바닥완충재 소재별 성능예측 모델 개발을 위한 동특성 인자 실험 및 관계분석

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확장요약문

최근 바닥충격음 사후확인제 도입과 고무공 중량충격원 적용으로 저주파 중량충격음에 대한 성능 요구가 높아지고 있다. 한편 인정시험의 비용과 대기 기간이 꾸준히 늘어 제품 개발 과정의 의사결정이 지연되고 있다. 완충재 개발 단계에서는 동탄성계수가 실제 바닥충격음 성능과 가장 연관성이 높은 지표로 알려져 있으나, 이것만으로 사전에 성능을 판단하기에는 여전히 제약이 많다.

본 연구는 바닥완충재의 중량충격음 성능을 사전에 예측하기 위해, 표준시험 조건을 모사한 실험실 간이 진동시험을 설계하고 이로부터 얻은 동특성 인자와 건식 간이 성능시험 결과의 관계를 분석하여 성능을 설명하는 핵심 인자를 규명한다. 매트형과 점지지형 완충재를 대상으로 고무공 가진 진동전달 시험을 수행해 동특성 인자를 산정하고, 단자유도 방진 모델로 해석해 건식 간이 성능시험 결과와 비교하였다. 그 결과 중량충격음 평가값은 대부분 저주파 대역에서 결정되어 고주파 대역의 진동저감 효과는 거의 반영되지 않았다. 저주파 진동저감량과 강성 기반 인자가 성능과 가장 밀접하였던 반면 감쇠비 단독 지표나 공인시험기관의 동탄성계수는 연관성이 낮았으며, 매트형과 점지지형은 서로 다른 거동 특성을 나타냈다.

이러한 결과를 바탕으로 바닥완충재에 적용되는 다양한 소재와 디자인형식에 대해 예측할 수 있는 모델을 제시하여 향후 향상된 바닥완충재 개발을 위해 소재별로 예측할 수 있는 모델 개발에 기초자료로 사용될 수 있으며 인정 시험 비용 절감과 기간의 단축도 가능한 것으로 기대된다.