The shooting noise caused by shooting training, which has strength and impacts, is becoming a serious damage to the residents around the shooting range and, consequently, the number of civil appeals against the shooting noise is on the constant increase. For this reason, the military examines the ef...
The shooting noise caused by shooting training, which has strength and impacts, is becoming a serious damage to the residents around the shooting range and, consequently, the number of civil appeals against the shooting noise is on the constant increase. For this reason, the military examines the effects of the shooting noise at the stage of design in constructing a shooting range and tries to build a soundproof shooting range to minimize civil appeals. However, the lack of research and data concerning propagation and attenuation, both of which characterize the shooting noise from within a soundproof shooting range, even makes it so difficult to design a soundproof shooting range in constructing it. So this study used an acoustic simulation in a soundproof shooting range to identify acoustic and propagation characteristics within the shooting range and, on this basis, predicted the noise level at an exit of the soundproof shooting range. As a result, if the form and specifications of a soundproof shooting range were decided on at the stage of design, it was possible to use a simulation to design a soundproof shooting range with optimized acoustic performance and, on this basis, to predict a sound pressure level at an exit of the soundproof shooting range. On the basis of these data, it is probably possible to determine the degree of the effects of the shooting noise on the villages around a shooting range and the extent of damage to it and to minimize civil appeals against the shooting noise and resolve the issues of compensation and agreement with ease. This study is expected to provide useful data for designing and constructing a similar soundproof shooting range.
The shooting noise caused by shooting training, which has strength and impacts, is becoming a serious damage to the residents around the shooting range and, consequently, the number of civil appeals against the shooting noise is on the constant increase. For this reason, the military examines the effects of the shooting noise at the stage of design in constructing a shooting range and tries to build a soundproof shooting range to minimize civil appeals. However, the lack of research and data concerning propagation and attenuation, both of which characterize the shooting noise from within a soundproof shooting range, even makes it so difficult to design a soundproof shooting range in constructing it. So this study used an acoustic simulation in a soundproof shooting range to identify acoustic and propagation characteristics within the shooting range and, on this basis, predicted the noise level at an exit of the soundproof shooting range. As a result, if the form and specifications of a soundproof shooting range were decided on at the stage of design, it was possible to use a simulation to design a soundproof shooting range with optimized acoustic performance and, on this basis, to predict a sound pressure level at an exit of the soundproof shooting range. On the basis of these data, it is probably possible to determine the degree of the effects of the shooting noise on the villages around a shooting range and the extent of damage to it and to minimize civil appeals against the shooting noise and resolve the issues of compensation and agreement with ease. This study is expected to provide useful data for designing and constructing a similar soundproof shooting range.
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문제 정의
방음사격장 내부에서 발생하는 사격 소음레벨을 저감시키기 위해 현수흡음체의 사용에 대해 많은 의견들이 제시되고 있다. 따라서 이 연구에서는 현수흡음체의 설치효과에 대한 사격소음의 저감효과를 분석하고자 하였다. 이 연구에서는 Fig.
이 연구는 현재 건립단계에 있는 군부대 방음사격장을 대상으로 음향시뮬레이션을 이용하여 방음사격장의 음향특성 및 전파성상을 분석하여 최적화된 방음사격장을 설계하고자 한 연구이다. 이 연구의 결과는 다음과 같다.
그러나 방음사격장 내부에서 발생하는 사격소음의 전파 및 감쇠특성에 대한 연구 및 자료가 부족하여 설계 및 시공시 많은 어려움을 겪고 있다. 이러한 관점에서 이 연구에서는 현재 건립단계에 있는 방음사격장을 대상으로 AutoCAD를 이용하여 모델링 후 ODEON이라는 음향시뮬레이션 프로그램을 이용하여 사격장 내부의 음향특성을 파악하였으며, 이를 토대로 사로에서 사격시 방음사격장 출구부분의 음압레벨을 예측하고자 한다.
대상 데이터
이 연구에서는 Fig. 11과 같이 국내에서 현수흡음체로 가장 많이 사용하고 있는 텍텀(Tectum acoustic panel)을 좌·우 사격장 천장에 140개씩 총 280개를 Fig. 12와 같이 매달아 음향시뮬레이션 프로그램을 이용하여 그 효과를 분석해 보았다.
