도로환경에 따른 최적의 방음벽 높이 산정식 연구
Development of an Optical Height Formula for Noise Barrier Considering the Road Environment 道路環境考量下的最佳隔音牆高度計算公式研究 道路環境考量下的最佳隔音牆高度計算公式開發
PURPOSES : A study on the efforts to minimize the road traffic noise has been underway. An attempt has been made to measure the noise level using a noise map; however, the attempt is limited to certain areas only. In general, a noise barrier is employed to prevent road traffic noise; however, unplanned noise barriers developed without considering the surrounding environment, including excessively high walls, cause problems such as infringement on prospect right. Noise ceiling at daytime in Korea is 68dB(A)68 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}), which is relatively higher than in other countries. METHODS : The noise barrier used mainly for road noise reduction was analyzed to estimate the optimal height. Related variables such as road width, the height of the upper part, distance to the building, and angle (for instance, 30^(@)30^{\circ} ). 目的 : 研究旨在減少道路交通噪音的努力已進行中。雖然嘗試使用噪音圖來測量噪音水平，但僅限於特定區域。一般而言，會採用噪音屏障來防止道路交通噪音；然而，未考慮周遭環境而隨意設置的噪音屏障，例如過高的牆壁，會造成侵權等問題。韓國日間的噪音天花板為 68dB(A)68 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}) ，相對而言較其他國家為高。方法 : 本研究分析主要用於道路噪音減緩的噪音屏障，以估算最適高度。相關變數包括道路寬度、上部高度、與建築物的距離，以及角度（例如 30^(@)30^{\circ} ）。
RESULTS : A formula to calculate the optical height of the noise barrier, considering the road environment (i.e., parameters such as road width and distance to building), was developed in this study in an attempt to mitigate the noise generated from the road. 結果 : 本研究嘗試減輕道路產生的噪音，開發了一個考慮道路環境（例如道路寬度和與建築物的距離）的噪音屏障最佳高度計算公式。
CONCLUSIONS : The formula to calculate the noise barrier is expected to lead to cost saving, accurate installation of barriers, and protection of the right of prospect. 結論：計算隔音牆的公式預期將導致成本節省、隔音牆精確安裝以及保護觀景權。
Keywords關鍵詞
Road Traffic, Noise, Barrier, Optical Height, Formula 道路交通,噪音,隔音牆,光學高度,公式
Corresponding Author : Moon, Hak-Ryong, Research Fellow Highway Research Division, Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology 283, Goyangdae-ro, Ilsanseo-gu, Goyang-si, Gyeonggi-do, 10223, Korea 聯絡作者：Moon, Hak-Ryong, 高速公路研究部門研究員, 韓國土木工程與建築技術研究院, 閣陽大路 283 號, 京畿道高陽市高陽區, 10223, 韓國
Tel : +82.31.910.0476 Fax : +82.31.910.0338
E-mail : hymoon@kict.re.kr
International Journal of Highway Engineering http://www.ksre.or.kr/ 國際公路工程學報 http://www.ksre.or.kr/
ISSN 1738-7159 (print)ISSN 1738-7159（紙本）
ISSN 2287-3678 (Online)
Received Jun. 09. 2015 Revised Aug. 04. 2015 Accepted Aug. 05. 2015 收稿日期：2015 年 6 月 9 日
修回日期：2015 年 8 月 4 日
接受日期：2015 年 8 月 5 日
