KR101644876B1 - 건식벽체용 금속 스터드 및 그 제조 방법 - Google Patents

건식벽체용 금속 스터드 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이는 동일한 면적을 가지는 제1플레이트와 제2플레이트를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트와 제2플레이트를 동시에 롤포밍하여 상기 스터드를 제조하여, 상기 스터드 전체 면적에 걸쳐 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이에 음파가 반사 굴절되는 경계면이 포함되도록 형성한다. 이에 따라 차음성능이 크게 향상될 수 있으면서 제조가 용이한 새로운 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

건식벽체용 금속 스터드 및 그 제조 방법{STEEL STUD FOR DRYWALL AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}
본 발명은 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 얇은 금속판을 2겹으로 적층하고 적층된 2겹의 금속판에 대해 동시에 롤포밍 처리함으로써 2겹판 구조를 가지는 스터드를 제공하여, 차음성능이 크게 향상될 수 있으며 제조가 용이한 새로운 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건식벽체(drywall)는 콘크리트, 벽돌, 블록 등으로 구성하는 습식벽에 대한 반대 개념으로서, 시멘트 몰탈의 사용 없이 철물과 판재를 이용하여 구성하는 벽체를 지칭한다. 건식벽체는 예컨대 런너(runner), 스터드(stud), 석고보드와 같은 판재, 및 단열과 차음을 위한 유리면이나 암면 등과 같은 재료를 조립하는 방식으로 이루어지기 때문에 시공이 간편하고, 계절에 관계없이 시공 가능하며, 재시공이 간편하고, 조립 후 현장으로 운반이 가능하며, 공사기간이 단축되는 등의 다양한 장점을 제공한다.
특히 스터드는 주로 철판(steel plate)과 같은 금속판을 다단계 롤포밍하여 형성하는데, 단면 형태에 따라 다양한 형상이 있다. 도 1a는 일반적으로 건식벽체에 사용되는 스터드의 종류를 예시하고, 도 1b는 스터드의 제조 방법인 롤포밍 과정을 개략적으로 예시하는 도면이다. 도 1a를 참조하면, 도 1a의 (a)는 C형 스터드를 예시하고, 도 1a의 (b)는 CH형 스터드를 예시하고, 도 1a의 (c)는 I형 스터드를 예시하며, 한편 도 1a의 (d)는 E형 스터드를 예시한다. 도 1b를 참조하면, C형 스터드를 제조하기 위한 롤포밍 프로세스(100)가 예시된다. 도시된 예에서, 철판(S)이 5개의 롤 프레스(110, 120, 130, 140, 150)를 차례로 연속으로 통과하면서, 각 롤 프레스에 의해 모양이 형성되어, S1, S2, S3, S4로 점차 모양이 달라지게 되고, 최종 제품인 C형 스터드(S5)로 형성된다. 비록 도시된 예에서는 C형 스터드의 제조 과정을 보여주고 있으나, 롤 프레스의 형상에 따라 다양한 형태의 스터드를 형성할 수 있음은 자명하다.
그런데 건식벽체는 조립식이기 때문에 단열, 차음, 내화에 대하여 특별히 고려하여야만 하는 문제가 있다. 이를 위해, 판재 이외에 유리면, 암면, 발포재 등과 같은 특수한 재료를 추가로 이용하여 단열과 내화성을 강화한다. 하지만, 건식벽체의 구조 상 스틸 스터드를 통해 전달되는 소음 부분이 크기 때문에, 이를 해소하기 위해 종래 스터드 차음 구조가 다양하게 제안되고 있다.
예를 들어, 국내 등록특허 제10-0404431호 (2003년 11월 12일 공고)에는 스터드의 중심부에 별도의 단열방음재를 파지하여 고정하는 부분을 압인 성형한 C형 스터드를 개시한다. 이런 구조는 스터드 중심부에 별도의 단열방음재를 설치하기 용이하도록 하는 구조이지만, 스터드 자체를 통해 전달되는 소음이 차단되기 어렵다는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 종래 스터드의 구조를 변형함으로써 스터드 자체가 차음성능을 가지도록 하는 다양한 제안이 있어 왔다. 예컨대 국내 등록특허 제10-1089315호 (2011년 12월 02일 공고)에는 석고보드가 결합되는 양 플랜지를 서로 연결하는 웹 부분을 상하 또는 좌우 방향으로 다수 절곡 형성한 구조의 스틸 스터드가 개시된다. 하지만, 이러한 구조의 스터드를 제조하기 위해서는 일반적인 롤포밍보다 더 많은 단계의 롤 프레스 형상이 필요하며, 롤포밍 프로세스의 시간이 오래 걸리고, 결국 제조 비용이 상승하는 문제가 있다. 다른 예로서 국내 등록특허 제10-0890912호 (2009년 04월 02일 공고)에는 진동 및 소음을 저감시키기 위해, 스터드의 웹 부위에 절개홀이 형성된 만곡부를 형성하고, 만곡부에 스터드 폭 방향으로 주름부를 형성시킨 구조의 스터드를 개시한다. 하지만, 이러한 구조의 스터드를 제조하기 위해서는 만곡부를 롤포밍으로 형성할 때 롤 포밍 시간이 오래걸릴 뿐만 아니라, 스터드 폭 방향으로 주름부를 형성하기 위한 특수 공정이 더 필요하므로, 제조 비용이 증가한다는 문제가 있다.
