차음재

차음재(acoustic insulation)는 공기 중에서 전파되는 소음을 차단하는 재료를 가리킨다. 흡음재(sound absorption)와 함께 방음재(sound proofing)로 자주 쓰인다.

개요

차음은 음파의 침투를 방지하는 하나의 조치이다.

전파 방식에 따라 사람들이 차단을 원하는 음향은 공기의 진동에 따른 공기전파음(air-borne sound)과 고체를 대상한 충격이나 고체 진동에 따른 고체전파음(solid-borne sound)으로 분류할 수 있음 음향의 침투는 음향의 질량법칙(mass law)을 따른다. 벽이나 판재의 차음 특성은 질량 면적 비율에 따라 틀린다. 질량이 클수록 진동이 어렵기에 차음 효과가 좋다. 따라서 차음재는 조밀하고 무거운 예하면 점토 벽돌, 철근콩크리트, 철판 등의 재료로 선택하는 것이 타당하다.

고체전파음을 차단하는데 있어 가장 좋은 방법은 연결되지 않는 구조를 적용하는 것인데 이는 벽과 스팬드렐 거더(spandrel girder, 承重梁) 사이, 건물 프레임과 벽판 사이에 탄성 라이너(elastic liner)를 채우라는 것을 의미한다. 탄성 라이너는 펠트(felt), 크르크(cork), 고무와 엘라스틱 카페트(elastic carpet) 가운데서 선택할 수 있다.

차음재의 선정과 시공

차음재로 사용하는 재료로는 유리, 철판, 알루미늄, 콘크리트, 벽돌, 석재, 합판, 석고보드 등과 같이 다양한 재료들이 있으며 적용대상과 적용 부위 또한 광범위하다.

차음재료 중에 가장 보편적으로 사용되고 있고 성능 또한 가장 좋은 재료는 더 말할것도 없이 콘크리트 계통의 재료이다. 물론 처음부터 이 재료가 차음 성능을 확보할 목적으로 사용된 것은 아니나 재료 자체의 밀실도나 중량 등이 입사하는 음파를 차단하는데 좋은 성능을 나타내어 자연스럽게 차음성능을 확보하는 재료로 인정 받게 되었다.

그러나 건축물의 고층화에 따른 자중 경감의 필요성과 공간구획 변경의 용이성 등을 고려하면서 경량 건축자재가 대량으로 사용되고 있다. 재료의 경감에 따라 차음 성능의 저하도 나타나게 되었으며 이에 대응하는 개선방안 중에서 석고보드 등 보드류를 표면재로 공기층 또는 흡음재 등을 심재로 사용하여 구성한 복합차음구조(중공이중구조*1,샌드위치패널*2등)가 가장 효과적이고 대표적인 방안으로 되었다. 하지만 공명투과 현상과 코인시던스 효과로 인해 차음 성능이 저하되는 현상이 발생하기에 설계에서 주파수 대역을 피하는 방안이 마련되어야 한다. 공명투과 현상이나 코인시던스 효과는 사용되는 표면재료의 면밀도, 공기층의 두께와 관계가 있으며 설계시 감안이 필요하다.

참고재료

• "Sound Insulation - an overview", ScienceDirect Topics
• "Acoustic Insulation Types / Acoustic Insulation Materials Information", Soundproofing Products Australia
• enovation, 〈흡음재(음향)의 정의와 종류〉, 《다음 블로그》, 2013-09-23

같이 보기

• 소음
• 차단
• 방음재
• 흡음재

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