1. 서론1. 結論
현대 사회에서는 경제발전과 더불어 발생되고 있는 생활소음, 도로교통소음, 항공소음, 철도소음 등의 문제 가 대두되고 있다. 특히 도로교통 소음은 2010년 경제 적 손실 3.4 조원으로 2005 년 대비 44%44 \% 증가하였으며, 2009년 민원발생건수는 42,400건으로 2005년 대비 46.5%46.5 \% 가 증가하였다(KICT, 2013). 在現代社會中，隨著經濟的發展，生活噪音、道路交通噪音、航空噪音、鐵路噪音等問題日益突出。 特別是道路交通噪音，2010 年的經濟損失達到 3.4 兆元，比 2005 年增加了 44%44 \% ; 2009 年的投訴案件數量為 42,400 件，比 2005 年增加了 46.5%46.5 \% （KICT， 2013）。
국내외를 막론하고 소음을 최소화하기 위한 노력은 國內外為了最小化噪音所做出的努力是
계속되고 있다. 일부 지자체에서는 소음지도를 제작하 여 소음의 정도를 파악하고 있으며, 최근 연구로는 저소 음포장법 개발과 능동형소음저감기술(Active Noise Cancellation) 등의 다양한 연구를 수행하고 있다. 持續進行中。部分地方政府已經製作噪聲地圖以掌握噪聲的程度，而最近的研究則包括開發低噪聲鋪設技術以及積極型噪聲降低技術（主動降噪技術）等多種研究。
도로 내 소음을 저감하기 위하여 가장 많이 사용되는 방법은 방음벽 설치이다. 소음이 증가할수록 방음벽 높 이 또한 높게 설치되고 있는 추세이다. 2011년에 설치 된 방음벽의 높이별 현황을 살펴보면 6 m 의 방음벽이 42.6%42.6 \% 로 가장 많은 비중을 차지하였으며, 7 m 이상 설 為了降低道路內的噪音，最常使用的方法是安裝隔音牆。隨著噪音的增加，隔音牆的高度也逐漸提高。以 2011 年安裝的隔音牆高度來看，6 公尺的隔音牆佔了最大比例，超過 7 公尺以上的隔音牆
치된 방음벽 또한 9.3%9.3 \% 로 많은 비중을 차지하고 있다 (Ministry of Environment, 2012). 이에 본 연구에서 는 방음벽 설치 시 각각의 도로 환경을 고려하여 알맞은 방음벽 높이 산정식을 제안하고자 한다. 隔音牆也佔有相當大的比重（環境部，2012）。因此，本研究建議在安裝隔音牆時，考慮每條道路的環境，提出合適的隔音牆高度計算公式。
Fig. 1 Noise Barrier Wall by Height in 2011 圖 1 2011 年高度隔音牆
2. 소음 한도 및 선행연구 분석 2. 噪音標準及前期研究分析
2.1. 소음 한도2.1. 噪音標準
국내의 「소음-진동관리법」제 26 조에 의한 도로교통 소음관리 기준은 다음과 같다. 주거지역의 소음한도는 주간 68dB(A)68 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}), 야간 58dB(A)58 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}) 이며, 상업지역의 소음한 도는 주간 73dB(A)73 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}), 야간 63dB(A)63 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}) 이다. 依據《噪音-震動管理法》第 26 條，國內的道路交通噪音管理標準如下：居住區的噪音標準為日間 68dB(A)68 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}) ，夜間 58dB(A)58 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}) ; 商業區的噪音標準為日間 73dB(A)73 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}) ，夜間 63dB(A)63 \mathrm{~dB}(\mathrm{~A}) 。
Table 1. Threshold Value of Noise in Korea 表 1. 韓國噪音門檻值
Subject area主題範圍
Day日間
Night夜晚
Residential area住宅區
(dB(A))(\mathrm{dB}(\mathrm{A}))
68
58
商業區 工業區
Commercial area
Industrial area
Commercial area
Industrial area| Commercial area |
| :---: |
| Industrial area |
(dB(A))(\mathrm{dB}(\mathrm{A}))
73
63
Subject area Day Night
Residential area (dB(A)) 68 58
"Commercial area
Industrial area" (dB(A)) 73 63| Subject area | | Day | Night |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| Residential area | $(\mathrm{dB}(\mathrm{A}))$ | 68 | 58 |
| Commercial area <br> Industrial area | $(\mathrm{dB}(\mathrm{A}))$ | 73 | 63 |
유럽의 영국 및 스위스, 핀란드와 국제표준화기구 (ISO)의 도로교통 소음한도를 조사하여 비교해보았다. 已調查並比較了歐洲的英國及瑞士、芬蘭與國際標準化組織（ISO）的道路交通噪音限值。
