Research Article

Journal of The Korean Society of Living Environmental System. 31 December 2024. 504-514
https://doi.org/10.21086/ksles.2024.12.31.6.504

ABSTRACT


MAIN

  • 1. 서 론

  •   1.1. 연구 배경

  • 2. 연구 범위 및 방법

  •   2.1. 연구 범위

  •   2.2. 연구 방법

  •   2.3. 성능 측정 방법

  • 3. 측정 결과

  •   3.1. 슬라이딩 창호 기밀 부자재 적용 여부에 따른 비교(Sliding-A ↔ Sliding-AW.M)

  •   3.2. 창호 종류에 따른 성능 비교(Sliding-A ↔ T/S-A)

  •   3.3. 시스템 창호 시공법에 따른 성능 비교(T/S-A ↔ T/S-B)

  • 4. 결 론

1. 서 론

1.1. 연구 배경

도시화와 산업화로 실외소음이 증가함에 따라 실내로 유입되는 소음 문제도 커지고 있어, 쾌적한 실내환경 조성을 위한 소음저감 대책이 필요한 실정이다. 특히 고밀도 도시화는 주거지역과 상업지역 간 밀집 상황을 야기하여 도로교통, 항공, 철도, 공사장 등 다양한 외부 소음의 원인이 증가하고 있다. 2022년 통계청 사회조사 결과에 따르면 녹지환경, 빛 공해, 대기, 하천, 토양, 소음‧진동 평가항목 중 소음‧진동 영역에 대한 만족도가 약 37%로 가장 낮게 나타났다. 그 원인은 도심 내 주‧야간 모든 시간대에서 소음환경 기준치를 초과하는 지속적인 실외소음이며, 건설 및 자동차 소음이 주요 요인으로 지목되고 있다(Statistics Korea, 2022). 이와 함께, 2000년 ~ 2021년까지 처리된 환경 분쟁 사건 중 약 90% 가 소음‧진동분야이며, 이 중 공사장의 소음‧진동 분쟁이 80% 이상의 상당한 비율을 차지하고 있는 것으로 확인되었다(Statistics Korea, 2023). 즉, 불쾌한 실외소음이 도시민의 삶의 질에 부정적인 영향을 미치고 있으며, 이는 실질적인 민원으로 이어져 사회적 갈등을 유발하고 있다.

국내에서는 실외소음의 실내 유입을 줄이기 위해 2007년도부터 「주택건설기준 등에 관한 규정」에 소음방지대책이 제정되었으나, 측정법 혹은 건축물 성능과 관련된 세부 기준이 미흡해 실제 실내로 유입되는 소음은 규정의 기준치 이상으로 측정되고 있다. 해당 규정에서 공동주택의 실외소음은 65 dB 미만, 실내소음은 45 dB 이하일 것으로 명시하고 있으며, 소음측정은 출퇴근 시간대를 포함하여 2시간 이상 간격으로 1회 5분간, 4회 이상의 등가소음도를 측정하여 산술평균하도록 되어있다. 그러나 해당 방식으로는 실외소음이 최대로 발생할 때 측정될 확률이 적으며, 입주 후 추가로 증가되는 교통량, 도시공사 등의 변수에 대응하지 못하는 단점이 있다. 이러한 변수로 인해 실생활에서 측정되는 실외소음은 70 dB 이상으로 나타났으며, 결과적으로 실내소음 또한 증가되는 결과로 이어지고 있다(Kwon, 2023). 이렇듯 측정환경에 따라 만족되는 기준치와 더불어 정량적인 건축물의 성능 값이 사용검사단계에서 제시되어야 할 필요가 있다.

