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과제현황 목록

과제기본정보

공동주택 바닥충격음 차단성능 향상 및 공기단축이 가능한 벽체지지형 천장시스템 상용화 기술 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 21CTAP-C152256-03
국가과학표준분류 1순위 환경 | 소음 진동 관리 | 소음 진동 방지 저감기술 적용분야 건설업
2순위 환경 | 소음 진동 관리 | 차음 방진성능 향상기술 실용화대상여부 비실용화
3순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 건설마감재료 과제유형 개발
과제명 공동주택 바닥충격음 차단성능 향상 및 공기단축이 가능한 벽체지지형 천장시스템 상용화 기술 개발
주관연구기관 서울시립대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 김명준
소속 서울시립대학교 직위 교수
기관 대표번호 02-6490-6114 FAX 02-6490-5141
총 연구기간 2019-04-19 ~ 2021-12-31
당해연도 연구기간 2021-01-01 ~ 2021-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
3차년도 248,000,000 30,548,000 221,470,000 252,018,000 500,018,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 층간소음 문제와 기존 저감 대책

- 윗집의 바닥이 아랫집의 천정이 되는 공동주택 특성상 윗집 생활 중에 발생되는 바닥의 울림에 의하여 아랫집에 발생되는 층간소음은 상하층 입주민간에 분쟁을 유발
하는 심각한 사회적 문제로 대두됨

- 이러한 사회적 문제를 해결하기 위해서 국가적인 대책으로 인정바닥구조 및 층간소음 법제화를 통하여 문제를 해결하기 위한 다양한 노력이 이어져왔으나 기존 바닥
충격음 저감대책은 바닥슬래브 두께 증가와 콘크리트 상부의 바닥구성층 개선에 치중되어옴

○ 천장구조 활용의 필요성

- 바닥슬래브 하부에 천장마감을 위해 시공되는 천장구조의 경우 상부층 바닥구조와는 달리 저감대책으로써 피해세대 단독 수선/시공 가능하며 시공기간이 매우 짧고
교체/설치 비용 또한 상대적으로 저렴하여 경제적인 층간소음 저감방안으로 활용 가능함

- 또한 기존의 층간소음 대책과 함께 사용될 경우 추가적인 바닥충격음 차단성능 보완이 가능하며 필요 시 천장구조 단독으로 별도 활용할 수 있고 유지보수를 위한 수
선에 용이함

- 기존 연구들은 천장 마감 및 내부 삽입재, 구조 연결재의 변경과 관련하여 일부 연구가 진행되었으나, 비용적 문제와 시공/적용성 미비, 현장검증 부족 등으로 인해 실
질적인 상용화 단계까지 진행되지 못하고 있는 실정임
최종목표 ○ 개발 천장구조의 바닥충격음 차단성능 개선: 중량충격음 2 dB / 경량충격음 3 dB
(기존 대표적인 천장공법 대비)

○ 개발기술(천장구조) 제품 시공성 개선 및 양산화: 천장공사 기간 및 비용 20% 절감
(기존 대표적인 천장공법 대비)
○ 개발기술(천장구조)의 현장 적용성 검토 및 개선: 설계 및 시공 매뉴얼 제시
연구내용 및 범위 ○ 개발 천장구조를 통한 바닥충격음 차단성능 향상

- 현행 공동주택 천장구조의 바닥충격음 차단성능 조사를 통한 개발 천장구조의 충격음 차단성능 개선 목표치 설정 (공인성적서 기준)

- 개발 천장구조의 충격음 차단성능 목표치 달성을 위한 Mock-up 실험실, 실증 평가주택, 현장 평가/목표치 달성 (2 ~ 3개소 이상)

- 현행 공동주택 바닥구성층 조건에서 최적 충격음 차단성능 확보를 위한 개발 천장시스템 설계(안) 도출

- 기 연구를 통해 개발된 천장구조를 보완하여 특허 등록 (최종 1 개)

○ 개발 천장구조 시제품 제작 양산화 방안 도출

- 개발 천장구조 시스템의 주요 구성품인 모듈과 부자재(고정재 등)의 제작 방법 및 경제성 비교 통한 양산화 방안 구축

- 제작 방식에 따른 생산성 및 소요 비용 검토/비교

- 경제성, 생산성을 고려한 모듈과 부자재의 적합한 재료 선별

- 개발 천장구조의 제작 방식에 따른 생산성 및 소요 비용 검토/비교:　천장공사 기간 및 비용 20% 절감 ( 기존 천장공법 대비 )

○ 상용화 기술 확보를 위한 현장 적용성 검토

- 현장 적용을 위한 천장구조 시스템의 고정재 부착지점(경량벽체, 마감재 등) 구조안정성 확보

- 고정재와 단열재 간섭부 열교 방지 방안 도출을 통한 현장 적용기술 확보

- Mock-up 실험 및 실증평가 주택 실험을 통한 등기구, 장스팬 구간 천장재 처짐 현장계측 평가

- Test bed 현장시공을 통한 경량벽체 및 건식 마감재 등의 고정재 연결부 안정성 확보

- 현장 설계/시공 지침 제시
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 ○ 개발 천장구조 시스템의 요구성능 만족을 위한 Gap 분석 및 개선 설계방향 설정
1. 서울시립대학교
- 일반 공동주택 적용 천장구조 실태조사
- 개발 기술의 충격음 성능 측정/분석 (실험실 조건)
- 천장틀 장스팬 및 조명기구 구조안정성 검토 및 보완

