매스 스프링 시스템(Mass-spring system), 세계적인 비엔나 콘서트 홀의 영구적인 소음 및 진동 보호

노구라
신제품신기술뉴스
2021. 10. 8. 12:41

매스 스프링 시스템(Mass-spring system),

세계적인 비엔나 콘서트 홀의 영구적인 소음 및 진동 보호

세계적인 콘서트홀과 바로 인접한 지하철 노선은? Getzner Werkstoffe사의 탄성 베어링은 비엔나 Musikverein 빌딩을 인근 지하철의 소음과 진동으로부터 보호하고 있다.

Vienna (AT). 매해 90개국 수백만 명의 사람들이 비엔나 신년 음악회를 시청한다. 비엔나의 Musikverein 빌딩에 있는 "Goldener Saal"은 세계 최고의 음향 시설을 자랑한다. 2002년 지하철 터널이 건물에서 불과 4미터 떨어진 거리에 건설되었을 때, 진동 방지 전문 솔루션 개발 Getzner Werkstoffe 사는 MSS(mass-spring system)용 실로딘(Sylodyn) 포인트 베어링을 공급했다. 17년간 약 4억 5천만톤의 하중 처리결과, 시스템의 변함없는 고성능을 확신할 수 있게 되었다. Getzner 베어링과 유사한 매스 스프링 시스템은 대한민국내 서울 메트로, 하남선 및 수도권 수인선에도 설치되었다.

2002년 Wiener Musikverein 옆 새로운 지하철 노선 건설 승인을 받기 위해서는, 유명한 콘서트 홀의 소음과 진동이 증가하지 않는다는 것을 입증하는 연구가 수행되어야 했다. "우리의 솔루션은 Sylodyn으로 제조된 포인트 베어링이 장착된 MSS(mass-spring system)을 설치하는 것이었습니다. 5.5Hz의 수직 고유 진동수는 엘라스토머 베어링의 MSS가 이루어 낸 가장 낮은 수직 고유 진동수입니다."라고 시스템 개발을 책임지고 있는 Getzner Werkstoffe사 프로젝트 관리자 Markus Heim은 설명한다. 총 100m 길이에 192개의 베어링이 설치되었다.

이 아이디어는Musikverein 빌딩 콘서트 방문객들을 근처 지하에서 발생되는 진동과 소음 방해로부터 보호하기 위한 것이었으며 2003년 시운전 후 초기 승인 테스트를 통해 높은 요구 사항이 충족되었음을 확인했다.

새로운 열차, 새로운 도전

비엔나 지하철은 이전 열차와 달리, 소음과 진동을 방출하는 현대식 열차로 운영된다. 건물 구조도 새 창을 설치하는 등 변화를 겪었다. "환경이 바뀌고 터널이 건설된 이후 트랙당 하루 250대의 열차로 인해 발생하는 총 하중이 약 4억 5천만톤에 달하는 상황에서, 우리는 MSS의 장기효과를 확인하고 싶었습니다." 라고 Markus Heim은 설명한다.

2019년, 시스템 계획 및 건설 단계에서 설정된 높은 요구 사항을 여전히 충족하는지 여부를 확인하기 위해, 다양한 측정이 진행되었다. 다양한 열차 유형을 시험하는 동안, MSS의 고유 진동수, 슬래브에서의 배출, 터널 바닥 및 터널 벽뿐만 아니라 열차가 지나갈 때 슬래브 굴절도 테스트되었다. "Goldener Saal" 포함, 3개의 콘서트 홀 2.5m 높이에서 2차 공기중 소음 배출량도 측정되었다.

17년 후 최적의 효율성

결과는 탁월했다. “높은 수준의 진동 차단 효율은 17년이 지난 후에도 그대로 유지되었습니다. 배출관련 모든 평가 기준은 계속해서 충족되고 있습니다.”라고 Markus Heim은 말한다. "충격여진, 주변 미세 지진 운동 및 통과 열차에 의해 결정되는, MSS의 고유 수직 진동수는 2003년 승인된 테스트 결과와 다르지 않았습니다!" Sylodyn 베어링의 동적 특성은 사용 기간 동안 일정하게 유지되었다.

아시아 사례(추출):

MSS 매스 스프링 시스템:

- 나고야역(일본)

- 리야드 지하철(사우디아라비아)

- 델리 메트로(인도)

- 청두 메트로(중국)

- 충칭 메트로(중국)

- 뱅갈룰루 메트로(인도)

- 동관 메트로(중국)

- 푸저우 메트로(중국)

- 난징 메트로 (중국)

- 러크나우 메트로(인도)

- 서울메트로(대한민국)

- 하남선(대한민국)

- 자이푸르 메트로(인도)

- 수인선(대한민국)