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문제 정의
- 본 연구에서는 공연장에서 의자의 흡음정도에 따라 의자 설치 조건의 변화가 의자의 흡음특성에 미치는 영향에 관하여 축소모형을 이용하여 실험적인 연구를 실시하였다. 실험변수로는 의자의 흡음률, 청중의 착석유무, 의자 열 간격의 변화, 그리고 바닥의 카펫설치 유무로 제한하였다.
제안 방법
- 91 m로 고정하였다. P/A 값이 다른 7가지 배열의 흡음률을 선형회귀분석 방법을 이용하여 P/A 값이 0.5 m-1일 때의 실제 공연장에서의 큰 객석의 흡음률을 예측하였다. 선형회귀분석은 Origin 소프트웨어[7]를 사용하여 실시하였다.
- Table 2에 LAC와 HAC의 각 주변 변수에 의한 주파수대역별(500 ~ 4000 Hz) 평균흡음률 변화를 세 열 간격으로 평균하여 제시하였다. 전체적인 평균흡음률의 산정은 의자의 흡음률, 청중의 착석유무, 그리고 바닥의 카펫설치 유무에 따른 흡음률 변화를 정량화하여 각 주변 변수의 영향을 파악할 수 있다.
- 공연장에서의 실제 큰 객석의 흡음률을 정확하게 예측하고자 총 18개 의자를 이용하여 의자 샘플의 크기가 다른 7가지 배열의 흡음률을 P/A법을 이용하여 각각 측정하였다. 7가지 배열의 P/A 값은 1.
- 37 s의 로그스윕(logarithmic sweep)을 이용하였으며 재생주파수대역은 1 kHz ~ 100 kHz(실물 환산시 100 Hz ~ 10 kHz)로 하였다. 모든 측정은 지점별로 3회 반복 측정하여 측정결과의 재현성을 확인하였다. 측정시 온도는 22 ℃와 습도는 4 %로 유지하였으며, 습도는 질소 치환법을 이용하여 고주파수에서의 공기 흡음을 배제하였다.
- 본 장에서는 의자 LAC와 HAC의 흡음정도, 청중의 착석(공석과 만석) 및 바닥의 카펫설치 유무의 영향을 의자 열 간격(0.76 m, 0.91 m, 1.2 m)에 따라 측정한 결과를 각각 분석하였다. 총 24측정조건에 따른 결과는 네 가지 주변인자가 의자의 흡음률에 미치는 일반적인 경향을 분석하기 위해 의자 열 간격별로 주파수대역 500~4000 Hz의 평균 의자 흡음률을 산출하여 비교하였다.
- 본 장에서는 의자의 흡음률 변화에 영향을 미치는 중요한 주변 인자를 조사하고자 의자의 흡음정도, 청중의 착석 및 바닥의 카펫설치 유무에 따른 영향을 열 간격으로 평균하여 주파수 대역별 흡음률 증가값(incremental absorption coefficients)을 산출하였다.
- 실험변수로는 의자의 흡음률, 청중의 착석유무, 의자 열 간격의 변화, 그리고 바닥의 카펫설치 유무로 제한하였다. 실제 공연장 의자의 흡음특성을 재현한 1/10 스케일의 축소 의자와 인체모형[3]을 이용하여 실험을 진행하였다. 공연장에서 큰 면적의 객석흡음률을 정확하게 예측하고자 Perimeter-to-Area 법(이하 P/A법으로 기술함)을 이용하였다.
- 본 연구에서는 공연장에서 의자의 흡음정도에 따라 의자 설치 조건의 변화가 의자의 흡음특성에 미치는 영향에 관하여 축소모형을 이용하여 실험적인 연구를 실시하였다. 실험변수로는 의자의 흡음률, 청중의 착석유무, 의자 열 간격의 변화, 그리고 바닥의 카펫설치 유무로 제한하였다. 실제 공연장 의자의 흡음특성을 재현한 1/10 스케일의 축소 의자와 인체모형[3]을 이용하여 실험을 진행하였다.
- 6)를 보여주고 있다. 여기서, 의자의 흡음률 증가 값은 청중의 착석유무에 따른 차이 값을 세 열 간격으로 평균하여 산정하였다. Figs.
- 4) 의자의 흡음률 증가 값을 보여주고 있다. 여기서, 의자의 흡음률 증가 값은 카펫의 설치유무에 따른 차이 값을 세 열 간격으로 평균하여 산정하였다. Figs.
