국내 연구진 "기계장치로 층간소음 진동을 최대 30% 저감"

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 사회적 문제인 건물 층간소음에 대해 소리를 내는 진동 자체를 원천적으로 줄이는 방식으로 해결할 수 있는 길을 제시했다.

김동훈 한국기계연구원 책임연구원

김동훈 한국기계연구원 초정밀시스템연구실 책임연구원은 공작기계 정밀가공에서 진동을 줄이는 기술을 통해 층간소음을 시제작 실험장치 기준 최대 30% 줄였다고 11일 밝혔다. 이는 기존 층간소음 저감기술에 비해 최소 3배 이상의 효과라고 연구팀은 전했다.

현재는 층간소음 저감을 위해 소음저감 바닥 마감재를 두껍게 하거나 건축 때 층 사이 빈 공간을 채우는 등 수동적 방식으로 접근하고 있다.

연구팀은 진동 자체를 줄이는 것에 주목했다. 발소리 등 층간소음은 대부분 저주파영역 진동에 의한 소리다.

이를 위해 흡수밀도나 진동주파수 제어 등으로 절삭가공 때 발생하는 진동을 자율보정하는 ‘공작기계 정밀가공 능동보정기술’을 적용했다.

연구팀은 바닥 마감재와 슬라브 사이의 빈 공간에 센서를 부착, 저주파 진동이 발생하면 센서가 진동크기를 감지해 유연 진동저감 장치를 작동하도록 했다. 김 연구원은 “유체를 통한 진동주파수 제어로 아래층으로 전달되는 진동을 낮추는 ‘스프링’ 역할을 하는 것이다”고 설명했다.

시제작 장치로 실험한 결과 소음이 최대 30% 준 것으로 나타났다.

연구팀은 지난해 국내에 이 기술의 특허를 출원했고 국외특허(PCT 출원)는 이달 완료했다. 김 연구원은 “시제작 실험장치 테스트를 통해 공학적 해결 가능성을 확인한 만큼 상용화를 위해 다양한 환경조건에 대응하는 최적화 연구가 후속 진행돼야 한다”고 말했다.

기계연 자체사업으로 추진된 이번 연구는 공학분야 국제 학술지인‘IEEE/ASME 트랜잭션스 온 메카트로닉스’(Transactions On Mechatronics)’ 3월호 게재를 확정받았다.

한국기계연구원이 개발한 ‘층간소음 능동저감 시제품 테스트 장치’. 기계연 제공