그러므로 건식벽체용 스터드에 있어서 제조 비용을 낮추면서도 소음을 차단할 수 있는 스터드에 대한 요구는 여전히 존재한다.
대한민국 등록특허 제10-0404431호 (2003년 11월 12일 공고) 대한민국 등록특허 제10-1089315호 (2011년 12월 02일 공고) 대한민국 등록특허 제10-0890912호 (2009년 04월 02일 공고)
본 발명자는 건식벽체용 스터드의 차음 구조에 있어서, 종래의 차음 구조를 위해 스터드의 구조를 복잡하게 구성한 기존 기술들은 롤포밍 프로세스에 기초한 스터드 제조 비용이 증가한다는 문제에 봉착하였음을 인식하였다. 보다 저렴한 제품에 대한 요구에 부응하기 위해서, 구조를 단순화하여 종래의 제조 방식인 롤포밍으로 쉽게 제조할 수 있도록 하면서 동시에 소음이 차단될 수 있는 경계면이 포함되는 구조가 요구된다. 이러한 요구를 해결하기 위해 다양한 차음 구조를 연구하던 본 발명자는, 두께가 얇은 동일한 크기의 금속판을 2장 적층하고, 적층된 2겹의 금속판을 롤포밍 프로세스에 의해 스터드를 형성하면, 기존 롤포밍 프로세스에 의해 용이하게 제조 가능하면서도 스터드 전체에 걸쳐 음파가 반사 굴절되는 경계면이 생성되므로 차음 효과를 높일 수 있다는 점을 깨달았다.
이에 본 발명은 기존 건식벽체용 스터드 차음 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 특히 얇은 금속판을 2겹으로 적층하고 적층된 2겹의 금속판에 대해 동시에 롤포밍 처리함으로써 2겹판 구조를 가지는 스터드를 제공하여, 차음성능이 크게 향상될 수 있으면서 제조가 용이한 새로운 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 2겹 구조의 건식벽체용 스터드 중 특히 석고보드와 같은 판재가 부착되는 플랜지에 요철 구조를 형성함으로써, 판재와 스터드의 플랜지가 결합된 부위에 음파가 반사 및 굴절되도록 하는 공간이 더 형성되도록 하여, 차음성능이 크게 향상될 수 있도록 하며 제조가 용이한 새로운 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더 나아가 본 발명은 2겹 구조의 건식벽체용 스터드 중 특히 석고보드와 같은 판재가 부착되는 플랜지 중 외측 스터드판에 요철 구조를 형성하고 내측 스터드판은 평판처리함으로써, 판재와 스터드의 플랜지가 결합된 부위 뿐만 아니라, 플랜지를 이루는 2겹의 스터드 판재 사이에도 음파가 반사 및 굴절되도록 하는 공간이 더 형성되도록 하여, 차음성능이 크게 향상될 수 있도록 하며 제조가 용이한 새로운 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적은 본 발명에 따라 제공되는 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 일 양상에 따른 건식벽체용 스터드는 동일한 면적을 가지는 제1플레이트와 제2플레이트를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트와 제2플레이트를 동시에 롤포밍하여 형성됨으로써, 상기 스터드 전체 면적에 걸쳐 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이에 음파가 반사 굴절되는 경계면이 포함된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 동일한 두께를 가질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 중 상기 스터드의 외측면을 형성하는 플레이트의 두께가 상기 스터드의 내측면을 형성하는 플레이트의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 스터드는 판재가 결합되는 제1플랜지 및 제2플랜지와 상기 제1플랜지와 제2플랜지를 연결하는 웹을 구비하며, 상기 제1플랜지, 제2플랜지, 및 상기 웹 중 적어도 하나에 요철부가 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 요철부는 상기 제1플랜지, 제2플랜지, 및 상기 웹을 구성하는 상기 제1플레이트 및 제2플레이트 중 적어도 하나에 요철부가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 건식벽체용 스터드 제조 방법은, 동일한 면적을 가지는 제1플레이트와 제2플레이트를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트와 제2플레이트를 동시에 롤포밍하여 상기 스터드를 제조하여, 상기 스터드 전체 면적에 걸쳐 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이에 음파가 반사 굴절되는 경계면이 포함되도록 형성한다.
