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 이제는 차음에 눈 돌릴 때 (2)
글쓴이 : 정우광      조회 : 26568

이제는 차음에 눈 돌릴 때 (2)

◎ 벽체의 차음

시청 공간을 기하학적으로 도해하면 여러 개의 면으로 둘러싸여 있지만, 차음을 위해서는 수직면인 벽체와 평면인 바닥, 그리고 천장 정도로 분리된다. 이들 중 벽체는 주위 환경으로부터 구별하여 독립된 공간을 확보하는 것으로 사방에서부터 들려오는 소음을 막는 중요한 차단층이 된다. 시청실을 새로 짓거나, 아니면 기존의 구조를 이용하고자 할 때에도 가장 기본적인 목표는 벽체로 들어오는 모든 주파수 대역의 음향을 차단하는 것이다. 일반적으로 이 같은 목표를 달성하려면 지난 5월호에 설명한 것처럼 벽체의 질량을 가능한 한 크게 하고 진동에서 벗어날 수 있도록 완충 장치를 해주어야 한다. 이 때 설계 기준이 되는 것은 주위의 소음 레벨과 차단하고자 하는 음압의 크기이고, 또한 시청실에서 듣고자 하는 소리의 음압과 이것이 시청실 밖으로 전달될 때 허용되는 음압의 크기이다. 이 음압의 차이가 벽체가 담당할 차음의 기준 지표가 되는 것이다. 이렇게 해서 얻은 수치를 앞서 소개한 물체에 따른 투과손실을 이용하여 계산하면 건축하고자 하는 자재에 따라서 사용 가능한 두께를 계산할 수 있다.

그런데 건물을 새로 짓는 경우가 아니라면 이처럼 근본적인 이론 수치만 가지고는 문제를 해결하기가 힘들다. 기존의 건축물에 사용된 재료와 두께를 알면 그 벽체가 가지고 있는 투과손실을 알 수 있다. 여기에서 시청에 필요한 음압이 결정되면 그 음압에서 벽체의 투과손실을 뺀 나머지 수치가 시청실 밖으로 새어나가는 음압이 된다. 시청실 밖의 음압이 아주 조용한 환경이라면 약 20dB SPL 정도에서 30dB SPL을 초과하지 않는 수치가 아주 이상적이겠지만 주위의 소음 수준을 고려하여 이 소음 수준을 넘지 않는 정도면 충분한 차음 효과를 볼 수 있다. 한가한 교외 전원주택단지의 한밤중 소음 레벨이 40dB SPL 정도로 알려져 있으니까 이 수치를 기준으로 한다 해도 시청실 설계에는 큰 문제가 없을 것이다.

구체적인 시공 예를 들자면 기존의 건축물이 4인치(10cm 정도) 두 개의 조적식 벽돌 구조물이라면 5월호에 설명한 대로 약 46dB 정도의 투과손실을 갖고 있다. 그러니 여기에 주변 소음의 한계치 40dB를 더하면 차음 시공을 하기 전의 시청실내의 음압은 86dB 정도까지는 허용될 수 있다는 계산이 나온다. 평소에 시청하고자 하는 음압의 최고치를 약 100dB SPL로 가정한다면 기존의 벽체로서 감당할 수 있는 투과손실량의 부족분을 감당할 만큼의 건축 재료를 추가해야 한다. 앞서 예를 든 4인치 두께의 벽돌의 투과손실이 46dB이고 주변소음을 고려한 허용 음압이 86dB이면 희망하는 음압과의 차이가 14dB 정도인데 이 정도의 수치는 내장재로 가장 광범위하게 사용되고 있는 1/2인치 두께의 짚섬보드 한 장으로도 충분히 얻을 수 있다.
그런데 소리는 반드시 전달 매체를 통해서만 전달된다. 그 전달 매체는 공기와 같은 기체일 수도 있고 액체나 고체도 된다. 그리고 전달 매체의 밀도가 클수록 소리의 전달 속도도 빨라진다. 그러니 시청실을 구분 짓고 있는 벽체 자체가 시청음의 영향을 받아 진동하거나 벽체의 틈새로 공기가 드나든다면 소리를 차단하기가 어려워진다. 그러니 벽체는 자체의 질량도 커야 하고, 진동으로부터도 격리되어야 하고 빈틈이 없어야 한다. 그래서 벽체를 시공할 때에는 소리의 진동이 벽체를 타고서 전달되는 것을 방지하기 위해 바닥이나 천정등과 같은 다른 면과 골조가 직접 접촉하는 것을 막아주는 완충재를 사용해야 한다.



