[논문]교통운영에 따른 도로변 공동주택의 도로교통소음 변화에 관한 연구

정재훈; 육동근; 송보경; 김형철

[국내논문] 교통운영에 따른 도로변 공동주택의 도로교통소음 변화에 관한 연구
A Study on the Change of Road Traffic Noise at the Roadside Apartments according to the Traffic Management 원문보기

大韓交通學會誌 = Journal of Korean Society of Transportation, v.27 no.3, 2009년, pp.29 - 38

정재훈 (경원대학교 도시계획학과) , 육동근 (경기도 고양시청 교통행정과 교통계획팀) , 송보경 (서울특별시 영등포구청 교통개선팀) , 김형철 (경원대학교 도시계획학과)

초록
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우리나라는 1970년대 이후 시행된 도시계획사업을 통해 도시지역에 대규모 주택단지 및 주거지역이 나타나기 시작하였다. 그리고 개발된 지역에서는 공동주택의 비율이 점차 증가하는 경향이 나타나면서 도로변공동주택의 도로교통소음이 새로운 문제로 대두되었다. 그리고 1980년대 후반이후 공동주택은 15층에 머물던 공동주택은 20-30층의 초고층의 형태로 변모하였고, 최근에는 40층 이상의 공동주택이 등장하면서 도시지역의 주거밀도는 더욱 고밀화 되면서 이로 인하여 도로교통소음은 더욱 증가하게 되었다. 이에 본 연구는 도로변에 위치한 공동주택에 영향을 주는 인자 중 교통량, 통과속도를 변수로 하여 소음지도를 구축하여 저감효율에 대해 살펴보았다. 결과는 교통량과 속도제한의 증감에 따른 변화는 한정된 공간에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 버스중앙차로제는 도로변에 약간의 영향만을 미치는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

In Korea, large.scale housing complexes and residential areas began to appear in urban regions through urban plan projects from the 1970s. In addition, with the increase in the percentage of apartments in developed areas, road traffic noise at roadside apartments was raised as a new problem. Furthermore, since the late 1980s, apartments, which had been no taller than 15 stories, have grown higher to 20-30 stories and recently 40.story or higher apartments are being constructed, and as a result, residences are growing denser and road traffic noise is increasing in urban areas. Thus, the present study made a noise map using variables 'traffic volume' and 'mean spot speed' among factors influencing roadside apartments, and examined the noise reduction efficiency of the variables. According to the results, traffic volume and speed limit were found to have an effect on a limited space, and the median bus lane system was found to have a slight effect on the roadside.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 통행제한, 속도제한 등 교통운영측면에서 소음레벨을 검토하여 저감방안별 예상 저감효과를 비교․분석하여 공동주택의 도로교통소음의 저감에 효율적인 방안을 제시하고자 한다.
그리고 최근 우리나라에서는 초고층의 주상복합의 건축물이 많이 건설되어 있으며, 공동주택의 경우 20층 이상의 고층 공동주택도 많이 나타나고 있다. 이러한 다양한 공동주택이 공존하고 있는 지역을 중심으로 검토하였다. 검토 대상은 수도권에 위치하고 있는 지역으로 한정을 하였다.
이에 본 연구에서는 도로에서의 교통량 제어와 통과 차량의 속도 제어를 통하여 효율적인 저감방안을 제시하고자 하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다.

