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층간소음

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by

유제혁 남자

on 10 April 2014

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Transcript of 층간소음

층간소음의
피해와
해결책에 대한
과학적 탐구

원성혁,유제혁,이찬승
목차
1.탐구동기
2.탐구 주제에 대한 이론적 고찰
3.가설
4.실험 설계
5.실험
6.실험 결과 정리
7.결론
8.탐구 후 고찰

처음 우리가 이 주제를 접하였을 때에는 좀 막막했다. 예전부터 문제로 제기되어 왔던 일이고, 그에 따라 많은 해결 방법도 제시되어 왔기 때문이다.
하지만 우리는 기존의 방법을 벗어난 우리만의 해결책을 제시하여 다른
방법들과 비교하여 보고자 이 탐구를 진행하였다.

탐구 동기
이론적 고찰
다세대주택이나 아파트 등의 한 층에서 발생한 소리가 다른 층 가구에 전달되는 소음으로서 이로 인해 아랫층 사람이 스트레스를 받을 정도인 소리 화장실 물소리, 바닥충격음소리, 피아노 소리, 오디오 소리, 대화소리, TV 소리 등을 총칭하여 부른다.

층간소음의 정의
※ dB: 소리의 크기 단위. 10dB 차이는 10배의 소리크기이다. 5dB의 차이는 약 1.3배이다.

층간소음 중 바닥충격음은 경량충격음(58㏈ 이하)과 중량충격음(50㏈ 이하)으로 분류된다.
최근 강화된 소음기준은 낮은 40dB이고 밤(밤 10시 ~ 새벽 5시)은 35dB이다.

층간소음의 기준
국민의 건강을 보호하고
쾌적한 환경을 조성하기
위해서이다.

층간소음 규제의 필요성
1. 스티로폼이 가장 차음효과가 클 것이다.
2. 기둥이 진동을 가장 많이 전달할 것이다.

가설 설정
가설 1에 대한 실험 설계
준비물
-스티로폼, 스펀지, 에어캡, 계란판, 본드,
테이프 가위(기타 찬승이가 쓴 재료들), 소음측정기
실험 방법
1) 실험 기구 제작
2) 각 차음제의 차음효과 비교
① 바닥재와 천장 사이에 실험할 차음제를 집어넣는다.
② 바닥으로 나무봉을 낙하시켜 소음을 발생시킨다.
③ 아래층의 밀폐된 공간에서 소음측정기를 이용해 전달되는 소음을 측정한다
④ ①~③의 과정으로 방법으로 스티로폼, 스펀지, 에어캡, 계란판 각각의 차음제를
넣었을 때 전달되는 소리의 크기를 측정한다









실험 설계

⦁가설 2에 대한 실험 설계

준비물
자체 제작 실험 구조물, 진동측정기
1) 진동 비교

① 실험 1에서 제작한 실험 기구를 통해 진동을 발생시킨다
② 측정할 부위에 각각 진동측정기를 대어 본다
③ 각 부위에 전달되는 진동을 측정한다
④ ①~③ 의 과정으로 벽체를 단순 고정시킨 기둥식 구조와 벽체를 기둥과 밀착시킨 벽식 구조 두 경우를 측정한다.


독립변인

가설 1 가설 2

-차음제의 두께 -바닥의 두께
-차음제의 표면적 -나무봉 낙하 높이
-차음제의 종류 -나무봉의 무게
-차음제의 두께 -진동측정 부위
-나무봉 낙하 높이 -각 부위의 진원으로부터의 거리
-나무봉의 무게 -벽,기둥,천장의 밀착도







조작변인
-차음제의 종류
-진동측정 부위
-벽, 천장, 기둥의 밀착도


통제변인
-차음제의 두께
-차음제의 표면적
-차음제의 두께
-나무봉 낙하 높이
-나무봉의 무게
-바닥의 두께
-나무봉 낙하 높이
-나무봉의 무게
-진동측정 부위
-각 부위의 진원으로부터의 거리

실험

실험 결과
가설 1에 대한 실험 결과 차음효과가 가장 큰 차음제는 우리의 가설과 다른 스펀지였다. 하지만 건물을 건설할 때 층 사이에 넣는 차음제는 스펀지 보다 성능이 좋은 소재가 많기 때문에 층간소음에 대한 우리만의 해결책을 찾는데에는 큰 도움이 되지 못하였다. 또한 가설 2에 대한 실험을 통해 실제로 진동이 가장 많이 전달되는 것은 천장이지만 천장과 기둥의 진동 전달 정도가 크게 차이가 나지 않기 때문에 바닥만 해결을 해서는 층간소음의 해결책으로 부족할 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다. 따라서, 우리는 새로운 가설을 세워보기로 했다.





결론
가설1.바닥 자체에서 충격을 흡수하면 벽과 기둥에 전달되는 진동을 대폭 줄일 수 있을 것이다.

가설2.바닥에 교차형 구조를 설치하면 차음제 없이도 진동 전달을 완화할 수 있을 것이다.
바닥재 사이에 탄력을 가진 X자 교차 구조물을 설치한 새로운 바닥을 제작, 실험 구조물에 설치 후 충격을 가할 때 아래층에 전달되는 소음과 기둥, 벽, 천장에 전달되는 진동을 동시에 측정한다.


실험 2
X자 교차 구조물을 사용하였을 때 어떠한 차음제도 설치하지 않은 일반 바닥이 전달한 소음 92db보다 약 2/3 배 작은 67 db이 나왔으며 이는 차음제인 스펀지의 최솟값 59db보다 8db정도 큰 수치이다. 최댓값은 각각 99db, 70db, 64db 이고 최솟값은 각각 94db, 65db, 59db 으로 스펀지와의 차이가 크지 않다는 것을 알 수 있다.
또한 바닥에서 기둥, 천장으로 전달되는 진동의 세기는 8.2mm, 7.4mm, 2.4mm에서 6.03mm, 11.1mm, 31.3mm으로 천장에서 벽, 기둥으로 전달되는 비율이 줄어 든 것을 확인할 수 있다. 따라서 우리는 ‘경미한 탄력이 있는x자형 교차 구조물을 바닥과 천장 사이에 설치한다’ 를 최종 해결방안으로 결정했다.



결론
보일러 관의 열
압전소자
탐구 후 고찰
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