ABSTRACT
PURPOSES :This study presents the noise level and frequency characteristics investigated in the national highways with the consideration of various measuring conditions and/or methods.
METHODS :The noise levels on the asphalt concrete pavement(ACP) and the jointed plain concrete pavement(JPCP) of the national highway were measured and analysed with respect to three variables, i.e., pavement type, surface condition, and measurement distance. The PASS-By method is utilized for the noise measurement and then using CPB spectrum analysis method with 1/3 octave bandwidth, the noise levels and frequency characteristics were calculated for two-second periods before and after the peak noise.
RESULTS :Depending on the pavement type, the noise level was changed as the average noise levels are 73.3dB(A) and 78.3dB(A) for ACP and JPCP, respectively. With respect to the effect of surface condition, the average noise levels for crack H(high), M(medium), and L (low) sections are 77.4dB(A), 77.4dB(A), and 78.1dB(A), respectively. Regarding the measurement distance, 1.2meter difference in measuring location reduces 1.6dB(A) of noise level; the average noise levels at 5.3m and 7.5m from the centerline of outer lane are 72.8dB(A) and 71.2dB(A), respectively. It should be noted that the noise levels are slightly different as a function of vehicle speed and type. However, the overall trends for each case was similar. It was found that the domain frequency bands for ACP and JPCP were 400Hz ~2000Hz and 500Hz ~ 2000Hz, respectively.
CONCLUSIONS :Based on the analysis with the measured noise date from national highway, it was concluded that the noise level and frequency band vary depending on the various conditions. It was also found that some variables significantly affect the noise level while others do not. With further systematic investigation, the comprehensive noise characteristics on the national highway can be achieved. Using such database, it is possible to develop the fundamental noise reduction technology.
Keywords
road noise, equivalent noise level, pass-by method, asphalt concrete pavement, jointed plain concrete pavement
일반국도의 교통소음특성에 관한 연구
A Study of Traffic Noise Characteristics on the National Highways
손`현`장 Son, Hyeon Jang 한국건설기술연구원 전임연구원 (E-mail: [email protected])
안`덕`순 An, Deok-Soon 정회원·한국건설기술연구원 수석연구원·교신저자 (E-mail: [email protected]) 백`철`민 Baek, Cheolmin 정회원·한국건설기술연구원 수석연구원 (E-mail: [email protected]) 권`수`안 Kwon, Soo-Ahn 정회원·한국건설기술연구원 선임연구위원 (E-mail: [email protected]) 이`재`준 Lee, Jaejun 정회원·전북대학교 토목공학과 조교수 (E-mail: [email protected])
1. 서론
국가의 경제개발 및 국민소득 향상, 물류량 증가에 따
른 차량의 증가는 도심지와 외곽지역을 막론하고, 도로 주변의 환경소음 문제로 부각되고 있다. 도로교통 소음 Corresponding Author : An, Deok-Soon
Highway Research Division, Korea Institute of Construction Technology, 283, Goyangdae-Ro, Ilsanseo-Gu, Goyang-Si, Gyeonggi-Do, 411-712, Korea Tel : +82.31.910.0172 Fax : +82.31.910.0161
E-mail : [email protected]
International Journal of Highway Engineering http://www. ijhe.or.kr/
ISSN 1738-7159 (Print) ISSN 2287-3678 (Online)
Int. J. Highw. Eng. Vol. 15 No. 2 : 11-18 April 2013 http://dx.doi.org/10.7855/IJHE.2013.15.2.011
은 도로이용자 및 도로인접 거주민에게 피로감 및 불안 감, 불면증, 스트레스 등과 같은 심리적인 영향을 미치 며 집단민원으로까지 이어지는 사례가 종종 발생하고 있다. 최근 일반국도 37호선 청평-현리 구간의 도로 건 설공사 구간에서 발생한 소음피해로 인하여 사람의 경 우 소음도가 70dB(A) 이상일 경우 정신적인 피해를 인 정하며, 가축의 경우 사람보다 소음에 대해 민감하여 60dB(A) 이상이면 피해를 인정한 사례가 보고된 바가 있다. 이처럼 도로교통 소음은 인간의 실생활에서 환경 소음공해라는 인식으로 점차 부각되고 있는 실정이다.