제안 방법

건물의 벽면을 전부 4m×4m의 픽셀로 분할하여 각 층별로 계산을 하였고 건축물의 벽면으로부터 1m 지점의 소음도를 계산하였다.
대상지역의 주요도로는 주간일일교통량 및 조사지점 별로 분류하였다. 그리고 교통량은 소형은 승용차, 소형 화물차, 소형버스¹⁾로 구분하였고 나머지의 차종은 전부 대형으로 나누어 교통량을 조사하였으며, 교통량 중에서 버스의 통행 대수를 대형차량과 구분하여 조사를 하였다. 그리고 2륜자동차인 오토바이는 교통량 산정에서 제외를 하였다.
기본 속도는 소형 차량은 50km/h, 대형차량은 40km/h 이다. 그리고 마지막으로 버스중앙차로제를 일부구간에 한정하여 적용하였다.
또한 남부순환도로와 도곡동길은 구간별 교통량을 평균으로 환산하여 적용을 하였다. 그리고 시설물 중 가로수와 단지내 녹지는 제외하고 공원만을 적용하여 계산을 하였다. 차량의 통행속도는 차량의 정체 등을 고려하여 제한속도 60km/h보다 낮은 속도를 측정되어 평균통행속도는 소형차량은 50km/h, 대형차량은 40km/h로 적용하였다.
소음지도의 작성은 도로교통소음에 영향을 주는 시설물인 건축물, 도로변녹지, 방음언덕, 가로수의 높이 등과 도로의 차선수, 차선폭, 보도폭 등을 조사하였다. 그리고 지역의 도로망을 고려하여 동서축 2개와 남북축 4개로 크게 구분하여, 조사된 교통량을 고려하여 소형차량은 100단위, 대형차량과 버스는 10단위로 반올림을 하여 각 도로에 적용하였다. 또한 남부순환도로와 도곡동길은 구간별 교통량을 평균으로 환산하여 적용을 하였다.
먼저 통과 교통량의 제어로서 대상지의 기본 교통량을 기준으로 10%의 증감을 하여 4가지 Type으로 구분하였다. 그리고 통과차량 속도 제어로서 기본 속도를 100%로 하여 4가지 Type으로 구분하였다. 기본 속도는 소형 차량은 50km/h, 대형차량은 40km/h 이다.
대상지역의 주요도로는 주간일일교통량 및 조사지점 별로 분류하였다. 그리고 교통량은 소형은 승용차, 소형 화물차, 소형버스¹⁾로 구분하였고 나머지의 차종은 전부 대형으로 나누어 교통량을 조사하였으며, 교통량 중에서 버스의 통행 대수를 대형차량과 구분하여 조사를 하였다.
SoundPLAN 의 정확성 검증은 소음측정 4개 지점과 동일한 지점의 소음도를 계산하여 비교하였다. 도로 교통소음의 측정방법은 환경정책기본법에서 정한 도로교통소음 측정방법에 준하여 실시하였으며, 비교적 교통량의 변동요인이 일정하다고 판단되는 평일을 대상으로 주간(08:00-09:00, 12:00-13:00, 16:00-17:00, 18:00-19:000)만 한정하여 측정하였다. 측정결과의 평가는 변동하는 소음레벨의 에너지를 동시간대에 정상소음의 에너지로 치환한 등가소음레벨(Equivalent Sound Level)로 평가를 하였다.
도로교통소음 저감방안으로 통행제한, 속도제한 등 교통운영측면에서 소음레벨을 고려하였다. 먼저 통과 교통량의 제어로서 대상지의 기본 교통량을 기준으로 10%의 증감을 하여 4가지 Type으로 구분하였다.
그리고 지역의 도로망을 고려하여 동서축 2개와 남북축 4개로 크게 구분하여, 조사된 교통량을 고려하여 소형차량은 100단위, 대형차량과 버스는 10단위로 반올림을 하여 각 도로에 적용하였다. 또한 남부순환도로와 도곡동길은 구간별 교통량을 평균으로 환산하여 적용을 하였다. 그리고 시설물 중 가로수와 단지내 녹지는 제외하고 공원만을 적용하여 계산을 하였다.
도로교통소음 저감방안으로 통행제한, 속도제한 등 교통운영측면에서 소음레벨을 고려하였다. 먼저 통과 교통량의 제어로서 대상지의 기본 교통량을 기준으로 10%의 증감을 하여 4가지 Type으로 구분하였다. 그리고 통과차량 속도 제어로서 기본 속도를 100%로 하여 4가지 Type으로 구분하였다.
본 연구는 분석 대상으로 대상지의 경우 변수로 교통량만을 이용하여 도로교통소음을 예측을 하였다. 그러나 실제 고층의 경우 도로교통소음과 대기의 영향, 도로변의 가로수, 단지 내부의 녹지대 등을 고려하지 못하였다.
소음지도의 작성은 도로교통소음에 영향을 주는 시설물인 건축물, 도로변녹지, 방음언덕, 가로수의 높이 등과 도로의 차선수, 차선폭, 보도폭 등을 조사하였다. 그리고 지역의 도로망을 고려하여 동서축 2개와 남북축 4개로 크게 구분하여, 조사된 교통량을 고려하여 소형차량은 100단위, 대형차량과 버스는 10단위로 반올림을 하여 각 도로에 적용하였다.

