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문제 정의
- 증가하게 된다. 또한 차량속력이 50 km/hr이하는 소음에 미치는 주요 발생원이 엔진소음이 되며, 일정속도 이상의 가속운행이 되면 엔진소음과 더불어 도로-타이어의 마찰소음의 기여도가 높다는 앞서 연구자의 결과를 제시하였다. 그러나 실제 현장에서 측정 분석한 결과(Table 6, Fig.
- 아파트 단지가 형성된 일부 정온시설 중 학교 앞에 식물군락이 조성된 지역을 선택하여 도로교통소음 특성을 파악하고 식물군락 유무에 따른 소음의 효과를 분석한 결과를 정리하면 다음과 같다.
제안 방법
- 교통량(Q)을 일정구간으로 나눈 후 iii) 분류된 차종별 교통량 구간에서 차량 속력과 소음도의 관련 특성을 제시하였다(Table 6, Fig. 7, 8). 강연구에서는 단지 교통량(Q) 과차량속력(V)으로 구분하여 소음도를 분석한 결과 교통량과 차량속력이 증가함에 따라 소음도가 증가하였다.
- 또한 교통량 조사는 계수기를 사용하여 측정하고, 측정시간 동안 교통량을 비디오로 촬영한 후 연구실에서 재분석하였다. 그 외에 풍향, 풍속, 기온의 경우 현장에서 풍향·풍속계 (Korea, Model: 6210, YESTO, .
- 또한, 현장여건 중 도로교통소음에 영향을 미치는 요인 중인 하나인 도로폭, 차선수 등을 조사하여 차종별 교통량, 차량 속력 등을 나누어 측정하였다.
- 본 연구는 기존 연구와 달리 일부 단지내 도로변에 식물군락 유무에 따른 소음감쇠 효과 차이를 통계학적으로 설명하는 것 외에 단지내 도로교통소음 현황과 특성을 차종별, 이격거리별로 구분하여 소음감쇠 효과 차이를 해석하였다. 따라서 본 연구는 기존 연구에서 제시하지 못했던 자동차소음의 현황 및 특성치가 식물군락에 어떤 영향을 미치는지에 대한 기초적인 자료를 활용될 것으로 판단된다.
- Table 1과 같이 제시하였다. 본 연구에서는 차종분류는 일반적으로 승용차류(Light vehicle: 자가용, 택시 등), 소형화물차류(Medium vehicle: 승용차(경유사용(RV)차량, 승합차(24인승 미만), 화물차(8 ton 미만)), 대형차류(Heavy vehicle: 버스, 승합차(24인승 이싱), 화물차<8 ton 이상), 지게차, 포크레인 등) 그리고 오토바이 전차종(Motorcycle) 등 4가지로 분류하여 조사하였다. 조9)등은 본 연구와 동일하게 4개의 차종을 분류하여 고속도로 교통소음 예측을 위한 자동차 주행소음의 음향파워레벨을 평가하였고 강10) 등은 차량주행 소음 실태 파악연구에서 소음진동규제법 시행규칙 제 4조에 분류된 참고자료에 따라 소형차(Light vehicle), 승용차(Passenger vehicle), 중소형 트럭 및 화물차(Light goods vehicle), 대형차(버스) 및 대형화물차(Heavy vehicle), 그리고 오토바이(Motorcycle)로 구분하여 가속주행소음에 대하여 분석하였다.
- 본 연구의 조사내용은 우선 주야간 차종별(소형차, 중형차, 대형차 및 오토바이) 교통량(대/hr), 차종별 최대, 최소 및 평균속력(km/hr)을 측정하고 또한 도로단으로부터 측정지검까지 거리와 도로 중앙선에서부터 측정지점까지 거리 등을 측정하였다. 또한, 현장여건 중 도로교통소음에 영향을 미치는 요인 중인 하나인 도로폭, 차선수 등을 조사하여 차종별 교통량, 차량 속력 등을 나누어 측정하였다.