일반적으로 도로교통 소음은 차량에서 발생하는 엔진 음, 흡/배기음, 그리고 타이어/노면의 팽창음 등 크게 3 가지로 분류할 수 있다. 도로교통 소음은 포장형식 및 노면 요철상태에 따라 소음특성의 차이가 발생하기도 한다(문성호 외, 2005).
Sandberg의 연구결과에 의하면 주행 중 발생하는 소 음은 차량속도가 증가할수록 차량에서 발생하는 기계적 인 소음보다 타이어/노면 소음이 큰 비중을 차지하며 차량의 속도가 80km/h 이상이면 타이어/노면 소음이 지배적인 것으로 연구된 바 있다(김영규 외, 2007).
본 연구에서는 국내 일반국도의 소음특성을 보다 명 확하게 분석하기 위하여 포장유형, 노면상태, 측정위치 에 따른 소음측정을 실시하였다. 소음측정방법은 일반 적으로 도로교통소음 측정에 많이 사용하는 길어깨 소 음측정방법(Pass-by-Noise Measurement)을 사용 하였으며, 차량의 기계적 소음과 타이어/노면에서 발생 하는 소음을 모두 포함한 도로교통 소음에 대한 소음레 벨 및 주파수 특성에 대하여 고찰하였다.
2. 연구배경 2.1. 소음 정의
소음이란, 듣기 싫은 소리(Unwanted sound or undesired sound)를 총칭하며, 그 물리적인 성질이 음 (sound)과 동일하지만 듣기 싫고, 일상생활을 방해함으 로써 인간의 심리적, 생리적 기능에 변화를 주고, 청력 등을 저해하는 음을 지칭하는 것을 뜻한다(정일록 외, 2002).
일반적으로 소음은 일정한 주기를 갖는 이상적인 연 속음의 경우 주파수(frequency), 파장(wave length), 진폭(amplitude) 등으로 나타낼 수 있다. 파장은 음압 이 가장 높은 정점과 바로 다음 인접한 높은 정점 간의 거리를 뜻하며, 한 파장이 전달될 때의 시간을 주기라고
한다. 주파수는 1초 동안 통과한 파형의 반복횟수이며, 일반적으로 소음진동에서는 주로 Hertz(Hz)로 표현한 다. 주기( )와 주파수( )는 서로 반비례하며 주파수( ) 와 파장( ) 그리고 음의 속도( )와의 관계식을 (1)과 같 이 정의할 수 있다(문성호 외, 2005).
2.2. 도로교통 소음
도로교통 소음은 공중의 대기를 통해서 직접 전파되 거나 지면의 반사 및 여러 장애물에 의한 반사와 회절을 한 후 수음점에 도달하게 된다. 이러한 도로교통 소음의 특성은 매우 복잡하며 정확한 발생원 규명과 전파특성 에 대한 체계적인 연구가 필요하다(한국도로공사, 1998). 국내의 경우 도로교통 소음은 Table 1과 같이 소음₩진동관리법 시행규칙에 의해서 주거지역은 주간일 때 최대 68dB(A) 이하, 야간일 때 최대 58dB(A) 이하 로 제한하고 있다(환경부, 2011).
(1)
Table 1. The Limit of Traffic Noise and
Vibration(Ministry of Environment, 2011)
Target Area Classification
Limits (Unit : Leq dB(A)) Daytime
(06:00∼
22:00)
Nighttime (22:00∼
06:00) residential area, open
and natural area, residential development promotion district or sightseeing₩resort development promotion district of open area, management area, natural environment conservation area, the area school₩hospital·
public library or healthcare facilities for the elderly enrollment size of more than 100 people₩childcare facilities within 50 meters from the boundary
Noise
(Leq㏈(A)) 68 58
Vibration
(㏈(V)) 65 60
commercial area, industrial area, agriculture and forestry area, industry₩
distribution development promotion district of production management area or management area, unnoticed area
Noise
(Leq㏈(A)) 73 63
Vibration
(㏈(V)) 70 65
혹은
2.3. 길어깨 소음측정방법(PASS-by-Noise Measurement)
도로교통 소음의 측정방법은 ISO 11819-1(1997)에서 제시하고 있는 길어깨 소음측정방법(Pass-by-Noise Measurement)으로 SPB(Statistical Pass-By)와 CPB(Controlled Pass-By) 측정방법이 있으며, 위 두 가지 측정방법은 근본적으로 유사하다.