건축물 외피 요소 중 하나인 창호의 기밀성능은 실외소음이 실내로 유입되는 데 직접적인 영향을 미치지만, 창호의 시공 부위 기밀성능에 대한 부분은 주요하게 다루어지지 않고 있다. 공기를 매질로 전달되는 소음은 건축물의 침기 부위를 통해 유입될 수 있으므로 기밀성능과 차음성능 간의 상관관계가 분명하다고 평가되며, 이를 파악하기 위한 연구들이 수행되고 있다(Elsaei et al., 2023). 특히, 국내 649채 건축물의 기밀성능에 대해 준공연도, 건물용도, 건물구조, 연면적, 체적, 창면적비(Window to wall ratio, WWR), 창틀재질의 기여도평가를 수행한 결과, 창호와 관련된 요소인 WWR과 창틀재질이 기밀성능에 미치는 영향력이 50%인 것으로 나타났다(Jeon, Kim, Kim, Park, & Choi, 2022). 한편, 국내에서는 창호등급제로 인해 KS F 2278, KS F 2292에 따른 열관류율과 기밀등급을 제품에 기재하도록 되어있으나, 차음성능을 기재하는 경우는 드물다. 또한, KS F 2292를 통한 창호기밀성 등급 측정은 창호 시험체만을 대상으로 측정하므로, 시공부위의 기밀성능을 보장하지 않는다. 즉, 창호자체의 기밀성능이 뛰어나더라도 창호 시공시 구조체 접합부 기밀처리 미흡, 창틀훼손으로 Figure 1과 같이 틈새가 발생하게 되며, 해당 부위로 누기 및 침기가 발생하여 실내‧외 소음전달을 수반하게 된다.

그러나, 현재까지 창호의 기밀성능과 차음성능 간의 관계를 평가한 선행논문은 창호의 구성 및 기밀 부자재 적용에 한정되어 수행된 경향이 있어, 창호 시공법에 따른 설치부 성능의 평가는 미비한 실정이다. Ryu, Jeog, Go와 Kim(2015)은 노후 공동주택의 외부 창호의 차음성능을 측정하였으며, 단창과 이중창 모두 신축건축물의 이중창 차음성능보다 열악한 수준으로 평가되었다. Lee(2012)는 창호의 개폐장치 작동 여부에 따른 기밀도 변화에 의한 차음성능을 측정하였으며, 창의 기밀도는 차음성능에 밀접한 요인임을 파악하였다. Park(2012)은 슬라이딩 단창 및 이중창에 적용된 모헤어의 노후도에 따른 차음성능평가 수행을 통해, 단창의 경우 최대 2 dB, 이중창의 경우 최대 5 dB의 성능 차이를 가짐을 확인하였으며, 노후된 모헤어를 교체할 경우 새 제품과 흡사한 차음성능으로 그 값이 향상됨을 확인하였다. Kim, Ryu와 Go(2016)은 노후 공동주택 창호의 재료 및 보강공법에 따른 차음성능을 측정하였으며, 창틀 전체 기밀 부자재 적용 시 2 dB 저감됨을 확인하였다.

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Figure 1.

Representative defect of window.

이에 본 연구에서는 창호의 특징 및 시공법에 따른 기밀‧차음성능의 향상 정도와 두 평가 요소 간의 상관관계를 분석하고자 하였다. 이를 위해 인접한 두 개 실에서 면적이 흡사한 창호 설치부를 분석 대상으로 선정하여, ① 슬라이딩 창호 기밀 부자재 적용 여부에 따른 비교, ② 창호 종류에 따른 성능 비교, ③ 창호 시공법에 따른 성능 비교 총 3가지 목표별 분석을 수행하였다.

2. 연구 범위 및 방법

2.1. 연구 범위

실의 체적 및 창호 크기가 흡사한 인접실 2곳이 실험 대상 공간으로 선정되었으며, 이는 Table 1에서 확인할 수 있다. 해당 공간에는 기존에 슬라이딩 이중창호가 설치되어 있었다(Table 2의 Sliding-A). 창호 교체 외 슬라이딩 창호의 기밀‧차음성능 향상을 위해, 기밀 부자재 시공을 동반하였다(Table 2의 Sliding-AW.M). 슬라이딩 이중창호에 대한 모든 성능을 측정한 후, 이를 철거하고 동일한 크기의 시스템 창호를 설치하였다(Table 2의 T/S-A, T/S-B). 모든 창호의 재질은 기존 슬라이딩 이중창호의 창호프레임 재질인 PVC로 고정하였다.

Table 1.

