근래에 들어 철도 주변에 있는 부지와 철도차량기지 등에 산재되어 있는 유휴토지를 적극적으로 활용하여 주택을 건설하려는 사회적 변화가 시도되고 있다. 본 논문에서는 철도차량기지 주변에 기 건설되어 있던 고층아파트 단지의 진동소음문제를 분석한 사례연구결과를 제시하고 이에 대해 논하고자 한다. 사례로 등장하는 철도단지는 지하철의 차량기지에 있는 유휴공간을 적극적으로 활용코자 차량기지 상부에 16 개 동의 대단위 아파트 단지를 건설한 경우이다. 거주민은 정비기지에 철도차량이 진, 출입할 때마다 나타나는 소음진동으로 인해 열악한 주거상황을 호소해 오고 있었다. 본 논문에서는 일차적으로 인공대지의 동적인 특성을 설명한 후 정비기지에 진출입하는 차량의 진동소음발생 특성을 기술한다. 발생원으로 인해 아파트 고층에서 진동, 소음을 측정하고 물리적 수준과 특징을 검토하였다.
신속하고 정확한 대중교통수단의 하나로써 도심의 교통난을 해결할 수 있는 유일한 대안으로 부각되고 있는 철도차량은 여러 가지 편리함에도 불구하고 차량 주행 시 발생한 소음ㆍ진동이 철로 변 주민들에게는 하나의 환경문제를 야기시키며, 터널 주행 시에는 차량에 탑승한 승객들의 안락성을 해칠 수 있는 요소로써 그 중요성이 대두되고 있는 실정이다.(중략)
철도차량은 중요한 친환경 대중교통 수단으로서 운행 구간이 확장되고 있다. 그러나 철도선로가 거주지역을 통과하여 설치되면서 환경 소음 문제가 야기되고 있으며 이의 저감이 중요한 이슈 중 하나이다. 철도차량 및 궤도에서 발생하는 전동음은 저감해야 할 주요 소음원 중 하나이다. 따라서 철도의 진동 및 소음 관련된 연구현황들에 대해 알아보고 궤도 지지단을 고려한 레일의 진동과 방사 소음 특성을 예측하고 궤도 모니터링 시스템 개발에까지 적용이 가능한 방법들에 대한 연구가 필요하다.
한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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pp.753-758
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1998
이 글에서 살펴본 바의 내용에 의하면 철도차량 습식 바닥구조의 차음성능은 기존의 35 mm를 47 mm로 하는 경우 약 4dB 정도의 차음개선 효과를 기대할 수 있으며, 제진층을 추가로 도입하는 경우 1~2dB의 추가적인 차음개선을 기대할 수 있다고 결론된다. 바닥충격음에 대한 차단성능은 경량충격음의 경우 두께 증가 및 제진층 적용에 의하여 각각 3dB 및 7dB의 차음개선이 예상된다. 그러나 중량충격음의 경우에는 차음개선 효과가 거의 없으며 오히려 감소하는 경우도 있으므로 보다 구체적인 검토 연구의 필요성이 있다.산업계에서는 현재의 진동소음저감기술을 좀더 단시간에 차량개발 프로그램에 적용하는데 더욱 큰 노력을 할 필요가 있을 것이다. 따라서 여기에서는 현재 자동차업체에서 수행하는 진동, 소음및 충격시험평가에 대해서만 국한하여 기술하고자한다.urce)을 찾아 직접 그 원인을 차단 및 치유하는 적극적이고 공격적인 방법을 이용하고있다. 본 글에서는 이러한 진동소음 문제를 차량의 개발 단계에서 해결하기 위한 일련의 과정 및 여러가지 개선기법에 대해서 살펴보고 그를 통한 진동소음 문제 해결방법을 제시하고자 한다.
철도주변의 쾌적한 생활환경을 유지하기 위해서는 철도차량이나 선로에서 발생하는 공기전파음과 지반을 통하여 전파되는 지반진동을 일정수준 이하 로 제어할 필요가 있으며 이러한 철도 소음진동 대책에는 기존철도에 대한 기초적인 소음진동 크기 및 특성에 대한 자료가 필요하다. 국내에서는 이제 까지 철도소음진동에 대한 특별한 자료수집이나 대책에 큰 관심을 기울여 오지 않고 단지 철로주변에서는 어쩔수 없이 철도소음진동의 피해를 감수할 수 밖에 없다는 소극적인 태도를 취해왔으며 최근에 들어서야 환경의식 증 가로 철로변 거주자들의 민원에 대한 대책으로서 일부 구간에서 방음벽을 설치하고 있는 실정이다. 더우기 경부고속철도 건설이 이미 시작된 현시점에 서 철도 소음진동 실태나 기준등이 정립되어 있지 못하여 추후 철도주변의 소음진동문제를 어떻게 대책을 수립해 나가야 할지에 대한 기본적인 자료수 집 및 관련연구가 필요할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 이러한 상황에서 기존 철도의 소음진동 시간 변동특성, 거리감쇠특성, 주파수특성 및 철도진 동의 진동방향 특성을 측정 분석하여 추후 철도소음진동 관련 대책이나 기 준수립에 기초자료로 제시하고자 한다.