SPB 측정방법은 주행차로의 중앙을 기준으로 7.5m 떨어진 지점에서 노면을 기준으로 1.2m 높이에 마이크 로폰을 설치하여 주행차량의 소음을 측정하는 방법이 다. SPB 측정방법은 180대의 주행차량(승용차 100대, dual-axle₩multi-axle 트럭 80대)의 속도와 소음특 성을 조사하여 SPBI(Statistical Pass-by Index)를 산정하는 방식이다.
CPB 측정방법은 소음측정구간을 선정 후, 80km/h의 속도로 이동하는 차량의 타이어/노면에 대한 소음을 측정 하는 방법이다. 소음측정 시 차량은 마이크로폰의 전, 후 10m 위치에서 시동을 끄고 기어를 중립으로 유지함으로 써 기계소음의 발생을 최대한 억제하였다. Pass-by 소음 측정방법에 준하여, 마이크로폰의 위치는 주행차로의 중 앙을 기준으로 7.5m 떨어진 지점에 노면을 기준으로 높이 1.5m에 설치한다. 측정 장소는 도로표면이 깨끗하고 건조 해야 하며 반경 50m 이내에 측정에 장애가 되는 요소가 없어야 한다(ISO, 1997, Manfred Haider etc, 2005).
3. 소음측정
3.1. 실험대상 구간선정
본 연구에서는 도로교통 소음을 측정 시 주행차량으 로부터의 간섭을 최소화하기 위하여, 저교통량 구간인 일반국도 37호선 중 경기도 가평군 상면 율길리(ACP) 와 포천시 일동면 길명리(JPCP), 일반국도 47호선의 포천시 이동면 도평리(ACP) 구간을 선정하였으며. 차 량의 고속주행을 위해 각각의 구간들은 최소 100m의 직선구간을 포함하도록 선정하였다. 소음측정을 위한 실험구간 및 포장이력은 Fig. 1와 같이 나타내고 있다.
3.2. 소음 측정장비
Bruel&Kjær사의 소음 측정장비를 이용하였으며, Fig. 2에서 본 조사에 사용된 장비를 설명해주고 있다.
Pavement information : - Construction : 2011 - AADT/ESAL : 4366/667 - Age : 2Year
- Maintenance : None
(a) National Highway 37(Asphalt Concrete Pavement)
(b) National Highway 37(Jointed Plain Concrete Pavement) Pavement information : - Construction : 2005 - AADT/ESAL : 10,060/994 - Age : 8Year
- Maintenance : None
(c) National Highway 47(Asphalt Concrete Pavement) Pavement information : - Construction : 1982 - AADT/ESAL : 3024/244 - Age : 11Year
- Maintenance : 2002 (Asphalt concrete overlay, 5cm)
Fig. 1 Test Sections Information
¨
(a) Microphone Sensor (b) Data Collect Hardware
(c) Operator PC (d) Nosie Measurement Equipment Setup(Pass-by) Fig. 2 Noise Measurement Equipments
(a) Car(YF SONATA) (b) Van(STAREX) Fig. 3 Vehicles Information
또한, 본 연구에서는 Fig. 3과 같이 국내 H사의 승용 차량과 승합차량을 이용하여 현장실험을 실시하였다.
4. 측정방법
본 연구에서는 길어깨 소음측정방법(Pass-by-Noise Measurement)을 이용하였다. 소음측정은 엔진음 및 흡 /배기음, 타이어/노면의 팽창음을 포함한 도로교통 소음 에 대하여 각각의 구간별로 다음과 같이 실험하였다.
① 포장유형 : 아스팔트 콘크리트 포장, 줄눈 콘크리 트 포장
② 주행속도 : 60km/h, 80km/h, 100km/h
③ 반복실험 : 각 구간별, 속도별 3회 반복시험
④ 측정시간 : 10초(최대점을 기준으로 전₩후 2초 분석)
소음측정은 아래와 같이 3가지 방법으로 분류하여 실 시하였다.
