[논문]공동주택 도로교통소음 예측방법 고찰

박현구; 송국곤; 송민정; 장길수; 김선우

[국내논문] 공동주택 도로교통소음 예측방법 고찰
Examination of Prediction Model for Road Traffic Noise in Apartment 원문보기

박현구 (전남대 바이오하우징사업단) , 송국곤 (전남대 대학원) , 송민정 (전남대 바이오하우징사업단) , 장길수 (동신대 건축학부) , 김선우 (전남대 건축학부)

Prediction models currently being used for road traffic noise in apartment are equation of NIER, HW-NOISE of Korea Expressway Corporation, FHWA of United States, CRTN of United Kingdom, NMPB of France, ASJ RTN-Model 2003 of Japan and ISO 9613-1, 2 as a international standard. ISO 9613 species an engineering method for calculating the attenuation of sound during propagation outdoors in order to predict the levels of environmental noise at a distance from a variety of sources. This study, prior to investigation of every prediction methods listed above, aims to examine the model internationally standardized and to establish a reference for the prediction of road traffic noise in apartment.

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문제 정의

본 규격은 다양한 음원으로부터 환경소음레벨을 예측하기 위해 외부에서 전파되는 동안 음의 감쇠를 계산하는 공학적 방법을 규정하고 있다. 그 방법은 음원 전파에 유리한 기상조건하에서의 연속된 등가소름레벨을 예측하는 것이다.
고속도로상에서 방음벽 설치 전후의 교통소음 레벨을 측정하여 각 조건에 따른 수음점에서의 음압레벨 및 삽입 손실값을 계산하고자 하였다. 측정은 총 2회로 방음벽이 설치되기 이전과 설치된 이후에 실시하였으며, 방음벽 외음 전파에 미치는 변화는 없는 것으로 조사되었다.
본 연구는 공동주택에서 외부소음 예측을 위한 기본적인 연구로서 추후 다양한 예측식을 비교함으로써 보다 정확한 예측 모델을 구축하고자 한다.
이 중 ISO 9613-1은 대기에 의한 흡음의 계산을 다루고 있으며, ISO 9613-2는 외부소음 전파감쇠에 대한 일반적인 계산방법을 다루고 있다. 본 논문은 각국, 기관에서 사용되는 예측방법의 검토에 앞서 국제적으로 표준화되어 사용되는 방법에 대한 검토를 통하여 공동주택에서의 교통소음 예측에 대한 기준을 삼고자 하였다.

제안 방법

1, 2차 측정시 측정지점은 방음벽 설치 전·후 동일지점을 선정하였으며, 동일조건 여부를 확인하기 위해 차량의 종류, 댓수 및 온습도 조건을 고려하였다.
고속도로상에서 방음벽 설치 전후의 교통소음 레벨을 측정하여 각 조건에 따른 수음점에서의 음압레벨 및 삽입 손실값을 계산하고자 하였다. 측정은 총 2회로 방음벽이 설치되기 이전과 설치된 이후에 실시하였으며, 방음벽 외음 전파에 미치는 변화는 없는 것으로 조사되었다.
측정은 ISO/FDIS 10847(Aoustics-In-situ determination of insertion loss of outdoor noise barriers of all types)에 의거 삽입손실을 측정하였다. 마이크로폰은 방음벽 위 반사음의 영향이 없는 곳에 기준 마이크로폰을 설치하였으며 도로교통소음을 선음원으로 간주할 때 음원의 중심을 중앙선으로 가정하였으며, 따라서 도로 중앙선으로부터 수음점 방향으로 20m, 40m, 80m 이격된 거리에 1.5m 높이로 수음측 마이크로폰을 설치하여 음원측과 수음원측의 음압레벨을 동시에 측정하였다.
방음벽 설치전 레벨차에 대하여 방음벽 설치후 레벨차의 변동량을 산출함으로써 방음벽 설치에 따른 삽입손실을 계산하였다.
도로변에서 측정한 교통소음레벨값을 예측값과 비교하였다. 예측을 위해 도로교통소음의 파워레벨이 전제되어야 한다.
본 연구에서는 ISO 9613을 사용하여 도로교통소음 측정 값과 예측값을 비교하였다. 예측을 위한 조건은 다양하게 제시되어 있지만 본 적용을 위해서는 몇 가지만 선택하여 적용하였다.

