[공감신문] 박진종 기자=층간소음 해결을 위해 국회와 정부를 비롯해 각 건설사에서 많은 노력이 이뤄지고 있다.

특히 국토교통부는 올해 7월부터 층간소음 저감 성능을 공동주택 시공 후 평가하는, 사후 인정제도를 통해 바닥충격음을 보다 현실적으로 관리한다는 계획이다.

그러나 사후 인정제도의 도입이 층간소음을 줄이는데 다소 도움이 될 수는 있지만, 근본적인 원인을 제거할 수 없다는 주장이 제기된다.

한양대학교 건축공학부 전진용 교수는 공진층을 제거해야만 층간소음의 주요 원인(약 70%)으로 꼽히는 중량충격음(뛰거나 걷는 소리)을 관리할 수 있다고 강조하고 있다.

공감신문은 10일 한양대학교에서 전 교수를 만나 층간소음 해결을 위한 보다 구체적인 이야기를 들었다. 

전 교수는 “아파트 바닥구조에서 중량충격음에 취약한 공진층이 생기는 이유는 경량충격음과 '열관류율' 기준 때문이다. 이를 위해 경량충격음에 대해 완충재의 기능을 하는 스티로폼을 사용하고, 그 스티로폼이 공진층을 만드는 것이다. 이 공진층이 중량충격음을 아래층에 더 크게 들리게 하는 스피커 역할을 한다”라고 설명했다.

이어 “현재 법적 기준인 층간단열은 결국에는 열 손실 때문인데, 공진층을 제거해도 건물 전체적으로 열 손실을 막을 수 있는 방법은 존재한다. 현재 방식을 외단열로 변경하면 된다”라고 설명했다.

다음은 전 교수와의 일문일답이다.

Q. 반갑다. 새해 인사와 간략한 소개 부탁드린다.

새해에는 코로나19의 위협으로 부터 걱정 없는 한 해가 되시기를 바란다.

저는 건축 음향을 연구하고 있다. 가장 많이 연구한 부분이 건축물 내부에서의 음향 환경이다.

특히 층간소음 등 바닥충격에 대한 연구와 공연장의 실내음향 설계를 진행했다. 다음으로는 실내외 음향 환경을 설계하는 사운드스케이프(soundscape)도 중점적으로 연구했다. 

최근에는 소리를 의료 쪽에 적용해서 진단하고 치료하는 의료 융합 연구도 진행하고 있다.

또 저는 미국 음향학회 펠로우(석학회원, fellow)이기도 하다. 

Q. 층간소음이 이웃 간 갈등을 넘어 사회적 문제로 커졌다는 지적이 제기된다. 층간소음 문제의 핵심이 무엇이라고 생각하는지 궁금하다.

소음은 내가 원하지 않는 소리로 정의된다. 소음의 기준은 사람마다 다르고, 같은 사람이도 상황에 따라 또 다르게 느낀다. 그래서 어떤 소음이냐가 중요하다.

층간소음의 근본적인 문제는 주거생활을 하는 공동주택에서 사회적 문제로 이어지게 하는 요인이 잔존하고 있다는 것이다.

물론, 정부에서는 일정 기준을 설정하고 규제하고 있다. 하지만 그 기준을 국민들이 쉽게 이해할 수 있는 것도 아니고, 모두 만족할 수 있지도 않다. 이런 상황에서 기준을 상향하고, 규제를 강화한다고 해도 문제를 근본적으로 해결할 수 없다.

앞서 설명했듯이 소음은 주관적인 것이라, 정량화된 기준을 통해 관리하기는 불가능하다.

Q. 층간소음 문제 중 가장 큰 비중을 차지하는 중량 충격음(걷거나 뛰는 소리) 해결을 위해 공진층 제거를 주장하셨다. 자세한 설명 부탁드린다.

현재 우리나라 아파트는 표준 바닥구조 형태로, 철근콘크리트 구조체와 온돌층 사이에 단열층이 들어간다.