본 발명에 따르면, 특히 얇은 금속판을 2겹으로 적층하고 적층된 2겹의 금속판에 대해 동시에 롤포밍 처리함으로써 2겹판 구조를 가지는 스터드를 제공하여, 스터드 전체에 걸쳐 음파가 반사 굴절되는 경계면이 형성되도록 함으로써, 차음성능이 크게 향상될 수 있으면서 제조가 용이한 새로운 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
나아가 본 발명은 2겹 구조의 건식벽체용 스터드 중 특히 석고보드와 같은 판재가 부착되는 플랜지에 요철 구조를 형성함으로써, 스터드 전체에 걸쳐 음파가 반사 굴절되는 경계면이 형성되고 또한 판재와 스터드의 플랜지가 결합된 부위에 음파가 반사 및 굴절되도록 하는 공간이 더 형성되도록 하여, 차음성능이 크게 향상될 수 있도록 하며 제조가 용이한 새로운 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
더 나아가 본 발명은 2겹 구조의 건식벽체용 스터드 중 특히 석고보드와 같은 판재가 부착되는 플랜지 중 외측 스터드판에 요철 구조를 형성하고 내측 스터드판은 평판처리함으로써, 스터드 전체에 걸쳐 음파가 반사 굴절되는 경계면이 형성되고, 판재와 스터드의 플랜지가 결합된 부위 뿐만 아니라 플랜지를 이루는 2겹의 스터드 판재 사이에도 음파가 반사 및 굴절되도록 하는 공간이 더 형성되도록 하여, 차음성능이 크게 향상될 수 있도록 하며 제조가 용이한 새로운 건식벽체용 스터드 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 건식벽체용 스터드의 종류 및 롤포밍 프로세스를 예시하는 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식벽체용 스터드를 예시하는 개략 사시도.
도 3은 도 2의 실시예에 따른 건식벽체용 스터드를 채용한 건식벽체의 단면을 예시하는 개략 단면도.
도 4는 도 3의 일부를 확대한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식벽체용 스터드와 이를 채용한 건식벽체의 단면을 예시하는 개략 단면도.
도 6은 도 5의 일부를 확대한 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건식벽체용 스터드와 이를 채용한 건식벽체의 단면을 예시하는 개략 단면도.
도 8은 도 7의 일부를 확대한 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 설명한다. 참고로 이하의 기재사항 및 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐 발명의 기술범위를 한정하는 것이 아니다. 다시 말해, 아래에서 설명되는 실시예들은 현장에서 구현할 때 다양한 변형이 가능하며, 이들 변형이 본 발명의 기술사상 내에 있다면 본 발명에 속한다고 해야 할 것인 바, 본 발명의 기술사상은 이하의 설명을 통해 해당 기술 분야의 지식을 가진 자에게 쉽게 이해될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식벽체용 스터드를 예시하는 개략 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건식벽체용 스터드(20)가 예시된다. 도시된 예는 C형 스터드이지만, 본 발명이 C형 스터드에만 국한되는 것은 아니며, 롤포밍 프로세스를 통해 금속 판으로부터 형성되는 스터드라면 그 단면 형상과 관계없이 CH형, E형, I형 등의 다양한 스터드에도 본 발명의 구조가 적용될 수 있음은 자명하다.
도시된 예에서, 스터드(20)는 동일한 면적을 가지는 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 동시에 롤포밍함으로써, 각각 스터드(20)의 제1절곡단(21), 제1플랜지(22), 웹(23), 제2플랜지(24), 및 제2절곡단(25)이 모두 2겹으로 형성된다. 즉, 도 1b에 도시된 롤포밍 프로세스(100)를 적용하는 철판(S)이 기존에 한 장을 사용하였던 것에 비하여, 본 발명에 따르면, 2겹의 플레이트(210, 230)가 적층된 것을 사용한다.