- 축소의자와 인체모형 제작에 사용된 재료를 Table 1에 제시하였다. 의자의 흡음정도에 따라 의자 설치 조건의 변화가 의자의 흡음특성에 미치는 영향을 조사하고자 의자는 흡음 정도를 달리하여 두 종류로 개발하였다. 개발한 두 종류의 의자는 주파수대역 평균 흡음률(125Hz ~ 4kHz)이 공석시 각각 0.
- 0이다. 전주파수대역에서의 평균 흡음률이 0.5인 의자를 LAC(Low Absorption Chairs)로, 1.0인 의자를 HAC(High Absorption Chairs)로 각각 기술하였다.
- 2 m)에 따라 측정한 결과를 각각 분석하였다. 총 24측정조건에 따른 결과는 네 가지 주변인자가 의자의 흡음률에 미치는 일반적인 경향을 분석하기 위해 의자 열 간격별로 주파수대역 500~4000 Hz의 평균 의자 흡음률을 산출하여 비교하였다. Fig.
- 모든 측정은 지점별로 3회 반복 측정하여 측정결과의 재현성을 확인하였다. 측정시 온도는 22 ℃와 습도는 4 %로 유지하였으며, 습도는 질소 치환법을 이용하여 고주파수에서의 공기 흡음을 배제하였다.
- 을 토대로 실시하였다. 측정은 음원점 2개소와 수음점 3개소에서 실시하여, 흡음률 도출을 위해 6개 지점의 잔향시간 (T20)을 측정하여 산술평균하였다. 음원은 1.
대상 데이터
- 축소카펫은 실제 두꺼운 카펫의 흡음특성과 유사하도록 두께 1 mm인 부직포와 0.5 mm인 파인애플 시트지를 조합하여 제작하였다. 축소카펫은 주파수대역이 높아질수록 흡음률이 증가하는 전형적인 다공성 흡음재의 추이를 보였다.
데이터처리
- 5 m-1일 때의 실제 공연장에서의 큰 객석의 흡음률을 예측하였다. 선형회귀분석은 Origin 소프트웨어[7]를 사용하여 실시하였다. P/A법에 의한 측정법[8]은 의자 샘플의 크기가 다른 배열 5가지 이상의 흡음률을 각각 측정하여 그 측정값을 토대로 선형회귀분석을 이용하여 실제 객석에서의 큰 의자 샘플의 흡음률을 예측하는 방법이다.
이론/모형
- 실제 공연장 의자의 흡음특성을 재현한 1/10 스케일의 축소 의자와 인체모형[3]을 이용하여 실험을 진행하였다. 공연장에서 큰 면적의 객석흡음률을 정확하게 예측하고자 Perimeter-to-Area 법(이하 P/A법으로 기술함)을 이용하였다.[4,5]
- 의자의 흡음률 측정은 ISO 354법[6]을 토대로 실시하였다. 측정은 음원점 2개소와 수음점 3개소에서 실시하여, 흡음률 도출을 위해 6개 지점의 잔향시간 (T20)을 측정하여 산술평균하였다.
성능/효과
- 2(b)의 흡음률이 높은 HAC의 경우 Fig. 2(a)의 LAC결과와 유사하게 의자의 열 간격이 증가 할수록 의자의 평균 흡음률은 감소하였다. 가장 넓은 열 간격 1.
- 따라서 Figs. 3~6의 결과를 종합해볼 때 의자의 주변 설치조건에 따른 영향은 주변 인자별로 다르며, 실제 공연장에서 적용하기 전에 인자에 따른 영향을 실험적으로 분석하는 것이 바람직하다.
- [1] 의자의 구성요소로 인한 영향은 8종류의 실제 공연장 의자를 대상으로 조사하였으며, 그 결과 각 구성요소로 인한 영향이 주파수대역별로 다르게 나타났다.[1] 또한, 의자의 흡음 정도에 따라 청중의 착석 유무가 의자의 흡음률에 미치는 정도가 다르며, 의자의 흡음률이 낮을수록 청중의 착석에 따른 흡음률의 변화가 크게 나타났다.[1,2] 의자의 흡음률은 청중의 착석유무, 의자 열 간격변화 등 여러 가지 주변 조건에 영향을 받는다.
