[국내논문]소음예측 모델링을 이용한 소음노출인구산정 시 수음점 설정 및 대표소음도 평가방법에 따른 비교 Comparison of Evaluation Methodsfor Receiver Setting and Representative Noise Level Selection in Calculating Population Exposed to Noise원문보기
소음의 영향권을 파악하기 위해 사용하는 실측/측정망 자료의 한계점, 소음의 전달특성, 장애물들의 영향 등을 보완하기 위해 소음지도 모델링 방법을 최근에 많이 사용하고 있다. 소음지도 모델링 방법은 소음원의 입력, 예측인자의 설정방법, 예측 소음도들의 분석방법에 따라 결과값에 많은 영향을 미친다. 2개 지역에서 공동주택의 노출소음도 산정을 위한 수음점 설정방법과 노출인구 산정을 위한 대표소음도 산정방법에 따라 총 5가지로 나누어 소음 노출인구 산정 결과를 비교 분석하였다. 분석 결과 소음도 구간별 노출인구수를 비교해보니 두 지역 모두 실제와 가장 유사하게 모델링한 기준 방법(Base)과 비교하여 대표소음도를 최고소음도로, 베란다측 노출만을 고려하여 간략화한 방법(M2-1)이 가장 유사한 결과를 나타냈다. 또한, 대표소음도를 최고소음도로, 일정간격 노출로 간략화한 방법(M1-1)은 과대평가, 평균 소음도를 사용한 방법(M1-2, M2-2)은 과소평가될 가능성이 있는 것으로 나타났다.
소음의 영향권을 파악하기 위해 사용하는 실측/측정망 자료의 한계점, 소음의 전달특성, 장애물들의 영향 등을 보완하기 위해 소음지도 모델링 방법을 최근에 많이 사용하고 있다. 소음지도 모델링 방법은 소음원의 입력, 예측인자의 설정방법, 예측 소음도들의 분석방법에 따라 결과값에 많은 영향을 미친다. 2개 지역에서 공동주택의 노출소음도 산정을 위한 수음점 설정방법과 노출인구 산정을 위한 대표소음도 산정방법에 따라 총 5가지로 나누어 소음 노출인구 산정 결과를 비교 분석하였다. 분석 결과 소음도 구간별 노출인구수를 비교해보니 두 지역 모두 실제와 가장 유사하게 모델링한 기준 방법(Base)과 비교하여 대표소음도를 최고소음도로, 베란다측 노출만을 고려하여 간략화한 방법(M2-1)이 가장 유사한 결과를 나타냈다. 또한, 대표소음도를 최고소음도로, 일정간격 노출로 간략화한 방법(M1-1)은 과대평가, 평균 소음도를 사용한 방법(M1-2, M2-2)은 과소평가될 가능성이 있는 것으로 나타났다.
The modeling of noise mapping and the evaluation of noise pollution based on the exposed population were frequently used as an indicator of environmental noise assessment to overcome the limitations of field survey and Tele-Monitoring System. Results from these methods were highly influenced by the ...
The modeling of noise mapping and the evaluation of noise pollution based on the exposed population were frequently used as an indicator of environmental noise assessment to overcome the limitations of field survey and Tele-Monitoring System. Results from these methods were highly influenced by the setting of noise source, input data of prediction factors and analytical methods of predictive values. The population exposed to noise were estimated as M1-1>M2-1>Base>M2-2>M1-2 in both areas. The highest noise setting methods(M1-1, M1-2) were overestimated, being compared with the Base method.
The modeling of noise mapping and the evaluation of noise pollution based on the exposed population were frequently used as an indicator of environmental noise assessment to overcome the limitations of field survey and Tele-Monitoring System. Results from these methods were highly influenced by the setting of noise source, input data of prediction factors and analytical methods of predictive values. The population exposed to noise were estimated as M1-1>M2-1>Base>M2-2>M1-2 in both areas. The highest noise setting methods(M1-1, M1-2) were overestimated, being compared with the Base method.