대상 데이터

이러한 다양한 공동주택이 공존하고 있는 지역을 중심으로 검토하였다. 검토 대상은 수도권에 위치하고 있는 지역으로 한정을 하였다. 그 결과 10층 전후의 공동주택, 20층 전후의 공동주택, 30층 전후의 공동주택, 40층 이상의 주상복합건축물이 공존하고 있는 서울의 강남구 일대를 연구 대상지역으로 선정하였다.
검토 대상은 수도권에 위치하고 있는 지역으로 한정을 하였다. 그 결과 10층 전후의 공동주택, 20층 전후의 공동주택, 30층 전후의 공동주택, 40층 이상의 주상복합건축물이 공존하고 있는 서울의 강남구 일대를 연구 대상지역으로 선정하였다.
대상지는 강남구의 남측에 위치하고 있으며, 동서방향으로 남부순환도로, 도곡동길이 있으며, 남북축으로는 논현로, 언주로, 선릉로, 삼성로, 영동대로가 지나가고 있다. 대상지를 지나는 도로의 제한속도는 60km/h이다.
전체 공간은 5m×5m의 픽셀로 분할을 하였고, 전체 샘플링 개수는 70,867개이다.
건물의 벽면을 전부 4m×4m의 픽셀로 분할하여 각 층별로 계산을 하였고 건축물의 벽면으로부터 1m 지점의 소음도를 계산하였다. 전체 샘플링 개수는 218,042개이다.
현재 서울시에서 시행중인 버스중앙차로제를 대상지 중에서 8차선 구간인 남부순환도로와 영동대로에 한정하여 적용을 하였다. 교통량은 기본 Type과 동일하게 적용을 하였다.

데이터처리

SoundPLAN 의 정확성 검증은 소음측정 4개 지점과 동일한 지점의 소음도를 계산하여 비교하였다. 도로 교통소음의 측정방법은 환경정책기본법에서 정한 도로교통소음 측정방법에 준하여 실시하였으며, 비교적 교통량의 변동요인이 일정하다고 판단되는 평일을 대상으로 주간(08:00-09:00, 12:00-13:00, 16:00-17:00, 18:00-19:000)만 한정하여 측정하였다.
그러나 실제 고층의 경우 도로교통소음과 대기의 영향, 도로변의 가로수, 단지 내부의 녹지대 등을 고려하지 못하였다. 소음예측 프로그램의 정확성의 검증 역시 도로단에서 측정된 값만을 비교하였다. 특히, 고층의 경우 지상보다는 변수가 많을 것으로 생각되기에 이러한 변수를 고려한 소음예측식의 개발과 변수에 대한 정확성 수치적 특성의 데이터화, 그리고 개별 건물의 정확한 도면화 등이 이루어지면 보다 정확한 소음예측이 가능할 것이라 생각된다.
도로 교통소음의 측정방법은 환경정책기본법에서 정한 도로교통소음 측정방법에 준하여 실시하였으며, 비교적 교통량의 변동요인이 일정하다고 판단되는 평일을 대상으로 주간(08:00-09:00, 12:00-13:00, 16:00-17:00, 18:00-19:000)만 한정하여 측정하였다. 측정결과의 평가는 변동하는 소음레벨의 에너지를 동시간대에 정상소음의 에너지로 치환한 등가소음레벨(Equivalent Sound Level)로 평가를 하였다.

이론/모형

소음지도의 표시방법은 KS A ISO 1996-2에 따라 표시하였다. KS A ISO 1996-2의 소음도의 표시 방법에는 각 소음도에 대한 색상을 정확히 표시하기 위하여 색상에 대응하는 RGB코드를 사용하였다.
그리고 본 연구에서 사용한 예측식은 독일의 RLS90으로 점음원 예측방법을 사용하였고, 점음원 방법은 도로에서 25m이격된 지점의 4m 높이에서 기준 소음도를 이용하며 음의 확산, 지표감쇠, 차음, 반사 등을 고려한다.
소음지도의 표시방법은 KS A ISO 1996-2에 따라 표시하였다. KS A ISO 1996-2의 소음도의 표시 방법에는 각 소음도에 대한 색상을 정확히 표시하기 위하여 색상에 대응하는 RGB코드를 사용하였다.
전체 공간은 5m×5m의 픽셀로 분할을 하였고, 전체 샘플링 개수는 70,867개이다. 수직적인 분포는 Facade Noise Map을 사용하였고, 주간만 계산하였다. 건물의 벽면을 전부 4m×4m의 픽셀로 분할하여 각 층별로 계산을 하였고 건축물의 벽면으로부터 1m 지점의 소음도를 계산하였다.
저감방안의 예측은 소음지도 중 2차원적 평면을 나타내는 Grid Noise Map의 경우 지표면으로부터 높이가 1.5m의 평면상 공간의 소음 분포를 나타낸 것으로 소음도는 환경정책기준법의 평가방법에 따라 주간만 계산하였다. 전체 공간은 5m×5m의 픽셀로 분할을 하였고, 전체 샘플링 개수는 70,867개이다.