4.1. 포장유형에 따른 소음측정방법
포장형식에 따른 소음특성을 분석하기 위해 측정구간 은 Fig. 1의 (a), (b)에 나타나 있는 일반국도 37호선 구 간의 율길리(ACP) 구간과 길명리(JPCP) 구간에 대하 여 승용차량과 승합차량을 사용하여 주행속도 60km/h, 80km/h, 100km/h로 실험을 실시하였다. 본 구간의 소 음측정위치는 Fig. 4와 같이 설치하였으며, ISO 규정 에 따라 소음원의 바깥차로 중앙을 기준으로 7.5m 떨어 진 곳의 지면으로부터 높이 1.2m 지점에 장비를 설치 한 후 11:00~16:00경에 측정을 실시하였다.
4.2. 노면상태에 따른 소음측정방법
도로노면의 균열상태에 따른 노면소음특성을 알아보 기 위하여 현장답사를 바탕으로 균열 상, 중, 하 구간을 선정하고, 승용차량을 이용하여 3가지 다른 주행속도 (60km/h, 80km/h, 100km/h)에 대하여 측정을 실시하 였다. 측정구간은 Fig. 1의 (c)에 있는 일반국도 47호선 아스팔트 콘크리트 포장인 도평리 구간이다. 측정위치는 ISO 규 정 에 따 라 Fig. 5와 같 이 설 치 였 으 며 , 10:00~14:00 시간대에 측정을 실시하였다.
4.3. 측정위치별 소음측정
측정위치에 따른 소음특성을 분석하기 위하여 측정위 치를 Fig.6과 같이 바깥차로 1차로 중앙을 기준으로 5.3m와 7.5m 구간으로 분류하여 지면으로부터 1.2m 지점에 설치하였으며, 승용차량을 사용하여 주행속도 60km/h, 80km/h, 100km/h로 실험을 실시하였다. 측 정구간은 Fig. 1의 (c)에 있는 일반국도 47호선 아스팔 트 콘크리트 포장구간인 도평리 구간이며, 측정시간대 는 11:00~14:00경에 측정을 실시하였다.
Fig. 4 Pavement Types(Left : ACP, Right : CCP)
Fig. 5 Testing Road Condition by Crack Ratio
Fig. 6 Changed Horizontal Distance (Left : 5.3m, Right : 7.5m)
5. 소음특성 분석
일반국도의 소음특성 분석은 측정된 10초간의 파장 중 가장 높은 소음레벨을 기준으로 전₩후 1초, 전체 2초 간격에 대한 소음레벨 및 주파수 특성에 대하여 다음과 같이 비교₩분석 하였다.
소음측정 시 인간의 귀 반응을 고려하여 가청 주파수 대역에 대하여 A-가중치를 적용한 등가소음레벨 (Equivalent sound levels, LAeq)을 사용하였다. 또 한, 측정된 소음레벨의 주파수 대역은 국제적으로 통용 되어 사용하고 있는 1/3 옥타브 밴드 주파수 스펙트럼 분석에 대하여 비교 및 분석을 실시하였다.
본 연구에서는 세 가지에 대한 소음특성을 조사한 후 분석하였으며, 첫 번째로 포장유형에 따른 소음특성 분 석, 두 번째로 노면상태에 따른 소음특성 분석, 마지막 으로 측정위치에 따른 소음특성 분석을 실시하였다. 소 음특성 분석을 위하여 각각 측정방법의 소음레벨을 바 탕으로 환경부의 방음벽 성능 및 설치기준에서 제시하 고 있는 방음벽 성능에 영향을 미치는 주파수 대역인 250~2,000Hz에 대하여 분석을 실시하였다. 또한, 실 험을 실시하기 전에 측정구간의 배경소음을 측정한 결 과 등가소음레벨은 50~55dB(A) 값을 보였으며, 최종 적으로 주요 주파수 대역을 추정할 때 적용하였다.
5.1. 포장유형에 따른 소음특성 분석
아스팔트 콘크리트 포장구간과 줄눈 콘크리트 포장구 간에 대한 소음레벨은 Fig. 7과 같이 나타났다.