Site Information

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이에 본 연구에서는 Table 2와 같이 창호 구성, 종류 및 시공법에 따른 기밀‧차음성능 평가를 위해, 3가지 분석 목표에 따라 4가지 케이스별 비교를 수행하였다. ‘① 슬라이딩 창호 기밀 부자재 적용 여부에 따른 비교’는 기밀‧차음성 부족으로 인한 재실자 불편감 해소를 위해 국내에서 쉽게 유통되는 풍지판, 모헤어, 투명 우레탄 문풍지 3가지 자재를 활용하여, 노후화된 슬라이딩 창호의 성능 개선 가능성을 평가하였다. ‘② 창호 종류에 따른 성능 비교’는 노후화된 슬라이딩 창호와 시스템창호 간 성능 비교를 수행하였다. 슬라이딩 창호의 창호 프레임 부속품인 모헤어는 개폐 시 반복적인 마찰, 먼지, 자외선, 온도 변화 등의 영향을 받아 마모가 발생하지만, 시스템창호의 경우 고강도 금속 하드웨어가 외부로 드러나 있지 않으며, 윤활제 혹은 나사 조임으로 하드웨어의 성능을 반영구적으로 유지할 수 있는 장점이 있다. 이에, 본 연구에서는 사용자 입장에서 두 창호 종류의 성능 차이를 평가하고자, 슬라이딩 창호의 경우 노후화된 환경이 선택되었다. ‘③ 창호 시공법에 따른 성능 비교’는 슬라이딩 창호 등의 일반적인 창호를 시공할 때 시중에서 활용되고 있는 일반시공법과 시스템창호 시공 시 필수로 수행되고 있는 기밀시공법 두 가지 시공법에 따라 기밀‧차음성능의 차이가 얼마나 발생하는지 평가하고자 하였다. 이에, 창호 자체에서의 누기가 거의 없는 시스템 창호를 대상으로 시공법만의 성능 차이를 평가할 수 있도록 실험을 설계하였다.

Table 2.

Overview of Experiment

01. Characteristics by case
Case Characteristics Airtightness of window* Transmission Loss
[dB]
Blower door test
[m3/(h‧m)]
Wind speed
[m/s]
Sliding - A Room A with sliding windows - O O
Sliding - AW.M Room A with sliding windows
+ Application of airtight materials
- O O
T/S ** - A Room A with Tilt&Sliding (T/S) windows
(Airtightness method)
O O O
T/S ** - B Room B with T/S windows (General method) O O O
02. Analysis objective
Analysis subjects
Comparison of application of airtight materials to sliding windows Sliding-A vs Sliding-AW.M
Comparison by window type Sliding-A vs T/S-A
Comparison of T/S window construction methods T/S-A vs T/S-B

Note.

*: Accurate measurements were taken using window airtightness measurements, but in the case of sliding windows, the measurement range was exceeded, so performance was inferred using infiltration wind speed measurements.

**: In the case of T/S, the average of three airtightness and sound insulation performance tests was used considering the stabilization of construction materials.

2.2. 연구 방법

2.2.1 슬라이딩 창호 기밀 부자재 적용

슬라이딩 창호의 경우 창호 중첩부위, 개폐부위 등의 틈새를 통해 실외소음의 유입 및 침기가 발생되며, 국내에서는 이를 저감시키기 위해 풍지판, 모헤어, 투명 우레탄 문풍지 등의 기밀 부자재가 저렴한 가격에 유통되고 있다. 이에 슬라이딩 창호의 기밀 부자재 적용 유무에 따른 성능 비교를 위해 기존 슬라이딩 창호에 3가지 기밀 부자재를 부착하여 성능향상 정도를 평가하였다. 자재별 설치 부위는 Table 3과 같으며, a)풍지판은 창호 중첩부 사이의 틈새를 막고, b)모헤어와 c)투명 우레탄 문풍지는 창호를 닫았을 때 창호 프레임과 창호가 맞닿는 개폐부위에 부착하는 자재로, 외풍, 해충, 먼지 등을 차단하는 역할을 한다. 본 연구에서는 슬라이딩 창호 자체의 기밀성능 강화를 위해 창호 중첩부의 상‧하단부위에 각각 1개의 풍지판을 부착하였고, 이중창 중 실내 측 창호 개폐부위에 너비 20 mm의 모헤어를, 실외 측 창호 개폐부위에는 너비 25 mm의 투명 우레탄 문풍지를 부착하였다. 해당 연구에서 슬라이딩 창호 기밀 부자재 적용을 위해 지출된 가격은 5만 원 이하로, 비용이 저렴하고 시공이 편리한 장점이 있다.