성능/효과

2. 통과 교통량 제어

Grid Noise Map의 교통량을 제어한 결과를 살펴보면, 기본 Type을 기준으로 비교하면 도로변의 소음레벨의 변화는 거의 나타나지 않으나, 도로변과의 거리가 멀어질수록 Type 1, Type 2는 60-75dB(A)의 소음레벨의 면적이 줄어드는 반면에 Type 3, Type 4는 소음레벨의 면적이 조금씩 증가하였다.
Grid Noise Map의 속도를 제어한 결과를 살펴보면, 기본 Type을 기준으로 비교하면 도로변의 소음레벨의 변화는 거의 나타나지 않으나, 블록의 내부의 40dB(A) 이하의 소음레벨이 Type 1, Type 2보다는 기본 Type의 면적이 감소하고, Type 3, Type 4는 기본 Type보다 많이 감소하였다. 그리고 도로에서 발생하는 소음이 건축물 사이로 진입하는 소음레벨이 기본 Type보다는 Type 1, Type 2가 낮고, 진입된 소음레벨의 면적 역시 감소하는 것으로 나타나고, Type 3, Type 4의 소음레벨의 면적이 증사하는 것으로 나타나고 있다.
그리고 도로에서 발생하는 소음이 건축물 사이로 진입하는 소음레벨이 기본 Type보다는 Type 1, Type 2가 낮고, 진입된 소음레벨의 면적 역시 감소하는 것으로 나타나고, Type 3, Type 4의 소음레벨의 면적이 증사하는 것으로 나타나고 있다. 그리고 도로로부터 각 소음레벨의 면적 비율이 속도가 낮을수록 각 소음레벨의 면적이 감소하고 속도가 높을수록 면적이 증가하는 것으로 나타났다.
Grid Noise Map의 속도를 제어한 결과를 살펴보면, 기본 Type을 기준으로 비교하면 도로변의 소음레벨의 변화는 거의 나타나지 않으나, 블록의 내부의 40dB(A) 이하의 소음레벨이 Type 1, Type 2보다는 기본 Type의 면적이 감소하고, Type 3, Type 4는 기본 Type보다 많이 감소하였다. 그리고 도로에서 발생하는 소음이 건축물 사이로 진입하는 소음레벨이 기본 Type보다는 Type 1, Type 2가 낮고, 진입된 소음레벨의 면적 역시 감소하는 것으로 나타나고, Type 3, Type 4의 소음레벨의 면적이 증사하는 것으로 나타나고 있다. 그리고 도로로부터 각 소음레벨의 면적 비율이 속도가 낮을수록 각 소음레벨의 면적이 감소하고 속도가 높을수록 면적이 증가하는 것으로 나타났다.
넷째, 버스중앙차로제의 적용 결과는 도로 내부의 한정된 공간에만 미미한 영향을 주는 것으로 나타났다.
다섯째, 교통량보다는 속도의 제어가 도로교통소음 저감 및 관리에 보다 효과적인 것을 알 수 있었다.
둘째, 교통량 제어보다는 속도 제어가 변화의 폭이 크게 나타났으며, Grid Noise Map보다는 Facade Noise Map의 변화의 폭이 크게 나타났다.
셋째, 교통량 및 속도 증감에 따라 변화의 폭이 유사하게 나타났으며, 증가할 때 변화의 폭이 다소 크게 나타났다.
실측 소음도와 예측 소음도를 비교한 결과 최대 1.6dB(A), 최소 0.2dB(A)의 오차 범위를 나타내었다. 기존의 소음시뮬레이션 프로그램의 오차범위와 비교하였을 때, SoundPLAN 에 의한 예측 소음도는 실측소음도와 유사하다는 것을 알 수 있다.
저감방안별 효과분석 결과는 Grid noise map과 Facade noise map은 통과차량 속도 제어가 다른 방안 보다는 조금 더 효율적인 것으로 나타났다. 그리고 도로 교통소음을 저감하기 위해서는 저감방안별 적용보다는 각 저감방안을 조합하여 적용하는 것이 더 효율적일 것이라 생각된다.
첫째, 교통량과 속도 제어는 도로변의 한정된 공간에서 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.
교통량의 조사결과는 <표 1>과 같다. 특히 대상지의 경우 출퇴근 시각인 08:00-09:00, 18:00-20:00 사이에는 차량의 정체로 인하여 차량의 통과 대수는 줄어들었으며, 통행속도는 현저하게 떨어지는 것으로 나타났다.

