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문제 정의
- 이런 점에서 본 연구는 생울타리의 종에 따른 소음 감소 효과를 조사 분석하기 위하여 부산시에 식재된 수목의 잎의 종류와 두께에 따른 소음 감소정도와 생울타리의 종류와 거리에 따른 소음감소 효과를 실질적으로 분석함으로서, 생 울타리의 소음감소 효과를 극대화할 수 있는 기준을 파악하 여 더욱 조용하고 쾌적한 도심을 만들 수 있는 기초적인 자료를 제시하는데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 본 연구는 부산시 도로변에 식재되어 있는 수목들을 대상 으로 수목의 종류와 잎의 두께, 생울타리의 거리와 수벽의 종류에 따른 소음 감소효과를 분석하였다.
- 생울타리의 거리에 따른 소음 감소는 소음측정 지점은 수벽에서 도로 측으로 30cm 떨어진 지점에서 높이 100cm (A)과 높이 170cm(D)에서 측정하여 도로 측 소음을 측정하 였고, 수벽 안쪽으로는 수벽으로부터 100cm(B, E)와 200cmC, F) 떨어진 지점의 높이 100cm와 170cm에서 측정 하여 생울타리 앞 도로 측 소음측정값 A,D와 생울타리로 차단된 B, C지점과 수벽 윗 지점의 E, F 지점의 측정값을 비교하였다.
- 소음감소율에 대한 실험은 수종별 나뭇잎의 소음 감소효 과는 실내에서 실시하였으며, 음원은 디젤 차량(95년4월3 일 차량 등록한 갤로퍼 승합차)의 음원을 타 소음의 영향을 받지 않는 스튜디오에서 녹음(소음을 10초간 녹음)하여 사 용하였으며, 실험은 깔때기 형태의 원형방음상자 사이를 잎 으로 막은 후에 수종별로 각 3개의 잎을 통과하기 전과 후의 음원값을 3회 반복 측정하여 조사하였다.
- 수종별 생울타리의 소음감소효과는 수벽의 크기 가로 (폭), 세로, 높이와 광원의 투과정도로 구분하였으며 주위소 음의 영향을 최소화하기 위해 소음측정기 수음부에는 원형 커버를 장착하고, 차량(98년식 겔로퍼 디젤)소음을 직접 대 상으로 사용하였으며 음원(소음)의 크기는 차량의 출력토 크를 3000ipm으로 하여 10초간 유지하였다. 수벽의 밀식 정도 측정은 22시경 수벽을 대상으로 광원(차량용 전조등) 을 투과하기 전의 앞, 뒤 측의 조도를 측정한 값을 광원을 투과한 이후 앞, 뒤편 의 조도 측정값에 감한 값을 기록 하였다.
- 야외 실험으로 현장에서 Figure 1, 2와 같이 실시하였으며 음원은 동일 차량을 직접 사용하였고, 생울타리의 크기와 수목의 밀식정도(수벽을 통과하기 전의 조도와 수벽을 통과 한 조도값 측정)에 따른 음원 값을 동시에 측정하여 최대값 을 비교하여 감소(차단)율을 측정하였다.
대상 데이터
- 나뭇잎의 종류 및 두께 실험에 사용한 수종은 현재 부산 시 도로변에서 생울타리로 많이 사용하고 있는 피라칸사, 돈나무, 홍가시, 동백나무, 남천, 명자나무, 사철나무, 금식 나무, 은목서를 대상으로 하였다.
- 생울타리의 소음감소효과를 실험한 수종은 현재 도로변 에 많이 사용하고 있는 동백나무, 남천, 주목, 돈나무, 명자 나무를 대상으로 하였다.
- 실험을 실시한 측정 요원은 국가공인검사기관으로 인정 받는 (재)한국승강기안전기술원의 기술책임자와 검사요원 으로서, 숙련도 비교 시험 등을 통하여 측정값에 대한 신뢰 를 검증받았다.
- 실험장비는 아래 Table 1와 같으며 모든 장비는 측정의 소급성이 유지되는 국가공인 교정기관에서 교정 받은 장비 를 사용하였다(Table 1).
