[정일록 환경칼럼]철도소음의 평가와 대책에 대한 소고(小考)
[정일록 환경칼럼]철도소음의 평가와 대책에 대한 소고(小考)
  • 선병규 기자
  • 승인 2017.09.04 09:22
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(사)한국환경피해예방협회 회장 정일록

[정일록 환경칼럼]

철도소음의 평가와 대책에 대한 소고(小考)

철도소음은 열차가 지나갈 때마다 발생하는 간헐적 소음이다.

그 발생원은 차륜과 레일의 마찰 및 충격에 의한 전동(轉動)소음, 엔진이나 모터 등 구동부의 견인소음, 차량과 공기의 마찰에 의한 공력(空力)소음이 중심이 되고 그 외에 팬터그래프와 급전선과의 마찰이나 교량 등의 구조물에 의한 것도 있다.

속도가 30km/h 이하일 때는 견인소음이, 250km/h 정도까지는 전동소음이, 그 이상일 때는 공력소음이 주가 된다.

철도소음의 영향을 평가하기 위한 척도는 등가소음도와 최고소음도 등이 있다.

우리나라를 비롯한 대부분의 나라가 등가소음도를 채택하고 있고 호주, 덴마크, 홍콩 등 일부 국가는 최고소음도를 추가하고 있다.

일본은 1970년 대부터 신간선에 대해서 최고소음도의 평균값을 채택하고 있으나 재래선 철도는 근래에 등가소음도를 채택했다.

신간선의 최고소음도 채택은 기준을 정할 당시에 등가소음도를 계측하는 장비가 보급되지 않은 점이 큰 이유이다.

항공기소음도 당시에는 최고소음도를 기반으로 한 WECPNL을 사용했지만 국제적인 정합성 등을 고려해 2014년부터 등가소음도를 기반으로 한 주석야 평균소음도(Lden)로 개정했다.

 철도소음의 실외 관리기준은 국제적으로 등가소음도 60~65dB(A)가 많고 최고소음도를 부가한 경우는 85dB(A) 내외가 많다.

평가척도와 관련, 매우 불쾌함의 호소율에 대한 일본의 사례에서 같은 크기의 호소율에서 최고소음도는 등가소음도보다 25dB(A) 내외 높았다.

유럽환경청은 소음으로 잠을 깨는 역치를 단발소음 폭로레벨(SEL)로 53dB(A)를 정하고 있다.

EL이 63dB(A)이면 19%, 73dB(A)이면 45%가 잠을 깰 수 있다 한다. SEL 73dB(A)는 최고소음도로 63dB(A)에 상당함(열차소음의 경우 최고소음도는 SEL에서 10을 뺀 값에 근사함)으로 차음량이 20dB(A) 내외인 주택일 경우는 관리기준을 실외 최고소음도 85dB(A)로 정해도 실내는 65dB(A)가 되어 잠을 깰 비율은 45%가 넘을 것으로 예상한다.

때문에 건강한 수면을 위해서는 가능한 심야에 열차 운행을 삼가하거나 아니면 적절한 방음대책을 강구해야 한다.

소음진동 방지대책으로 견인부는 성능 개선과 소음기(消音器)나 저소음 휀 등을 적용하고, 구조부는 진동의 저감수단으로 기초 슬라브와 궤도간에 자갈매트를 적용하면 10dB, 부궤도를 적용하면 15dB, 레일과 궤도간에 고탄성 체결장치를 적용하면 5dB 정도 낮아지고 소음도 줄어든다.

강재(鋼材)부위는 콘크리트 등으로 피복해 소음진동을 줄인다. 전동부의 진동은 레일 연결부에서 5dB, 선로전환기에서 10dB, 차륜이나 레일에 패인부분이 생기면 10dB 정도 증가고 소음도 높아진다.

이는 중량의 장대레일을 채용해 연결부의 소음진동을 줄이고, 레일에 제진재나 윤활장치의 적용 그리고 연삭을 통해 각각 3dB(A), 브레이크 시스템을 개선하면 7dB(A) 정도의 소음을 저감할 수 있다.

더 나아가 차량에 스커트(차륜과 레일간에 발생하는 전동소음을 저감하기 위한 장치)를 적용하면 8dB(A) 정도, 차량 하부를 흡음처리하면 5dB(A) 정도 소음을 저감할 수 있다.

공력부는 차량을 유선형화하고, 터널 출입구의 단면을 확대하는 등 형상을 바꾼다.

소음 민감지역 주변에는 방음벽을 설치하거나 불가피한 경우는 방음창 등을 지원한다.

지하철 운행에 의한 지반(地盤)진동은 열차의 중량이나 속도가 증가할수록 커지고 터널의 콘크리트부 중량이 증가하거나 민가와의 이격거리가 멀수록 작아지는 바 설계에 반영해 지반 진동과 진동으로 유래하는 실내소음을 낮게 한다.

※ 단발소음 폭로레벨(SEL ; Single Event Noise Exposure Level) : 열차, 항공기 등이  지나갈 때 발생하는 수 초~수 십초 간의 간헐적 소음의 에너지를 1초 동안의 정상소음 수준으로 나타낸 것으로 열차나 항공기 소음의 등가소음도 평가의 기본척도로 이용된다. 

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정일록 주요약력.

환경 전체 분쟁 중 소음·진동민원이 85%에 육박하는 가운데 이에 대한 문제해결 및

대책마련이 요구됨에 따라 본지는 '정일록의 환경칼럼'을 연재한다.

현재 (사)한국환경피해예방협회 회장을 맡고 있는 정일록(공학박사·소음진동기술사) 회장은 국내 최고의 소음·진동전문가다.

 동국대 전기공학과 졸업후 제14회 기술고시(전기직)에 합격, 제24회 기술사 전체 수석 합격에 이어 국립환경과학원 소음진동연구과장, 교통공해연소장, 환경진단연구부장 등을 역임하면서 국가 소음진동 정책발전에 핵심적 역할을 담당했다.

그동안 소음진동학, 소음진동 이론과 실무 등의 저서를 출간해 후학들의 배움의 길을 여는 데도 일익을 했다.