Table 2. Threshold Value of Noise in UK, Switzerland, Finland 表 2. 英國、瑞士、芬蘭的噪音閾值
Category類別
Day白天
Night夜晚
UK
Suburban area郊區
40
30
Urban Suburban area都市郊區
45
35
Downtown area市中心區
50
35
Switzerland瑞士
Exclusive residential area Exclusive 樓區
%%
55
45
Commercial area商業區
60
50
Industrial area工業區
65
55
Artery transportation road 幹道交通路
70
60
Finland芬蘭
Residential area住宅區
55
-
Public building area公共建築區
55
-
24-Hour working area24 小時作業區
45
40
Category Day Night
UK Suburban area 40 30
Urban Suburban area 45 35
Downtown area 50 35
Switzerland Exclusive residential area 55 45
Commercial area 60 50
Industrial area 65 55
Artery transportation road 70 60
Finland Residential area 55 -
Public building area 55 -
24-Hour working area 45 40| Category | | Day | Night |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| UK | Suburban area | 40 | 30 |
| | Urban Suburban area | 45 | 35 |
| | Downtown area | 50 | 35 |
| Switzerland | Exclusive residential area | 55 | 45 |
| | Commercial area | 60 | 50 |
| | Industrial area | 65 | 55 |
| | Artery transportation road | 70 | 60 |
| Finland | Residential area | 55 | - |
| | Public building area | 55 | - |
| | 24-Hour working area | 45 | 40 |
Table 3. Recommended Figure of ISO Environment Standard 表 3. ISO 環境標準建議值
Urban residential area mixed with commercial/industrial area and artery road 城市住宅區兼有商業/工業區及幹道
60
55
50
Commercial area商業區
65
60
55
Industrial area工業區
70
65
60
Category Day Evening Night
Exclusive residential area, hospital 45 40 35
Suburban residential area 50 45 40
Urban residential area 55 50 45
Urban residential area mixed with commercial/industrial area and artery road 60 55 50
Commercial area 65 60 55
Industrial area 70 65 60| Category | Day | Evening | Night |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| Exclusive residential area, hospital | 45 | 40 | 35 |
| Suburban residential area | 50 | 45 | 40 |
| Urban residential area | 55 | 50 | 45 |
| Urban residential area mixed with commercial/industrial area and artery road | 60 | 55 | 50 |
| Commercial area | 65 | 60 | 55 |
| Industrial area | 70 | 65 | 60 |
Fig. 2 Threshold Noise for each Country 圖 2 各國的閾值噪聲
각 나라의 소음한도를 살펴본 결과, 우리나라의 소음 한도 수치는 유럽 및 국제표준화기구보다 주간, 야간을 막론하고 높은 추세를 보였다. 세밀히 살펴보려면 각 나 라의 면적 및 자동차 보유대수 등의 특성을 살펴보아야 하지만 대체적인 수치로도 높은 소음한도임을 알 수 있 었다. 各國的噪聲閾值分析結果顯示，我國的噪聲閾值數值在週間和夜間皆呈現出較為高的趨勢，比歐洲及國際標準化機構的標準要高。若要詳細分析，需考慮各國的面積及汽車保有量等因素，但從整體數值來看，可以發現我國的噪聲閾值較為高。
2.2. 선행연구 분석2.2. 先行研究分析
본 연구에서는 방음벽 설치단계에서 최적의 높이를 산출하는데 있어, 건축적 측면에서의 소음저감 방법에 관한 선행연구를 분석하였다. 本研究在分析隔音牆安裝階段的最佳高度時，對建築方面降低噪音的方法進行了分析。