이에 따라, 스터드(20)의 제1절곡단(21)은 제1플레이트(210)에서 유래하는 제1절곡단(211)과 제2플레이트(230)에서 유래하는 제1절곡단(231)의 2겹 구조를 가진다. 마찬가지로 제1플랜지(22)는 제1플레이트(210)에서 유래하는 제1플랜지(212)와 제2플레이트(230)에서 유래하는 제1플랜지(213)의 2겹 구조를 가지며, 웹(23)은 제1플레이트(210)에서 유래하는 웹(213)과 제2플레이트(230)에서 유래하는 웹(233)의 2겹 구조를 가지고, 제2플랜지(24)는 제1플레이트(210)에서 유래하는 제1절곡단(214)과 제2플레이트(230)에서 유래하는 제2플랜지(234)의 2겹 구조를 가지며, 또한 제2절곡단(25)은 제1플레이트(210)에서 유래하는 제1절곡단(215)과 제2플레이트(230)에서 유래하는 제2절곡단(235)의 2겹 구조를 가진다.
이에 따라, 스터드(20)의 전체 면적에 걸쳐 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230) 사이에 즉 제1절곡단(21), 제1플랜지(22), 웹(23), 제2플랜지(24), 및 제2절곡단(25) 모두의 사이에 음파가 반사 굴절되는 경계면이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 2겹의 플레이트(210, 230) 사이에는 별도의 접착제가 필요없이 2겹의 플레이트(210, 230)가 서로 인접하여 접촉된 상태를 유지한다. 스터드(20)의 양 절곡단(21, 25)이 각각 스터드(20)의 폭 방향으로 2개의 플레이트(210, 230)를 상호 고정하며, 스터드(20)의 길이 방향으로는 2개의 플레이트(210, 230)의 접촉 마찰력에 의해 서로 미끄러지지 않고 위치가 고정될 수 있다.
또한, 본 발명에서 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)는 동일한 두께를 가질 수 있다. 예컨대, 두께 0.8t의 규격을 가지는 스터드를 제조할 때 각각 0.4t의 두께를 가진 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 적층하여 2겹 구조의 스터드(20)를 제조할 수 있다.
도시된 예에서, 스터드(20)를 구성하는 제1플레이트(210)는 스터드(20)의 외측면을 구성하고, 제2플레이트(230)는 스터드(20)의 내측면을 구성한다. 이 경우, 외측면을 구성하는 제1플레이트(210)는, 내측면을 구성하는 제2플레이트(230)에 비하여, 롤포밍 프로세스에 의해 플랜지(22, 24)와 웹(23) 사이 및 플랜지(22, 24)와 절곡단(21, 25) 사이에서 절곡될 때 더 많이 변형되어, 폭 방향으로 길이가 줄어드는 경향이 있다.
이런 이유로, 스터드(20)의 외측면을 형성하는 제1플레이트(210)의 두께가 내측면을 형성하는 제2플레이트(230)의 두께가 동일한 경우, 제1플레이트(210)보다 제2플레이트(230)가 더 적게 변형되므로, 예컨대 제1 및 제2절곡단(21, 25)에서 제2플레이트(230)가 제1플레이트(210)보다 더 연장되어 삐져나오려는 경향을 보인다. 이런 경향은 스터드(20) 전체의 구조를 단순하게 함으로써 어느 정도 회피될 수 있으나, 스터드에 요철 구조와 같이 다양한 형상을 포밍하는 경우에는 폭 방향의 길이 차이가 상당한 수준에 이를 수 있다.
일반적으로 더 두꺼운 철판의 경우, 더 얇은 철판에 비하여, 절곡시 폭 방향으로 줄어드는 길이가 더 짧게 되는 경향, 즉 변형률이 작은 경향을 보인다. 따라서, 스터드(20)의 외측면을 형성하는 제1플레이트(210)의 두께가 내측면을 형성하는 제2플레이트(230)의 두께보다 더 두꺼운 것으로 한다면, 스터드에 요철 구조와 같이 다양한 형상을 포밍하는 경우라 할지라도, 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)의 폭 방향의 길이 차이를 없앨 수 있다. 이 경우, 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)의 두께 차이는 최종적으로 제조될 스터드(20)의 형상에 기초하여 경험적으로 결정될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 두께 0.8t의 규격을 가지는 스터드를 제조할 때 각각 0.5t의 두께는 가진 제1플레이트(210)와 0.3t의 두께를 제2플레이트(230)를 적층하여 2겹 구조의 스터드(20)를 제조할 수 있다.
일반적으로 스터드(20)의 제1플랜지(22) 및 제2플랜지(24)는 각각 석고보드와 같은 판재가 나사 또는 볼트 결합에 의해 부착되고, 웹(23)은 제1플랜지(22)와 제2플랜지(24)를 연결하는 부위다. 아래에서 도 3 내지 도 8을 참조하여 더 설명하는 바와 같이, 제1플랜지(22), 제2플랜지(24), 및 웹(23) 중 적어도 하나에 요철부가 형성될 수 있다. 요철부는 음파의 전달 경로를 굴절시킬 수 있으므로 차음 효과를 제공할 수 있다. 또한 제1플랜지(22) 및 제2플랜지(24)에 형성되는 요철부는 부착된 판재와의 사이에 공간부를 형성할 수 있게 함으로써 추가적인 차음 효과를 제공할 수 있다.