전편에서 제시되었던 진동소음 데이터를 기초로 하여 철도차량기지 주변에 기 건설되어 있던 고층아파트 단지의 진동소음 방지대책 수립에 필요한 쟁점들을 검토하고 설계단계에서 필요한 방진기법을 논하였다. 특히, 차량운행속도, 인공대지의 물리적 특징, 건축물 지지구조의 물성치, 아파트 층별구조의 동특성 등에 대하여 진동측면에서 논의하였다. 논문에서 제안된 설계변수와 사례는 향후 개발 예상되는 철도 주변 부지 건축물의 환경문제를 최소화하는 가이드라인으로 사용될 수 있다. 특히, 주민이 거주하는 건축물에 대해서는 설계단계에서부터 합리적인 소음진동 방지대책의 적용이 요구되며, 적극적인 대책을 수립하면 사회적인 비용 또한 저감될 수 있을 것으로 판단된다.
고속철도차량의 실내소음은 승객에서 불쾌감, 피로감 및 스트레스를 유발하는 요인으로 이에 대한 지속적인 연구가 필요하다. 특히, 고속철도 차량이 개활지와 터널 등 다양한 주행환경에서 운행되고 있는 우리나라 현실에서는 이러한 환경에서의 실내소음 변화에 대한 구체적인 연구가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 현재 우리나라에 운영되고 있는 고속철도 차량에 대한 실내 소음의 특성을 분석하는 연구를 수행하였다. KTX와 KTX-산천 차량의 실내에 마이크로폰을 설치하여 주행 시 발생하는 실내소음을 분석하였으며, 축상, 대차 및 차체 가속도 센서를 설치하여 구조기인의 원인이 되는 진동을 검토하였다. 본 연구를 통해서 고속철도 차량의 속도에 따른 실내소음의 특성이 도출되었으며, 주행 환경이 실내소음에 미치는 영향을 개활지와 터널주행 시 발생하는 실내소음의 차이를 통해서 검토하였다. 또한, 차체진동과 실내소음에 대한 전달함수분석을 통해서 차체진동이 실내소음에 미치는 영향을 검토하였다.
본 논분에서는 보다 적은 실험으로 고속철도차량의 윤축에서 발생하는 소음과 진동의 동적 특성을 알기 위해 불규칙 신호처리와 시간-주파수 해석을 이용하여 분석하였다. 윤축의 소음과 진동은 대부분 차륜과 궤도의 비정상상호작용이 원인이다. 이를 분석하기 위해 마이크로폰과 가속도계를 이용하여 데이터를 수집하고 붙규칙 신호처리와 시간-주파수 분석을 이용하여 분석하였다. 분석한 결과, 이 방법들은 고속철도차량의 윤축에서 발생하는 소음과 진동의 동적특성을 분석하는데 유용함을 확인하였다.
한국은 산과 강이 많고 평야가 적은 지형적 특성상 터널 구간, 교량 구간 등이 많고 철도 차량이 이러한 구간들을 통과할 때 차량 내부에서 발생되는 과도 소음 또한 자주 발생하게 된다. 정상상태에서 소음에 비하여 과도상태에서 소음은 특성이 급격히 변화하여 승객들에게 더욱 큰 성가심을 유발할 수 있다. 특히 국내에서 운행중인 KTX 와 KTX 산천과 같은 고속철도의 경우 빠른 운행 속도로 인하여 과도 소음의 정도 또한 높아지게 된다. 따라서 더욱 정숙한 승객들의 승차 환경을 조성하기 위하여 과도상태에서의 실내소음 특성분석은 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 본 연구에서는 고속철도가 감속 가속할 때, 터널을 통과할 때, 교량 위를 운행할 때, 차량이 교행할 때 등의 과도 상태에서의 실내 소음 특성을 음질평가의 방법으로 분석하고 정상상태에서의 소음 특성과 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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