방음시설 설계 고려사항

왜 배우는가: 방음시설 설계 고려사항은 소음 저감 성능만으로 방음시설을 정할 수 없어서 중요하다. 방음벽은 주변 경관, 안전, 유지관리와 함께 설계되어야 하며, 이 주제는 여러 회차에 걸쳐 반복 출제된 핵심 주제이다. 법령이 정한 항목을 정확히 알고 있어야 답안의 골격을 빠짐없이 구성할 수 있다.

출제 이력: 제134회 1교시 5번, 제98회 1교시 2번, 제95회 4교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

방음시설은 교통소음을 저감하기 위하여 충분한 흡음 또는 차단 효과를 얻도록 설치하는 시설이다.

방음시설은 방음벽, 방음터널, 방음둑 등으로 구분된다. 답안의 첫 줄에는 위 정의를 쓰고, 설계 고려사항은 그 아래에 항목별로 전개한다. 핵심 키워드는 다음과 같다.

• 방음벽: 소음원과 수음점 사이에 세우는 장벽형 방음시설이다.
• 방음터널: 방음벽, 방음둑과 함께 방음시설을 이루는 형태이다.
• 방음둑: 흙으로 쌓은 둑 형태의 방음시설이다.
• 삽입손실: 동일 조건에서 방음시설 설치 전후의 음압레벨 차이이다.
• 투과손실: 소음에너지가 방음판을 투과하기 전과 후의 음압레벨 차이이다.
• 수음점: 소음의 영향을 받는 위치로서 방음시설의 설계목표가 되는 지점이다.
• 보호대상지역: 주택, 학교, 병원, 도서관, 휴양시설 주변처럼 조용한 환경을 요하는 지역이다.

2. 개념 풀이

방음시설 설계 고려사항은 방음시설 발주자가 설계 단계에서 검토해야 할 기본 항목을 말한다. 「방음시설의 성능 및 설치기준」 제10조는 지역 주민 의견 수렴과 방음시설 선정, 주변 경관과의 조화 및 환경·생태친화성, 방음판의 교체 용이성, 점검 통로 설치, 강풍·강우·진동에 대한 구조 안전, 방음 효과와 사후관리·내구성·내화성이라는 여섯 가지 항목을 고려하도록 정한다. 설계 고려사항은 음향 성능과 비음향 조건을 함께 묶어 검토하는 체계라는 점이 핵심이다.

방음시설은 음원과 수음점 사이의 전달 경로에 장애물을 두어 음을 회절시키고 감쇠시키는 구조물이다. 방음 효과는 높이, 위치, 길이와 판의 재료 특성에 따라 달라지므로 음향 설계가 먼저 결정된다. 그러나 음향 설계만으로 시설이 완성되지는 않는다. 벽이 주변 경관과 어울리지 않거나 파손된 판이 흩날리면 주민 생활과 안전에 새로운 문제가 생기므로, 법령은 음향 조건과 비음향 조건을 함께 고려하도록 요구한다.

음원 결정과 수음점 결정은 설계의 출발점이다. 교통소음 설계의 음원은 무한길이의 선음원으로 보며, 음원 높이는 노면 위 0.5m를 표준으로 한다. 다만 주 소음발생원이 노면보다 상당히 높으면 그 위치를 음원 높이로 한다.

수음점은 보호대상지역 부지경계선 중 소음도가 소음저감 목표기준을 초과하는 지점이다. 2층 이상 건물처럼 부지경계선보다 소음도가 큰 곳이 있으면 그 곳에서 소음원 방향으로 창문, 출입문 또는 건물벽 밖 0.5m에서 1m 떨어진 지점을 수음점으로 정한다.

회절감쇠치는 소음원에서 수음점까지의 전달 경로에서 방음시설에 의한 회절로 음이 줄어드는 양이다. 방음시설의 높이는 삽입손실에 따라 정하며, 계획 시 삽입손실은 소음목표기준과 수음점의 실측치 또는 예측치의 차이 이상으로 한다. 길이는 방음시설 측단으로 들어오는 음의 영향을 고려해 설계목표를 달성하도록 정한다.

보호대상지역은 주택, 학교, 병원, 도서관, 휴양시설 주변 등 조용한 환경을 요하는 지역이다. 소음저감 목표기준은 「환경정책기본법」 시행령의 소음환경기준을 적용하며, 철도와 운행 중인 도로에는 「소음·진동관리법」 시행규칙 별표 11의 교통소음관리기준을 적용할 수 있다. 다만 상업지역, 학교, 도서관처럼 주로 낮 시간에 이용되는 시설은 낮 시간대 기준을 적용한다.

방음시설의 형식은 선정 기준에 따라 고른다. 소음원의 양쪽에 보호대상지역이 있거나 반대측 수음자에게 반사음 영향이 우려되면 흡음 효과 또는 반사음 저감 효과가 우수한 형식으로 한다. 조망, 일조, 채광이 요구되면 투명방음판이나 다른 방음판을 조합한 형식으로 하되, 조류 충돌 등 생태적 영향을 줄이는 방안을 강구해야 한다. 지형상 방음시설로 적절한 효과를 얻기 어려우면 거리감쇠, 저소음포장, 차음동 건설 같은 다른 방법을 먼저 검토한다.

3. 등장 배경과 필요성

교통소음은 도로와 철도가 주거지 가까이 놓이면서 생활환경 문제로 커졌다. 소음원이 주택, 학교, 병원 주변에 있으면 수음점의 소음도가 환경기준을 넘어 피해가 발생하므로, 발생원을 줄이는 방법만으로는 한계가 있다. 그래서 소음의 전파 경로를 차단하는 방음시설이 필요해졌다. 미국에서는 1970년대 초 소음 규제가 도입된 뒤 방음벽 설치가 확대되었으며, 방음벽은 교통, 철도, 산업 소음을 줄이는 가장 효과적인 방법으로 알려져 있다.

법령은 방음시설을 무작정 많이 세우지 않고, 주택, 학교, 병원, 도서관, 휴양시설 주변 중 소음 영향이 크고 소음이 환경기준을 초과하는 지역부터 우선 설치하도록 정한다. 따라서 설치 대상을 고르는 기준과 설계 기준이 함께 필요하다. 설치 대상 선정이 끝나도 설계 단계에서 주민 의견과 주변 환경을 반영하지 않으면 방음시설의 효과와 수용성이 떨어진다.