나아가 아래에서 도 7 및 도 8을 참조하여 더 설명되는 바와 같이 본 발명에 따라 스터드의 제1플랜지(22), 제2플랜지(24), 및/또는 웹(23)에 형성되는 요철부는 이들을 구성하는 2겹의 플레이트(210, 230) 중 어느 하나에만 형성될 수 있다. 이 경우, 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230) 사이에 공간부가 형성될 수 있어 추가적인 차음 효과를 더 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따라 제공되는 건식벽체용 스터드는 스터드 자체의 구조가 롤포밍 프로세스에 의해 용이하고 저렴하게 제조될 수 있으면서도 차음 효과가 큰 경계면 및 공간부를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
도 3은 도 2의 실시예에 따른 건식벽체용 스터드를 채용한 건식벽체의 단면을 예시하는 개략 단면도이고, 도 4는 도 3의 일부를 확대한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건식벽체용 스터드(20)를 적용한 건식벽체(30)의 단면이 예시된다. 도시된 예에서, 스터드(20)는 도 2에 예시된 실시예와 같은 형태이며, 동일한 면적과 동일한 두께를 가지는 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 동시에 롤포밍함으로써, 각각 스터드(20)의 제1절곡단(21), 제1플랜지(22), 웹(23), 제2플랜지(24), 및 제2절곡단(25)이 모두 2겹으로 형성된다.
다른 방식으로, 비록 도시되지는 않았으나, 스터드(20)는 동일한 면적이지만 서로 다른 두께를 가지는 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 동시에 롤포밍함으로써 제조될 수 있다. 이 경우, 스터드(20)의 외측면을 이루는 제1플레이트(210)의 두께가 내측면을 이루는 제2플레이트(230)의 두께보다 더 큰 것이 바람직하다.
도시된 예에서, 스터드(20)의 제1플랜지(22) 및 제2플랜지(24)에는 각각 석고보드와 같은 판재(31, 33)가 나사 또는 볼트 결합에 의해 부착되고, 웹(23)의 폭에 의해 지지되는 판재(31, 33) 사이의 공간에는 유리면, 암면 또는 발포재 등의 단열 및 내화 재료로 이루어지는 내부재(32)가 배치된다.
이 예에서, 제1플랜지(22)에 부착된 제1판재(31)의 외측에서 발생된 소음은 제1판재(31), 2겹의 제1플랜지(22), 내부재(32)와 2겹의 웹(23), 2겹의 제2플랜지(24), 및 제2판재(33)를 통과한 후 제2판재(33)의 외측으로 방사될 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 스터드(20)는 전체적으로 2겹의 구조를 가지기 때문에, 2겹의 플레이트(210, 230) 사이에는 소음이 반사 및 굴절되는 경계면이 형성된다.
다시 말해서, 제1판재(31)의 외측에서 발생된 소음은, 스터드(20)를 통과할 때, a. 제1플레이트(210)의 제1플랜지(212)와 제2플레이트(230)의 제1플랜지(232) 사이의 경계면을 포함하는 2겹의 제1플랜지(22), b. 제1플레이트(210)의 웹(213)과 제2플레이트(230)의 웹(233)의 경계면을 포함하는 2겹의 웹(23), 및 c. 제1플레이트(210)의 제2플랜지(214)와 제2플레이트(230)의 제2플랜지(234) 사이의 경계면을 포함하는 2겹의 제2플랜지(24)를 통과하여야 한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 스터드(20)는 전체적으로 2겹의 구조를 가지기 때문에, 2겹의 플레이트(210, 230) 사이에는 소음이 반사 및 굴절되는 경계면이 형성된다. 이에 따라 스터드(20)를 통하여 전달되는 소음이 크게 감소될 수 있다.