후속연구

김환길(1995)은 교통소음의 전파양상에 대한 조사연구를 시행하고 소음 저감방안을 검토 및 분석, 최형일(1995)은 도로변에 인접한 대단위 아파트개발 및 조성으로 인한 인구밀집지역의 소음도를 측정하고, 교통소음에 영향을 주는 교통인자, 설문에 의한 주민반응을 조사하여 실측한 소음레벨과 주민이 느끼는 정도의 파악, 정선호(1997)는 지역여건과 현실성에 기초한 새로운 환경소음 기준안 제시 등이 있다. 그러나 현장실측을 중심으로 도로교통소음을 측정하고 데이터를 이용한 연구방법을 사용하였고, 분석 범위가 한정되는 한계가 나타났다.
또한 이러한 소음지도의 구축으로 각 지역의 도로교통소음의 정확한 정보의 제공과 모니터를 통하여 도시의 도로교통소음을 제어할 수 있는 체계적인 대책의 수립이 필요할 것이다.
또한 본 연구에서는 교통운영을 보다 현실적으로 표현하지 못하였다. 즉, 교통량의 증감, 속도의 증감, 차선 운영 변화에 따른 교통량의 변화, 구간별 속도의 변화 등이 동시에 분석되어야 할 것이다.
소음예측 프로그램의 정확성의 검증 역시 도로단에서 측정된 값만을 비교하였다. 특히, 고층의 경우 지상보다는 변수가 많을 것으로 생각되기에 이러한 변수를 고려한 소음예측식의 개발과 변수에 대한 정확성 수치적 특성의 데이터화, 그리고 개별 건물의 정확한 도면화 등이 이루어지면 보다 정확한 소음예측이 가능할 것이라 생각된다. 또한 본 연구에서는 교통운영을 보다 현실적으로 표현하지 못하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내 대규모의 주택단지 및 주거지역이 등장하게 된 배경은 무엇인가?	우리나라는 1970년대 이후 시행된 도시계획사업은 도시계획법 에 의한 도시계획시설사업, 택지 조성사업, 시가지 조성사업, 재개발사업, 토지구획정리사업 등을 통해 도시지역에 대규모의 주택단지 및 주거지역이 나타나기 시작하였다. 특히 도시지역의 개발된 지역의 공동 주택 비율이 증가하기 시작하였다.
	소음이란 무엇인가?	이러한 소리들 중에는 우리에게 정서적․육체적으로 즐거움과 편안함을 주는 반면에 불편함과 정신적 불안감․육체적 고통을 주는 소리가 있는데 이를 일반적으로 소음(noise)이라 한다. KS의 정의에 따르면, 소음이란 “바람직하지 않은 소리, 보기를 들면 음성, 음악 등의 전달을 방해하거나 생활에 장해, 고통을 주는 소리”로 영어로는 “noise, undesired sound”로 제시되어 있다(국가표준종합정보센터, 1989).
	교통량 제어 및 차량 속도 제어를 통한 도로교통소음의 피해 현황 및 저감방안에 대한 분석 결과는 어떠한가?	첫째, 교통량과 속도 제어는 도로변의 한정된 공간에서 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 둘째, 교통량 제어보다는 속도 제어가 변화의 폭이 크게 나타났으며, Grid Noise Map보다는 Facade Noise Map의 변화의 폭이 크게 나타났다. 셋째, 교통량 및 속도 증감에 따라 변화의 폭이 유사하게 나타났으며, 증가할 때 변화의 폭이 다소 크게 나타났다. 넷째, 버스중앙차로제의 적용 결과는 도로 내부의 한정된 공간에만 미미한 영향을 주는 것으로 나타났다. 다섯째, 교통량보다는 속도의 제어가 도로교통소음 저감 및 관리에 보다 효과적인 것을 알 수 있었다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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