- 앞서 도로교통소음 특성파악을 통하여 과연 식물군락 유무에 따라 소음도의 차이가 있는지를 판정하기 위해서 두 집단 차이를 검정하였다. 따라서 모수에 대한 추측치에 대한 정확도를 추정하고 또한 모수에 대해 가설을 설정하여 이 가설이 맞는지를 표본으로부터 판단하기 위한 방법으로 쌍체 t 검정 및 이표본 t 검정을 아래와 같이 수행하였다.
-
(3) 조사 및 측정
측정일시는 날씨가 맑고 바람의 영향이 적다고 판단된 날짜를 선택하여 단지내 도로교통소음에 대한 현황을 파악하기 위해 2002년 8월부터 2002년 12월까지 주간(06:00~22:00)과 야간(22:00~06:00)으로 나누어 단지내 도로교통소음을 1시간 연속으로 측정하였다. 이 때 수림대 유무에 따른 소음측정은 원칙으로 4회 반복하여 평균값을 이용하였다.
- 학교 정온시설 앞 식물군락지역에서 도로교통소음 특성을 평가하기 위해 우선 차량별로 교통량, 차량속도 및 이격거리를 Table 1과 같이 제시하였다. 본 연구에서는 차종분류는 일반적으로 승용차류(Light vehicle: 자가용, 택시 등), 소형화물차류(Medium vehicle: 승용차(경유사용(RV)차량, 승합차(24인승 미만), 화물차(8 ton 미만)), 대형차류(Heavy vehicle: 버스, 승합차(24인승 이싱), 화물차<8 ton 이상), 지게차, 포크레인 등) 그리고 오토바이 전차종(Motorcycle) 등 4가지로 분류하여 조사하였다.
대상 데이터
- 방음림 유무에 의한 소음저감 특성치를 해석하기 위하여 자료확보 및 소음도 측정이 용이한 고양시 일산지구 발산중학교 앞 지역을 선정하였으며 이 지역은 수림이 10 m 지점에 "ㄱ" 모양으로 높이가 0.17 m, 폭은 0.2 m, 너비가 각각 0.66 m, 0.58 m인 개나리과에 속하는 식물군락이 조성된 지역이다.
- 이 때 수림대 유무에 따른 소음측정은 원칙으로 4회 반복하여 평균값을 이용하였다. 본 조사에 사용된 소음기(CR: 812A, Cirrus co., LTD)는 6대(수림대 유: 0, 10, 20 m, 수림대 무: 0, 10, 20 m)를 이용하였고 차량속력 측정을 위하여 속력 계 (Speed Gun)(Radar type, De catur Electronics, Inc)를 이용하여 소형차, 중형차, 대형차, 오토바이로 선별한 후 소음계가 설치된 부근을 통과하는 순간의 차량속도를 측정하였다.
데이터처리
- 차이를 검정하였다. 따라서 모수에 대한 추측치에 대한 정확도를 추정하고 또한 모수에 대해 가설을 설정하여 이 가설이 맞는지를 표본으로부터 판단하기 위한 방법으로 쌍체 t 검정 및 이표본 t 검정을 아래와 같이 수행하였다.
- 33 dB(A)로 나타났다. 따라서 이런 식물군락 지역에서 식물군락 유무에 따른 소음도 차이가 통계학적으로 유의한지를 규명하기 위해 독립검정 및 비독립검정을 수행하였다(Table 8).
- 상기 조사 내용에 따라 측정된 자료는 SPSS 13 version for window 프로그램을 이용하여 Fig. 1과 같이 1)기초 통계(데이터 분포특성 비교, 신뢰구간을 이용한 그룹간 평균비교), 2)차종별 교통량, 차속 및 이격거리가 식물군락 유무에 따라 도로교통소음에 미치는 인과관계 파악, 3)식물군락 유무에서 측정된 측정값의 차이를 규명하기 위한 쌍체 및 독립표본 T-test 검정 등을 수행하였다.
- 연속으로 측정하였다. 이 때 수림대 유무에 따른 소음측정은 원칙으로 4회 반복하여 평균값을 이용하였다. 본 조사에 사용된 소음기(CR: 812A, Cirrus co.