한편, 도 4에 예시된 바와 같이, 제1플랜지(22), 제2플랜지(24), 및 웹(23)에는 요철부(A, B)가 형성될 수 있는데, 이러한 요철부(A, B)는 롤포밍 프로세스에 의해 쉽게 형성될 수 있으면서, 추가적으로 음파 전달을 굴절시킬 수 있는 구조로서 차음 효과를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따라 제공되는 건식벽체용 스터드는 특히 얇은 금속판을 2겹으로 적층하고 적층된 2겹의 금속판에 대해 동시에 롤포밍 처리함으로써 2겹판 구조를 가지는 스터드를 제공하여, 차음성능이 크게 향상될 수 있으면서 제조가 용이하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식벽체용 스터드와 이를 채용한 건식벽체의 단면을 예시하는 개략 단면도이고, 도 6은 도 5의 일부를 확대한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식벽체용 스터드(40)를 적용한 건식벽체(50)의 단면이 예시된다. 도시된 예에서, 스터드(40)는 도 2에 예시된 실시예에 비하여, 요철부 형태가 상이한 외에는 대체로 유사한 형태이며, 동일한 면적과 동일한 두께를 가지는 제1플레이트(410)와 제2플레이트(430)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(410)와 제2플레이트(430)를 동시에 롤포밍함으로써, 각각 스터드(40)의 제1절곡단(41), 제1플랜지(42), 웹(43), 제2플랜지(44), 및 제2절곡단(45)이 모두 2겹으로 형성된다.
다른 방식으로, 비록 도시되지는 않았으나, 스터드(40)는 동일한 면적이지만 서로 다른 두께를 가지는 제1플레이트(410)와 제2플레이트(430)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(410)와 제2플레이트(430)를 동시에 롤포밍함으로써 제조될 수 있다. 이 경우, 스터드(40)의 외측면을 이루는 제1플레이트(410)의 두께가 내측면을 이루는 제2플레이트(430)의 두께보다 더 큰 것이 바람직하다.
도시된 예에서, 스터드(40)의 제1플랜지(42) 및 제2플랜지(44)에는 각각 석고보드와 같은 판재(31, 33)가 나사 또는 볼트 결합에 의해 부착되고, 웹(43)의 폭에 의해 지지되는 판재(31, 33) 사이의 공간에는 유리면, 암면 또는 발포재 등의 단열 및 내화 재료로 이루어지는 내부재(32)가 배치된다.
이 예에서, 제1플랜지(42)에 부착된 제1판재(31)의 외측에서 발생된 소음은 제1판재(31)를 통과한 후, 2겹의 제1플랜지(42), 내부재(32)와 2겹의 웹(43), 2겹의 제2플랜지(44), 및 제2판재(33)를 통과한 후 제2판재(33)의 외측으로 방사될 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 스터드(40)는 전체적으로 2겹의 구조를 가지기 때문에, 2겹의 플레이트(410, 430) 사이에는 소음이 반사 및 굴절되는 경계면이 형성된다.
나아가, 도시된 예에서 제1플랜지(42) 및 제2플랜지(44), 그리고 웹(43)에는 요철부(C, D)가 형성되어 있다. 특히 제1플랜지(42) 및 제2플랜지(44)에는 전체적으로 소형의 요철부(C)가 다수 형성되어 있어, 부착된 판재(31, 33)와의 사이에 공간부가 형성될 수 있다. 이러한 요철부(C, D)는 롤포밍 프로세스에 의해 쉽게 형성될 수 있으면서, 추가적으로 음파 전달을 굴절시킬 수 있는 구조로서 차음 효과를 제공할 수 있다.
다시 말해서, 제1판재(31)의 외측에서 발생된 소음은 스터드(40)를 통과할 때, a. 스터드(40)의 제1플랜지(42)의 요철부(C)와 제1판재(31) 사이에 형성된 공간부, b. 제1플레이트(410)의 제1플랜지(412)와 제2플레이트(430)의 제1플랜지(432) 사이의 경계면을 포함하는 2겹의 제1플랜지(42), c. 제1플레이트(410)의 웹(413)과 제2플레이트(430)의 웹(433)의 경계면 및 요철부(D)를 포함하는 2겹의 웹(43), d. 제1플레이트(410)의 제2플랜지와 제2플레이트(430)의 제2플랜지 사이의 경계면을 포함하는 2겹의 제2플랜지(44), 및 e. 스터드(40)의 제2플랜지(44)의 요철부와 제2판재(33) 사이에 형성된 공간부를 통과하여야 한다. 도 6의 도면 중 설명부호 411과 413은 제1플레이트(410)와 제2플레이트(430)에서 유래하는 2겹 구조의 제1절곡단(41) 각각의 제1절곡단을 도시한 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 스터드(40)는 전체적으로 2겹의 구조를 가지고 판재와의 사이에 요철에 의해 공간부를 형성하기 때문에, 스터드(40) 전체적으로 소음이 반사 및 굴절되는 경계면과 공간부가 형성된다. 이에 따라 스터드(40)를 통하여 전달되는 소음이 크게 감소될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건식벽체용 스터드와 이를 채용한 건식벽체의 단면을 예시하는 개략 단면도이고, 도 8은 도 7의 일부를 확대한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건식벽체용 스터드(60)를 적용한 건식벽체(70)의 단면이 예시된다. 도시된 예에서, 스터드(60)는 도 5 및 6에 예시된 실시예에 비하여, 요철부 형태가 상이한 외에는 대체로 유사한 형태이며, 동일한 면적과 동일한 두께를 가지는 제1플레이트(610)와 제2플레이트(630)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(610)와 제2플레이트(630)를 동시에 롤포밍함으로써, 각각 스터드(60)의 제1절곡단(61), 제1플랜지(62), 웹(63), 제2플랜지(64), 및 제2절곡단(65)이 모두 2겹으로 형성된다.
