대부분의 도로교통소음 예측 방법에서는 음파가 자유로이 전과된다고 가정하였다. 그러나 도시가노변의 건물들은 음파를 반재시켜 도로내에 음에너지를 증가시키고 있다 따라서 본 연구는 반사조건을 고려한 도로교통소음 예측 방법을 찾고자 한다. 이 방법은 예측식에 반재효과를 고려하여 $L_{10},\;L_{50},\;L_{90}$ 및 $L_{eq}$ 등의 소음레벨을 구하는 것이다. 제시된 예측 방법의 적합성을 파악하기 위해 측정조사된 교통 등의 특성을 예측식에 잠용하여 예측된 소음레벨과 실측된 소음레벨을 비교분석하였다. 전반적으로 예측 소음레벨과 실측 소음레벨이 일치하였다. 그러므로 본 연구에서 제시하고 있는 반사조건을 고려한 예측 방법이 도시가노에서 도로교통소음 예측에 적합한 것으로 사료된다.
도로교통소음은 많은 지역에 산재해 있으며 특히 주도로변에 거주하는 사람들에게 환경과 관련하여 매우 중요하다. 도로교통으로부터 소음수준을 계산하는데 몇가지 다른 방법들이 이용되고 있다. 이 방법들은 계산방법과 그래프식 그리고 컴퓨터 모델링 기술 등이다. 교통과 교통소음의 영향으로부터 소음을 계산하는 간단한 기술의 예측방법은 여기에 나타내었다. 이 TNS (traffic Noise Screening) 방법은 서로 다른 도로유형에 대한 일련의 도로교통소음레벨의 예측그래프로 전개된 것이다. 이 그래프는 Federal Highway Administration (FHWA) STAMINA 2.0을 이용하여 다양한 시나리오에 대한 소음 예측모델을 계산한 결과를 기초하였다. TNS에 도로의 기하학적 형태, 교통량 주행속도 그리고 도로중앙선의 거리등의 데이터를 입력시킨다. TNS 그래프는 소음영향과 연관된 교통소음예측에서 사용하는 경우 교통소음레벨의 계산을 쉽게 한다. 이 TNS 방법은 STAMINA 2.0과 같은 상세 모델링을 대신하지는 못하지만 상세 모델을 필요로 할 때 도움을 주는 도구이다 만약 소음계산들이 중요하거나 또는 시나리오가 보다 복잡하고 부가된다면 보다 상세한 모델링이 수행되어져 스크린 결과들이 나타난다.
도로 교통 소음을 저감하기 위해 신설 및 기존 도로의 소음 발생정도와 저감 대책을 결정 할 수 있는 합리적 방법이 필요하다. 본 연구에서는 방음벽뿐만 아니라 저소음 배수성 포장에 의한 소음 감소 효과를 예측하고 이를 이용하여 소음 편익을 고려한 경제성 분석을 통해 대안을 선정하는 방법을 제시하고자 한다. 저소음 배수성 포장의 소음 감소 효과 예측을 위해 시험포장구간에서 차량 이동식 측정방법으로 소음을 측정하고 이를 KHTN 프로그램을 사용하여 저소음 배수성 포장과 방음벽 적용 시 소음 감소 효과를 예측하였으며, 현장 측정 결과 예측소음과 실측소음이 유사한 것으로 나타났다. 이러한 소음 예측 기법을 사용하여 소음 저감 방안을 도출하고 생애주기비용분석을 통해 최적의 대안을 선정할 수 있었다.
새로운 콘트롤 밸브 소음 예측 방법을 제안하고 밸브 및 배관으로 이루어진 시스템에 적용하여 그 가능성을 할인하였다. 기존의 소음 예측 방법은 무향실을 이용하는 기존의 예측방법보다 일반 산업체에서 시험 시설을 설치하기가 용이한 장점이 있다. 측정된 음향파워를 이용하여 소음예측식을 결정하고 상대유량계수 0.11인 경우 소음예측식에 따라 유량 및 차압의 변화에 따른 음향파워레벨을 평가하였고 그 결과가 측정값과 잘 일치함을 확인하였다. 제안된 밸브소음 예측기법은 콘트롤밸브의 소음특성을 나타내는 지표로서 사용할 수 있다.
