2 dB
I2 - Arithmetic 0.8 dB 0.8 dB 1.0 dB

Table 4. Single number quantity difference of light-weight impact sound pressure level between ISPL measured with KS F 2810-1 method and survey methods at finished apartment units

Type - Averaging Center Position 2 Position 5 Position 2 & 5
Type A - Energy 0.8 dB 0.8 dB 0.4 dB 0.4 dB
Type A - Arithmetic 0.8 dB 0.6 dB 0.8 dB
Type B - Energy 0.6 dB 0.6 dB 0.3 dB 0.3 dB
Type B - Arithmetic 0.8 dB 0.6 dB 0.6 dB
Type C - Energy 0.7 dB 0.5 dB 0.3 dB 0.2 dB
Type C - Arithmetic 0.7 dB 0.5 dB 0.7 dB
Type D - Energy 0.4 dB 0.2 dB 0.6 dB 0.2 dB
Type D - Arithmetic 0.8 dB 0.8 dB 1.0 dB

Table 5. Single number quantity difference of light-weight impact sound pressure level between normalized ISPL measured with KS F 2810-1 method and survey methods at unfinished apartment units

Type - Averaging Center Position 2 Position 5 Position 2 & 5
Type A - Energy -2.0 dB -1.3 dB -1.7 dB -1.7 dB
Type A - Arithmetic -1.3 dB -1.7 dB -1.0 dB
Type B - Energy -1.0 dB -0.7 dB -1.3 dB -0.3 dB
Type B - Arithmetic 1.0 dB -1.0 dB 0.3 dB
Type C - Energy -0.3 dB -1.0 dB -1.0 dB -1.0 dB
Type C - Arithmetic 0.3 dB -0.7 dB 0 dB
Type D - Energy 0.3 dB -0.2 dB 0.2 dB 0.2 dB
Type D - Arithmetic 0.2 dB 0.7 dB 0.3 dB

Table 6. Single number quantity difference of light-weight impact sound pressure level between ISPL measured with KS F 2810-1 method and survey methods at unfinished apartment units

Type - Averaging Center Position 2 Position 5 Position 2 & 5
Type A - Energy -2.0 dB -1.3 dB -1.7 dB -1.7 dB
Type A - Arithmetic -1.3 dB -1.7 dB -1.0 dB
Type B - Energy -1.7 dB -0.7 dB -2.0 dB -1.0 dB
Type B - Arithmetic 0.3 dB -1.7 dB -0.3 dB
Type C - Energy -0.7 dB -1.0 dB -1.3 dB -1.3 dB
Type C - Arithmetic 0 dB -1.0 dB -0.3 dB
Type D - Energy 0 dB -0.2 dB -0.2 dB -0.2 dB
Type D - Arithmetic -0.2 dB 0.3 dB 0 dB

Table 3은 마감이 완료된 공동주택을 대상으로 규준화 바닥 충격음 레벨과 간이 측정 방법별 단일 수치 평가량의 차이를 정리한 것이다. 중앙점만 가진하는 경우 단일 수치 평가량 차이는 최대 2 dB로 나타났으며, 경계 지점을 포함하여 평가하는 경우 레벨 차이는 감소하였다. I2 타입의 경우 단일 수치 평가량 차이(중앙점 가진)는 0.4 dB이었으며, 2개 이상 지점을 가진하여 평균하는 경우 에너지 평균 방법을 사용하는 경우의 KS F 2810-1로 측정한 결과와의 단일 수치 평가량 차이가 0.2 dB ~ 0.8 dB 까지 낮아졌다.

Table 4는 수음실의 음장 보정을 적용하지 않은 경량 충격음 레벨과 간이 측정 방법 단일 수치 평가량 차이를 정리한 것이다. 음장 보정을 적용하지 않은 단일 수치 평가량과 간이 측정 방법의 단일 수치 평가량 차이는 Table 3의 경향과 유사하였으며, 규준화 바닥 충격음 레벨의 경우 보다 적었다. 이는 간이 측정 방법에 대한 경량 충격음 레벨에는 음장 보정이 적용되지 않았기 때문으로 판단된다.

Table 5와 Table 6은 마감 구조가 시공되지 않은 공동주택에서의 KS F 2810-1로 측정한 단일 수치 평가량과 간이 측정 방법에 의한 단일 수치 평가량 차이를 나타낸 것이다. Table 5는 규준화 바닥 충격음 레벨과 간이 측정 방법에 대한 단일 수치 평가량 차이를 나타낸 것으로 마감 구조가 적용되지 않은 경우는 간이 측정 방법의 단일 수치 평가량이 높게 나타나는 경향을 확인할 수 있다. Table 3과 Table 4의 결과에서와 같이 중앙점과 경계지점을 가진하여 평균하는 경우 단일 수치 평가량 차이는 감소되었지만, 가진 위치 수를 증가시켜도 레벨 차이는 더 줄어들지는 않는 것을 확인할 수 있다. Table 6은 음장 보정을 적용하지 않은 경량 충격음 레벨 단일 수치 평가량과 비교한 것으로 전체적으로 Table 5와 유사한 경향성을 갖으며, 레벨 차이도 유사하였다. 중앙점과 경계지점을 평균하는 경우 산술평균 방법을 적용한 경우 단일 수치 평가량 차이가 에너지 평균을 적용한 경우보다 적었다.

