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통계적 방법을 이용한 복층 저소음포장의 소음저감효과 분석
An Analysis on Noise Reduction Effects of Two-Layer Low Noise Pavements using Statistical Methods 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.19 no.6 = no.86, 2017년, pp.1 - 11  

이상혁 (한국건설기술연구원 도로연구소) ,  한대석 (한국건설기술연구원 도로연구소) ,  유인균 (한국건설기술연구원 도로연구소) ,  이수형 (한국건설기술연구원 도로연구소)

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PURPOSES : The purpose of this study is to compare noise reduction quantities between before/after two-layer low noise pavement implementation using equivalent noise level analysis and to analyze the noise reduction effects of the two layer low noise pavement with a statistical method such as the An...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 복층 저소음포장의 소음저감효과를 분석하기 위하여 경기도 내 기존 단층 저소음포장에서 복층 저소음포장으로 시공한 구간을 대상으로 복층 저소음포장 시공 전과 후의 주간·야간의 도로소음을 측정하였다.
  • 본 연구에서는 복층 저소음포장의 시공 전과 후 차량통행으로 인한 소음발생패턴이 어떠한 확률분포를 따르는지 분석하기 위하여 적합도 검증방법 중 Anderson-Darling 테스트를 이용하였다. Anderson-Darling 테스트에서 주로 이용되고 있는 분포는 정규분포(normal distribution), 와이블분포(Weibull distribution), 로그정규분포(log-normal distribution), 그리고 지수분포(exponential distribution) 등이 있으며, A-D 통계량(A-D statistics)과 p-값을 기준으로 복층 저소음포장 시공 전과 후에 발생하는 소음에 적합한 확률분포를 산정할 수 있다.
  • 이에 본 연구에서는 복층 저소음포장의 소음저감효과를 효과적으로 분석하기 위하여 복층 저소음포장 시공 전·후의 소음을 측정하고 통계학적 접근방식인 Anderson-Darling 테스트를 통해 소음측정 데이터의 분포를 산출하여 각 분포에서 기준이 되는 소음정도보다 높게 발생하는 소음빈도(확률)를 산정하여 복층 저소음포장의 소음저감효과를 분석하였다. 지금까지 소음관련 연구에서는 통계학적 방법을 이용한 소음저감효과분석이 시행된 사례가 없어 새로운 분석방안을 제안하는 것이 본 연구의 목적이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
도로에서 발생하는 소음은 어떻게 구분됩니까? 도로에서 발생하는 소음은 차량엔진소음, 공기저항소음, 그리고 타이어 마찰소음으로  구분할 수 있으며, 실제 소음발생원인 중 약 60%가 타이어와 노면의 마찰에 의해 발생하는 소음이다(Kim, 2014). 이에 최근 들어 노면에서 발생하는 소음을 저감하기  위하여 저소음포장을 개발하고 적용하는 도로구간이 도심지 주거지역을 중심으로 증가하고 있다.
타이어/노면 사이에서 발생하는 소음발생의 원리는 무엇입니까? –에어펌핑음(air-pumping) : 타이어가 도로노면과 접촉했을 때, 타이어 트레드(tread)의 홈과 도로노면에 끼인 관 모양의 공기가 트레드 홈의 변형 및 진동으로 공명하면서 발생하는 소음 –타이어 가진음(source) : 타이어 트레드 부분이 도로노면과 충돌했을 때의 충격 때문에 타이어 측벽이 진동해서 발생하는 소음 –접지마찰음(horn effects) : 타이어와 도로노면이 접촉할 때의 충격음과 차량 제동 시 혹은 핸들 조작 시에 타이어에서 발생하는 마찰음
저소음포장은 무엇입니까? 이에 최근 들어 노면에서 발생하는 소음을 저감하기  위하여 저소음포장을 개발하고 적용하는 도로구간이 도심지 주거지역을 중심으로 증가하고 있다. 저소음포장은 다공성 재료를 이용하여 20% 정도의 공극률을 갖게 하는 포장으로 일반적인 아스팔트 포장의 공극률인 4%보다 공극률을 더 확보하여 소음원의 음압레벨을 저감하는 도로포장이다. 일반적인 저소음포장인 단층 저소음포장은 일반적인 아스팔트 포장에 비해 소음저감효과가 높은 것으로 인정받고 있다.
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참고문헌 (18)

  1. Anderson, T. W., and Darling, D. A. (1952). "Asymptotic theory of certain 'goodness of fit' criteria based on stochastic processes" The Annals of Mathematical Statistics, Vol. 23, No. 2. pp.193-212. 