2. 신호산업
- 벽체지지형 천장구조의 모듈 및 부자재 양산 방안 검토
- 천장 내부 설치물 간섭 해소방안 검토

3. 롯데건설
- 고정재 부착지점(경량벽체, 마감재 등) 구조안정성 검토
- 고정재, 단열재 간섭부 열교방지 방안 도출 		○ 서울시립대학교
1. 일반 공동주택 적용 천장구조 실태조사
- 현재 일반적인 공동주택(아파트)에서 적용하고 있는 천장공법 시공 현황 및 충격음 성능 조사 (목상, 경량철골 등)
- 현행 천장시스템 유무에 따른 바닥충격음 차단성능 조사/비교
- 중량충격음 및 경량충격음 차단성능 실태 확보
2. 개발 기술의 충격음 성능 측정/분석 (실험실 조건)
- 일반적인 공동주택의 바닥조건에서 개발 기술인 측벽지지형 천장시스템의 적용 유무에 따른 바닥충격음 차단성능 변화 측정/분석 (Mock-up 실험실 조건
기준)
- 슬래브 두께 210 mm 조건, 뜬바닥구조 조건에서 충격음 성능 저감 확보여부 확인
- 변수요소(공기층, 충진재, 방진재료 적용 등)에 따른 충격음 성능 변화 분석

3. 천장틀 장스팬 및 조명기구 구조안정성 검토 및 보완
- 공동주택 평면 형태별 구조모듈 배치안 제시
- 전문가활용을 통한 구조적 안정성 검토
- 장기처짐, 비틀림 등 기준치 만족여부 평가

○ 신호산업
1. 벽체지지형 천장구조의 모듈 및 부자재 양산 방안 검토
- 개발 천장구조의 주요 구성품인 모듈과 부자재(고정재 등)의 제작 방법 비교
- ①절곡 제작 ②압출성형 제작
- 각 제작 방식을 통해 모듈과 부자재 양산 시 생산성 및 소요 비용 검토/비교
- 양산에 적합한 재료 검토 (ex. 아연도강판, 목재 등)
2. 천장 내부 설치물 간섭 해소방안 검토
- 환기덕트 및 스프링클러 배관 등 천장 내부에서 개발 천장구조와 간섭이 일어날 수 있는 부분에 대한 해소 방안 검토
- 플렉시블 덕트의 사용 고려
- 천장구조 모듈 배치설계에 의한 간섭부 해소
- 고정재 및 모듈 연결방식 변경을 통한 필요 공간 확보

○ 롯데건설
1. 고정재 부착지점(경량벽체, 마감재 등) 구조안정성 검토
- 건식 경량벽체에 고정재가 부착되는 경우 경량벽체의 구조 안정성 검토(벽체에 대한 응력, 허용 처짐 등 검토 ？ 구조계산)
- 벽면이 콘크리트가 아닌 석고보드, 합판, 조적미장 등의 구조인 경우 고정재 부착지점에 대한 구조 안정성 검토(마감재 종류별 못뽑힘 저항 시험
2. 고정재와 단열재 간섭부 열교 방지 방안 도출
- 내단열 벽면의 천장 프레임 고정철물 부착지점에서 단열재 간섭부위 열교 방지 방안 도출
- 해석 시뮬레이션을 이용한 열교 차단 성능 확보 방안 검토
연구성과 기술적 기대성과 ？？ 기술적 측면
？ 바닥충격음 저감으로 거주자에게 보다 쾌적한 주거환경 제공
？ 기존 목구조 또는 M-bar를 이용한 천장구조 대비 공기 단축 및 시공비 절감
？ 기존에 고려되지 않았던 천장구조의 적용으로 저감대책의 활용범위 확대 및
이로 인한 전반적인 바닥구성층 설계여건 개선
？ 공동주택 리모델링시 효율적인 저감대책으로 활용
사회 경제적 파급효과 ？？ 경제？산업적 측면
？ 합리적인 소음저감 기술 적용을 통한 주택품질 향상과 건축환경 관련 건축 및 생애 비용 절감
？ 바닥충격음 저감을 위한 천장구조 요소기술의 개발로 민원 해소와 공동주택 리모델링 관련 산업의 활성화 기대

？ 전략적·사회적 측면
？ 소음저감을 통한 주거성능 향상으로 이웃간 분쟁 및 갈등해소에 기여
？ 충격음 저감 설계기준 마련(정부)을 위한 기초자료로 활용
활용방안 ○ 신축 공동주택에 개발 천장구조 적용
- 본 과제 참여기관(롯데건설)의 신축아파트 우선 적용
- 국내 주택공급업체로의 적용 확대 모색

○ 건설신기술 지정 신청 및 등록 추진
- 진보성, 독창성, 적용실적 등 건설신기술에 요구되는 제반자료를 개발단계에서 확보하여 건설신기술 등록 추진
- 개발기술의 보급 확대를 위한 여건 확보

○ 공동주택 바닥충격음 차단구조 인정 추진
- 다양한 공동주택 바닥구조에 개발 천장구조를 포함하여 바닥충격음 차단구조 인정 획득 추진
- 개발기술의 보급 확대 및 상용화 여건 확보

○ 기 공급 공동주택 수선시 개발 천장구조 적용
- 바닥충격음 차단성능이 열악한 기 공급된 공동주택을 대상으로 수선규모를 최소화하면서 바닥충격음을 저감할 수 있는 대책으로 활용
- 바닥충격음 차단성능을 고려한 리모델링 공동주택에 적용 가능
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 공동주택 층간소음 천장구조 바닥충격음 차단성능 현장 적용성
영문 Apartment Impact noise Ceiling structure Floor impact sound insulation performance Field applicability
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 2. 최종보고서(보완본)-표준서식(혁신법 반영)(일반과제)(서울시립대학교 산학협력단 김명준).pdf   다운로드

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