다른 방식으로, 비록 도시되지는 않았으나, 스터드(60)는 동일한 면적이지만 서로 다른 두께를 가지는 제1플레이트(610)와 제2플레이트(630)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(610)와 제2플레이트(630)를 동시에 롤포밍함으로써 제조될 수 있다. 이 경우, 스터드(60)의 외측면을 이루는 제1플레이트(610)의 두께가 내측면을 이루는 제2플레이트(630)의 두께보다 더 큰 것이 바람직하다.
도시된 예에서, 스터드(60)의 제1플랜지(62) 및 제2플랜지(64)에는 각각 석고보드와 같은 판재(31, 33)가 나사 또는 볼트 결합에 의해 부착되고, 웹(63)의 폭에 의해 지지되는 판재(31, 33) 사이의 공간에는 유리면, 암면 또는 발포재 등의 단열 및 내화 재료로 이루어지는 내부재(32)가 배치된다.
특히, 도시된 예에서 스터드(60)를 이루는 2개의 플레이트(610, 630) 외측 스터드판 즉 제1플레이트(610)에만 요철 구조를 형성하고 내측 스터드판 즉 제2플레이트(630)는 평판처리함으로써, 판재와 스터드의 플랜지가 결합된 부위 뿐만 아니라, 플랜지를 이루는 2겹의 스터드 플레이트 사이에도 음파가 반사 및 굴절되도록 하는 공간이 더 형성되도록 하였다. 이에 따라, 차음성능이 크게 향상될 수 있다.
이 예에서, 제1플랜지(62)에 부착된 제1판재(31)의 외측에서 발생된 소음은 제1판재(31)를 통과한 후, 2겹의 제1플랜지(62), 내부재(32)와 2겹의 웹(63), 2겹의 제2플랜지(64), 및 제2판재(33)를 통과한 후 제2판재(33)의 외측으로 방사될 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 스터드(60)는 전체적으로 2겹의 구조를 가지기 때문에, 2겹의 플레이트(610, 630) 사이에는 소음이 반사 및 굴절되는 경계면이 형성된다.
나아가, 도시된 예에서 제1플랜지(62) 및 제2플랜지(64), 그리고 웹(63)에는 요철부(E, F)가 형성되어 있다. 특히 제1플랜지(62) 및 제2플랜지(64) 중 외측의 제1플레이트(610)에만 전체적으로 소형의 요철부(E)가 다수 형성되어 있다. 이에 따라 제1플랜지(62) 및 제2플랜지(64)에 부착된 판재(31, 33)와의 사이에 공간부가 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 제1플랜지(62) 및 제2플랜지(64)의 제1플레이트(610)에 유래한 부분과 제2플레이트(630)에 유래한 부분 사이에 공간부가 형성될 수 있다. 이러한 요철부(E, F)는 롤포밍 프로세스에 의해 쉽게 형성될 수 있으면서, 추가적으로 음파 전달을 굴절시킬 수 있는 구조로서 차음 효과를 제공할 수 있다.
다시 말해서, 제1판재(31)의 외측에서 발생된 소음은 스터드(60)를 통과할 때, a. 스터드(60)의 제1플랜지(62)의 요철부(E)와 제1판재(31) 사이에 형성된 공간부, b. 제1플레이트(610)의 제1플랜지(612)의 요철부(E)와 제2플레이트(630)의 평탄한 제1플랜지(632) 사이의 경계면 및 공간부를 포함하는 2겹의 제1플랜지(62), c. 제1플레이트(610)의 웹(613)과 제2플레이트(630)의 웹(633)의 경계면 및 요철부(F)를 포함하는 2겹의 웹(63), d. 제1플레이트(610)의 제2플랜지의 요철부와 제2플레이트(630)의 평탄한 제2플랜지 사이의 경계면 및 공간부를 포함하는 2겹의 제2플랜지(64), 및 e. 스터드(60)의 제2플랜지(64)의 요철부와 제2판재(33) 사이에 형성된 공간부를 통과하여야 한다. 도 8의 도면 중 설명부호 611과 613은 제1플레이트(610)와 제2플레이트(630)에서 유래하는 2겹 구조의 제1절곡단(61) 각각의 제1절곡단을 도시한 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 스터드(60)는 전체적으로 2겹의 구조를 가지고 판재와의 사이에 요철에 의해 공간부를 형성할 뿐만 아니라, 스터드(60)를 구성하는 2겹의 플레이트(610, 630) 사이에도 요철에 의한 공간부를 형성하기 때문에, 스터드(60) 전체적으로 소음이 반사 및 굴절되는 경계면과 공간부가 형성된다. 이에 따라 스터드(60)를 통하여 전달되는 소음이 크게 감소될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있고, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.
