폴리머계 단일 및 이중구조 방음패널의 차음특성 비교분석

The aim of the present study is to compare sound performance depending on thickness, materials, and structure of polymer soundproof panels consisting of PC, PMMA, HDPE, and PP, respectively. As a result of comparing sound transmission loss (STL) of single layer panel made of four types of polymer, the better sound transmission loss was obtained in order of PC, PMMA, HDPE, and PP, which was obviously followed mass law. 8 mm of single panel showed 5~6 dB(A) greater STL than that of 4 mm panels and lower frequency for coincidence effect so that STL of 8 mm panels decreased around 4,000~5,000 Hz, indicating less STL of 4 mm panels than those of 8 mm. When it comes to structure, 4 mm panels with air layer appeared similar value of STL with 8 mm single panels under 300 Hz. In range of high frequency above 2,000 Hz, 4 mm panels with air layer performed better than 8 mm of single layer panel while resonance effects were observed at 500~630 Hz. It was found that these results could be practically utilized as fundamental data for noise barriers design considering the change to each condition. 본 연구에서는 PC, PMMA, HDPE, PP를 소재로 한 방음패널의 두께와 구조적 특성, 소재가 차음성능에 미치는 영향을 알아보았다. 각 소재로 구성된 단일 패널의 음향투과손실을 비교한 결과, PC, PMMA, HDPE, PP 순으로 음향투과손실이 높게 나타났으며, 질량법칙에 따르는 결과임을 확인하였다. 단일패널의 두께에 따른 투과손실을 비교해보면, 4 mm 단일패널에 비해 8 mm 두께의 투과손실이 약 5~6 dB(A) 크게 측정되었다. 또한 두께가 2배가 됨에 따라 일치효과 주파수가 낮아져 4,000~5,000 Hz에서 투과손실이 감소하는 영역이 발생하였으며, 4 mm 단일패널보다 투과손실이 작았다. 두 개의 4 mm 패널 사이에 공기층을 두어 이중으로 구성한 실험체를 대상으로 한 투과손실 실험 결과, 300 Hz 이하의 주파수에서는 동일한 두께인 8 mm의 단일패널과 효과가 비슷하였으며, 2,000 Hz 이상의 고주파수 대역에서 8 mm 단일패널에 비해 효과가 매우 뛰어났다. 반면 공명(resonance) 주파수와 인접한 500~630 Hz 대역에서 투과손실이 낮아지는 것을 알 수 있었다.