발파, 브레이커, 진동로울러 및 파일 작업과 같은 건설공정이 있을 경우, 건설 작업 인접 지역에서는 피해가 발생할 수 있다. 수중 소음의 경우, 지반진동이 고체 전달음의 형태로 전달된다. 이와 같은 수중소음은 강이나 바다 혹은 육지의 양식장에 피해를 유발할 수 있다. 본 연구는 발파, 천공, 브레이커 및 진동로울러와 같은 작업 공정으로 인하여 발생된 지반진동이 수중소음으로 입사될 때의 소음값 및 주파수를 분석하였다. 수중 소음 측정시에는 수중소음기 (TC 4013)을 활용하였으며, 저장 및 분석은 Prosig 프로그램을 활용하였다.
발파, 브레이커, 진동로울러 및 파일 작업과 같은 건설공정이 있을 경우, 건설 작업 인접 지역에서는 피해가 발생할 수 있다. 수중 소음의 경우, 지반진동이 고체 전달음의 형태로 전달된다. 이와 같은 수중소음은 강이나 바다 혹은 육지의 양식장에 피해를 유발할 수 있다. 본 연구는 발파, 천공, 브레이커 및 진동로울러와 같은 작업 공정으로 인하여 발생된 지반진동이 수중소음으로 입사될 때의 소음값 및 주파수를 분석하였다. 수중 소음 측정시에는 수중소음기 (TC 4013)을 활용하였으며, 저장 및 분석은 Prosig 프로그램을 활용하였다.
Construction vibration such as explosive blast, hydraulic breaker, vibratory roller, pile driving noise and so on, injuries in areas around the construction sites. In particular, underwater sound caused by ground vibration is propagation such as structure borne noise. Vibration and underwater sound ...
Construction vibration such as explosive blast, hydraulic breaker, vibratory roller, pile driving noise and so on, injuries in areas around the construction sites. In particular, underwater sound caused by ground vibration is propagation such as structure borne noise. Vibration and underwater sound due to construction activities may cause injury to river, sea or land fish farms near construction sites. The purpose of present study is to measure the sound pressure level and frequency analysis of the underwater noise generated by ground vibration(Blasting, hydraulic crawler drill, hydraulic breaker, vibratory roller). Underwater noise were monitoring by a hydrophone (TC 4013) and recorded, analysis were made using a by software (Prosig).
Construction vibration such as explosive blast, hydraulic breaker, vibratory roller, pile driving noise and so on, injuries in areas around the construction sites. In particular, underwater sound caused by ground vibration is propagation such as structure borne noise. Vibration and underwater sound due to construction activities may cause injury to river, sea or land fish farms near construction sites. The purpose of present study is to measure the sound pressure level and frequency analysis of the underwater noise generated by ground vibration(Blasting, hydraulic crawler drill, hydraulic breaker, vibratory roller). Underwater noise were monitoring by a hydrophone (TC 4013) and recorded, analysis were made using a by software (Prosig).
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문제 정의
본 연구에서는 양식장 및 민가, 가축사육시설이 인접한 지역에서 토목 작업시 발생되는 진동 및 소음이 고체 전달음의 형태로 인접 수중에 전달되는 수중소음 및 발파시 발생되는 진동으로 인한 영향을 검토한 것으로서, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
제안 방법
FFT분석은 현장에서 측정한 DATA를 토대로 이격거리별 탁월주파수 대역을 검토하였다.
계측 위치는 양만장내 수조에서 배경 환경과 3-Hole 에서 발파작업시 수중소음을 계측하였다.
단순 회귀분석을 이용하여 발파작업시 지반진동 및 수중압력 감쇠식을 산출하였다.
따라서 본 과업 구간에서는 안전성을 고려하여 기계식 공법을 제안하였다.
또한 6-Hole에서 시험발파 수행시에는 수중 소음 계측지점을 이동하여 발파 근접 지점에서 수중소음을 계측하였다.
또한 시험발파지역은 굴착고의 제한으로 인하여 지발당 발파공수를 조절하여 장약량별 지발당 장약량을 구현하였으며, 각 발파공법별 진동 및 소음을 계측하였다.
발파작업시 지반진동, 대기소음, 수중소음의 계측을 병행하여 계측을 실시하였다.
수중 생물의 경우, 주파수 대역별 가청주파수 영역에 따라 민감하게 반응하므로 계측 결과를 토대로 FFT분석을 실시하였다(Fig. 7).
수중 소음 계측 장비는 TC-4013이며, 증폭기와 DATA Logger를 통해 측정값을 저장하였다. 측정시 Sampling rate는 1,000Hz로 설정하여 수중소음을 획득하였다.
수중소음기는 양만장내 계측 후 현장내로 이동하여 계측을 수행하였다.
수중압력 감쇠식은 토목장비를 운전하였을 경우와 수중압력 발파작업을 수행하였을 경우로 구분하였으며, 발파작업시에는 지반진동속도도 같이 분석을 수행하였다.
시험발파시 계측된 진동 계측값 및 수중소음을 토대로 회귀분석을 수행하고 이 분석결과를 토대로 발파 환경 영향을 검토하는데 활용하도록 하였다.
시험발파 적용 패턴은 Table 3과 같다. 시험발파시 미진동굴착공법은 미진동파쇄기를 활용하여 발파를 실시하였으며, 정밀진동제어발파~중규모진동제어발파는 에멀젼 폭약을 이용하여 발파를 실시하였다.
시험발파시 지반진동 및 대기소음 계측은 발생원과 일정 거리 이격시켜 계측을 실시하였으며, 장비 운전 시 소음 및 진동의 계측은 수중소음 계측 위치와 동일하게 하여 소음 및 진동을 병행하여 계측을 실시하였다. 실험 내용 및 계측 모식도는 Fig.