아스팔트 콘크리트 포장구간의 소음특성을 분석한 결 과 승용차일 때 평균 72.5dB(A) 값을 보였으며, 승합차 일 때 평균 74.2dB(A)로 약 1.7dB(A)의 차이가 났다. 줄 눈 콘크리트 포장 구간의 소음레벨은 승용차일 때 평균 76.3dB(A) 값을 보였으며, 승합차일 때 평균 80.2dB(A)
로써 평균 3.9dB(A) 차이를 갖는 것으로 확인되었다. 따 라서 일반국도의 아스팔트 콘크리트 포장 구간이 73.3dB(A), 줄눈 콘크리트 포장구간이 78.3dB(A)으로 아스팔트 콘크리트 포장 구간이 평균 5dB(A) 낮은 소음 레벨을 나타냈다.
또한, 아스팔트 콘크리트 포장 구간과 줄눈 콘크리트 포장 구간의 주요 주파수 대역에 따른 소음특성을 분석 하였다.
첫 번째로, 아스팔트 콘크리트 포장 구간에 대하여 250~2,000Hz 주파수 대역에서 분석을 실시하였으며, 그 결과를 Fig. 8과 Table 2에서 정리하였다. 아스팔트 콘크리트 포장 구간의 경우, 주파수 대역인 250Hz 이 하에서는 특징적인 소음경향을 찾기가 어려웠으나, 800Hz 이상에서는 일정한 경향을 찾을 수 있었다. 특 히, 1,000Hz의 경우 속도 증가에 따른 명확한 소음레벨 의 변화를 발견할 수 있었다. Fig. 8에서 나타내고 있는 것과 같이 100km/h(ACP, Van)에서 가장 높은 71.2dB(A)를 나타내었으며, 시속 60km/h(ACP, Car) 에서 가장 낮은 소음레벨인 약 63.9dB(A) 값을 보였다.
또한, 2,000Hz 이상의 고주파수 대역으로 이동할수록 차량속도에 따른 소음레벨에 대한 차이가 점차 증가하 는 경향을 발견할 수 있었다. 차량 주행전의 배경소음이 55dB(A)인 점을 감안할 때, 본 측정된 소음의 주요 주 파수범위는 약 400~2,000Hz 대역으로 사료된다.
Fig. 7 Comparison of Sound Levels of the ACP (Asphalt Concrete Pavement) and JPCP(Jointed Plain Concrete Pavement)
Fig. 8 Noise Characteristics by the Frequency Bands in ACP
Frequency (Hz) Vehicle Speed(km/h)
250 500 1000 2000
Van Car Van Car Van Car Van Car 60 52.1 50.6 58.7 57.7 64.8 63.9 58.1 56.9 80 54.6 53.7 60.5 59.3 68.5 69.4 61.7 62.0 100 59.0 54.0 62.2 60.9 71.2 70.8 64.5 62.7 Average 55.2 52.8 60.5 59.3 68.2 68.0 61.4 60.5
Table 2. Comparison of Sound Levels of the Frequency Bands in ACP
줄눈 콘크리트 포장에서도 아스팔트 콘크리트 포장 구간과 동일하게 250~2,000Hz의 주파수 대역에 대하 여 분석을 실시하였으며, 그 결과를 Fig. 9와 Table 3 에 나타내었다. 줄눈 콘크리트 포장에서도 아스팔트 콘 크리트 포장 구간과 동일하게 저주파수 대역인 250Hz 이하의 차량 속도에 따른 소음레벨에 특징적인 경향은 찾기 어려웠으며, 1,000Hz의 주파수 대역에서 100km/h(JPCP, Van) 구간으로 가장 높은 소음레벨은 78.9dB(A)로 나타났고, 가장 낮은 소음레벨로는 60km/h(JPCP, Car)에서 68.5dB(A) 값을 보였다.
2,000Hz 이상의 고주파수 대역으로 이동할수록 소음 레벨은 일정하게 증가하다가 감소하는 경향으로 나타냈 다. 주요 주파수 대역으로는 배경소음이 55dB(A)인 점 을 감안할 때, 약 500~2,500Hz 대역으로 나타났다.
5.2. 노면상태에 따른 소음특성 분석
아스팔트 콘크리트 포장 구간의 포장노면상태에 따른 소음특성을 알아보기 위하여 아스팔트 콘크리트 포장의 균열율 변화에 따른 소음특성을 Fig. 10과 같이 비교하 였다.
