Noise Simulation of Road Traffic in Urban Area Using LiDAR Data for U-City Construction

U-City 건설을 위한 LiDAR 자료를 이용한 도심지 도로교통소음 영향의 시뮬레이션 분석

  • 조재명 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ;
  • 이동하 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ;
  • 윤홍식 (성균관대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 이승헌 (한진정보통신 기술연구소)
  • Published : 2007.06.30

Abstract

In this study, we have intended to precisely analyze the aspect of propagation and the extent of damage due to the traffic noise as hon as a main source of noise in urban area. The propagation of traffic noise has a strong relationship between distance and shape of surface. Thus, it is necessary to consider the distribution of buildings for estimating effects of noise in urban area because noise propagations will be affected by buildings. For this, we developed the DEM and DBM using the airborne LiDAR data in the study area and compared with results from the noise simulations using the each model. The extent of damage occurred by the traffic noise above 60 dB(A) from the case of DEM were shown at the 60% of a whole study area, whereas the extent from other case of DBM were shown at the 30% of a whole study area. Also, the extent of the noise levels between 45 dB(A) and 50 dB(A) will be generally recognized as calm environment was increased(the 0% to the 43%) in the case which simulated with building informations. These results indicated that the shape informations of buildings like a DBM is a essential source to simulate the propagation of traffic noise in urban area especially. With results in this study, the effect of traffic noise at a specific area will be easily and precisely estimated if we have the LiDAR data and a traffic census for Korea. Furthermore specific area's traffic noise simulation could be possible using only road traffic information once we have DBM data from LiDAR surveying. This also could be applied as a base data for noise pollution petitioning, traffic planning, construction, etc. in huge city planning projects like a U-City.

본 연구에서는 주요한 소음원의 하나인 도로교통소음의 도심지에서의 전파양상과 피해정도의 명확한 분석을 위해 항공 LiDAR자료를 이용하여 건축물이 포함되지 않은 지형자료(DEM; Digtal Elevation Model) 및 건축물 정보가 포함된 지형자료(DBM; Digital Building Model)를 각각 작성하고, 각 자료별로 소음영향평가를 수행하여 그 결과를 비교하였다. 그 결과, 건축물 정보가 없는 경우 도로교통소음의 전파로 인하여 연구대상지역의 약 60%의 면적이 60dB(A) 이상의 소음께 노출되는 것으로 분석되었으나. 건축물 정보가 있는 경우는 약 30% 정도의 면적만이 노출되는 것으로 분석되었다. 또한, 정온한 환경으로 인식되는$45{\sim}50dB$(A)소음도구간의 면적이 건축물이 없는 경우 0%에서 건축물이 있는 경우 43%로 나타나 건축물에 의해 도로교통소음의 전파양상이 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 따라서 정확한 도로교통소음의 영향을 예측하기 위해서는 건축물 형상에 대한 정보가 필수적으로 포함하여야 할 것으로 판단되었다. 이러한 연구의 결과를 토대로 향후 항공 LiDAR 측량 등을 통하여 전국적인 규모의 건축물 정보가 획득된다면, 도로교통량정보를 이용한 도로교통소음 영향평가를 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 판단되며, 이는 U-City 등과 같은 대규모 도시건설에서 소음문제예방, 교통계획 및 시공계획 수립 등을 위한 기초자료로서 활용이 가능할 것이다.

Keywords

References

  1. 강대준, 최양일, 김종민, 이정희, 박준철 (1999), 도로교통소음 (I), 국립환경연구원보, Vol. 21, pp. 149-162
  2. 강준묵, 윤희천, 민관식, 위광재 (2006) LiDAR 자료에 의한 지형해석, 한국측량학회지, 제 24권, 제 5호, pp. 389-397
  3. 건설교통부 (2004), 2003 도로교통량통계연보
  4. 권승준, 한수희, 김용일, 유기윤 (2003) LiDAR 자료를 이용한 도시지역 모델링에 관한 연구, 추계학술발표회 논문집, 한국측량학회, pp. 403-409
  5. 김재수, 이한진, 서정석, 한경연, 곽광수 (2004), 지형조건에 따른 도로교통소음의 변화 특성에 관한 연구, 추계학술연구발표회, 대한환경공학회, pp. 591-599
  6. 박영민 (2001), 환경소음의 영향과 관리체계 개선방안, 환경기술인, 제 184호, pp. 42-47
  7. 오진우 (2005), 국내의 소음지도 제작과 활용에 관한 연구, 석사학위논문, 서울시립대학교
  8. 이원희, 김정옥, 유기윤, 김용일 (2004), 수치지도와 LiDAR 자료를 이용한 도시지역 건물 3차원 모델링에 관한 연구, 대한토목학회논문집, 제 24권, 제 2-D호, pp. 311-318
  9. 장서일, 전형준, 고준희 (2006), '특집'국내외 소음지도 제작현황과 활용방안, 한국소음진동공학회지, 제 16권 제 1호, pp. 3-12
  10. 정일록{1988), 소음.진동이론과 실무, 녹원출판사
  11. 조기호 (1997) 소음영향평가의 문제점과 개선방안 - 당진화력발전소건설을 위한 환경평향평가를 사례로 -, 한국소음진동공학회지, 제 7권, 제 2호, pp. 281-291
  12. 최기주, 이욱수 (2001) 교통소음 예측모형의 개발 및 소음손실 비용의 추정, 대한토목학회논문집, 제 21권, 제 5-D호, pp. 567-583
  13. 환경부 (1995) 소음.진동공정시험방법
  14. Lee, D. C, Yom, J. H., Kwon, J. H., and We, G. J. (2002), 3-Dimensional Building Reconstruction with Airborne LiDAR data, Korean Journal of Geomatics, Vol. 2, No.2, pp. 123-130