| 3차년도 |
① 개발 목표- 차량 주행 시 타이어 형상과 램프 구조에 따른 진동 발생 특성 분석- 복합 구조체 댐퍼 설계 및 바닥 구조체 적용하여 제진 성능 평가- 폴리머 콘크리트 진동 저감 성능 측정 및 다양한 형상으로 설계하여 바닥 구조체의 진동 전달 차단 성능 및 구조 강도 최적화
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② 개발 내용 및 범위？ 댐핑 구조체 현황 파악 및 램프 인접 세대 내 차량 진동 소음 측정● 현재 도심지에 적용되어 있는 일반 콘크리트 조면 구조를 파악하고 진동 저감용 바닥 구조체 적용 대상 선정● 램프에 인접한 세대 내의 차량 진동 소음을 측정하여 현재 발생 되는 소음 수준 파악● 국내외 관련 규격 및 기준을 조사하여 설계 반영을 위한 성능 설정？ 램프 구조 및 조면 패턴과 타이어 공진 모드에 따른 소음 진동 발생 특성 파악● 주차 램프 구조에 따른 소음 발생 영향도가 높은 인자 탐색● 램프 조면 처리 패턴과 타이어 구조에 따른 특성 진동 소음 특성 파악● 타이어 블록과 노면과의 마찰에 의한 소음, 타이어 블록의 반경방향 진동에 의한 소음, 사이드 월 굴신에 의한 진동, 벨트/카카스 진동에 의한 소음 등 발생하는 진동 소음 정량화？ 복합구조 댐퍼 삽입을 통한 친환경 댐핑 램프구조체 설계● 자동차 주행 시 복합 구조 댐퍼가 위치한 층에 발생하는 진동 성분 분석● 진동 성분에 따른 복합 구조 댐퍼 질량비, 간극 등 최적의 제진 성능을 위한 설계● 바닥 구조에 적용하여 복합 구조 댐퍼의 성능 평가 및 실증화를 위한 제작법 고안？ 일반 시멘트 콘크리트와 폴리머 콘크리트의 진동 저감 성능 측정 및 비교● 에폭시, 경화제를 혼합하여 폴리머 콘크리트를 제작한 후 일반 시멘트 콘크리트와 강도 및 손실율 비교● 폴리머 콘크리트의 진동 저감 성능을 극대화하기 위해 다양한 방진 재료를 혼합하고 이에 따른 에너지 소산 능력 파악
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
(1) 기술적 측면신축주택에 대한 벽체차음 개선을 통한 연구가 일부 진행되었으나, 주차장 램프, 엘리베이터 홀, 기계, 공조실 바닥 등의 구조소음 및 진동제어 공법을 통한 진동저감 관련 원천적인 개선 사례 연구는 없음.본 기술 적용을 통한 엘리베이터 홀 및 기계실 바닥, 주차장 램프 등 건축물 내의 구조소음 및 진동발생량을 30% 이상 개선할 수 있으며, 설계단계부터의 개선을 통해서는, 구조소음 및 진동발생량을 50%이상 저감하는 것이 가능함.
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| 사회 경제적 파급효과 |
(2) 경제·사회적 측면1990년대까지 초고속 성장세를 보이던 국내건설시장이 2000년 초부터 본격적인 성숙기에 진입하면서, 건축물에 대한 내구성과 안전성에 관심이 높아지고 있다. 본 기술은 일반 콘크리트 구조물에 비해 균열 및 화악약품에 대한 저항성능이 뛰어나, 내구성이 3배 이상 우수하며, 특히, 구조소음과 진동저감 측면에서 2배 이상 우수하므로, 개발제품인 친환경 바닥구조체의 현장공급을 통해 소음진동으로 인해 제한받는 건축시공 현장에 대한 다변화 및 활성화가 가능하다. 개발 기술은 아파트, 호텔, 오피스텔 등의 지하주차장 램프구간, 자동차 주행로, 엘리베이터 홀과 세대간 이음벽체, 객실 연결통로 바닥, 기계실 및 공조설비실 등의 구조소음과 진동발생이 예상되는 개소에 적용함으로써, 생활환경질 개선을 통한 친환경구현이 가능하다.(3) 환경적 측면2020년 이후 국내 건설시장은 선진국형 시장으로 전환이 본격화될 전망이며, 신규 주택수요의 축소와 더불어 질적으로 향상된 고급형 주택공급 시장으로의 변화가 예상된다. 건설기업은 고객을 다양한 기준을 기초로 세분화하고 세분된 고객집단별 니즈 분석을 통해 소음, 진동 등의 환경개선분야에 본 기술을 적용함으로써 친환경구현이 가능할 것으로 예상된다.
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| 활용방안 |
○ 주차램프와 접촉되는 건물 내부의 진동을 줄이기 위한 마감재나 바닥재로 활용- 안전을 위한 바닥 돌출 형상으로 인해 진동이 크게 발생, 이로 인한 구조 소음 민원 발생 증가 추세- 돌출을 없애지 않고 해결이 가능해 안전성과 진동 저감 성능을 모두 만족○ 세대와 연결된 엘리베이터 벽체 마감 및 대체재로 활용- 시공 특성상 세대 벽체에 가이드 레일 고정이 필수적, 이로 인한 구조 소음 문제 발생- 운행 안정성을 떨어뜨리지 않고 진동 저감 가능 및 별도 방진 시공이 필요 없어 경제성 확보 가능○ 복합구조 댐퍼적용 방진시스템의 최적화 설계기법 ● 본 연구를 통하여 개발될 복합구조 댐퍼적용 방진시스템은 강성, 감쇠력, 복원력 등 다양한 방진요소가 유기적으로 결합되어 있으며, 최소의 비용으로 목표 성능수준을 확보하기 위해서는 각 재료요소의 조합, 대상 구조물의 동적인 특성, 감쇠장치 설치가능 위치, 목표성능 등 다양한 설계변수를 고려한 합리적 설계가 필수적임.○ 건물 내 또는 층간에 설치되는 공조실 및 기계실 바닥 마감재 및 기초로 활용● 진동이 지속적으로 발생해 세대내에 진동 영향을 주고 기계장비 방진 시, 공간 부족 등 제약 사항이 많이 발생● 낮은 수준의 장비 방진과 더불어 효율적인 구조 소음 저감 가능, 별도의 방진 공간이 필요 없어 다양한 기계에 적용이 가능○ 많은 사람이나 운반차량 등이 이동하는 동선에 대한 바닥 마감재로 활용- 별도의 구조 보강이나 진동 대책을 적용해야하나 바닥 높이 등의 제약이 큼- 이동 동선에만 효율적으로 적용 가능, 바닥 높이 등 제약 사항을 최소화 하여 적용○ 교통으로 인한 지반진동전파 차단을 위한 방진매트 대체- 국내에서 산본역사 등 철도나 도로 인근 구조물에 영향이 발생. - 현재 대부분의 건물에서는 신설 시 지반진동을 줄이기 위한 방진매트를 건물벽체 외부에 설치하고 있으나, 경제성에 비해 효과가 떨어지고 시공에도 제약이 있음.○ 개발된 복합구조 댐퍼 방진시스템의 기술이전 ● 본 연구를 통하여 개발될 내진보강장치의 특허를 출원하고, 내진보강기술을 필요로하는 기업에 이전함으로써, 개발된 기술의 실용화를 도모함.
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