[전문가기고]방음벽 효과를 높이려면 무게/높이/길이의 3요소를 최적화 해야(2)
[전문가기고]방음벽 효과를 높이려면 무게/높이/길이의 3요소를 최적화 해야(2)
  • 선병규 기자
  • 승인 2016.04.25 09:34
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(사)한국환경피해예방협회 회장 정일록

[전문가 기고]  (사)한국환경피해예방협회 회장 정일록

방음벽 효과를 높이려면 무게/높이/길이의 3요소를 최적화 해야(2)

 
도로교통소음은 음원으로부터 거리가 2배씩 멀어질 때마다 소음이 약 3dB(A)씩 감소한다. 거리를 띄워 7dB(A) 정도를 저감하기 위해서는 도로로부터 약 50미터는 떨어져야 한다.

그러나, 도로변에 일정 높이와 길이의 방음벽을 설치하면 5층 이하의 주택은 평균적으로 7dB(A) 정도의 차음효과를 기대할 수 있어 토지이용의 효율성을 높일 수 있다. 

 통상 방음벽의 차음효과는 도로의 중앙선 지면에서 방음벽 상단을 봤을 때 피해위치가 가시선에 있는 경우는 5dB(A)의 차음효과가 있다.

그리고, 피해위치가 가시선 아래로 내려가면서 15dB(A) 정도까지 효과가 나타나지만, 가시선 위에서는 거의 효과가 없다.

이는 피해위치에서의 소음은 방음벽을 투과해서 오는 것과 방음벽 상단을 회절해서 오는 것과 방음벽 양측 끝의 도로 가시부에서 입사해 들어오는 것의 합이 되기 때문이다.

따라서 방음벽의 판넬에 따라 정해지는 투과손실과 높이에 따른 회절감쇠치 및 길이에 따른 양측단으로부터의 입사음 감쇠치를 적절히 해야 차음효과 대비 비용경제적인 방음벽의 설치가 가능한다.

방음벽에 기대하는 목표 차음효과는 피해위치에서의 소음도와 기준치 65dB(A)의 차에 안전율을 더한 값이다.

목표한 차음효과를 얻기 위해서는 판넬의 투과손실이 20dB 이상이거나, 실용적으로는 판넬의 무게가 1평방미터당 8키로그램 이상이어야 한다.

그리고, 판넬은 틈새없이 기밀하게 시공해야 한다.

투과손실이 20dB인 판넬로 시공한 방음벽에 그 면적의 10%에 이르는 틈새가 있으면 투과손실은 10dB로 줄어든다.

방음벽의 높이는 방음벽 상단의 가시선 위로 그 높이가 1미터 높아질 때마다 5dB(A)의 차음효과가 있던 가시선의 피해위치에서 약 1.5dB(A)씩 증가한다.

목표한 차음효과가 가시선의 피해위치에서 7dB(A)라면 안전율을 고려한 방음벽의 높이는 가시선 위로 2미터 더 높게 설치해야 한다. 

  방음벽의 길이는 피해위치의 지면에서 방음벽에 수직선을 긋고, 그 길이의 4배 이상을 양측으로 연장하거나 피해위치에서 도로를 본 관측각에 대비해 방음벽의 양측단을 본 관측각의 비가 0.8 이상이 되게 한다.

예를 들어 무한 직선도로의 도로단에 방음벽을 설치한 경우 피해위치에서 방음벽 양측단을 본 관측각이 90도(90도/180도= 0.5)라면 투과손실이나 높이가 아무리 커도 차음효과는 3dB(A)에 지나지 않는다.

그 관측각이 160도가(160도/180도)되면 길이에 의한 차음효과가 10dB(A)에 이른다.

통상의 도로는 지형, 시설물 등으로 도로를 본 관측각이 170도 이내인 경우가 대부분이기 때문에 방음벽 길이에 대한 관측각이 150도 정도면 길이에 의한 차음효과를 10dB(A) 이상 기대할 수 있다.

 현장의 사례로 평탄 지역의 도로변에 높이 15층, 길이 50미터의 아파트 한 동이 있고 인접해 방음벽 50미터가 설치돼 있다고 가정한다.

중앙선 지면에서 방음벽 상단을 본 가기선이 5층 상부에 걸리면 5층까지는 적어도 5dB(A) 이상의 효과를 볼 수 있다.

그러나 방음벽 길이가 50미터에 지나지 않기 때문에 아파트 양측의 입주자는 방음벽에 의해 90도 정도만 차폐돼 실제로 3dB(A) 정도만 효과를 본다.

방음터널의 경우는 길이가 충분히 길면 고층부까지 15~20dB(A)의 차음효과를 보지만 그 길이가 아파트 길이와 같다면 양측단의 세대는 3dB(A)에 불과한 효과를 본다.

무분별하게 길이를 짧게 하거나 높이를 높게 해서는 소기의 효과를 얻을 수 없다.

비용 대비 경제적인 크기로 방음벽을 설계해 목표 차음효과를 얻기 위해서는 지형과 도로구조 등을 고려해 앞에 기술한 개념으로 높이와 길이를 최적화해야 한다.  <끝>