따라서 본 연구에서는 소음지도 모델링을 통해 공동주택단지의 배열이 상이하여 소음의 전파 및 영향권이 다른 두 지역에 대하여 소음지도를 구축하고, 예측된 소음도를 이용하여 수음점의 설정방법 및 대표소음도 산정방법의 차이에 따른 소음도와 노출인구수 결과를 비교·분석하였다. 추후 환경소음의 영향평가시 모델링의 가정조건이나 사용목적에 따라 적합한 방법을 선정하여 분석할 수 있도록 활용하고자 한다.
제안 방법
소음지도 모델링을 이용하여 공동주택의 배열이상이하여, 소음의 전파 및 영향권이 다른 두 지역에 대하여 소음도를 예측하고, 이를 이용하여 수음점의 설정방법 및 대표소음도 산정방법의 차이에 따른 소음도와 노출인구수 결과를 비교·분석한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.
대상 데이터
소음지도 모델링을 위한 대상지역은 Figure 1에 제시된 바와 같이 주요 평가 소음원이 도로에 인접해있고, 철도와 항공기 소음 등의 다른 소음원의 영향이 없는 서울시의 실제 공동주택 단지 2곳으로 선정하였다. 다만, 주거단지의 배열에 따른 차이를 알아보고자 공동주택의 배열형태가 다른 지역을 선정 기준에 고려하였다.
이론/모형
소음지도 모델링을 위한 프로그램은 SoundPLAN ver. 7.1을 사용하였고, 계산에 필요한 등고선, 건물,도로 등의 정보는 국토지리정보원에서 제공하는 1:5,000의 3D 전자 수치 지도로부터 자료를 추출하여 사용하였다(Figure 2). 도로교통소음은 프랑스의 예측모델 NMPB를 이용하였으며, 아파트 단지 주변 2차선 이상 도로에 영향인자 값을 입력하였다.
1을 사용하였고, 계산에 필요한 등고선, 건물,도로 등의 정보는 국토지리정보원에서 제공하는 1:5,000의 3D 전자 수치 지도로부터 자료를 추출하여 사용하였다(Figure 2). 도로교통소음은 프랑스의 예측모델 NMPB를 이용하였으며, 아파트 단지 주변 2차선 이상 도로에 영향인자 값을 입력하였다.
노출인구수의 계산은 Popp, C. (2005)가 제시한 방법을 이용하여 건물의 바닥 면적(BGA)과 건물의 층수(NF)를 곱해 건물의 전체면적을 구하고, 해당 주거형태별 1인당 주거면적을 나누어 산출하였다(Figure 4).
성능/효과
M1-1<M2-1<Base<M2-2<M1-2 순으로 나타났으며, M1-1에서는 전체 노출인구의 3.2%의 해당하는 992명이 기준치에서 5dB을 넘게 초과하는 것으로 산정되었다. 또한, 기준방법(Base)과 비교해보면 9,207명 많은 인구를 보였으며, 지역 2의 전체인구수 대비 약 30% 가량 차이가 나는 것으로 나타났다.
1) 노출인구수 분석한 결과, 두 지역 모두 M1-1 2-1 < Base < M2-2 < M1-2의 순으로 높게 평가되었으며, Base 방법과 M2-1이 가장 비슷한 경향을 보이고 있었다.
2) 아파트 내부에서 거주하는 주민과 비슷하게 노출될 것이라 가정한 기준방법(Base)을 기준으로 대표소음도 산정시 최고소음도를 사용한 M1-1, M2-1은 과대평가, 평균소음도를 사용한 M1-2, M2-2는 과소평가될 가능성이 있는 것으로 나타났다.
후속연구
따라서 본 연구에서는 소음지도 모델링을 통해 공동주택단지의 배열이 상이하여 소음의 전파 및 영향권이 다른 두 지역에 대하여 소음지도를 구축하고, 예측된 소음도를 이용하여 수음점의 설정방법 및 대표소음도 산정방법의 차이에 따른 소음도와 노출인구수 결과를 비교·분석하였다. 추후 환경소음의 영향평가시 모델링의 가정조건이나 사용목적에 따라 적합한 방법을 선정하여 분석할 수 있도록 활용하고자 한다.