이 같은 구조는 열관류율(열전달 능력을 측정하는 단위)과 경량충격음을 제어하는 효과는 있지만, 구체 내부에 스티로폼 같은 밀도가 매우 낮은 재료가 들어가 있어서 공기층이 형성된다. 바닥구조가 온돌층과 구체 슬라브 등 상하 2개층으로 분리된 상태가 된다.

이 경우, 상부층 표면에 중량의 충격이 가해지면 중공층에서 공진이 일어나서 중량충격음이 증폭된다. 공진층이 중량충격음을 아래층에 더 크게 들리게 하는 스피커 역할을 하는 것이다.

중량충격음에 취약한 공진층이 생기는 이유는 자기 세대의 열을 관리하고 온돌에 의한 난방열을 상부로 유도하는 열관류율 기준 때문이다. 열 관리를 위해 스티로폼을 사용하고, 그 스티로폼이 공진층을 만드는 것이다. 

현재 법적 기준인 층간단열은 결국에는 열 손실 때문에 쓰이는 것인데, 공진층을 제거해도 열 손실을 막을 수 있는 방법은 존재한다. 외단열로 변경하면 된다.

세계에서 우리나라만 층간단열을 하고 있다. 온돌 난방 문화이기 때문이다. 외단열을 통해서도 건축물이 전체적으로 외부 열온 변화에 따라 저항성을 갖게 하고 오히려 거주자에게는 더 쾌적한 열온 상태를 유지하게 하며, 충분히 효율적인 에너지 관리가 가능하다.

공진층을 형성하는 바닥구조에 스티로폼을 제거하고 외단열을 할 경우에는 건물 전체에 이불을 덮는 것처럼 보온효과를 줄 수도 있고, 오히려 현재 구조체 단면 상황에서 열교 현상에 의한 손실을 줄이고 중량충격음 관리도 가능하다.  

Q. 바닥충격음에 대한 기준은 우리나라만 강제적으로 규정하고 있다. 이에 대한 의견도 궁금하다.

충격음 측정법과 기준은 유럽에서 여성들의 하이힐로 바닥이 타격되는 경량의 표면 충격음을 기준으로 만들어졌다. 

이후 성인의 보행이나 아이들이 뛰거나 뛰어 내리는 상황 등 중량물 낙하에 대한 바닥충격음 측정을 위해 타이어나 고무공을 활용한 중량충격음 측정법도 신설됐다. 

경량충격음이 먼저 ISO(국제표준화기구)에 제정됐고, 최근 임팩볼(고무공)에 의한 중량충격음 측정법도 ISO에 추가됐다.

그러나 이것은 측정법이고 기준은 각 나라마다 권고치가 있을 뿐이다. 우리나라만 건물 준공에 대한 강제규정으로 정하고 있다.

현재 우리나라의 상황은 경량과 중량충격음에 대한 등급이 각각 4등급으로 나눠져 있다. 하지만 건설업체들의 목표는 결국 최저 등급인 4등급 만족이다. 

또한 공진층과 같은 구조적인 문제점이 잔존하고 있기 때문에 중량충격음에 대한 저감 기술 개발이 매우 제한된다. 

이 같은 강제 규정은 바닥충격음 등급을 최상급으로 끌어올리려는 노력을 하지 않도록 한다.

주관적으로 느끼게 되는 소음을 강제로 규정하는 발상 자체가 잘못됐다고 생각한다. 

또한, 우리나라의 층간소음의 문제는 법으로 기준을 세우면 뭐든지 된다는 사고가 부른 인재라고 생각한다. 

해외 사례처럼 자세한 등급 기준을 제시하면서도 1등급 이상으로 품질을 확보해 제공하거나, 층간소음에 예민하지 않은 사람에게는 여건에 맞는 공동주택에 살 수 있는 권한을 부여하는 게 바람직하다.

에너지 관리 차원의 열적 기준인 열관류율 때문에 발생한 공진층이 존재하는 한, 중량충격음을 제어할 수 있는 기술이 매우 제한된다. 앞으로도 해결점을 찾지 못하게 되는 것이다.