최근 상용 소음 예측프로그램은 현황분석, 방음대책 수립 및 다양한 변수 변화에 따른 소음 예측 등 다양한 목적으로 활용되고 있다. 대부분의 소음 예측프로그램 사용자들은 상용 프로그램이 제공하는 초기 설정을 그대로 사용하고 있지만, 각 상용 프로그램의 초기 설정을 정확히 확인하는 사용자는 많지 않다. 본 연구는 국내에서 사용되는 상용 소음 예측프로그램의 초기 설정을 확인해 보고, 사용자의 프로젝트에 적당한 초기 설정의 변경 방법에 대한 정보를 제공하고자 한다.
국내에서 이용되는 예측모델은 국립환경과학원식, 도로공사의 HW-NOISE, KHTN, 소음지도에 이용되는 외국의 RLS90, NMPB 등이 있다. 이러한 예측모델은 예측 방법 및 표현에 따라 예측식 2D(국립환경과학원식, HW-NOISE)와 3D로 예측(KHTN, RLS90, NMPB 등)으로 구분할 수 있다. 본 연구는 도로 주변 공동주택에서의 소음실측 및 예측식별 예측값을 통하여 예측식의 오차 및 오차의 원인을 분석하고 예측식의 적용방법에 대하여 고찰하였다.
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.
발파소음을 계측하여 예측방법의 타당성을 검토하였고, 환경규제 기준으로의 변환방식을 규명하였다. 환산거리에 따른 발파소음의 예측은 환산거리와 음압레벨의 상관성이 더 좋았으나, 상관계수가 낮아서 환산거리 설계 의한 발파소음의 조절은 어려움이 있었다. 발파시 동시에 측정된 음압레벨과 소음레벨의 상관식에 의한 변환과, 음압레벨의 우세주파수에 해당하는 청감보정회로의 보정치만큼 간이 보정하여 변환하는 방법과, 퓨리에 변환을 하여 청감보정한 후 소음레벨을 구하는 방법을 시도하였다. 세 가지 방법 모두 변환하는 데에는 많은 오차가 발생하였으나 우세주파수, FFT를 이용한 변환보다는 발파시 동시에 측정된 음압레벨과 소음레벨의 상관식에 의한 변환 방법이 가장 실용적인 방법이었다.
발생된 도로교통소음 예측을 위한 새로운 방법을 제시하고자 하며, 본 연구에서 도시지역 도로 한 Block내에서는 도로교통 특성이 유사하므로 한 Block을 한 Box로 간주하였다. 이 예측방법은 한 Block 내에서 발생한 다양한 도로교통소음을 예측할 수 있다. 본 Model의 검증은 도로에서 실측한 소음레벨 및 교통특성을 활용하여 실시하였으며, 실측된 소음레벨과 예측된 소음레벨의 상관성을 살펴본 결과 높은 상판관계를 갖고 있는 것으로 나타났다.
철도소음지도는 환경부 고시 소음 진동관리법에 따라서 그 작성방법이 고시되어 있고, 소음지도 작성 시에 철도소음원 관련 영향인자에 대하여 적용 예측식 별 열차구분을 제시하고 있으며, 열차 특성 입력 시에 브레이크 흡음율을 "0"으로 설정할 것을 제시한다. 소음지도 작성방법이 고시 된 이후 국내의 고속철도차량은 그 구조가 변경되어 가고 있고, 고시된 작성방법에서 제시되지 않은 신규 열차유형도 생겨나고 있다. 따라서 현재의 시점에서 국외의 철도소음 예측식을 활용하여 고시된 소음지도 작성방법에 의하여 철도소음을 예측하는 경우 열차의 유형과 관련된 입력인자에 따른 예측결과를 검토할 필요가 있다. 본 논문에서는 철도소음을 예측할 시에 국내에서 통상적으로 가장 빈번히 사용되는 Schall03을 활용하여 철도소음을 예측하였으며, 열차의 유형 선택, 열차의 특성 중 디스크브레이크 사용율 입력, 레일의 이음매 여부에 의한 예측결과에의 영향을 파악하고자 하였다. 2013년 이후 추가된 신규 국내의 열차에 대하여 대응하는 국외 열차의 유형을 검토하였고, 디스크브레이크사용율 설정은 실측값과 예측값의 차이에 적지 않은 비중을 차지함을 파악할 수 있었으며, 이뿐 아니라, 레일표면의 조도(roughness)레벨 수준도 함께 고찰하고자 하였다. 또한 레일의 이음매가 존재하는 구간에 대하여 예측 시에 이를 고려하지 않았을 경우에의 실측값과의 차이에 대한 분석을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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