Table 3.

Window Components and Application Point

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2.2.2 시스템창호 시공

창호 시공법에 따른 기밀‧차음 성능 차이를 비교하기 위해, Figure 2와 같이 케이스 T/S-A는 기밀테이프를 적용한 기밀시공법, 케이스 T/S-B는 실리콘으로 마감한 일반시공법을 적용하였다. 유럽에서 창호 시공 시 필수적으로 사용되는 창호용 기밀테이프의 경우 실외용과 실내용으로 구분된다. 실외용 창호 기밀테이프는 낮은 Sd값(등가공기층두께, water vapour diffusion-equivalent air layer thickness)의 투습방수 성능을 가져 구조체 내부의 습기를 외부로 방출시키는 역할을 하며, 빗물 유입을 방지한다. 실내용 창호 기밀테이프는 높은 Sd값의 불투습 성능을 가져 실내의 습기가 구조체 내부로 유입되는 것을 막아 실내측 기밀층을 형성하고, 습기에 대한 하자를 방지하는데 활용된다. 반면, 국내 일반 창호 설치에 통용되고 있는 실란트, 이지씰 등의 외부 노출형 제품은 시공 후 일정 기간 동안에는 기밀성이 유지되나, 시간이 경과함에 따라 수축팽창으로 인한 틈새가 발생하여 결로 및 곰팡이의 원인이 된다(Heo, 2019). 즉, 시공법에 따라 창호 설치 부위의 성능이 상이할 것으로 예측되어, 본 연구에서는 시공방식으로 인한 기밀‧차음성능 차이를 평가하고자 하였다. 이를 구현하기 위해 실험에 사용된 틸트앤슬라이딩(Tilt and Sliding, T/S)창호의 KS F 2292 기반 시험성적서 상 기밀성능은 0 m3/(h·m2)으로 창호 자체의 누기가 없는 것으로 평가되어, 창호 시공 부위, 즉 골조와 창틀 프레임이 만나는 부위의 누기량 값이 기밀성능 측정 결과값에 지배적인 영향력을 가질 것으로 예상된다.

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Figure 2.

Detail of Tilt & Sliding (T/S) window by construction methods.

신축건축물에서 창호 기밀시공법을 수행할 경우, 기밀테이프를 창호와 콘크리트 구조체에 부착하여 완전한 기밀층을 형성하지만, 일반적인 리모델링의 경우 창호 탈거 이외 단열재 및 마감재의 완전 철거가 불가한 현장이 대부분이다. 본 연구 또한 이와 흡사한 경우로, Figure 3에 표현한 절차에 따라 기밀시공 및 일반시공을 수행하였다. 기밀시공의 경우 창호의 내‧외부측 프레임에 창호 기밀테이프를 사전에 부착하고, 창호 설치 부위의 골조와 창호프레임 사이에 연질폼을 충전한 뒤, 실내‧외장재와 창호 사이에 기밀테이프를 부착하여 마감하는 방식으로 시공하였다. 반면, 일반시공법의 경우 창호 기밀테이프 부착 없이 연질폼만 충전하여 실리콘 코킹으로 마무리하는 방식으로 시공하여, 두 시공법에 차이를 두었다.

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Figure 3.

T/S window installation process by construction methods.