데이터처리
- 잎의 두께와 수종별로 측정값은 분산분석과 회귀분석을 이용하였고 이에 대한 자료의 통계적 처리와 분석은 SPSS/ PC 12.0K 프로그램을 이용하여 진행하였다.
성능/효과
- 1. 수벽으로 사용되고 있는 수목 중 잎의 두께만으로 소 음감소 효과를 분석한 결과 은목서, 동백나무, 피라칸사, 홍 가시, 돈나무, 남천, 사철나무, 명자나무, 금식나무의 순이었 다. 잎 두께가 비슷한 남천, 사철나무, 명자나무의 경우 남 천, 명자나무, 사철나무의 순으로 나타났다.
- 2. 거리에 따른 소음 감소효과를 분석하기 위해 사철나무 울타리를 대상으로 조사한 결과 거리에 따른 소음 감소가 있었으며, 생울타리를 통과할 경우 더 높게 나타났다.
- 실외에서 실시한 수벽의 종류에 따른 소음감소 정도를 파악한 결과는 표 9와 같은데 소음 감소치가 높은 순으로는 동백나무, 남천, 돈나무, 주목, 명자나무로 나타났다. 가장 소음감소치가 높은 수목은 14.70[dB]을 나타낸 동백나무였 으며, 가장 소음 감소치가 낮은 수목~은 6.80[dB]을 나타낸 명자나무로 그 차이는 7.9[dB]이였으나, 동백나무가 명자 나무보다 크기와 밀식정도가 약 2배 이상인 점을 감안한다 면 당연한 결과라고 추정된다.
- 나뭇잎의 종류에 따라 잎 두께와 소음감소량은 유의확률 0.000(Table 3)으로 유의성이 있는 것으로 나타났고, 이는 나뭇잎의 종류와 잎의 두께에 따라 소음 감소율의 차이가 있음을 증명하는 것이다.
- 다만, 주목과 명자나무의 소음 감소 값을 비교하여 보면 주목의 높이와 폭이 명자나무의 1/2 이하임에도 불구하고 소음 감소율이 높은 것으로 조사되어 수종 및 밀도에 따라 소음감소의 차이가 있다는 것을 알 수 있었다.
- 동일집단군의 유형을 분석한 결과(Table 5) 1유형은 금 식나무, 2유형은 명자나무와 사철나무, 남천, 돈나무, 3유형 은 남천과 돈나무, 홍가시, 4유형은 돈나무와 홍가시, 피라 칸사, 5유형은 홍가시와 피라칸사, 동백나무, 6유형은 동백 나무와 은목서로 조사되었는데 이는 잎의 두께와 잎의 경도 가 감소량에 영향을 미치는 것으로 추측되지만, 잎의 수분 분포나 내부조직의 형태, 계절적인 변화 등 다양한 요인이 변수로 작용할 것으로 생각되며 장기적으로 좀 더 많은 실 험대상의 분석을 통해 유형 구분의 기준을 찾을 수 있을 것으로 보인다.
- 수종별 생울타리의 소음 감소효과를 분석한 결과 동백나무, 남천, 돈나무, 주목, 명자나무의 순으로 조사되었으며, 가장 소음감소 효과가 가장 높은 수목인 동백나무는 14.70[dB], 가장 낮은 수목은 6.80[dB]을 보인 명자나무로 7.9[dB]의 차이를 보였다. 이 값의 차이는 동백나무와 명자 나무의 크기와 밀식정도가 약 2배 정도 차이가 났기 때문으 로 추정되며, 다만, 주목과 명자나무의 소음 감소 값을 비교 하여 보면 주목의 높이와 폭이 명자나무의 1/2 이하임에도 불구하고 소음 감소율이 높은 것으로 조사되어 수종 및 밀 도에 따라 소음감소의 차이가 있다는 것을 알 수 있었고, 차기조사시 측정변수의 편차를 줄여 조사하면 정확한 조사 결과를 도출할 수 있을 것이다.