성능/효과
- 공업지역은 권고안과 비슷한 수준이지만, 정온을 요하는 지역의 기준은 5-15 dB(A) 정도 완화된 수준이다.1) 서울시 보건환경연구원에서 조사된 도심 지역 및 간선도로의 도로소음측정 결과를 보면 광화문, 서울역, 동대문 및 잠실 등 일부지역에서는 연간 월평균 소음도가 환경기준을 초과하고 있으며 소음 . 진동 규제법에서 규정한 도로소음의 허용한도 역시 초과하는 것으로 보고하고 있다.
- 1) 차량을 4개로 구분하여 교통량의 분포에 대한 기여율을 분석한 결과 승(소)용차>소형화물차류>대형차류>오토바이 순으로 나타났으며 또한 차종을 소형차(Light vehicle + medium vehicle + motorcycle)와 대형차(Heavy vehicle)로 구분하여 분석한 경우 95 대 5%의 비율을 나타났다.
- 2) 식물군락 유무에 따른 소음도 차이는 약 1.33 dB(A), 식물군락의 존재 유무에 따라 시간별로 구분할 경우 주간 1.6 dB(A), 야간은 0.1 dB(A)로 차이를 나타났으며 식물군락이 없는 지역에서 주 . 야간을 비교할 경우 4.
- 3) 식물군락 지역에서 이격거리에 따라 소음감쇠치 효과를 측정한 결과 식물군락이 없는 지역은 10 m 이격시 4.5 dB(A), 20 m 이격시 7.4 dB(A)의 효과를 나타났으며 식물군락이 있는 지역은 10 m 이격시 약 6 dB(A), 20 m 이격시 약 10 dB(A)의 효과를 나타냈다.
- 4) 차종별 교통량을 토대로 어떤 차종이 교통량 대비 도로교통소음에 가장 많은 기여를 할 것인가를 분석한 결과 오토바이 > 소형 차(Light vehicle) > 소형 화물차류(Medium vehicle) > 대형 차류(Heavy vehicle) 순으로 나타났다.
- 5) 식물군락 유무를 토대로 차종별 차량속력을 구분하여 주행속력 증가에 따른 소음도를 살펴보기 위해 전체 차종의 합을 차량속력으로 구분한 분석한 결과 차량속도가 증가함에 따라 식물군락 존재와 상관없이 모두 소음이 감쇠하였다.
- 6) 하지만 이런 현상은 차량속도 67 km/hr 구간에서 상대적으로 다른 차종에 비해 높은 교통량(2016 < Q < 2388)을 가지는 소형차 소음도가 다른 차종 및 교통량에 의한 소음도보다 기여율이 높아 상대적으로 전체 평균 차량속도에 따른 소음도가 감쇠하는 현상을 확인할 수 있었다.
- 7) 식물군락 유무에 따른 차종별 이격거리를 0, 10, 20 m로 구분하여 소음 특성을 파악한 결과는 식물군락가 없는 지역에서 4.5 dB(A)(10 m 이격), 7.7 dB(A)(20 m 이격)으로 4개 차종에서 동일하게 나타났고 식물군락이 존재하는 지역에서는 6 dB(A)(10 m 이격), 10.3-10.5 dB(A)(20 m 이격)으로 4개 차종에 대하서 유사한 결과를 나타났다.
- 8) 식물군락 유무에 따른 두 집단 차이를 쌍체 t 검정을 수행한 결과 두 집단간 차이(p< 0.05)가 있었고 식물군락이 존재하지 않는 지역에서 주간과 야간의 차이를 이표본 t 검정을 수행한 결과두 집단간 차이 (p< 0.05) 가 있었다. 하지만 식물군락이 존재할 경우 주간과 야간의 차이를 비교시 두 집단 차이(p>0.