그러나 요즘 실내 공간을 구분 짓는 데는 벽돌보다도 경량재료를 사용하고 있는 경향이 증가하고 있다. 일반적으로 프레임과 패널을 이용한 벽체 구조인데, 이럴 경우 원래의 벽체가 갖고 있는 투과손실률이 크지 않은데다가 공기의 기밀성이 유지되지 않는 경우가 많으므로 반드시 보강이 필요하다.
이럴 경우 벽체 구조물에 빈틈이 없는지 꼼꼼히 살펴서 실리콘이나 우레아폼 등을 이용하여 완전히 막아 주어야 한다. 기존의 벽체에 짚섬보드(석고보드) 등을 한 겹 또는 두 겹 정도 덧씌우는 것으로도 상당한 차음 효과를 얻을 수 있다. 이때 덧씌우는 보드는 원래의 벽체에 나사로 고정하지 말고, 접착제를 이용하여 빈틈없이 붙여야 한다. 더욱 완벽한 차음을 위해서는 짚섬보드 사이에 유리섬유를 압축해 놓은 화이버보드를 한 겹 붙여 주어도 효과를 볼 수가 있다. 덧대는 보드가 바닥과 천정에 접촉하는 부분도 빈틈없이 코킹재로 매꿔 주어야 한다.
이보다 더 적극적인 차음효과를 얻으려면 기존 벽체 프레임과 간격을 떼고 독립된 프레임을 설치하고 여기에 짚섬보드를 두 겹 덧대는 방법도 있다. 이때 프레임은 기존의 16인치 간격보다는 조금 넓게 24인치 간격으로 설정하면 투과손실률을 약간 더 높일 수 있다. 그리고 프레임의 빈 공간은 그대로 두어도 무방하나 이 사이를 유리섬유나 화산재를 이용한 단열재를 빈틈없이 채우면 더 큰 효과를 얻을 수 있다.

◎ 바닥의 차음

시청실 바닥은 모든 음향기기를 지지하는 역할을 하면서 동시에 차음도 해야 한다. 단독주택 지하실이나 지하실이 없는 주택 1층이라면 시청실의 소리가 바닥을 통하여 새어 나가는 것은 크게 신경 쓸 일이 아니지만 다층 건물일 경우 바닥으로의 차음이 가장 신경 쓰이는 부분일 것이다. 바닥은 음원으로 사용되는 각종 플레이어와 이를 처리해주는 앰프 등의 기기도 놓여지고, 최종적으로 음을 내어주는 스피커를 지지하고 있기 때문에 공기를 통한 소리의 전달보다도 고체 구조물을 통한 진동의 전달이 더욱 신경 쓰이게 된다. 특히 스피커는 소리를 공기 중으로 방사하고 인클로저를 통하여 시청실의 바닥으로 진동을 분산하고 있다. 그래서 이 스피커의 진동을 효과적으로 차단해 주어 바닥으로의 유출을 방지하는 것이 중요하다.
우리나라 주택의 바닥재 대부분은 시멘트 콘크리트 골조로 이루어져 있다. 이 구조물 위에 온돌을 깔고 바닥 마감재로 카펫이나 마루 등을 깔게 된다. 비교적 고강성인 골재로 이루어져 있어 차음 효과는 우수하지만 진동을 쉽게 전달하므로 시청실의 진동이 온 집안 혹은 이웃에까지 전달되기가 쉽다. 그래서 스피커의 근본적인 차음을 위해서는 시청실 전체의 바닥을 차음 시공해 주는 것이 좋다.

바닥 차음시 가장 중요한 점은 기존의 바닥과 진동이 완전히 차단되도록 하는 것이다. 바닥 시공의 가장 일반적인 방법은 기존의 바닥 위에 진동을 차단해 줄 수 있는 완충 고무재질을 깐 후 그 위에 1/2인치 두께의 합판으로 빈틈없이 시공한다. 그 위에 플라스틱으로 커버를 씌우고 와이어메쉬로 보강한 콘크리트를 4인치 정도 깔아준다. 이렇게 완성된 바닥은 그 위에 카펫이나 마루를 깔 수 있는 바탕이 된다. 이때 가장 주의할 점은 새롭게 설치한 바닥을(기존의 바닥과는 물론이지만) 벽체와 완전히 분리해야 한다는 것이다. 시공 전에 벽면에 제거하기가 쉬운 스펀지나 폼패드 등을 미리 설치해 놓고, 시공 후에는 이를 제거하고 코킹을 해주면 된다.