아스팔트 콘크리트 포장 구간의 균열정도에 따라 Crack H(High), M(Medium), L(Low)로 구분하였으 며, 분석결과는 다음과 같다. Crack H 구간이 평균
77.40dB(A), Crack M 구간이 평균 77.36dB(A), Crack L인 구간이 평균 78.13dB(A)의 값을 보였다.
Crack H와 M 구간의 소음레벨은 큰 차이가 없었으며, Crack L 구간의 소음레벨이 Crack H, M 구간보다 약 0.73dB(A) 높게 나타났다. 이와 같은 원인은 Crack H 와 M 구간보다 L 구간에서 균열과 타이어 홈 내의 갇힌 팽창압이 압축되어 배출됨으로써 소음레벨에 더 크게 영 향을 미친것으로 사료된다. 향후 균열율과 소음특성에 대하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
또한, 아스팔트 콘크리트 포장 구간의 Crack H, M, L에 대하여 250~2,000Hz의 주파수 대역의 소음특성 을 Fig. 11, Table 4와 같이 분석하였다.
250Hz 이하의 저주파수 대역에 대한 소음레벨은 차이 가 거의 없었으며, 1,000Hz의 주파수 대역에서 100km/h(Crack M, Car)와 100km/h(Crack L, Car) 구 간 모두 가장 높은 76.5dB(A) 값으로 나타났다. 가장 낮 은 소음레벨은 60km/h(Crack M, Car)에서 68.3dB(A)의 값을 보였다. 2,000Hz 이상의 고주파수 대역으로 이동할 수록 소음레벨에 대한 차이가 점차 증가한 후, 일정하게 Fig. 9 Noise Characteristics of the Frequency
Bands in JPCP
Frequency (Hz) Vehicle Speed(km/h)
250 500 1000 2000
Van Car Van Car Van Car Van Car 60 52.8 49.8 66.3 61.7 71.8 68.5 65.9 61.6 80 58.6 53.3 62.9 59.0 74.6 70.0 70.9 67.0 100 53.4 57.5 61.5 59.0 78.9 76.8 73.7 69.1 Average 54.9 53.5 63.6 59.9 75.1 71.8 70.2 65.9
Table 3. Comparison of Sound Levels of the Frequency Bands in JPCP
Fig. 10 Comparison of Sound Levels according to Surface Condition in ACP
Fig. 11 Noise Characteristics of the Frequency Bands according to Surface Conditon in ACP
지속되는 경향으로 나타났다. 주요 주파수 대역으로는 배 경소음이 55dB(A)인 점을 감안할 때, 약 400~2,000Hz 대역으로 나타났다.
5.3. 측정위치별 소음특성 분석
일반국도 47호선 도평리의 아스팔트 콘크리트 포장 구간에서 측정한 소음은 소음원으로부터 소음측정거리 변화에 따른 소음변화를 측정한 결과를 정리하여 Fig.
12와 같이 나타냈다. 소음측정의 위치가 5.3m인 지점에 서의 소음레벨이 평균 72.8dB(A) 값을 보였으며, 7.5m 인 지점에서 소음레벨이 평균 71.2dB(A)로 나타났다.
따라서 5.3m인 지점이 7.5m인 지점보다 소음레벨이 평 균 1.6dB(A) 이상 차이가 나타났다.
또한, 아스팔트 콘크리트 포장 구간의 소음측정위치 에 따른 250~2,000Hz의 주파수 대역 소음특성을 Fig. 13, Table 5와 같이 분석하였다.
250Hz 이하의 주파수 대역에서는 소음레벨에 대한 소 음특성의 비교가 어려웠으며, 1,000Hz 주파수 대역에서 는 100km/h(5.3m, Car)구간이 가장 높은 76.1dB(A)값 을 보였고, 가장 낮은 소음레벨은 60km/h(7.5m, Car)구 간에서 67.8dB(A) 값으로 나타났다. 2,000Hz 이상이 고주파수 대역으로 이동할수록 측정지점이 5.3m와
7.5m 모두 소음레벨이 증가한 후, 일정하게 유지되는 소 음특성을 나타냈다. 따라서 향후 다양한 측정거리에 따 른 추가적인 실험이 필요할 것으로 사료된다. 주요 주파 수 대역으로는 배경소음이 55dB(A)인 점을 감안할 때, 약 400~2,000Hz 대역으로 나타났다.
