철도 소음의 환경영향평가 업무에 있어서 소음도에 대한 정확한 예측이 중요하지만, 국내에서는 overall 소음도의 거리별 측정을 통한 경험식이 근사적으로 이용되고 있다. 본 논문에서는 소음원과 소음전파의 주파수 특성을 고려하여 철도 소음의 예측 정확도를 향상할 수 있는 예측 모델을 제안하였다. 먼저 철도 소음원을 궤도(레일 및 침목), 차륜, 동력, 공력 성분으로 구분하여 각각의 옥타브 밴드 주파수별 음향파워와 속도계수를 정의하고 음향 조도와 궤도/교량 특성을 반영할 수 있는 보정항을 도입하였다. 소음원에서 수음점까지의 전파 특성은 ISO 9613-2를 적용하여 기하학적 확산, 대기 흡음, 지면 효과, 장애물의 회절에 따른 감쇠 및 지향특성을 반영하여 계산하였다. 소음원 음향파워와 지향인자를 추정하기 위하여 전동 소음원 해석 모델 및 수치해석 결과와 통과 소음도 측정값을 이용하였다. 본 철도 소음 예측 모델을 이용하여 여러 철도 차량과 궤도 유형에 따라서 예측한 소음도를 측정값과 비교하여 정확도를 검증하였으며 기존 예측 모델보다 비교적 정확한 예측이 가능하였다. 따라서 본 결과는 철도 환경 소음의 정확한 영향 예측과 효율적인 소음 저감 대책 수립에 활용될 수 있을 것이다.
철도 소음의 환경영향평가 업무에 있어서 소음도에 대한 정확한 예측이 중요하지만, 국내에서는 overall 소음도의 거리별 측정을 통한 경험식이 근사적으로 이용되고 있다. 본 논문에서는 소음원과 소음전파의 주파수 특성을 고려하여 철도 소음의 예측 정확도를 향상할 수 있는 예측 모델을 제안하였다. 먼저 철도 소음원을 궤도(레일 및 침목), 차륜, 동력, 공력 성분으로 구분하여 각각의 옥타브 밴드 주파수별 음향파워와 속도계수를 정의하고 음향 조도와 궤도/교량 특성을 반영할 수 있는 보정항을 도입하였다. 소음원에서 수음점까지의 전파 특성은 ISO 9613-2를 적용하여 기하학적 확산, 대기 흡음, 지면 효과, 장애물의 회절에 따른 감쇠 및 지향특성을 반영하여 계산하였다. 소음원 음향파워와 지향인자를 추정하기 위하여 전동 소음원 해석 모델 및 수치해석 결과와 통과 소음도 측정값을 이용하였다. 본 철도 소음 예측 모델을 이용하여 여러 철도 차량과 궤도 유형에 따라서 예측한 소음도를 측정값과 비교하여 정확도를 검증하였으며 기존 예측 모델보다 비교적 정확한 예측이 가능하였다. 따라서 본 결과는 철도 환경 소음의 정확한 영향 예측과 효율적인 소음 저감 대책 수립에 활용될 수 있을 것이다.
Approximate empirical equations obtained by measuring overall noise levels at different distances have been used to evaluate environmental influence of the railway noise though the accurate prediction of noise levels is important. In this paper, a noise prediction model considering the frequency cha...
Approximate empirical equations obtained by measuring overall noise levels at different distances have been used to evaluate environmental influence of the railway noise though the accurate prediction of noise levels is important. In this paper, a noise prediction model considering the frequency characteristics of noise sources and propagation was suggested to improve the accuracy of noise prediction. The railway noise source was assorted into track, wheel, traction and aerodynamic components and they were characterized with the source strength and speed coefficient at each octave-band frequency. Correction terms for the acoustic roughness and the track/bridge condition were introduced. The sound attenuation from a source to a receiver was calculated taking account of the geometrical divergence, atmospheric absorption, ground effect, diffraction at obstacles and directivity of source by applying ISO 9613-2. For obtaining the source strength and speed coefficients, the results of rolling noise model, numerical analysis and measurements of pass-by noise were analyzed. We compared the predicted and measured noise levels in various vehicles and tracks, and verified the accuracy of the present model. It is found that the present model gives less error than the conventional one, so that it can be applied to make the accurate prediction of railway noise effect and establish its countermeasures efficiently.
