■이론적 배경
◎소음이란?
소음이란 듣는 사람에게 좋지 않은 느낌을 주는 소리의 총칭으로서 개인적 주관적인 판단에 의한 경우가 많고 물리량에 의해 정확하게 판단하기는 매우어렵다.
예를 들면 아름다운 음악이라도 당사자에게 방해가 된다면 소음이 될 수 있다. 사람의 가청 주파수 범위는 20~20,000Hz이며 , 음압 레벨로는 0~130dB 이고,
사람이 가장 예민한 주파수는 4,000Hz 주위이고 100Hz이하의 저주파음에는 둔하다.
◎소음의 용어 및 단위
1) dB (decibel) : 소음의 크기 등을 나타내는데 사용되는 단위로 0~130까지 140단계로 표시할 수 있다. 즉 사람이 가청할 수 있는 최소가청음의세기= 10-12
〔w/㎡〕~ 최대가청음의 세기= 10 〔w/㎡)
2) 음압레벨( Sound Presure Level : SPL ) = 20 log (P / Po)〔dB) , P = 대상음의 음압 실효치
Po = 정상청력을 가진 사람이 1000Hz 에서 가청할 수 있는 최소 음압실효치 ( 2 x 10-5 N/㎡) * 가청 한계는 60N/㎡ = 130dB 정도이다.
3) 음향파워레벨 ( Sound Power Level : PWL ) = 10 log ( W / Wo ) 〔dB) , W = 대상음의 음향파워 , Wo = 기준음향파워 ( 10-12 W )
4) 소음레벨 ( Sound Level : SL ) : 소음계의 보정회로(A, B, C )를 통한 측정값
SL = SPL + LR 〔 dB 〕 여기서 , LR = 청감보정 회로에 의한 대역별 보정치 * dB(A) 의 청감보정치
5) SPL과 PWL 관계 : PWL = 10log(w/w2) =10 log ( I * S / 10-12) + 10 logS = SIL(orSPL)+10logS , PWL=SPL+10logS
S는 점음원 자유공간 : 4πr²(구면파, 공중) , 반자유공간 :2πr²(반사율이 1인 바닥) , 선음원 자유공간 : 2πr ,반자유공간 : πr
점음원 - 자유공간 PWL = SPL + 10log 4πr²= SPL + 10log r²+ 10log 4π = SPL + 20log r + 11
점음원 -반자유공간 PWL = SPL + 10log 2πr² = SPL+20log r+8
선음원 -자유공간 PWL = SPL + 10log r + 8 , 선음원 -반자유 PWL = SPL + 10log r + 5
◎소음의 평가
1) NC (Noise Criteria ) : 소음을1/1옥타브밴드로 분석한 결과에 따라 실내소음을 평가하는 지표이며 각주파수대역별 음압레벨이 권장 NC 곡선 이하가 되도록
한다. 2) PNC (Preferred NC : PNC ) : NC 곡선중 저주파부위를 낮게 수정한 것.
3) 소음평가지수 ( Noise Rating Number : NRN) : 소음을 청력장애,회화장애,시끄러움의3개의 관점에서 평가하는 것으로 하며1/1옥타브밴드로 분석한
음압레벨을 NR-CHART에 표기하여 가장높은 NR곡선에 접하는것을 판독한 NR값에 보정치를 가감 한 것.
◎소음의 발생원 및 대책
1) 발생 : (1) 기류음 - 맥동음 : 주기적인 흡입.토출에 의해 발생 , 예) 엔진, 압축기등의 흡.배기음
난류음 : 기체 흐름중의 와류에 의해 발생 예) 덕트의 굴곡부, 빠른 유속, 밸브등
(2) 고체음 - 동적음 : 마찰 및 충격등과 같은 기계 운동에 의해 발생 예) 베어링 기어등 - 정적음 : 기계 프레임 등의 진동에 의해 발생
2) 대책 : (1) 기류음 : 덕트의 곡률완화, 분출 유속의 저감, 밸브의 다단화 (2) 고체음 : 가진력 억제, 공명방지, 방사면 축소 및 제진처리, 방진등
◎소음 공해의 특징
1) 축적성이 없다. 2) 감각 공해다. 3) 국소적, 다발적이다. 4) 주위의 진정이 많다. 5) 대책후에 처리할 물질이 발생하지 않는다.
◎소음의 영향
1) 청력에의 영향 ①일시적 청력 손실(일시적 난청 TTS:Temporary Threshold Shift) 어느정도 큰소음을 들은 직후에 일시적으로 일어나는 현상으로 수초~수
일간의 휴식후에 정상 청력으로 돌아오는 현상 ②영구적 청력 손실(영구적 난청 PTS:Permanent Threshold Shift) 소음에 폭로된 2일~3주후에도 정상
청력으로 회복되지 않은 현상으로 직업병으로 4000Hz 정도로부터 난청이 진행된다. ③노인성 난청 : 고주파음(6000 Hz)에서부터 난청이 시작된다.
2) 정신적 영향 ①정서적 영향 ②작업. 공부에 대한 방해:단순 반복 작업에는 영향이 적고 복잡한 사고, 기억을 필요로하는 작업에 방해가 된다.일반 사무실 및
교실은 50dB(A) 이하,회의실 및 응접실은 40dB(A)이하가 바람직하다.
③수면 방해:낮 55dB(A), 밤40dB(A)일 때도 종종진정이 발생한다. 침실내는40dB(A) 이하가 바람직하다.
3) 신체적 영향(생리적 영향) ①순환계:혈압 상승, 맥박 증가, 말초혈관 수축 ②호흡기계:호흡 회수 증가, 호흡의 깊이 감소
③소화기계:타액 분비량 증가, 위액산도 저하,위 수축 운동의 감퇴
④혈액 : 혈당등 상승, 백혈구 수 증가, 혈중 아드레나닌 증가 이상의 현상은 자율 신경계 기능의 변화 때문이다.
4) 사회적 영향 : 지가(地價) 하락, 가축에 영향(산란율, 부화율, 우유량등 저하)
◎소음 대책
1) 대책의 순서
①소음이 문제되는 지점(수음점)의 위치 확인 ②수음점에서의 실태 조사:계기측정(소음계, 주파수분석기) ③수음점에서의 규제 기준 확인 ④계기 측정치와
규제치 차로부터 대책의 목표 레벨 설정 ⑤문제 주파수의 발생원 탐사:주파수 대역별 소음 필요 감쇠량 산정 ⑥적정 방지기술 선정 ⑦시공 및 재측정
2) 음원 대책 방법
①발생원의 유속저감,마찰력 감소, 충돌방지, 공명방지 ②소음기 설치 ③방음 커버 설치 ④방진 장치
3) 전파경로대책방법 : ①공조실및기계실내 흡음처리:실내음압레벨 감소 ②벽체의 차음성 강화: 투과 손실 증가 ③방음벽 설치: 부지경계선 부근의 차음및흡음
④거리 감쇠 ⑤지향성 변환: 고주파에 유효(10 dB 정도)
4)수음점 대책 방법 : ①귀마개, 귀덥개 착용 ②방음실내에서의 작업
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