[독서기록] 아파트속 과학 - 2

 

 

제목: 아파트속 과학

아파트속 과학 - 김홍재

김홍재 지음

초판 1쇄 발행: 2023년 7월 3일

 

 

 

이웃을 적으로 만드는 층간 소음

층간소음은 공동주택에서 사람의 활동으로 인해 발생하여 다른 입주자들에게 피해를 주는 소음으로 정의함.

 

아파트에서 층간소음은 특히 문제가 되는 이유는 두꺼운 벽이 천장을 떠받치고 있는 '벽식 구조'로 지어진 경우가 많기 때문임.

벽식구조는 위층이나 대각선 등 인접 세대에서 발생한 소음 진동이 벽을 타고 고스란히 다른 세대로 전달되어서 층간소음에 취약함. 

반면 기둥 위에 가로 방향으로 보를 얹은 후 그 위에 천장을 올린 '라멘 구조'나 기둥이 튼튼한 천장 떠받치고 있는 무량판 구조는 층간소음에 더 유리함.

 

아파트 구조와 층간소음

- 벽식구조: 벽이 기둥 역할을 하며 천장을 받치는 구조. 아파트 건설에 많이 사용됨. 바닥 울림이 고스란히 벽을 타고 다른 세대로 전달.

 

- 라멘구조: 천장에 수평으로 설치한 보와 기둥이 천장을 받치는 구조. 오피스텔과 주상복합 건설에 많이 적용됨. 바닥에서 전달되는 소음이 보와 기둥을 타고 분산.

(2000년 전후 건설된 벽식 구조 아파트라도 지하주차장은 라멘 구조가 많이 보입니다. 당연한 부분인데 지하주차장에 벽을 많이 만들면 주차 자체에 어려움이 생기기 때문이겠죠.)

 

- 무량판구조: 보 없이 기둥만 천장을 받치는 구조로 오피스 빌딩에 많이 사용됨. 보가 없기 때문에 슬래브를 두텁게 만들어 층간소음 완화. (최근 문제가 되었던 있는 일부 건설 현장에서 사용된 공법입니다. 정확히는 공법자체의 문제가 아니라, 시공 방식 등 다른 부분이 원인이었습니다. 가로 형태의 보가 없으니 다른 보강 구조물이 필요한 형태입니다)

 

 

우리나라에 벽식구조가 많은 이유는 경제성 때무임. 1980년대 이전에 지어진 아파트는 대부분 라멘 구조였음. 1980년대 이후 과천,목동,성계 등 신도시가 개발되는 과정에서 벽식구조가 많이 적용됨. 벽식구조는 벽,천장,바닥을 일체형으로 만들기 때문에 라멘 구조에 비해 층고를 낮게 지을 수 있는 장점이 있음. 또한 공사기간이 짧아 공사비용이 적게 들게됨.

 

그러나 벽식구조는 층간소음에 취약하고, 내력벽으로 작용하므로 구조 변경이 어려움. 벽,천장,바닥이 일체형이므로 낡은 배관 등 설비 교체도 어려움. 빨리 많은 아파트를 지어야 했던 시기에 도입된 방식이라 할수있음.

 

 

층간소음 종류 구분

층간소음의 원인인 소음은 공기 등이 진동하면서 에너지가 전달되는 파동(wave)임. 

 

- 공기전달 소음: 텔레비전, 음형기기, 애완동물, 사람 목소리(큰소리로 노래 부르기)

- 직접충격 소음: 걷는 동작, 뛰는 동작, 물건을 놓거나 던지면서 발생하는 충격으로 발생

 

공기전달 소음은 음파 진동이 벽이나 바닥과 충돌할 때 에너지 일부는 반사되고, 일부는 흡수되어 퍼져나감. 따라서 음파 진동이 전달되는 양은 많지 않고, 아파트에서 주 문제인 층간소음은 '직접 충격 소음'임.

 

 

직접충격 소음은 충격을 일으키는 물체 특성에 따라 '경량충격음'과 '중량충격음'으로 구분.

 

경량충격음은 의자 끌기, 작은 물건을 떨어뜨릴 때 처럼 가볍과 딱딱한 물체로 인한 충격으로 발생하는 소음임.

높은 주파수의 소음으로 지속시간이 짧아 불쾌감이 크지 않음.

 

중량충격음은 어른이 걷거나, 아이가 뛰어놀 때 처럼 무겁고 부드러운 충격에 의해 발생하는 낮은 주파수의 소음임.

중량충격음은 지속시간이 길어 심한 불쾌감을 불러일으키고 정신적 고통을 일으킴.

