3.1.1 33m$^{2}$ Type의 슬래브 두께별 중량충격음 해석결과

Fig. 5에 33m$^{2}$ 주택에서 슬래브 두께 변화에 따른 평판슬래브와 장선슬래브의 중량충격음 차단성능의 차이를 1/1 옥타브밴드 중심주파수별로 비교하여 나타내었다. 그림에서 알 수 있는 바와 같이 슬래브 두께마다 차이는 있지만 주로 125 Hz 이상의 영역에서 약 2 dB ~ 5 dB 저감효과가 있는 것으로 나타났으며, 180 mm 슬래브의 경우에는 63 Hz에서도 약 3 dB 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 동 슬래브에서 장선 설치로 인해 63 Hz 근방에서 나타났던 고유진동수가 가장 크게 이동하였기 때문인 것으로 판단된다. 전체적으로 단일수치는 장선 설치 시 최대 2 dB까지 저감효과를 기대할 수 있는 것으로 나타났다.

3.1.2 46m$^{2}$ Type의 슬래브 두께별 중량충격음 해석결과

Fig. 6은 46m$^{2}$ 주택에서 슬래브 두께 변화에 따른 평판슬래브와 장선슬래브의 중량충격음 차단성능의 차이를 1/1 옥타브밴드 중심주파수별로 비교하여 나타낸 것이다. 비교결과, 슬래브두께마다 차이는 있지만 평가대상 주파수 영역에서 약 1 dB ~ 7 dB 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 특히, 150 mm의 경우 63 Hz에서 약 7.8 dB 저감효과를 나타내어 장선 설치로 인한 중량충격음의 저감효과를 가장 크게 기대할 수 있는 것으로 나타났다. 전체적으로 단일수치는 장선 설치 시 최대 4 dB까지 저감효과가 있을 것으로 판단된다. 다만 210mm 슬래브(1st:34.5Hz, 2nd:45.0Hz, 3rd:55.6Hz, 4th:61.1Hz)의 경우 63 Hz에서 증폭현상이 발생하였는데 이는 역시 바닥슬래브 고유진동수와의 모드별 공진과 관련 있는 것으로 판단됨으로 장선 설치에 따른 바닥슬래브의 강성 및 진동 특성 변화를 잘 고려한 설계가 적용되어야 할 것으로 판단된다.

3.2.1 33m$^{2}$ Type의 중량충격음 해석결과

Fig. 7은 33m$^{2}$ 주택에서 장선 춤의 변화에 따른 장선슬래브의 중량충격음 차단성능의 차이를 1/1 옥타브밴드 중심주파수별로 비교하여 나타낸 것이다.

비교 결과, 180 mm 슬래브의 경우 장선 춤이 250 mm에서 350 mm로 약 100 mm 증가함에 따라 단일수치로 약 1 dB 정도 바닥충격음 저감성능이 향상되는 것으로 나타난 반면, 120 mm슬래브의 경우에는 오히려 장선 춤이 증가하였음에도 불구하고 장선 춤이 가장 큰 350 mm 슬래브에서 바닥충격음 차단성능이 가장 좋지 않은 것으로 나타났다. 이는 장선 춤의 증가는 곧 바닥슬래브의 강성증가로 이어지게 되며, 상대적으로 180mm 슬래브보다 120mm 슬래브에서 슬래브두께 대비 장선 춤의 변화로 인한 강성변화가 크게 나타났고, 이러한 강성증가로 인하여 바닥슬래브 고유진동수 및 룸모드와의 모드별 공진이 발생하였기 때문으로 판단된다. 하지만 주어진 조건 하에서 장선 춤의 변화로 인한 바닥충격음의 차이는 1dB 정도에 불과하였다는 점에 착안할 때 장선 춤의 변화로 인한 바닥충격음 차단성능의 차이는 그리 크지 않을 것으로 판단된다.

3.2.2 46m$^{2}$ Type의 중량충격음 해석결과

Fig. 8은 46m$^{2}$ 주택에서 장선의 변화에 따른 장선슬래브의 중량충격음 차단성능의 차이를 1/1 옥타브밴드 중심주파수별로 비교하여 나타낸 것이다.

비교 결과, 120 mm 슬래브의 경우 장선 춤이 증가함에 따라 최대 2 dB까지 바닥충격음 차단성능 향상되었으며, 33m$^{2}$ 주택에서와는 달리 저주파수 대역에서의 증폭현상은 나타나지 않았다. 또한 180 mm 슬래브의 경우에도 장선 춤이 250 mm에서 350 mm로 약 100 mm 증가함에 따라 약 1 dB의 바닥충격음 저감성능이 향상되는 것으로 나타내었다. 결론적으로 46m$^{2}$ 주택에서도 33m$^{2}$ 주택에서와 같이 장선 춤의 증가에 따른 바닥충격음 저감성능의 차이는 크게 나타나지 않았으나 비례적으로 저감성능이 증가되는 결과를 얻을 수 있었으며, 본 연구에서 설정한 제한적인 조건 하에서는 약 1 dB ~ 2 dB 정도 감소효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

3.3.1 33m$^{2}$ Type의 중량충격음 해석결과

Fig. 9는 33m$^{2}$ 주택에서 장선 간격의 변화에 따른 장선슬래브의 중량충격음 차단성능의 차이를 1/1 옥타브밴드 중심주파수별로 비교하여 나타낸 것이다.

해석 결과, 120 mm 슬래브의 경우 장선 간격이 촘촘해질수록 약 1 dB의 바닥충격음 저감효과가 나타났다. 단, 장선간격을 400 mm로 한 경우 63 Hz에서 증폭현상이 나타났는데 이는 350 mm 장선 춤을 갖는 슬래브에서도 관측된 바와 같이 바닥슬래브의 고유진동수 및 룸 모드와의 모드별 공진이 발생하였기 때문으로 판단된다. 하지만 단일수치 상의 역전현상은 발생하지 않았으며, 역시 주어진 조건 하에서 장선간격 변화로 인한 저감효과는 크지 않은 것으로 나타났다. 180 mm 슬래브의 경우에도 유사하게 장선 간격이 촘촘해질수록 약 1 dB의 바닥충격음 저감효과를 나타내었으며, 이 경우에는 63 Hz에서 증폭현상은 관측되지 않았다.

3.3.2 46m$^{2}$ Type의 중량충격음 해석결과

Fig. 10은 46m$^{2}$ 주택에서 장선 간격의 변화에 따른 장선슬래브의 중량충격음 차단성능의 차이를 1/1 옥타브밴드 중심주파수별로 비교하여 나타낸 것이다.

해석 결과, 120 mm 슬래브의 경우 장선 간격이 촘촘해질수록 약 1 dB의 바닥충격음 저감효과가 나타났으며, 33m$^{2}$ 주택에서와는 달리 63 Hz 대역에서 증폭현상은 관측되지 않았고 오히려 장선간격이 감소함에 따라 최대 3 dB까지 차단성능이 향상되는 것으로 나타났다. 180 mm 슬래브의 경우에도 장선 간격이 촘촘해질수록 약 1 dB의 바닥충격음 저감효과가 있는 것으로 조사되었다. 이 경우 주목되는 점은 바닥두께 180 mm와 120 mm 경우 모두 63 Hz 대역에서 장선간격 감소에 따라 약 1 dB에서 3 dB까지 차단성능이 향상된 것으로 나타났다는 점이다. 결론적으로 볼 때 장선간격의 변화 역시 본 연구에서 설정한 제한적인 조건 하에서는 약 1 dB 정도의 감소효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.