- 4, 5 및 Table 3에 제시하였다. Fig. 4 및 5에서 식물군락에 관계없이 시간당 교통량이 증가할수록 도로소음도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Table 3에서 식물군락 유무에 관계없이 차종별 교통량 기여율은 소형 승용차>중형 승용차(소형화물차류)>대형차류>오토바이 순으로 나타났지만(Table 1) 소음도 크기분포의 경우 오토바이>승용차류 및 소형차(Light vehicle)>소형화물차류(Medium vehicle) > 대형 차류(Heavy vehicle) 순으로 나타났다.
- 특히 식물군락이 존재할 경우 도로단으로부터 20 m 이격시 10 dB 이상의 높은 소음저감효과를 나타났다. Table 7의 결과로부터 기존 연구에서 제시했던 음원에서 거리가 2배 멀어짐에 따라 소음도가 4.5~5.2 dB(A)의 감소현상은 10 m 이격거리와는 유사한 결과를 나타났지만 20 m 이격거리에서는 다소 감소된 소음저감을 확인할 수 있었고 차량별로 구분하여 이격거리에 따른 소음감소는 큰 차이가 없는 것으로 확인되었다.
- 91%으로 다른 차종에 비해 싱대 적으로 높은 승용차류(Light vehicle: 자가용, 택시 등)가 동시에 소음측정 지점을 통과할 경우 소형차에서 발생하는 소음도는 대부분 일정 속도구간에서 대형차 및 오토바이와 같은 큰 엔진소음을 나타내는 차량에 묻혀 교통량 증가하는 만큼 소음도가 중가하지 않고 감소하는 결과를 보여주었다. 따라서 차량속도와 소음도 관계를 나타내는 Fig. 6의 그래프에서 속력이 증가하면 할수록 비록 소음도가 감소되지만 이는 상대적으로 많은 교통량과 67 km/h의 차량속력에서 발생빈도가 높게 나타내는 승용차류 차종이 상대적으로 소음도 저감이 전체 차량 소음도에 반영됨 (Fig. 7, 8)에 따라 전체 차량속력에 따른 소음도 감쇠에 영향을 준 것으로 판단된다.
- 05보다 작아 귀무가설을 기각하여 두 집단간 차이가 있다고 할 수 있다. 또한 식물군락 유무에 대한 주간 및 야간에 대한 이표본 t 검정을 수행한 결과 식물군락이 존재하지 않는 지역에서 주간과 야간의 차이는 약 3.11 dB(A)로 나타났고 유의수준(a)과 p값을 비교한 결과 p값이 유의수준(a) 0.05 보다 작아 귀무가설을 기각하여 두 집단간 차이가 있다고 할 수 있다. 하지만 식물군락이 존재할 경우 이표본 t 검정에서 P값이 유의수준(a) 0.
- 5 dB(A)(20 m 이격)으로 4개 차종에서 또한 유사한 결과를 나타났다. 또한 식물군락 유무에 따라 이격거리에 따른 소음의 차이를 파악한 결과 1() m 이격시 약 1.5 dB(A), 20 m 이격 시 2.8 dB(A)의 차이를 보였다. 특히 식물군락이 존재할 경우 도로단으로부터 20 m 이격시 10 dB 이상의 높은 소음저감효과를 나타났다.
- 4 dB(A)의 효과를 나타났으며 식물군락이 있는 지역은 10 m 이격시 약 6 dB(A), 20 m 이격시 약 10 dB(A)의 효과가 나타냈다. 또한 식물군락 유무에 따른 이격거리 차이는 10 m에서 1.5 dB(A), 20 m에서 2.5 dB(A)로 거리가 멀수록 소음감쇠가 점차 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 이는 식물군락에 따른 소음감쇠와 이격거리에 의한 거리감쇠 현상이 동시에 일어나기 때문으로 판단된다.