2.3. 성능 측정 방법

2.3.1 기밀성능

T/S창호 및 시공 부위의 기밀성능은 블로어도어(Blower door)를 활용한 창‧문 측정 시스템을 통해 창호프레임과 벽 구조체 접합 부위의 누기량 합산 값을 측정하였다. Figure 4와 같이 블로어도어 창‧문 측정 시스템은 창호프레임에 비닐 막과 오리피스 플레이트(Orifice plate)를 부착하고, 해당 창호가 위치한 실의 또 다른 개구부에 블로어도어 측정 팬을 설치하여 감압을 조성한다. 오리피스 플레이트 및 창호의 내‧외부 압력 차를 활용해 누기량이 결과값으로 측정된다. 이때, 실내‧외 압력 차는 150 Pa 이내로 조절하며, 창호 및 오리피스 플레이트의 내‧외부 압력 차는 각각 10 Pa, 3 Pa을 초과하도록 조정해야 한다. 본 실험에서는 시공부위의 기밀성능까지 측정하기 위해 창호프레임 바깥쪽 100 mm 범위로 비닐 막을 고정하였다. 블로어도어 측정법은 일정한 압력 차를 유지하면서 비닐로 덮인 부위의 전체적인 누기량 파악해 비교적 정확한 값을 도출할 수 있다는 장점이 있다.

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Figure 4.

Window airtightness test measurement.

한편, 슬라이딩 창호에 블로어도어 시험을 수행한 결과, 실내‧외 압력차를 200 Pa 이상으로 설정하더라도 창호 및 오리피스 플레이트의 내‧외 압력차가 측정 유효범위로 들어오지 않아 측정이 불가하였다. 이는 슬라이딩 창호 레일의 틈새와 노후화된 하드웨어 등으로 인해 누기량이 계측한계를 넘어 충분한 압력 차를 유지할 수 없기 때문으로 판단된다. 이에 Sliding-A와 Sliding-AW.M 케이스에 해당하는 슬라이딩 창호의 기밀성능을 유추하고자, 창호가 위치한 실에 50 Pa의 감압상태를 유지하였을 때 창호 부위별로 발생되는 침기풍속 값을 기밀성능 대체 값으로 활용하고자 하였다. 이를 위해 오차율이 0.2 ± 0.1 m/s인 Testo 405i 열선풍속계를 사용하여 30초간 평균 풍속을 창호 부위별로 측정하였다. 슬라이딩 창호의 경우, 창호 중첩부 상‧하단 부위와 창호프레임과 창호가 맞닿는 개폐부위의 침기풍속을 측정하였다. 반면, T/S창호의 경우 상기에 명시한 바와 같이 창호 자체의 기밀성능이 0 m3/(h·m2)이므로, 창호프레임 안쪽에서 측정한 모든 부위에서 0 m/s로 측정되었다.

2.3.2 차음성능

창호의 차음성능은 KS F 2235의 전체법을 응용하여, 실내‧외 음압측정을 통한 음압레벨차 값을 사용하였다. 외벽 및 외벽 부재의 차음성능 현장측정방식을 다루는 KS F 2235에는 부재법과 전체법 2가지의 차음성능 측정법이 명시되어있으며, 부재법은 차음부재 자체의 차음성능을, 전체법은 차음부재가 설치된 벽 전체의 차음성능을 측정하는 차이가 있다. 본 연구는 차음부재에 해당하는 창호와 함께 구조체 접합 부위의 성능을 포함해 비교하여야 하므로, Figure 5와 같이 전체법을 모방하여 실험을 구성하였다. 일정한 실외소음 구현을 위해 Solid-Acoustics사의 12면체 무지향성 스피커 SA-355SN를 Pro-main 사의 MP 50B 앰프에 연결하여 화이트노이즈를 발생시켰으며, 실외 평균 음압이 80 dB 이상이 되도록 유지하였다. 실내‧외 음압 측정에 활용되는 마이크로폰은 1/3옥타브 분석이 가능한 TES사의 1358C를 사용하였다. 실외 측 음압 측정은 한정적인 베란다 크기로 인해 마이크로폰과 스피커 간 거리를 2 m, 마이크로폰과 창호 간 거리를 1.2 m로 설정하였으며, 실내 측 음압은 마이크로폰과 창호 간 거리를 2 m로 설정하여 측정하였다. 실내‧외 마이크로폰의 높이는 모두 바닥면에서부터 1.5 m에서 측정하였으며, 측정시간은 1분 30초 간 수행하여 1/3옥타브 주파수별 평균 음압을 기록하였다. 측정된 데이터를 기반으로 수식 ‘D = Lout-Lin’를 활용해 주파수별 음압레벨차 D를 산출하였다. 여기서, D는 음압레벨차, Lout은 실외 음압레벨, Lin 실내 음압레벨을 의미한다.

