공동주택의 침실, 거실 등은 가족의 휴식처로서 매우 정숙한 환경을 필요로 한다. 최근에 많이 건설되고 있는 고층아파트에는 고속엘리베이터가 설치되고 공간절약 및 구조적 기능 등으로 인하여 엘리베이터통로가 침실이나 거실에 인접한 설계가 많이 채택되고 있다. 이러한 고층아파트의 엘리베이터 기계실 인접 세대에서는 엘리베이터 가동에 의한 공기전달음 및 고체전달음이 문제가 될 수 있으며 특히 암소음이 매우 적은 야간의 엘리베이터 소음은 수면방해 및 집중력저하를 일으켜 입주자들의 불만이 야기될 수 있다. 본 연구에서는 입주완료후 엘리베이터 소음이 문제가 된 아파트에서 소음발생원인을 측정분석하고 주로 문제가 되는 고체전달음을 저감시키기 위한 엘리베이터 방진대책을 실시하여 그 성능을 확인하고 이 대책안을 문제가 되는 기존아파트나 추후 건설될 아파트의 엘리베이터 소음저감대책으로 제시하고자 한다.
철도는 대량수송 및 정시제 운행이라는 중요한 역할을 하면서도 다른 한편으로는 철도연변에 거주하고 있는 사람들에게 상당한 소음공해를 미쳐 정온한 생활환경을 누릴 권리를 침해하고 있음에도 불구하고 철도소음을 관리하는 기준이나 대책등이 아직 미미한 실정이다. 향후 5년 내에는 고속철도의 등장도 확실하지만 기존 재래식 철도에 대한 소음 실태 자료마저 충분치 않아 철도연변의 소음진동 문제를 해결하기 위한 기본적 수단인 소음 기준 제시를 위해서는 폭넓은 기초 자료확보와 새로운 관련연구가 요청되었다. 이러한 필요성에 따라 전기기관차를 중심으로 영동선, 중앙선, 태백선, 경인선, 경원선 및 대도시 도심지를 관통하는 호남선 및 경부선 중에서 측정환경이 양호한 22개 지역을 선정하여 기존 철도의 구간별 30분, 1시간, 2시간, 3시간 등가소음도를 측정하였고 선로의 조건, 열차의 종류 및 속도, 거리권별 등에 따른 개별열차 통행시의 소음특성을 조사하여 철도소음의 기준 설정과 방지대책 강구시에 활용할 수 있도록 하며, 열차 통행속도로부터 최고소음도를 추정하여 주변지역의 등가소음도를 산정할 수 잇는 예측식을 도출하여 측정방법 개정에 활용하고, 그리고 선로변에 위치한 공동주택을 대상으로 층별 철도소음 노출도와 열차통과시의 공동주택 실내.외의 소음도를 비교조사하여 벽체 차음 효과를 조사하였고 철도소음에 대한 주민반응 조사를 하였다.
2013년 전체 신규 주택 수요 중에서 아파트 등의 공동주택이 차지하는 비중이 89.9%이다. 이와 같이 공동주택의 다수의 세대가 함께 거주함으로써 이웃 간 층간소음에 관한 분쟁은 지속적으로 증가하고 있다. 한국에서의 층간소음 문제는 세계적으로 상당히 심각한 수준으로 국민의 약 88%가 층간소음 스트레스를 받고 있다. 한편, 정부는 층간소음 분쟁 완화를 위해 바닥두께 및 바닥충격음 저감성능 등과 같은 규제강화와 공동주택 단지별로 자체적인 해결을 유도하고 있다. 하지만 이와 같은 물리적 규제와 소극적인 관리정책으로는 층간소음 분쟁완화에 한계가 있다. 또한, 실내 정온한 생활환경을 위한 삶의 질을 향상시키기 위해서는 층간소음에 대한 건강영향이 고려된 정책마련이 필요하다. 따라서 소음노출에 따른 인체반응 연구사례를 조사하여 소음이 건강에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 바탕으로 층간소음 노출기간에 따른 건강영향을 고찰하였다.
본 연구에서는 날개 끝 와류 공동(Blade-Tip Vortex Cavitation, BTVC)과 이에 기인한 유동 소음을 예측하기 위하여 Eulerian/Lagrangian 연성 해석기법을 제안하였다. 제안한 방법은 크게 연속적인 4단계로 구성되며, 각각 전산유체역학을 이용한 유동장 모사, 와류모델을 이용한 날개 끝 와류의 재구성, 기포 동역학 모델을 이용한 BTVC의 생성, 그리고 음향상사법을 이용한 음향파 예측이다. 일반적으로 전산유체역학 자체가 지니는 고유한 수치감쇠와 과도한 난류 강도로 인해 와류 강도를 심각하게 작게 예측하므로, 유동방향의 날개 끝 와류는 와류모델을 사용하여 재생하였다. 다음으로 Reyleigh-Plesset 방정식에 기반한 기포 동역학 모델을 사용하여 BTVC의 발생과 변화를 모사하였다. 마지막으로 BTVC에 의한 유동소음을 각각의 구형 버블을 그 부피 시간변화율의 변화율에 크기가 비례하는 홀극원으로 모델링하여 예측하였다. 제안한 수치 방법의 유효성을 예측값과 측정값을 비교하여 검토하였다.
공동주택의 천장구조는 바닥충격음을 변화시키는 영향요소중의 하나이다. 천장구조의 진동응답 특성이 바닥충격음에 영향을 주는 요소를 확인하기 위해 천장구조의 달대를 제거하여 콘크리트 슬래브의 진동이 천장구조에 전달되지 않는 무달대 천장구조를 개발하였다. 달대가 시공된 일반 천장구조와 대비하여 무달대 천장구조의 천장판 가속도와 바닥충격음 레벨을 비교하였다. 무달대 천장구조를 사용함으로서 콘크리트 슬래브의 진동이 천장구조에 전달되는 것을 절연되어 천장구조의 진동응답 증폭을 저감시킬 수 있었으며, 저주파 대역의 바닥 충격음 증폭 또한 저감시킬 수 있었다. 일반 천장구조는 100 Hz 이하에서 천장구조의 진동응답이 증폭되어 저주파 대역 바닥충격음이 증폭되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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