20 : 스터드
210 : 제1플레이트
230 : 제2플레이트
21, 211, 231 : 제1절곡단
22, 212, 232 : 제1플랜지
23, 213, 233 : 웹
24, 214, 234 : 제2플랜지
25, 215, 235 : 제2절곡단
A,B,C,D,E,F : 요철부
31, 33 : 판재
32 : 내부재

Claims (10)

  1. 시멘트 몰탈의 사용 없이 철물과 판재를 이용하여 구성하는 건식벽체(drywall)에서, 벽체의 양측면 각각을 이루는 제1판재(31)와 제2판재(33)를 소정 간격을 가지고 고정하기 위하여, 상기 제1판재(31)가 결합되는 제1플랜지(22) 및 상기 제2판재(33)가 결합되는 제2플랜지(24)와 상기 제1플랜지(22)와 제2플랜지(24)를 연결하는 웹(23)을 구비하는 건식벽체용 스터드(20)에 있어서,
    상기 스터드(20)는,
    동일한 면적을 가지는 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 동시에 롤포밍하여 상기 제1플랜지(22), 웹(23) 및 제2플랜지(24) 모두 2겹으로 형성되며,
    이에 따라 상기 스터드(20)의 상기 제1플랜지(22), 웹(23) 및 제2플랜지(24)를 포함하는 전체 면적에 걸쳐 2겹으로 적층된 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230) 사이에 음파가 반사 굴절되는 경계면이 형성된
    것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1플레이트(210)와 상기 제2플레이트(230)는 동일한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1플레이트(210)와 상기 제2플레이트(230) 중 상기 스터드(20)의 외측면을 형성하는 플레이트의 두께가 상기 스터드의 내측면을 형성하는 플레이트의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스터드(20)의 상기 제1플랜지(22), 제2플랜지(24), 및 웹(23) 중 적어도 하나에 요철부(A-F)가 롤포밍에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 요철부(A-F)는 상기 제1플랜지(22), 제2플랜지(24), 및 웹(23)을 구성하는 상기 제1플레이트(210) 및 제2플레이트(230) 중 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드.
  6. 시멘트 몰탈의 사용 없이 철물과 판재를 이용하여 구성하는 건식벽체(drywall)에서, 벽체의 양측면 각각을 이루는 제1판재(31)와 제2판재(33)를 소정 간격을 가지고 고정하기 위하여, 상기 제1판재(31)가 결합되는 제1플랜지(22) 및 상기 제2판재(33)가 결합되는 제2플랜지(24)와 상기 제1플랜지(22)와 제2플랜지(24)를 연결하는 웹(23)을 구비하는 건식벽체용 스터드(20) 제조 방법에 있어서,
    동일한 면적을 가지는 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 적층하고, 2겹으로 적층된 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230)를 동시에 롤포밍하여 상기 스터드(20)의 제1플랜지(22), 웹(23) 및 제2플랜지(24) 모두 2겹으로 형성되도록 제조하며,
    이에 따라 상기 스터드(20)의 상기 제1플랜지(22), 웹(23) 및 제2플랜지(24)를 포함하는 전체 면적에 걸쳐 2겹으로 적층된 제1플레이트(210)와 제2플레이트(230) 사이에 음파가 반사 굴절되는 경계면이 형성되도록 하는
    것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1플레이트(210)와 상기 제2플레이트(230)는 동일한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드 제조 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제1플레이트(210)와 상기 제2플레이트(230) 중 상기 스터드(20)의 외측면을 형성하는 플레이트의 두께가 상기 스터드의 내측면을 형성하는 플레이트의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드 제조 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 스터드(20)의 상기 제1플랜지(22), 제2플랜지(24), 및 웹(23) 중 적어도 하나에 요철부(A-F)가 롤포밍에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 요철부(A-F)는 상기 제1플랜지(22), 제2플랜지(24), 및 웹(23)을 구성하는 상기 제1플레이트(210) 및 제2플레이트(230) 중 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 건식벽체용 스터드 제조 방법.
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