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Figure 5.

Sound insulation performance test environment photos and diagrams.

3. 측정 결과

3.1. 슬라이딩 창호 기밀 부자재 적용 여부에 따른 비교(Sliding-A ↔ Sliding-AW.M)

기존 슬라이딩 창호의 기밀 부자재 적용 여부에 따라 기밀성능과 차음성능을 측정하고 그 결과를 Figure 6에 나타내었다. Sliding-A와 Sliding-AW.M의 창호 전체 침기 평균 풍속은 각각 0.45 m/s, 0.08 m/s로, 기밀 부자재 설치를 통해 약 82%의 기밀성능이 향상됨을 확인하였다. 이때, 슬라이딩 창호의 중첩부위 노후화로 인해 해당 부위에서 가장 많은 침기량이 발생되었으며, 창호 기밀 부자재를 부착한 후 모든 창호 부위에서의 침기량이 0.08 ~ 0.09 m/s로 유사해짐을 확인할 수 있다. Sliding-A의 창호 중첩부 상‧하단부위의 기존 침기풍속은 0.77 m/s로 측정되었으나, Sliding-AW.M의 풍지판을 투과하는 침기풍속은 0.09 m/s로 측정되어 89%의 침기 저감률을 보였다. Sliding-A의 창호 프레임과 창호가 맞닿는 개폐부위의 경우 침기풍속이 0.14 m/s였으나, Sliding-AW.M의 모헤어와 투명 우레탄 문풍지 부착 후 침기풍속은 0.08 m/s로, 46%의 기밀성능향상이 달성되었다.

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Figure 6.

Comparison of wind speed measurement and sound insulation performance test results according to the application or airtight materials (Sliding-A ↔ Sliding-AW.M).

기밀 부자재 적용으로 가장 높은 성능향상률을 보인 주파수 대역은 1.6 kHz의 중‧고주파로, 해당 주파수의 Sliding-A는 29.8 dB, Sliding-AW.M은 33.4 dB로 3.6 dB의 성능이 향상됨을 확인하였다. 이를 에너지 단위로 변환하면, 0.002 W 차에 해당하는 값이다. 250 Hz, 2 kHz를 제외한 모든 주파수 대역에서 Sliding-AW.M의 차음성능은 Sliding-A보다 높게 측정되었다. 측정된 200 Hz ~ 3.15 kHz 별 음압레벨차의 평균은 1.8 dB로, 기밀 부자재 설치가 차음성능 향상에 효과적임을 확인하였다.

3.2. 창호 종류에 따른 성능 비교(Sliding-A ↔ T/S-A)

Figure 7에서 창호 종류에 따른 기밀성능과 차음성능 변화를 확인할 수 있으며, T/S창호가 슬라이딩 창호 대비 기밀‧차음성능 모두 우수한 것으로 나타났다. Sliding-A의 평균 침기풍속은 0.45 m/s이나, T/S창호의 경우 평균 침기풍속이 0.00 m/s로 창호 내부에서의 공기 유입이 거의 없는 것을 확인하였다.

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Figure 7.

Comparison of wind speed measurement and sound insulation performance test results according to window type (Sliding-A ↔ T/S-A).

차음성능의 차이가 가장 뚜렷한 주파수는 1.6 kHz의 중‧고주파이며, 해당 주파수에서 T/S-A와 Sliding-A 각각의 차음성능은 39.8 dB, 29.8 dB로 10 dB의 성능이 향상됨을 확인하였다. 이를 에너지 단위로 변환하면 0.01 W 차에 해당하는 값이다. 13개의 주파수 측정값 중 250 Hz, 315 Hz, 400 Hz, 3.15 kHz의 4개 주파수 대역을 제외한 나머지 주파수 대역에서 T/S-A의 차음성능이 Sliding-A보다 높게 측정되었다. 측정된 200 Hz ~ 3.15 kHz 별 음압레벨차의 평균은 2.2 dB로 확인되었다.