  2. International Organization for Standardization(ISO) (2017). ISO 11819 Acoustics-Measurement of the Influence of Road Surfaces on Traffic Noise. 

  3. Jo, S. H., Jang, J. S., Kim, W. S., and Kim, N. S. (2013). "A study on noise reduction of quiet pavement through the noise level prediction and the economic analysis" J. of the Korean Society of Civil Engrs., Vol. 33, No. 3. pp.1143-1151 (in Korean). 

  4. Jung, J. S., Sohn, J. R., Lee, S. H., and Yang, H. S. (2016). "A case study on noise reduction effect of two-layer porous asphalt pavement in an urban area" Int. J. of Highway Engrg., Vol. 18, No. 5. pp.49-56 (in Korean). 

  5. Kang, H. V., Park, K. S., and Kim, N. S. (2014). "Economic analysis of two-layer quiet asphalt pavement considering noise cost benefits" J. of the Korean Society of Civil Engrs., Vol. 34, No. 5. pp.1581-1587 (in Korean). 

  6. Kim, C. H. (2014) "Countermeasures and problems of highway noise" J. of Korean Society of Noise and Vibration Engrg., Vol. 24, No. 2. pp.7-10 (in Korean). 

  7. Kim, D. W., Kwon, S. A., Bae, Y. S., and Mun, S. H. (2013). "An analysis of the asphalt/concrete road noise in Seoul" Seoul Studies, Vol. 14, No. 2. pp.193-209 (in Korean). 

  8. Kim, Y. S., Kim, B. J., Kim, K. S., and Park, J. S. (2013). "Highway traffic noise reduction methods using double layer pavement structure" Proc. of Symposium and Conference of the Korean Society of Environmental Toxicology, pp.325-327 (in Korean). 

  9. Lee, S. H., and Cho, H. J. (2015). "An analysis of safety impacts of variable message sign as functions of road curve radius" Int. J. of Highway Engrg., Vol. 17, No. 5. pp.47-56 (in Korean). 

  10. Lee, S. Y., Kim, I. T., Mun, S. H., and Kwon S. A. (2012). "Study on the functional evaluation of permeable asphalt concrete pavement in Seoul city" Int. J. of Highway Engrg., Vol. 14, No. 3. pp.33-39 (in Korean). 

  11. Lee, Y. E., Jerrett, M., Ross, Z., Coogan, F. P., and Seto, Y. W. E. (2014). "Assessment of traffic-related noise in three cities in the United States" Environmental Research, Vol. 132. pp.182-189. 

  12. Ministry of Environment (2015). Noise and Vibration Process Test Standard (in Korean). 

  13. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2013). Guidelines for Assessing Investment in Transportation Facilities. 

  14. Moon, H. R., and Shon, J. G. (2013). "A study on the characteristics of applicability in the active noise cancellation system and measurement of the road noise for traffic calming" The Transactions of the Korea Institute of Electrical Engrs., Vol. 62P, No. 3. pp.111-116 (in Korean). 

  15. Morgan, P. (2006). Guidance manual for the implementation of low-noise road surfaces. FEHRLL Report 2006/02. FEHRL, Brussels, Belgium. 

  16. Ock, C. K., Kim, J. H., and Lee, J. S. (2010). "Noise reduction of asphalt concrete pavement: techniques and their performance evaluation" Int. J. of Highway Engrg., Vol. 12, No. 1. pp.29-37. (in Korean) 

  17. Schutte, A. (2011). Numerical Simulation of Tyre/Road Noise, Ph.D. Dissertation, University of Twente, Netherlands. 

  18. Shin, H. J., Sung, K. M., and Heo, J. H. (2010). "Derivation of modified Anderson-Darling test statistics and power test for the gumbel distribution" J. of Korea Water Resources Association, Vol. 43, No. 9. pp.813-822 (in Korean). 

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