- 실험실에서 실시한 수종별 잎의 두께에 따른 소음 감소율 이 가장 높은 수목(Table 3)은 은목서가 가장 높았고 동백나 무, 피라칸사, 홍가시, 돈나무, 남천, 사철나무, 명자나무, 금식나무 순이었다.
- 9[dB]의 차이를 보였다. 이 값의 차이는 동백나무와 명자 나무의 크기와 밀식정도가 약 2배 정도 차이가 났기 때문으 로 추정되며, 다만, 주목과 명자나무의 소음 감소 값을 비교 하여 보면 주목의 높이와 폭이 명자나무의 1/2 이하임에도 불구하고 소음 감소율이 높은 것으로 조사되어 수종 및 밀 도에 따라 소음감소의 차이가 있다는 것을 알 수 있었고, 차기조사시 측정변수의 편차를 줄여 조사하면 정확한 조사 결과를 도출할 수 있을 것이다.
- 이번 연구결과는 수목의 종류와 두께에 따른 값만을 대상 으로 조사하여 그 결과 수목의 종류나 수벽의 유형에 따라 소음 감소효과가 분명하다는 것을 알 수 있었다. 다만, 생울 타리를 대상으로 조사한 경우나 잎을 대상으로 조사한 경우 세부적으로는 수목별로 잎의 조직, 수분함량, 경도 등 다양 한 변수가 영향을 미칠 것으로 추정되며, 차기조사시 변수 요인을 최대한 배제한 상태에서 조사 분석이 이루어진다면 명확한 기준을 줄 수 있는 준거자료로 활용이 가능 할 것이 라 생각된다.
- 잎두께별 동일집단군의 유형을 분석한 결과(Table 4) 1 유형은 남천과 명자나무, 2유형은 명자나무와 금식나무, 피 라칸사, 3유형은 금식나무와 피라칸사, 사철나무, 홍가시, 4유형은 홍가시와 돈나무, 5유형은 은목서, 6유형은 동백나 무 등으로 조사되었는데, 이는 기본적으로는 잎의 두께와 상관관계가 있는 것으로 나타났다.
- 잎의 두께가 소음감소량에 미치는 표준화된 회귀계수 (Beta)값은 26.530으로 조사되었으며, 절편의 값이 7.653으 로 나뭇잎으로 차단하지 않았을 경우 소음감소효과는 7.653 인 것으로 알 수 있었다.
후속연구
- 이번 연구결과는 수목의 종류와 두께에 따른 값만을 대상 으로 조사하여 그 결과 수목의 종류나 수벽의 유형에 따라 소음 감소효과가 분명하다는 것을 알 수 있었다. 다만, 생울 타리를 대상으로 조사한 경우나 잎을 대상으로 조사한 경우 세부적으로는 수목별로 잎의 조직, 수분함량, 경도 등 다양 한 변수가 영향을 미칠 것으로 추정되며, 차기조사시 변수 요인을 최대한 배제한 상태에서 조사 분석이 이루어진다면 명확한 기준을 줄 수 있는 준거자료로 활용이 가능 할 것이 라 생각된다.
- 다만, 입의 두께 대비 소음감소율을 보면 무조건 잎의 두께가 두꺼울수록 소음 감소효과가 높을 것이라는 예측과 달리 홍가시는 돈나무보다 평균 잎의 두께가 얇음에도 불구 하고 소음 감소율은 높은 것으로 조사되는 등 절대적으로 비례하지 않는 것으로 나타나 추후 그 변수에 대한 조사가 필요하였다.
- 그러나 국내의 수목의 종류와 잎의 두께에 따른 소음 감 소나 울타리의 종류에 따른 실증적 연구는 그다지 많지 않 은 것으로 나타났다. 이러한 측면에서 수목에 의한 소음차 단 효과에 대한 실증적 인 연구가 필요하며 녹음을 통하여 소음차단의 직접적인 효과는 물론 간접적으로 심리적인 소 음감소 효과 또한 얻을 수 있을 것이다.
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