- 이런 차이는 여러 가지 원인이 있겠지만 Bendtsen1,3) 등은 소음의 주요 원인이 엔진과 자동차 주행시 발생되는 타이어 소음이고 승용차(Passenger car)의 경우 낮은 속력(<50 km/hr)에서 엔진소음이 지배적이며 그 보다 높은 속도에서는 자동차 주행시 차량의 타이어 마찰시 발생되는 소음이 지배적이라고 보고하였다. 또한 차량 주행시 구동변속 관련하여 50 knVhr 이상의 차량속력을 가지는 차량에 대하여 실험한 결과 2-3단 기어를 조절하여 가속 운전상황에서 엔진소리가 소음의 주요 원인이라는 것을 발견한 것뿐만 아니라 도로와 자동차 타이어에서 발생되는 마찰 소음도 주요 원인임을 확인되었다. 또한 Bendtsen14)은 1970년부터 1998년까지 유럽도시지역과 도시 외곽 지역의 도로교통소음 방출특성을 실제 도로 위에서분석 하였는데 대 형 차량 10% 혼입 하는 차량속력(<50 km/hr)인 경우 실제 소음감쇠는 대략적으로 3 dB(A) 그 이상의 차량속력(>50 km/hr)의 경우 1- 1.
- 전 차종에 대한 차량 속력을 최소, 평균 및 최대로 구분하여 분석한 결과 45-96 km/hr 범위 내에서 차량이 운행 되었다. 또한 차종을 크게 소형 차와 대 형 차로 분류하여 분석한 결과 차량 속력은 52% 대 48%의 기여도를 보여주었다.
- 2 dB(A) 감소현상을 보여 대체로 점 음원 거리감쇠 양상을 나타낸다고 보고하고 있다. 본 연구는 식물군락이 없는 지역에서 4.5 dB(A)(10 m 이격), 7.7 dB(20 m 이격)으로 4개 차종에서 동일하게 나타났다. 식물군락이 존재하는 지역에서는 6 dB(A)(10 m 이격), 10.
- 본 연구에서 차종별에 따른 교통량을 보면 소형 승용차> 중형 승용차(소형화물차류)>대형차류>오토바이 순으로 교통량 분포가 나타났으며 차종을 소형차(Light vehicle + medium vehicle + motorcycle)와 대형차(Heavy vehicle)로 구분하여 분석할 경우 비율이 95 대 5%의 비율로 나타났다(Table 1). 전 차종에 대한 차량 속력을 최소, 평균 및 최대로 구분하여 분석한 결과 45-96 km/hr 범위 내에서 차량이 운행 되었다.
- 상기 결과로부터 본 연구에서 측정한 지역이 비록 수림대폭이 25 m 이상 되는 지역이 아니라 단지 폭이 1 m 이하의 식물군락 지역이라도 식물군락이 조성되는 지역은 주간과 야간에 모두 식물에 의한 소음감쇠 차이가 일정한 효과를 주는 것으로 확인할 수 있었다.
- 식물군락 유무에 따른 이격거리별 .소음감쇠 효과를 분석한 결과 식물군락이 없는 지역에서 10 m 이격시 4.5 dB(A), 20 m 이격시 7.4 dB(A)의 효과를 나타났으며 식물군락이 있는 지역은 10 m 이격시 약 6 dB(A), 20 m 이격시 약 10 dB(A)의 효과가 나타냈다. 또한 식물군락 유무에 따른 이격거리 차이는 10 m에서 1.
- 주 . 야간 구분하여 식물군락 유무에 따른 소음도를 분석한 결과 주간 L6 dB(A), 야간은 0.1 dB(A)로 차이가 없는 것으로 확인되었다. 또한 식물군락이 없는 지역에서 주 .
- 우선 식물군락 유무에 따른 두 집단 차이를 쌍체 t 검정을 수행한 결과 두 집단의 평균의 차이는 1.33 dB(A)로 나타났으며 유의수준(a)과 p값을 비교한 결과 p값이 유의수준(a) 0.05보다 작아 귀무가설을 기각하여 두 집단간 차이가 있다고 할 수 있다. 또한 식물군락 유무에 대한 주간 및 야간에 대한 이표본 t 검정을 수행한 결과 식물군락이 존재하지 않는 지역에서 주간과 야간의 차이는 약 3.