6. 결론
본 연구에서는 일반국도의 포장유형, 노면상태, 측정 위치에 따른 소음특성을 분석하였다. 위의 세가지 소음 측정 방법에 따른 소음레벨 및 주파수 대역의 소음특성 분석에 대한 결론은 다음과 같다.
1. 아스팔트 콘크리트 포장 구간과 줄눈 콘크리트 포장 구간에 대한 전반적인 소음레벨은 측정속도와 차량 종류에 따라 차이가 있지만, 아스팔트 콘크리트 포장 구간에서의 평균소음이 줄눈 콘크리트 포장 구간에 서 보다 약 5dB(A) 정도 작게 나타났다. 또한 주요 주파수 대역도 아스팔트 콘크리트 포장 구간은 약 400~2,000Hz, 줄눈 콘크리트 포장 구간은 500~2,500Hz으로 차이가 있는 것으로 분석되었다.
2. 아스팔트 콘크리트 포장구간의 Crack H, M, L 구 Fig. 12 Comparison of Sound Levels according to
Measurement Position in ACP
Fig. 13 Noise Characteristics of the Frequency Bands according to Position in ACP
Table 5. Comparison of Sound Levels of the Frequency Bands according to Measurement Position ACP
Frequency (Hz) Vehicle Speed(km/h)
250 500 1000 2000
5.3M 7.5M 5.3M 7.5M 5.3M 7.5M 5.3M 7.5M 60 50.9 50.5 61.1 60.6 69.1 67.7 59.5 58.2 80 55.1 49.9 63.4 61.3 73.1 70.9 64.2 61.6 100 54.3 54.5 65.7 64.5 76.1 74.9 67.3 66.3 Average 53.4 51.6 63.4 62.1 72.8 71.2 63.7 62.0 Table 4. Comparison of Sound Levels of the
Frequency Bands according to Surface Condition in ACP
Frequency (Hz) Vehicle Speed(km/h)
250 500 1,000 2,000
H M L H M L H M L H M L
60 53.9 51.7 55.0 60.9 59.3 61.9 68.9 68.3 70.2 59.4 59.6 62.4 80 56.0 55.4 57.2 63.5 63.1 63.7 73.4 74.0 73.7 64.0 65.4 64.2 100 58.4 55.7 58.3 66.0 64.1 65.1 76.4 76.5 76.5 67.4 68.1 67.7 Average 56.1 54.3 56.8 63.5 62.2 63.6 72.9 72.9 73.5 63.6 64.4 64.8
간의 소음레벨은 각각 평균 77.4dB(A), 77.4dB(A), 78.1dB(A) 값을 보였으며, Crack H와 M 구간의 소 음레벨은 큰 차이가 없었다. 반면, Crack L 구간의 소음레벨이 Crack H, M 구간에서보다 평균 0.7dB(A) 정도 크게 발생하였으며 주요 주파수 대역 은 약 400~2,000Hz인 것으로 나타났다.
3. 아스팔트 콘크리트 포장구간의 소음측정위치에 따른 소음레벨은 5.3m인 지점에서 평균 72.8dB(A), 7.5m인 지점에서 소음레벨이 평균 71.2dB(A)로써, 평균 1.6dB(A) 이상 차이가 발생하였으며 주요 주파 수 대역은 400~2,000Hz로 분석되었다.
이상과 같이 세 가지의 변수에 대하여 일반국도의 소 음특성을 측정 및 분석하였으며, 향후 보다 많은 조건에 대해 체계적인 실험을 통해 일반국도의 도로교통 소음 을 특성화하고, 나아가 소음저감을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
감사의 글
본 연구는 한국건설기술연구원에서 수행하고 있는 도로소 음 모델링 및 도로 위치별 소음저감 기술 개발과제의 연구비 지원에 의해 수행되었습니다.
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( 접수일 : 2012. 9. 26 / 심사일 : 2012. 10. 3 / 심사완료일 : 2012. 11. 27 )