 

 

층간소음 원인과 비율

층간소음 원인	충격음 구분	비율(%)
발걸음 소리(발망치), 뛰는 소리	중량	69.2
문 열고닫기, 가구	중량, 경량	5.4
망치질	중량	4.2
가전제품	진동, 중량, 경량	3.3
기계 진동, 운동기구	진동, 중량, 경량	2.8
악기, 대화, 부엌 조리	공기전달음	2.6
원인 미상 등	기타	12.6

 

 

 

 

층간소음 관련 법률

 

층간소음을 느끼는 정도는 사람마다 다를 수 있어 층간소음의 객관적 기준을 법률로 정해둠.

[공동주택 층간소음의 범위와 기준에 관한 규칙]은 층간소음을 종류에 따라 주간(새벽 6시 ~ 밤 10시까지)와 야간 (밤 10시 ~ 새벽 6시)을 구분해서 평균치인 등가소음도와 최대치인 최고소음도를 활용해 규정하고 있음.

 

등가소음도(Leq: equivalent sound level)

최고소음도(Lmax: maximum sound level)

 

 

직접충격소음 기준

1분간 등가소음도 기준으로 주간 43dB(데시벨) 이하이고, 야간에는 38dB 이하여야 함.

최고소음도 기준으로 주간 57dB, 야간 52dB 이하여야 함.

 

몸무게 28kg인 어린이가 1분간 뛰는 경우 발생하는 정도의 소음이 43dB, 30초간 뛸 때 발생하는 정도의 소음이 38dB 정도임.   몸무게 28kg 인 어린이가 50cm 높이에서 바닥으로 뛰어 내렸을 때 발생하는 소음이 57dB 정도임.

 

 

공기전달 소음 기준

5분간 등가소음도 기준으로 주간에는 45dB, 야간에는 40dB이하여야 함.

 

 

우리나라 아파트에서 생활하는 사람의 절반 정도가 층간소음으로 불쾌감을 느끼며, 3분의 1은 층간소음으로 인해 생활방해를 경험하고 있음. 남성보다 여성이 층간소음에 더 민감한 반응을 보이며, 20대보다는 30대와 40대, 그리고 50대가 층간소음으로 괴로워하는 경우가 더 많음. 코로나19 이후 재택근무나 원격수업 등으로 집에 있는 시간이 늘어나면서 층간소음은 더 큰 분쟁의 씨앗이 되고있음.

 

층간소음이 인간에게 미치는 악영향은 과학적으로 증명돠어 있음. 심리적으로 인간의 사고력을 저하, 휴식과 수면 방해하여 피로감을 계속 느끼게 함. 생리적으로 위궤양, 소화불량, 심장병, 혈관 수축, 혈압상승, 호르몬 변화, 성장 장애 등을 불러 일으킬 수 있음. 그 외 짜증, 불쾌감을 증가시키고 공격적 태도를 불러오며, 극심한 경우 살인충동 까지 느끼게 만드는 것으로 알려짐.

 

 

층간소음	dB	비교(예시) 소음	dB
망치질 소리	59	기찻길	80
어른이 뛰는 소리	55	도로변	70
금속 접시 낙하	59	사무실, 백화점	65
피아노 소리	44	도서관	30
아이들 뛰는 소리	40	침실	20
청소기 소리	35	숲속	10

 

 

 

 

층간소음을 흡수하는 바닥의 비밀

 

아파트 바닥 가장 아래 기초 토대를 이루는 것이 '콘크리트 슬래브'임. 슬래브에서 층간소음을 낮추는 핵심은 두께임. 슬래브 두께가 30mm증가 할때 마다 중량충격음은 1.5dB 감소함.

 

현재 기준 [주택건설기준 등에 관한 규정]에 따라 콘크리트 슬래브 두께는 벽식 구조에서 210mm, 라멘구조 150mm, 무량판 구조에서 180mm이상으로 만들어야 함. 전문가들은 벽식구조는 240mm로, 무량판구조는 210mm로 콘크리트 슬래브 두께 기준을 강화해야 층간소음을 적절한 수준으로 낮출 수 있다고 이야기함.

 

 

 

층간소음 잡는 과학

 

2000년대 이전에 건설된 아파트 슬래브 두께는 120mm에 불과함. 층간소음은 흡음재가 효과적인 해결책이 될 수있음. 천장에 설치하는 형태로 스파이럴 트랩형, 멤브레인형, 마이크로타공형이 주로 사용됨.

 

최근에는 층간소음 저감을 위해 디지털 기술을 활용하는 방안도 등장. IoT기반 층간소음 관리시스템은 집안 곳곳에 소음측정기를 부착해 층간소음이 일정수준 이상으로 높아지면 앱을 통해 알려줌. 또는 층간소음 발생 시 소음측정기가 수집한 정보를 실시간으로 분석하는 장치도 있음.

 

 

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