Approximate empirical equations obtained by measuring overall noise levels at different distances have been used to evaluate environmental influence of the railway noise though the accurate prediction of noise levels is important. In this paper, a noise prediction model considering the frequency characteristics of noise sources and propagation was suggested to improve the accuracy of noise prediction. The railway noise source was assorted into track, wheel, traction and aerodynamic components and they were characterized with the source strength and speed coefficient at each octave-band frequency. Correction terms for the acoustic roughness and the track/bridge condition were introduced. The sound attenuation from a source to a receiver was calculated taking account of the geometrical divergence, atmospheric absorption, ground effect, diffraction at obstacles and directivity of source by applying ISO 9613-2. For obtaining the source strength and speed coefficients, the results of rolling noise model, numerical analysis and measurements of pass-by noise were analyzed. We compared the predicted and measured noise levels in various vehicles and tracks, and verified the accuracy of the present model. It is found that the present model gives less error than the conventional one, so that it can be applied to make the accurate prediction of railway noise effect and establish its countermeasures efficiently.
기존 모델은 평지구간에서 거리별 측정을 통하여 구한 경험식으로서 overall 소음도 (overall sound pressure level)를 기반으로 하고 있으나, 소음의 전파 중에 발생하는 흡음, 반사, 감쇠, 회절은 소음의 주파수 성분에 의존하므로 다양한 소음 전파 경로를 거치는 환경 조건에서는 적합하지 않을 수 있다. 국외에서는 종전에 이용하던 overall 소음도에 기반한 모델을 ISO 9613-2(1996) 등의 옥외 소음 전파모델을 이용하여 주파수 특성을 고려하고 여러 지형 조건을 고려할 수 있도록 개선하는 추세이며, 그 예로는 독일의 Schall03-2006, 스위스의 sonRAIL, 유럽연합의 Harmonoise 모델이 최근 개발되고 적용된 것들을 들 수 있다(Moehler 2008; Hecht et al. 2010; Beek & Verheijen 2003; Talotte et al.
국립환경과학원에서 제시한 예측모델의 특징은 무엇인가?
국내 철도 소음의 환경영향평가에는 2002년 국립환경과학원에서 제시한 예측모델(이하 ‘기존 모델’)이 이용되고 있다(NIER 2002; NIER 2009). 기존 모델은 평지구간에서 거리별 측정을 통하여 구한 경험식으로서 overall 소음도 (overall sound pressure level)를 기반으로 하고 있으나, 소음의 전파 중에 발생하는 흡음, 반사, 감쇠, 회절은 소음의 주파수 성분에 의존하므로 다양한 소음 전파 경로를 거치는 환경 조건에서는 적합하지 않을 수 있다. 국외에서는 종전에 이용하던 overall 소음도에 기반한 모델을 ISO 9613-2(1996) 등의 옥외 소음 전파모델을 이용하여 주파수 특성을 고려하고 여러 지형 조건을 고려할 수 있도록 개선하는 추세이며, 그 예로는 독일의 Schall03-2006, 스위스의 sonRAIL, 유럽연합의 Harmonoise 모델이 최근 개발되고 적용된 것들을 들 수 있다(Moehler 2008; Hecht et al.
소음의 영향을 사전에 정확하게 예측하는것이 중요한 이유는 무엇인가?
철도 교통은 안전성, 고속성, 정시성 및 에너지 효율성과 같은 많은 장점으로 인하여 새로운 부흥의 시대를 맞고 있으나, 철도변 소음과 같은 환경 공해 문제를 유발할 수 있다. 철도 소음에 대한 대책으로서 사전 예방적인 정책 추진은 사후에 그 영향을 평가하고 관리하는 것보다 경제적이고 효율적이므로 소음의 영향을 사전에 정확하게 예측하는 것은 매우 중요하다.
참고문헌 (18)
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