이 같은 방법은 확실한 차음 효과를 얻을 수 있지만 콘크리트 작업을 해야 하고, 바닥의 높이가 상당히 높아지는 단점이 있기 때문에 더 간단한 방법으로 차음 효과를 얻으려면 다양한 밀도의 재질을 여러 겹으로 까는 방법을 이용하는 것도 좋다. 이를 위해서는 우선 기존의 바닥 위에 완충 매트를 깐다. 이는 고무매트도 되고 고밀도 폴리폼을 이용해도 된다. 그 위에 1/2인치 두께의 건축용 합판을 빈틈없이 깔아준다 이때 합판의 고정을 위해 절대로 기존의 바닥에 나사를 박아 넣어서는 안 된다. 합판과 합판의 연결을 위해서는 건축에 이용되는 톱플레이트 타이를 이용한다. 이렇게 깔아 놓은 합판 위에 카펫 밑에 까는 폼 패드를 깔고 그 위에 카펫을 깔아주면 된다. 이 방법은 전부 건식으로 이루어지고 바닥 두께도 높아지지 않는 장점이 있다. 시공 시에는 콘크리트 슬랩을 시공할 때와 마찬가지로 새로 설치하는 바닥이 벽체와 접촉하지 않도록해야 한다.

◎ 천정의 차음

건축물의 천정에는 조명을 비롯하여 환기장치 등의 각종 유틸리티가 설치되어 있어 소리를 차단하기 위한 기밀 구조를 유지하기가 어렵다. 그렇기 때문에 위층으로부터 발자국소리나 소음 등이 새어 들어오는 것이 문제일 경우 이를 천정에서 해결하기보다는 그 위층의 바닥에 카펫을 깔거나 앞서 예로 든 바닥의 차음 시공을 해주는 것이 가장 효과적이다. 이처럼 위층에까지 컨트롤할 수 있는 경우는 극히 드문 경우이므로 결국은 시청실의 천정을 보강하는 방법밖에 없다. 보강의 방법은 이것도 역시 표면 밀도를 증가해 소리의 투과손실을 크게 하는 것이다. 기존의 천정 마감 재료에 차음 효과가 큰 짚섬보드를 한 겹 덧씌우는 것으로도 큰 효과를 볼 수 있다. 이때 주의할 점은 기존의 천장과 새로 덧씌우는 천장 사이의 간격을 5~10cm 정도 띄어 주는 것이다. 가장 간단한 방법은 그림과 같이 Z자 형태의 채널을 이용하는 것으로 보다 더 큰 차음을 위해서는 빈 공간을 유리섬유나 암면으로 이루어진 단열 흡음재로 채워 주는 것도 좋다.
천정의 차음에서 가장 신경이 쓰이는 부분은 조명장치인데 확실한 차음을 위해서는 매입식 조명장치보다는 천정에 구멍을 내지 않고 시공할 수 있는 돌출식이 좋다. 굳이 매입식 조명 기구를 설치하려면 조명 기구를 감싸는 박스를 만들어 천장재와 빈틈없이 막아준다.



조명 외에 신경 써야 하는 부분은 환기장치이다. 환기장치는 소음의 유입이 가장 쉽게 이루어지는 부분이기 때문에 환기용 덕트의 외부를 단열재로 빈틈없이 감싸주고 환기 효율이 떨어질지라도 굽어지는 부분을 4군데 이상 만들어 놓고 이 부분의 환기 덕트의 내부에도 흡음을 위한 유리섬유 등을 부착하여 놓아 소리의 전달을 차단한다. 시청실 안에 공기가 들어오는 부분은 공기의 저항을 최소로 하여 바람소리가 나지 않도록 허용치보다 2~3배 이상의 단면적을 갖도록 시공하며 공기의 출구 부분에 소음을 감쇄하는 차음 판을 설치해 주는 것이 좋다.
국내 가정에서 흔히 사용하는 벽걸이형 에어컨도 바람이 직접 나오지 않고 흡음판을 거쳐 나오도록 막아 주는 것이 좋다.
이 정도 개략적인 차음의 방법에 대해 정리해 보았는데 실제로 시공을 하려면 해결해야 할 난제가 하나 둘이 아닐 것이다. 더 자세한 아이디어는 전문가와 상의하여 시공하는 것이 확실한 방법인데 이때 주의해야할 점은 구체적인 시공 도면이 있어야 한다는 것이다.

월간 오디오&홈시어터 2005년 7월호





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