Table 7과 Table 8은 KS F 2810-1로 측정한 결과에 대한 단일 수치 평가량(규준화 바닥 충격음 레벨, 바닥 충격음 레벨)과 4가지 간이 측정 방법에 대한 단일 수치 평가량 사이의 상관분석 결과를 정리한 것이다. Table 7은 2개 이상의 가진 점에서의 스펙트럼을 산술 평균한 경우이며, Table 8은 에너지 평균을 적용한 결과이다. 4가지 간이 측정 방법 조합 가운데서 상부 음원실의 중앙점과 2번 지점을 가진하여 수음실의 중앙점에서 측정한 값의 상관계수가 KS 방법으로 산출한 결과와 상관성이 가장 높게 나타났다. 다음으로는 음원실의 중앙점과 2번, 5번 가진 지점을 모두 사용하는 경우이지만, 중앙점과 2번 지점을 사용하는 경우보다 상관계수는 낮았다.

Table 7. Correlation coefficient of single number quantities between KS methods and proposed survey methods; using arithmetic averaging

Normalized ISPL ISPL Center Position 2 Position 5 Position 2 & 5
Normalized ISPL 1.000
ISPL 0.908 1.000
Center 0.784 0.821 1.000
Position 2 0.845 0.904 0.939 1.000
Position 5 0.783 0.804 0.952 0.910 1.000
Position 2 & 5 0.846 0.896 0.930 0.975 0.952 1.000

Table 8. Correlation coefficient of single number quantities between KS methods and proposed survey methods; using energy averaging

Normalized ISPL ISPL Center Position 2 Position 5 Position 2 & 5
Normalized ISPL 1.000
ISPL 0.908 1.000
Center 0.784 0.821 1.000
Position 2 0.852 0.899 0.953 1.000
Position 5 0.790 0.822 0.952 0.951 1.000
Position 2 & 5 0.827 0.858 0.934 0.975 0.983 1.000

토의 및 결론

본 연구에서는 현장 품질 관리 등에 활용할 수 있는 경량 충격음 간이 측정 방법을 ISO 10052 방법을 바탕으로 비교, 분석 하였다. 경량 충격음 차단성능 측정은 마감 구조유무별로 각각 25세대, 15세대의 84 Type 공동주택을 대상으로 실시하였다. 경량 충격음 차단성능 간이 측정 방법으로, KS F 2810-1의 고정 마이크로폰 방법을 기준으로 수음실의 중앙부에서 수음하고 음원실의 중앙점, 중앙점과 경계지점을 가진하여 평균하는 방법을 비교하였다. 이와 함께 가진 지점별 측정결과의 평균하는 방법으로 산술평균과 에너지 평균 방법도 비교하였다.

주파수 특성과 단일 수치 평가량 차이를 분석한 결과 중앙점을 가진하는 경우도 대부분 ± 2dB 이내로 분포하였으며, 중앙점과 1개의 경계지점을 가진하는 경우 두가지 방법 사이의 레벨 차이는 일부 경우를 제외하고는 대부분 ± 1.3 dB이내로 분포하였다. 4가지 간이 측정 방법과 KS 방법에 대한 단일 수치 평가량의 상관성 분석 결과, 중앙점과 2번 지점에서 가진하는 경우가 KS 방법과의 상관성이 가장 높게 나타났다. 중앙점과 경계지점(2번 지점)의 평균 방법으로는 산술 평균 방법이 레벨 차이가 적었고, 현장에서의 사용성을 고려하여도 산술 평균 방법이 유용할 것으로 판단된다.

이상의 결과에서와 같이 현장에서의 품질 관리 등을 위한 경량 충격음 간이 측정 방법으로는 수음실 중앙부에서 수음하고 음원실의 중앙점 또는 중앙점 + 1개 경계지점(거실 내측)을 가진하여 산술평균하는 방법이 유용한 것으로 나타났다. 두가지 간이 측정 방법에 대한 레벨 차이는 각각 ± 2dB, ± 1.3 dB 수준으로 평가되었다. 향후 이와 같이 간이 측정 방법을 활용하여 다양한 데이터베이스를 구축하여 설계요인, 시공 조건, 방법 등과 비교 분석하면 우수한 바닥 충격음 차단 성능을 균일하게 확보할 수 있는 품질 관리 기법 수립이 가능할 것으로 판단된다.

Acknowledgements

이 논문은 2018학년도 영산대학교 교내연구비의 지원(2018001231)에 의하여 이루어진 것임.

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