- 4와 5의 결과 토대로 차량별 차량속력에 따른 교통량의 분포를 파악하기 위한 결과는 위한 다음 Table 4에 제시하였다. 우선 식물군략 유무에 관계없이 오토바이(Motorcyle)를 제외한 모든 차종의 경우 61~71 km/hr의 차량속력 분포로 주행하였으며 소(승)형차(Light vehicle), 소형화물차류(Medium vehicle), 오토바이 (Motorcycle) 등의 경우 67 km/hr로 각각 가장 높은 교통량을 보였으나 대형차류(Heavy vehicle) 의 경우 61 km/hi에서 가장 높은 교통량을 나타났다.
- 2, 3에 제시하였다. 우선 전체적으로 식물군락 유무에 따른 소음도 차이는 약 1.3 dB(A) 의 저감 효과를 나타났다. 주 .
- 2)또한 원주지방환경청이 최근 춘천 . 원주지역의 밤 시간대 소음을 측정한 결과 춘천은 55%, 원주는 62%가 환경기준을 초과였으며 일반주거지역인 원주 명륜 2동과 무실동 도로변은 62~69 dB(A)로 환경기준을 넘어섰고 주거 밀집지역인 춘천 후평동 지역도 기준을 초과해 수면을 심각하게 방해하는 것으로 드러났다.3)
- 경향을 보여주고 있다. 즉 교통량은 상대적으로 적지만 소음도 기여도가 상대적으로 높은 오토바이와 교통량은 58.91%으로 다른 차종에 비해 싱대 적으로 높은 승용차류(Light vehicle: 자가용, 택시 등)가 동시에 소음측정 지점을 통과할 경우 소형차에서 발생하는 소음도는 대부분 일정 속도구간에서 대형차 및 오토바이와 같은 큰 엔진소음을 나타내는 차량에 묻혀 교통량 증가하는 만큼 소음도가 중가하지 않고 감소하는 결과를 보여주었다. 따라서 차량속도와 소음도 관계를 나타내는 Fig.
- 5 dB(A)로 나타난다고 앞서 제시하였다. 하지만 본 연구는 수림대 조성지역이라기 보다는 단지 높이가 0.17 m, 폭은 0.2 m, 너비가 0.66 m인 개나리과에 속하는 식물군락으로 앞서 식물군락 유무에 따른 소음도 차이는 약 1.33 dB(A)로 나타났다. 따라서 이런 식물군락 지역에서 식물군락 유무에 따른 소음도 차이가 통계학적으로 유의한지를 규명하기 위해 독립검정 및 비독립검정을 수행하였다(Table 8).
- 강연구에서는 단지 교통량(Q) 과차량속력(V)으로 구분하여 소음도를 분석한 결과 교통량과 차량속력이 증가함에 따라 소음도가 증가하였다. 하지만 본 연구에서 3가지 단계별로 구분하여 평가한 결과 그 반대의 소음도 변화를 나타냈다(Table 6, Fig. 7, 8). 이런 차이는 여러 가지 원인이 있겠지만 Bendtsen1,3) 등은 소음의 주요 원인이 엔진과 자동차 주행시 발생되는 타이어 소음이고 승용차(Passenger car)의 경우 낮은 속력(<50 km/hr)에서 엔진소음이 지배적이며 그 보다 높은 속도에서는 자동차 주행시 차량의 타이어 마찰시 발생되는 소음이 지배적이라고 보고하였다.
후속연구
- 따라서 본 연구는 기존 연구에서 제시하지 못했던 자동차소음의 현황 및 특성치가 식물군락에 어떤 영향을 미치는지에 대한 기초적인 자료를 활용될 것으로 판단된다.
- 하지만 이런 수목식재에 따른 소음저감 효과를 판단하기 앞서 정온시설 혹은 단지내 도로에서 자동차 특성을 파악하는 것도 무엇보다 중요하다고 생각한다. 특히 차종별 교통량, 차종별 속도 및 이격거리에 따른 차종별소음 감쇠 등에 대한 특성을 파악 후 방음벽 혹은 수림에 대한 차단효과를 규명하는 것이 우선 수행되어져야 할 것이다.
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