- [1] 의자의 구성요소로 인한 영향은 8종류의 실제 공연장 의자를 대상으로 조사하였으며, 그 결과 각 구성요소로 인한 영향이 주파수대역별로 다르게 나타났다.[1] 또한, 의자의 흡음 정도에 따라 청중의 착석 유무가 의자의 흡음률에 미치는 정도가 다르며, 의자의 흡음률이 낮을수록 청중의 착석에 따른 흡음률의 변화가 크게 나타났다.
- 2(a)의 LAC결과와 유사하게 의자의 열 간격이 증가 할수록 의자의 평균 흡음률은 감소하였다. 가장 넓은 열 간격 1.2 m에서 청중의 착석유무가 의자 흡음률 변화에 미치는 영향은 0.02로 미미하였으며, LAC와 비교해 주변 인자에 의한 흡음률의 변화가 최대 0.1로 작게 나타났다. 흡음률이 높은 HAC에서의 주변 인자가 의자 흡음률에 미치는 영향이 작게 나타나는 이유는 의자의 흡음률이 높은 상태에서 청중 혹은 카펫의 부가적인 흡음력이 의자의 흡음률 증가에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.
- 의자의 흡음정도에 따라 의자 설치 조건의 변화가 의자의 흡음특성에 미치는 영향을 조사하고자 의자는 흡음 정도를 달리하여 두 종류로 개발하였다. 개발한 두 종류의 의자는 주파수대역 평균 흡음률(125Hz ~ 4kHz)이 공석시 각각 0.5와 1.0이다. 전주파수대역에서의 평균 흡음률이 0.
- 열 간격의 변화가 의자 평균 흡음률(500Hz ~ 4 kHz)에 미치는 영향은 의자의 흡음정도에 상관없이 열 간격이 증가할수록 평균 흡음률이 감소하는 추이를 나타냈다. 열 간격에 따른 청중의 착석 및 바닥의 카펫설치 유무의 영향을 평균적으로 분석하였을 때 의자의 흡음률이 낮을수록 즉, 카펫 혹은 청중 등의 부가적인 흡음력이 없을 때, 열 간격에 의한 흡음률 변화폭이 작게 나타났다.
- 열 간격의 변화가 의자 평균 흡음률(500Hz ~ 4 kHz)에 미치는 영향은 의자의 흡음정도에 상관없이 열 간격이 증가할수록 평균 흡음률이 감소하는 추이를 나타냈다. 열 간격에 따른 청중의 착석 및 바닥의 카펫설치 유무의 영향을 평균적으로 분석하였을 때 의자의 흡음률이 낮을수록 즉, 카펫 혹은 청중 등의 부가적인 흡음력이 없을 때, 열 간격에 의한 흡음률 변화폭이 작게 나타났다.
- Table 2에 LAC와 HAC의 각 주변 변수에 의한 주파수대역별(500 ~ 4000 Hz) 평균흡음률 변화를 세 열 간격으로 평균하여 제시하였다. 전체적인 평균흡음률의 산정은 의자의 흡음률, 청중의 착석유무, 그리고 바닥의 카펫설치 유무에 따른 흡음률 변화를 정량화하여 각 주변 변수의 영향을 파악할 수 있다. Table 2에 따르면 흡음률이 낮은 LAC에 청중 혹은 카펫을 각각 설치하거나 동시에 설치하였을 때 평균 흡음률 증가가 크게 나타났다.
- Table 2에 따르면 흡음률이 낮은 LAC에 청중 혹은 카펫을 각각 설치하거나 동시에 설치하였을 때 평균 흡음률 증가가 크게 나타났다. 전체적인 흡음률 변화량은 의자의 흡음률이 높을수록 주변 인자의 영향이 작게 나타났으며, 흡음률이 높은 HAC의 경우 청중의 착석유무가 흡음률 변화에 미치는 영향이 미미하였다.
- 이 결과는 청중의 착석으로 인하여 수직방향의 공간이 작아지기 때문에 나타나는 공명흡음에 의한 현상이다. 청중과 카펫의 설치 조건이 의자의 흡음률 증가에 미치는 영향이 주파수대역별로 다르게 나타났다.
- 5 mm인 파인애플 시트지를 조합하여 제작하였다. 축소카펫은 주파수대역이 높아질수록 흡음률이 증가하는 전형적인 다공성 흡음재의 추이를 보였다. 측정결과, 실물 카펫과 축소카펫의 4000 Hz에서의 흡음률은 약 0.
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