시험발파시 투입 계측기는 진동속도기 10대, 진동레벨기 3대, 소음레벨기 3대, 수중소음레벨기 2대를 투입하여 계측 활동을 수행하였다.
양만장의 경우 배경소음+15dB/μPa을 설정한 사유는 기존 연구 결과에 의하면 배경소음 +20dB/μPa을 적용하여도 어류에 대하여 일정 부분 피해율이 발생하였으므로 안전성을 고려하여 관리기준을 적용하였다.
이에 따라 현장에서 실측한 DATA를 토대로 역해석을 수행하여 소음원값을 도출하였고, 암반 굴착작업시 소음영향을 분석하기 위하여 3-D Simulation을 수행하였다. 또한 현장 내 설치된 휀스를 고려하여 소음 전달 경향을 검토하였으며, 해석 결과 관리기준을 준수하는 것으로 검토되었다(Table 5).
장비 운전시 암반 강도는 연암이상의 강도특성을 가지며, 장비별 최대 출력 상태로 운전하여 소음 및 진동을 계측하였다.
현장 실험식을 토대로 발파진동 영향권 및 수중소음 영향권을 산정하여 구간별 적정 발파공법을 검토하였다.
현장 실험식을 토대로 이격거리별 지반진동 및 수중소음(압력) 감쇠식을 산출하였다.
대상 데이터
시험발파 적용 패턴은 사전 환경 검토를 토대로 선정하였으며, 시험발파 적용 구간은 환경 변화에 민감한 양만장 및 축사와 원거리로 이격된 지역에서 실시하였다.
실험 대상 지역의 구성 암반은 고생대 쥐라기에 생성된 반상 흑운모 화강암으로 구성되어 있으며, 공사 부지경계와 180m～200m 이격된 지역에 양만장이 위치하고 있으며, 80m 내외 지역에 한우 농장이 위치하고 있다.
실험 수행지역은 골프장 건설 현장으로서, 과업 구간 부지 경계와 인접하여 한우축사, 양계장, 양만장 및 민가가 위치하고 있다.
이론/모형
수중 환경은 발파 및 장비 운전시 전달되는 수중소음 계측을 위하여 Hydrophone을 이용하여 계측을 실시하였다.
성능/효과
1) 현장 내 브레이커, 크롤러드릴, 진동로울러 가동시 수중소음을 측정하였으며, 측정결과 진동로울러 가동시 저주파수대영역의 수중소음이 발생하였다.
3) 발파진동 및 수중압력 회귀분석을 실시하여 현장 암반에 적합한 감쇠식을 산출하였으며, 인접 보안 물건별 관리기준을 토대로 발파공법 적용 영역을 검토한 결과, 암반 굴착의 대부분을 차지하는 구간에서는 미진동굴착공법이 적용되었으며, 미진동굴 착공법 적용 구간은 안전성을 고려하여 기계식 공법을 적용하였다.
4) 또한, 대기소음에 대한 소음 영향권 검토를 위하여 Simulation을 실시하였으며, 검토 결과 인접 보안 물건의 대기소음관리기준도 준수하는 것으로 검토되었다.
이에 따라 현장에서 실측한 DATA를 토대로 역해석을 수행하여 소음원값을 도출하였고, 암반 굴착작업시 소음영향을 분석하기 위하여 3-D Simulation을 수행하였다. 또한 현장 내 설치된 휀스를 고려하여 소음 전달 경향을 검토하였으며, 해석 결과 관리기준을 준수하는 것으로 검토되었다(Table 5).
후속연구
5) 시험발파시 획득하여 회귀분석한 수중소음 DATA의 수는 매우 제한적이었으므로 본 작업 시공시 수중소음계측을 병행하여 수행할 것을 제안하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
수중 소음 측정시 활용한 도구와 프로그램은?
본 연구는 발파, 천공, 브레이커 및 진동로울러와 같은 작업 공정으로 인하여 발생된 지반진동이 수중소음으로 입사될 때의 소음값 및 주파수를 분석하였다. 수중 소음 측정시에는 수중소음기 (TC 4013)을 활용하였으며, 저장 및 분석은 Prosig 프로그램을 활용하였다.
수중 소음에 따른 지반진동은 어떤 형태로 전달되는가?
발파, 브레이커, 진동로울러 및 파일 작업과 같은 건설공정이 있을 경우, 건설 작업 인접 지역에서는 피해가 발생할 수 있다. 수중 소음의 경우, 지반진동이 고체 전달음의 형태로 전달된다. 이와 같은 수중소음은 강이나 바다 혹은 육지의 양식장에 피해를 유발할 수 있다.
시험발파 적용 패턴 파악을 위한 시험발파 방법은?
시험발파 적용 패턴은 Table 3과 같다. 시험발파시 미진동굴착공법은 미진동파쇄기를 활용하여 발파를 실시하였으며, 정밀진동제어발파~중규모진동제어발파는 에멀젼 폭약을 이용하여 발파를 실시하였다.
참고문헌 (4)
박진형, 2009, 지반진동 및 공중소음에 의한 수중소음 변화에 관한 연구, 석사, 서울시립대학교, 대한민국, pp. 6-9.
황두진 외, 2009, 소음？진동으로 인한 육상 양식어류 피해평가 및 배상액 산정기준에 관한 연구 최종보고서, 전남대학교수산과학연구소, pp. 41, 62, 108, 113.
배종우 외, 2009, 수변공사에 의한 충격음의 특성과 어 류에 미치는 영향, 한국소음진동학회논문집 Vol. 19, No. 9, pp. 928-934.
류일선, 2007, 환경분쟁(소음,진동,먼지 등)으로 인한 가축피해 평가방법, 대한수의사회지, pp. 552-563.
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