3.3. 시스템 창호 시공법에 따른 성능 비교(T/S-A ↔ T/S-B)

기밀시공을 적용한 T/S-A는 일반시공을 적용한 T/S-B에 비하여 창호 기밀‧차음성능 모두 높은 성능을 보였으며, 이에 대한 결과는 Figure 8에서 확인할 수 있다. T/S-A와 T/S-B의 창호 기밀성능 측정값은 각각 0.01 m3/(h·m), 0.63 m3/(h·m)로, 기밀시공이 일반시공 대비 98% 적은 누기량값을 가졌다.

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Figure 8.

Comparison of wind speed measurement and sound insulation performance test results according to Tilt&Sliding window construction methods (T/S-A ↔ T/S-B).

T/S-A와 T/S-B의 차음성능 측정 결과 1 kHz 대역에서 가장 큰 차이를 보였으며, 1 kHz에서 차음성능은 각각 35.5 dB, 30.7 dB로 4.8 dB의 최대 차음성능 차이를 보였다. 이를 에너지 단위로 변환하면, 0.003 W 차에 해당하는 값이다. 13개의 주파수 측정값 중 200 Hz, 400 Hz, 500 Hz 4개의 비교적 저주파 대역을 제외하고, T/S-A는 T/S-B 대비 높은 차음성능을 가지는 것으로 판단되었다. 측정된 200 Hz ~ 3.15 kHz 별 음압레벨차의 평균은 0.7 dB로, 3가지 분석 목표 중 가장 적은 차이 값을 가짐을 확인하였다.

4. 결 론

도시화 및 산업화로 인한 실외 소음원의 증가로, 실내로 유입되는 소음으로 인한 재실 불쾌적성이 커지는 추세이다. 창호의 기밀성능이 차음성능과 직접적인 상관관계가 있음이 평가되고 있지만, 아직까지 국내에서는 창호의 구성 및 기밀 부자재 적용에 한정되어 수행된 경향이 있다. 이에 본 연구에서는 창호의 특징 및 시공법에 따른 기밀‧차음성능 평가를 위해 ① 슬라이딩 창호 기밀 부자재 적용 여부에 따른 비교, ② 창호 종류에 따른 성능 비교, ③ 창호 시공법에 따른 성능 비교 총 3가지 목표별 분석을 수행하였다.

슬라이딩 창호 기밀 부자재 적용 여부에 따른 침기풍속 측정 결과, 기밀 부자재 부착 시 기밀성능은 82% 향상되었으며, 차음성능은 1.6 kHz에서 최대 12%, 전체주파수 평균 1.8 dB 향상됨을 확인하였다. 창호 종류에 따른 성능 측정 결과, Sliding-A의 창호 자체 침기풍속이 0.45 m/s로 측정된 반면, T/S-A는 0 m/s로 측정되어 창호 자체의 기밀성능 차이가 큰 것을 확인할 수 있었다. 차음성능 또한 Sliding-A 대비 T/S-A가 1.6 kHz 주파수에서 최대 34%의 성능이 향상되었으며, 전체주파수 평균 2.2 dB 향상된 것으로 측정되었다. 창호 시공법에 따른 성능 비교 결과, T/S-B 대비 T/S-A의 기밀성능이 98% 적게 측정되었다. 차음성능 또한 T/S-A가 T/S-B보다 높게 측정되었으며, 1 kHz 주파수 대역에서 16%의 최대 차음성능 차이를 기록하였고, 주파수 전체 평균 0.7 dB의 차음성능 향상이 확인되었다.

결론적으로, 3가지 분석 목표별 결과에서 공통적으로 창호의 기밀성능과 차음성능의 증감 여부가 일치함을 확인하였다. 특히, 노후된 슬라이딩 창호에 기밀 부자재를 설치하는 경우보다 시스템창호를 설치하는 것이 창호 자체의 기밀성능 확보에 이점이 있으며, 주파수 전체 평균 0.4 dB의 차음성능이 향상됨을 확인하였고, 추가적으로 유지관리‧에너지 저감의 장점이 있다. 그러나, 비용적인 측면에서 차이가 크므로 재실자의 종합적 고려를 통한 선정이 필요하다.

Acknowledgements

본 연구는 국토교통부/국토교통과학기술진흥원의 지원으로 수행되었음(과제번호 RS-2022-00144050).

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