대상 데이터

측정위치는 영동선 상행선 24km 지점 덕평 IC 부근이고, 설치된 방음벽은 높이 2 m, 길이 164 m이고, 도로폭은 중앙선에서 도로끝까지 거리 8.7M(차폭 4M)이고 중앙선에서 방음벽 중심까지 거리 13.15M이다. 측정 대상 위치의 평면 및 단면도는 Fig.

이론/모형

측정은 ISO/FDIS 10847(Aoustics-In-situ determination of insertion loss of outdoor noise barriers of all types)에 의거 삽입손실을 측정하였다. 마이크로폰은 방음벽 위 반사음의 영향이 없는 곳에 기준 마이크로폰을 설치하였으며 도로교통소음을 선음원으로 간주할 때 음원의 중심을 중앙선으로 가정하였으며, 따라서 도로 중앙선으로부터 수음점 방향으로 20m, 40m, 80m 이격된 거리에 1.

성능/효과

3은 방음벽 설치전, 후의 레벨차에 대하여 Direct method를 통하여 계산한 삽입손실값을 그래프로 나타낸 것이다. 전체적으로 500Hz 대역 이상으로 갈수록 삽입손실값이 증가하고 있으며, 도로 중앙선으로부터 80m 이격된 거리에 설치한 3번 위치에서의 삽입손실값은 전주파수 대역에 걸쳐서 양호하게 나타나고 있다. 반면, 도로 중앙선으로부터 각각 20m, 40m 이격된 거리에 설치된 1번, 2번 측정위치에서의 삽입손실값은 315, 400Hz대역에서 음의 값을 나타내고 있는데, 그 이유는 1번 측정위치에서의 측정값은 도로에 근접해 있어서 방음벽을 투과한 음이 보강되어서 생긴 현상으로 사료되며, 2번 측정위치에서의 값은 측정위치 자체가 도로면보다 5m 정도 낮은 곳에 위치해 있었기 때문에 방음벽에 의한 효과보다는 언덕에 의한 효과로 인해 방음벽 설치전의 레벨차가 크게 나타났었기 때문인 것으로 사료된다.
예측을 위한 조건은 다양하게 제시되어 있지만 본 적용을 위해서는 몇 가지만 선택하여 적용하였다. 그 결과 방음벽 설치전 측정값과 예측값은 많은 차이를 보인 반면, 방음벽 설치후 방음벽의 회절값을 계산한 예측값은 측정값과 거의 비슷하게 나타났다. 이와 같은 결과는 예측식의 신뢰도를 논하기 이전에 예측을 위한 조건의 설정이 무엇보다 중요한 것으로 사료된다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

공동주택에서의 교통소음에 대한 예측 모델에는 어떠한 것이 있는가?

현재 공동주택에서의 교통소음에 대한 예측 모델은 국립환경연구원식, 한국도로공사의 HW-NOISE, 미국의 FHWA, 영국의 CRTN, , 프랑스의 NMPB, 일본음향학회 ASJ RTN-Model 2003 및 국제 표준으로 ISO 9613-1, 2가 있다. 이 중 ISO 9613-1은 대기에 의한 흡음의 계산을 다루고 있으며, ISO 9613-2는 외부소음 전파감쇠에 대한 일반적인 계산방법을 다루고 있다.

실외소음 및 실내소음 크기를 예측하기 위해 어떠한 변수들을 사용하는가?

건설교통부는 공동주택 건설지점의 소음도가 ‘주택건설 기준 등에 관한 규정’ 제9조에서 정하는 기준(65데시벨 미만)의 만족 여부 확인을 위한 측정기준과 방법 등을 새로이 정하는 공동주택의 소음 측정기준을 마련하여 고시하고, 2008년 1월 1일부터 시행하게 되었다. 이에 따라 사업시행자는 대상 건물의 사업계획승인을 위해 실외소음 및 실내소음 크기를 예측해야 하며, 이때 단순히 거리감쇠식만을 이용하지 않고, 예측대상의 도로, 지형조건 및 주변 건물의 배치상태 등 실제 주변조건을 입력하여 예측하여야 한다. 따라서 예측에 사용되는 예측식의 정확도에 따라 준공 후의 소음저감을 위한 노력이 달라진다 하겠다.

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