본 연구에서는 소음지도 모델링을 이용하여 수음점의 설정방법 및 대표소음도의 산정방법별 소음도 및 소음노출인구를 계산하고, 실제와 비슷할 것으로 가정한 기준방법과 설정방법에 비교를 통하여 수치적으로 분석하여 제시하였다는데 그 의의가 있다. 반면,실측 자료의 부재로 결과와의 비교를 통한 입력자료 및 각종 매개변수에 대한 검증이 미흡하였다. 따라서 향후 연구에서는 다양한 지역과 실측 소음데이터를 구축하고, 실제 아파트의 베란다 위치/실제세대 확인, 건물 모델링 시 세대 나누기, 수음점의 설정, 예측 소음도 값의 처리 등 모델의 입력자료 및 매개변수의 상세화가 이루어진다면 현재보다 신뢰도 높은 모델링의 적용과 함께 다양한 시나리오를 통한 소음관리대책의 수립 등이 이루어지리라 판단된다.
반면,실측 자료의 부재로 결과와의 비교를 통한 입력자료 및 각종 매개변수에 대한 검증이 미흡하였다. 따라서 향후 연구에서는 다양한 지역과 실측 소음데이터를 구축하고, 실제 아파트의 베란다 위치/실제세대 확인, 건물 모델링 시 세대 나누기, 수음점의 설정, 예측 소음도 값의 처리 등 모델의 입력자료 및 매개변수의 상세화가 이루어진다면 현재보다 신뢰도 높은 모델링의 적용과 함께 다양한 시나리오를 통한 소음관리대책의 수립 등이 이루어지리라 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Base 방법은 어느 상황에서 적절한 모델링 방법인가?
소음지도 모델링을 이용한 노출인구 산정은 주민들의 건강영향 기초자료 지표로 사용하고 있으며, 목표와 목적에 맞게 소음노출인구 산정방법을 선정할 수 있다. 좁은 지역에서 주민들의 세부적인 건강영향평가시 정확한 소음노출정도를 파악하기 위해서는 Base 방법이 가장 적절한 것으로 판단된다. 그러나 대규모의 도시단위에서 정책을 수립하기 위하여 소음지도를 활용해 소음도 평가 및 노출인구수를 산정하는 경우에는 대표소음도 설정을 다르게 할 수 있다.
소음노출인구수의 산정이 우리나라에서 중요한 평가값인 이유는?
이러한 한계점들을 보완하기 위하여 소음의 환경 영향평가시 소음지도 모델링을 활용한 소음도 평가 방법을 많이 사용하고 있다. 환경소음의 영향을 파악하기 위한 지표 중 하나인 소음노출인구수의 산정은 우리나라와 같이 공동주택이 밀집되어 평면상에서는 면적이 크진 않지만 층수를 고려하면 총 면적이 증가하여 많은 인원이 분포되어 있는 경우 중요한 평가값이다. 소음노출인구수를 산정할 때 세대당 거주인구수 계산방법, 건물에서 세대의 구분기준, 수음점의 설정위치, 대표소음도 평가방법 등에 따라 상이한 차이를 보인다.
소음지도 모델링 평가 방법을 많이 사용하는 이유는?
도로에서 발생하는 소음의 정도 및 영향권의 파악은 주로 실측하거나 측정망들의 자료를 활용하고 있지만 이러한 방법들은 장애물에 의한 회절, 간섭, 차단, 흡수 등 소음의 물리적인 전달 영향 파악 및 한 지점의 노출 소음도를 광범위한 지역의 대표 소음도로 규정하기엔 무리가 있다.
참고문헌 (6)
Choi SK & Lee BC. 2014. A Comparison of Estimation Method for Population Exposed to Noise Using Noise Map. Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering. 24(10), 802-808.
Kim JY, Park IS, Jung WH, Kang DJ, & Park SK. 2012. Effects of Vehicle Classification Methods on Noise Prediction Results of Road Traffic Noise Map, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering. 22(2), 193-197.
Kim JY, Park IS, Park CY & Park SK. 2010. Effects of Grid Size on Noise Prediction Results of Road Traffic Noise Map, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering. 20(2), 199-204.
Park IS & Park SK. 2007. Effects of Measurement Method for Vehicle Speed on the Prediction Results of Noise Map. Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering. 17(2), 155-159.
Shin HK & Kim MJ. 2015. Analysis of Building Facade Noise and Ground Noise in a Roadside Apartment Complex through Noise Mapping, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering. 25(4), 275-283.
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