공진층이 제거되고 이 부분에 10mm 정도의 제진층을 설치하면 전체적으로 2개 층이 하나로 결합되면서 바닥 슬라브의 강성이 높아진다.

또한 상하층이 서로 구속된 댐핑 소재(제진층)의 휨 진동 흡수에 의해 중량충격음이 소실되는 CLD(CLD, Constrained Layer Damping) 구조 효과로, 중량충격음을 제어할 수 있다.

Q. 지난해 12월 29일 열린 국회 층간소음 개선 정책토론회를 통해 국토교통부에서는 바닥충격음 기준을 사전 인정제도에서 사후 인증제도로 올해 7월 22일부터 변경하겠다고 밝혔다. 이 같은 방안을 어떻게 바라보는지 궁금하다.

층간소음 관리기준이 법적으로 정해진 이후 이 십년 가까이 흘렀지만 층간소음 민원은 갈수록 증가하는 추세다. 사실 이 민원의 현장에서 핵심적인 역할을 하는 국토부와 건설사는 문제 해결 측면에 동참하지 않았다고 생각한다.

이제 사후 인증제도를 통해 건물이 소음기준에 적합하도록, 그리고 더 나은 시공을 위해 설계부터 개선하는 노력이 있을 것으로 기대한다.

그러나 기존 공동주택에도 영향을 미치지 않을까 걱정이 된다. 성능이 기준에 미치지 못한다는 사실이 드러났을 때에 해당 세대뿐만 아니라 전체 단지로 확인 측정과 보완 시공 내지는 보상을 요구하는 초유의 사태가 일어날 수도 있다.

Q. 환경부의 층간소음 기준과 국토부의 바닥충격음 기준이 다른 점이 문제로 꼽힌다는 의견도 존재한다. 이 같은 의견을 어떻게 생각하는지 궁금하다.

사실 국토부의 바닥충격음 기준은 공동주택 바닥 구조체의 충격음 성능 기준으로, 충격원으로서 표준 바닥충격원인 태핑머신과 뱅머신으로 구성돼 있다. 

이 성능 기준은 실제로 공동주택이 건설되고 슬라브에 중량이나 경량의 충격이 발생했을 때의 상황들을 4개의 등급으로 나눠 특정한 주파수 대역만을 고려해 기준 범위를 정한 것이다.

반면에 환경부의 측정기준은 현장에서 발생하는 생활소음을 대상으로 평균과 최대 소음레벨을 정한 것이기 때문에 실제 발생소음 레벨은 바닥 구조체의 성능 기준보다 낮을 수밖에 없다. 

그래서 기본적으로 들리는 음향레벨을 무작정 낮출 수 없고, 배경 소음 레벨이 매우 낮은 곳에서는 작은 소리도 소음으로 인식되므로, 층간소음 민원에 비해 층간소음으로 인정되는 비율이 낮은 것이다.

이에 따라 생활소음에 대한 관리치를 좀 더 강화하자는 의견이 나오고 있다.

Q. 마지막으로 하시고 싶은 말은?

지금 저희는 두 마리 토끼를 쫓고 있다. 중량이냐 경량이냐. 에너지냐 층간소음이냐.

먼저 중량과 경량충격음을 동시에 만족하려 하지 않고, 가장 문제가 되는 중량충격음 저감을 목표로 표준충격원으로 임팩트 볼 만을 사용하는 기준으로 정하고, 경량충격음 기준을 없애야 한다.

그리고 열관류율 기준을 건물의 외부로 제한하고 중량 충격에 의한 공진을 발생시키고 있는 층간의 단열층을 없애 층간소음을 관리해야 한다.

대담·질의 = 박진종 기자

전진용 교수 프로필

- 한양대학교 건축공학부/디지털의료융합학과 교수
- 한양대학교 바이브로어쿠스틱 메디컬랩 교책센터장
- 한양공대 건축공학과 졸업, 호주 시드니대 석사/박사
- 미국음향학회(Acoustical Society of America) 펠로우