또한 방음사격장의 수음점은 Fig. 5와 같이 바닥부터 높이 1.5 m 떨어진 곳에 위치해 있고 좌측 9개 우측 9개 총 18개의 수음점을 선정하였다.
이 연구에서 사용된 음원은 군부대 사격훈련시 가장 많이 사용하는 K2(자동소총)으로 선정하였으며 K2 소총의 음향파워레벨(PWL) 특성은 Table 3과 같고 이는 2008년 국방부에서 발표한 “군 사격장 유형별 소음방지시설 표준화 방안 연구” 보고서(8)의 자료를 이용하였다. 이 연구대상 방음사격장의 사로는 Fig.
이론/모형
12개 사로에서 동시에 K2 소총으로 사격시 음향 시뮬레이션 프로그램인 ODEON을 이용하여 방음사격장 내부의 음선추적(ray tracing)을 하면 Fig. 6과 같다.
방음사격장은 AutoCAD를 이용하여 3D모델링 후 음압분포 및 실내음향 파라메타의 예측분석은 음선 추적법(ray-tracing method)과 허상법(image model method)에 의한 3차원 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하였으며 사용 프로그램은 ODEON 4.21이다. 임펄스 응답(impulse response)의 길이는 2,500 m, transition order는 3으로 설정하였다.
성능/효과
(1) 12개 사로에서 동시에 K2소총으로 사격할 경우 음향파워레벨(PWL)은 158.6 dB(A)이며, 사격장 좌측출구(L7, L8, L9)에서는 119.9 dB(A), 우측출구(R7, R8, R9)에서는 121.3 dB(A)로 나타났다. 좌측 사격장의 6개 사로에서 동시에 K2소총으로 사격할 경우 음향파워레벨(PWL)은 155.
(2) 500 Hz를 기준으로 방음사격장 내 평균 잔향 시간을 분석해 보면 현수흡음체 설치 전에는 0.65∼0.69초, 설치 후에는 0.63∼0.66초의 아주 짧은 잔향시간을 나타내고 있다. 방음사격장 내부의 잔향시간이 짧은 이유는 높은 흡음력을 갖는 아치판넬을 사용했을 뿐만 아니라 방음사격장 출구부분이 외부로 개방되어 있기 때문으로 사료된다.
(3) 12개 사로에서 동시 사격시 현수흡음체 설치 전·후의 음압레벨은 0.2∼0.4dB(A) 정도 저감되어 큰 변화를 보이지 않고 있다. 이러한 이유는 방음사격장에서 사격시 발생하는 소음이 워낙 크고 충격적인 성분이어서 사격장 내부에서 직접음의 제어가 매우 힘들기 때문이다.
(4) 설계 및 건립단계에서 방음사격장의 형태 및 제원이 결정되면 음향시뮬레이션을 이용하여 최적화된 음향성능을 갖는 방음사격장을 설계할 수 있었으며, 이를 토대로 방음사격장 출구부분의 음압레벨을 예측할 수 있었다. 또한 이러한 자료를 토대로 사격장 주변 마을에 사격소음이 미치는 영향정도 및 피해범위를 판단할 수 있으며, 이를 통해 사격소음에 대한 민원의 최소화 및 보상과 합의를 쉽게 도출 할 수 있을 것으로 판단된다.
6개 사로에서 동시에 K2 소총으로 사격할 경우 발생하는 음향파워레벨(PWL)은 155.6 dB(A)이며, 방음사격장의 출구쪽에서 발생하는 소음의 평균 음압레벨은 L7, L8, L9는 119.2 dB(A), R7, R8, R9는 115.9 dB(A) 정도로 나타나 음향파워레벨(PWL)로부터 각각 36.4 dB(A), 39.7 dB(A) 감소하는 특성을 보이고 있다.
9 dB(A)로 나타났다. 따라서 방음사격장의 사로에서 사격시 거리감쇠와 방음 사격장 내부의 아치패널에 의한 흡음으로 인해 출구 부분의 소음레벨은 상당히 저감됨을 알 수 있다.