한국토지공사(2002)는 공동주택단지 내 도로교통소 음을 예측하고 개선하는 연구를 수행하였다. 택지조성 단계에서부터 교통소음의 영향을 최소화하기 위해 건물 의 배치방법, 발코니 유리창 설치 유무, 이격거리정도 등에 대한 소음정도를 분석하였다. 김홍식(2004)은 환 경친화적이며 정온한 주거단지를 조성할 수 있는 다양 한 방법을 제안하였다. 그 중 주거단지는 간선도로와 80 m 이상 (100m(100 \mathrm{~m} 이격 권장)을 이격시켜 거리감쇠에 의 한 소음도를 낮추고 사이 공간은 공원녹지 및 체육시설 로 활용해야 한다고 하였다. 또한 자연지형을 최대한 활 土地公司（2002）進行了預測和改善共同住宅區內部道路交通噪音的研究。 從土地開發階段開始，為了將交通噪音的影響降到最低，分析了建築物佈局方法、陽臺是否安裝玻璃窗、間距程度等因素對噪音的影響。 金弘植（2004）提出了可以建造環境友好且恒溫的住宅區的各種方法。 其中，建議將住宅區與主幹道保持 80 米以上（建議間距 80 米以上）的距離，通過距離衰減降低噪音水準，並將中間空間用於公園綠地及體育設施。 此外，還建議充分利用自然地形，在平坦地形的情況下，利用住宅區建設過程中產生的土方提高道路側，以達到隔音牆的效果。
용하여 평탄 지형의 경우에는 주거단지 건설 시 발생한 토사를 활용하여 도로측을 높여 방음둑 효과를 가질 수 있도록 계획하는 안을 제시하였다. 利用自然地形，在平坦地形的情況下，建議在住宅區建設過程中利用產生的土方提高道路側，以達到隔音牆的效果。
이렇게 건축물과 관련된 연구는 건축물 설치 시 방음 벽의 조건과 연관되어 어떠한 효과를 가지는지 포괄적 으로 분석하지 않았다. 본 연구에서는 건축물의 소음 피 해 최소화를 위한 방음벽의 적정 높이 산정식을 개발 및 제안하여 적용하고자 한다. 如此相關的研究並未全面分析建築物安裝時隔音牆的條件對其有何影響。本研究旨在開發及建議適用於建築物以最小化噪音危害的適當隔音牆高度計算公式。
3. 도로소음 해결안 및 방음벽 높이 산정식 제안 3. 道路噪音解決方案及隔音牆高度計算公式建議
3.1. 도로소음 문제 해결안 3.1. 道路噪音問題解決方案
소음으로 인한 주거환경 악화가 예상되어도 물리적인 방음시설을 설치하는 수준에 불과하며 비용대비 소음피 해 저감효과가 미약한 편이다. 또한 입체적으로 소음피 해를 예방할 수 있도록 주거용 건축물의 높이를 관리하 는 방안이 마련되고 있다. 即使預期會因噪音而惡化居住環境，現有的噪音防範措施僅限於安裝物理性隔音設施，其成本效益相對較低。此外，為了全面防止噪音危害，已提出管理住宅建築物高度的方案。
현재 도로교통 소음피해 집단민원 예방대책 수립의 일환으로 국민권익위원회에서는 Fig. 3과 같이 소음피 해지역의 건축물 높이를 축소하는 방안을 제시하고 있 다(국민권익위원회, 2011). 目前為了預防因道路交通噪音造成的集體民怨，國民權益委員會提出如圖 3 所示，降低噪音受害地區建築物的高度（國民權益委員會，2011）。
도로변에 단독주택 등 저층의 주거용 건축물을 배치 하고 배후에 고층의 주거용 건축물을 배치하여, 환경기 준에 만족하는 주거 공간 확보를 통해 소음으로 인한 피 해를 줄이는 방안이다. 將道路邊的單獨住宅等低層住宅建築物配置在前方，而在其後方配置高層住宅建築物，藉此通過確保符合環境標準的居住空間，來減少因噪音造成的損害。
Fig. 3 Changing the Height of the Building Plan for the Noise Problem Solution 圖 3 設計建築高度以解決噪音問題
앞서 설명한 국민권익위원회에서 진행 중인 소음 저 감 대책의 일환으로, 소음 피해지역의 건축물 높이를 낮 추는 방안을 제시하고 있다. 이를 보다 더 효과적으로 환경기준을 만족시킬 수 있도록 Fig. 4 와 같이 방음벽 如同前述，國民權益委員會正在推動的噪音減緩措施之一，就是提出降低噪音受害地區建築物高度的方案。為了更有效地滿足環境標準，如圖 4 所示，提出設置隔音牆等措施。
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상단부의 각도를 기울이는 방법을 사용하면 도로소음으 로 인한 피해범위를 줄일 수 있다. 使用傾斜上端部的方法可以減少由道路噪音造成的影響範圍。
Fig. 4 Slanting the Top (Noise Barrier) Fig. 4 倾斜上端（隔音墙）
3.2. 방음벽 적정 높이 산정식 제안 3.2. 提出隔音墙适当高度的计算公式
Fig. 5는 도로소음원과 방음벽, 건물을 도식화한 그 림이다. 같은 방음벽의 높이라 하더라도 상단부(D)를 기울여 설치함으로써 소음저감 효과를 볼 수 있다. 如圖 5 所示，這是一幅將道路噪音源、隔音墙和建筑物簡化示意的圖。即使隔音墙的高度相同，通過傾斜其上端部（D）進行安裝，也能達到降噪效果。
일반적으로 방음벽 상단부의 기울기는 30^(@)30^{\circ} 를 사용하고 있으며, 고속도로와 같이 소음이 큰 지점에는 30^(@)30^{\circ} 이상의 각도를 사용하는 경우도 있지만 무리하게 기울일 시에는 안전상의 문제가 발생할 수 있으니 유의해야 한다. 一般而言，隔音墙的上部傾斜角度使用@0°，而在噪音较大的高速公路等路段，傾斜角度可能會使用@1°以上。然而，如果傾斜角度過大，可能會產生安全問題，因此需要注意。
제안된 Eq. (1)~(7)은 도로폭(A)과 방음벽 높이(B, C, D)\mathrm{D}), 방음벽과 건물의 거리 (H)(\mathrm{H}) 를 알면, 건물에서 확인할 수 있는 소음 저감 효과를 확인할 수 있는 산정식이다. 所提出的式（1）~（7），只要知道道路寬度（A）、隔音墙的高度（B、C、@0°）、隔音墙和建築物的距離（@1°），就可以計算出建築物處可感受到的噪音減弱效果。