이러한 이유는 방음사격장에서 사격시 발생하는 소음이 워낙 크고 충격적인 성분이어서 사격장 내부에서 직접음의 제어가 매우 힘들기 때문이다. 또한 방음사격장 내부가 이미 고도의 흡음력을 갖는 아치판넬로 시공되어 있고, 여기에 현수흡음체를 설치하면 실정수가 일부 증가하여 잔향음이 감소하지만 사격소음의 저감에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 판단된다.
방음사격장 내부의 잔향시간이 짧은 이유는 높은 흡음력을 갖는 아치판넬을 사용했을 뿐만 아니라 방음사격장 출구부분이 외부로 개방되어 있기 때문으로 사료된다. 또한 현수흡음체를 설치하면 실정수(room constant)가 좌·우측 사격장 모두 약 10,000 m2 정도 증가하였다.
3 dB(A)로 나타났다. 좌측 사격장의 6개 사로에서 동시에 K2소총으로 사격할 경우 음향파워레벨(PWL)은 155.6 dB(A)이며, 사격장 좌측출구(L7, L8, L9)에서는 119.2 dB(A), 우측출구(R7, R8, R9)에서는 115.9 dB(A)로 나타났다. 따라서 방음사격장의 사로에서 사격시 거리감쇠와 방음 사격장 내부의 아치패널에 의한 흡음으로 인해 출구 부분의 소음레벨은 상당히 저감됨을 알 수 있다.
후속연구
(4) 설계 및 건립단계에서 방음사격장의 형태 및 제원이 결정되면 음향시뮬레이션을 이용하여 최적화된 음향성능을 갖는 방음사격장을 설계할 수 있었으며, 이를 토대로 방음사격장 출구부분의 음압레벨을 예측할 수 있었다. 또한 이러한 자료를 토대로 사격장 주변 마을에 사격소음이 미치는 영향정도 및 피해범위를 판단할 수 있으며, 이를 통해 사격소음에 대한 민원의 최소화 및 보상과 합의를 쉽게 도출 할 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
이중 사격소음이 주민들에게 미치는 영향
최근 소음으로 인한 갈등은 매우 다양하고 복잡해지고 있다. 이중 사격소음은 매우 강하고 충격적인 특성과 그 영향범위가 매우 넓기 때문에 지속적으로 민원이 제기되고 있다. 따라서 국방부에서는 사격장 건립시 설계단계부터 사격소음에 대한 영향을 검토하고 기상조건과 관계없이 사격연습을 할 수 있는 방음사격장 건립을 추진하고 있다.
음선추적이란?
음선추적은 자동화 방음사격장에서 K2소총으로 사격시 방사된 소음이 사격장 내부의 여러 표면에 반사되고 흡수되면서 수음점의 한 지점에 이르기까지 그 경로를 추적함으로써 방음사격장 내부의 음향 상태를 분석할 수 있으며 이를 토대로 음압레벨을 예측할 수 있다. ODEON을 이용하여 방음사격장 내부의 음압레벨을 비교해 보면 Fig.
최적화된 방음사격장의 설계 이유
(4) 설계 및 건립단계에서 방음사격장의 형태 및 제원이 결정되면 음향시뮬레이션을 이용하여 최적화된 음향성능을 갖는 방음사격장을 설계할 수 있었으며, 이를 토대로 방음사격장 출구부분의 음압레벨을 예측할 수 있었다. 또한 이러한 자료를 토대로 사격장 주변 마을에 사격소음이 미치는 영향정도 및 피해범위를 판단할 수 있으며, 이를 통해 사격소음에 대한 민원의 최소화 및 보상과 합의를 쉽게 도출 할 수 있을 것으로 판단된다.
참고문헌 (15)
Lee, S. W., Kim, H. S. and Jeong, S. J., 2009, Measurement of Noise and Evaluation of Noise Control Methods for Military Rifle Shooting Ranges, Journal of the KIMST, Vol. 12, No. 1, pp. 123-132.
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