도로교통 소음저감을 위한 방지시설(한국아파트신문,2007.10.10) > 칼럼

최근 자동차의 급속한 증가로 인해 도로교통소음 피해지역이 점점 확산되고 있으며 도시의 경우 상ㆍ공업지역은 물론 주거지역까지 교통소음의 영향을 받고 있으며 고속도로 등 도로망의 확충으로 농촌지역까지 교통소음의 문제가 확대되는 실정이다. 최근 환경부에서는 전국 25개 도시 257개 지역을 대상으로 환경소음 실태를 분석한 자료에 의하면 주요 소음원인 자동차 등으로부터 발생되는 교통소음이 도로변 지역의 경우 낮 시간대(06:00∼22:00)는 6개 도시를 제외한 19개 도시가, 밤 시간대(22:00∼06:00)는 1개 도시를 제외한 24개 도시가 환경기준을 최고 7∼13dB(A) 초과하는 것으로 보고된바 있다. 이에 정부 및 지자체에서는 전국 대도시의 주거지역을 대상으로 소음에 대한 주민 만족도 조사를 수행하여 그 결과를 소음저감대책 수립에 반영하기 위한 노력을 하고 있으며, 도로변 주거지역에 대한 방음시설 설치를 촉구하고 있는 실정이다.

도로교통소음은 독일, 덴마크, 영국, 일본 등 대부분의 국가들이 등가소음도로 평가하며 낮시간대는 06:00∼22:00, 밤시간대는 22:00∼06:00으로 규정하고 있다. 우리나라의 경우 환경정책기본법으로 주간 65dB(A), 야간 55dB(A)로 규정하고 있지만 이는 국가가 장기적인 측면에서 달성하고자 하는 목표치로 일종의 권장치 개념이고 실질적으로는 소음진동규제법에서 규정하는 도로교통 소음진동의 한도인 주간 68dB(A), 야간은 58dB(A)로 적용되고 있다.

그러나 고층아파트의 경우 방음벽의 소음저감효과가 저층에만 미치므로 중고층에서는 대부분 기준치를 상회하는 것이 현실이다. 도로교통소음의 일반적인 소음차단방법은 도로와 주거지 사이에 방음벽을 설치하는 것이라 할 수 있으며, 소음의 전달경로를 차단하거나 길게 하여 소음도를 낮추는 방법으로 국내에서는 알루미늄 흡음형 방음벽, 투명방음벽, 콘크리트 방음벽 등이 사용되고 있다.

최근 들어 알루미늄 흡음벽 방음벽 일색에서 벗어나 다양한 방음벽 형태가 선보이고 있다. 환경수림대도 방음벽의 범주에 속하는 것으로, 주변 경관향상과 도심공기정화, 도시의 열섬효과저감 등 긍정적인 효과를 가지는 수목을 식재하는 것을 말하며, 소음차단의 목적으로 수목을 사용하는 것으로 방음림(防音林)이라고도 부른다.

수림대는 소음감쇠 뿐 아니라 지역을 구분 짓거나 프라이버시 확보, 바람, 먼지, 눈 등을 차단하는 기능이 있다. 1m 이하의 낮은 식재는 사람들에게 물리적인 장벽 외에 심리적인 조절효과를 제공하게 된다. 소음감쇠의 정도는 수목의 조성방법, 유형,구조, 배치 등에 영향을 받으며, 수목이 무성할 경우 중ㆍ저주파 대역에서는 3dB∼4dB, 고주파수대역에서는 10dB∼20dB 정도의 소음을 저감할 수 있다.

Vikrant Tyagi[4]의 연구소에서는 수림대의 소음감쇠효과는 주파수가 증가할수록 상승하며, 315Hz∼400Hz에서는 10dB∼16dB의 효과가 있으며, 10kHz∼12.5kHz의 고주파영역에서는 20dB 이상의 효과가 있다는 연구결과를 발표하였다. 수림대가 소음전반에 영향을 미치는 물리적인 요인을 살펴보면, 1)잎과 줄기에 의한 흡음, 2)지면(부식토)에 의한 흡음, 3)수림에 의한 음의 산란, 4)지표에 온도구배, 마찰저항, 공기 중의 습도, 5)바람구배에 의한 영향, 6)야간 결로에 의한 영향 등으로 볼 수 있다. 그러나 수림대가 충분한 효과를 가지기 위해서는 수림대의 폭이 20∼30m 이상이거나 수림의 종류와 크기, 밀도 등이 상당히 높아야 하는 단점을 가지고 있다. 방음벽은 건물의 중층부, 고층부에서는 소음저감효과가 미약함으로 이를 극복하기 위해 최근 방음터널이 설치되고 있다.

방음터널은 방음벽 대비 평지에서 약 5dB 이상 저감효과, 10층 높이에서 약 20dB 이상 저감효과가 있는 것으로 나타나, 전 영역에서 방음벽에 비해 소음저감효과가 높은 것으로 나타났다. 또, 방음벽은 회절음이 벽의 상면과 측면으로 전파하는 반면 방음터널은 입출구부로 전파하기 때문에 회절음을 최소화할 수 있다. 방음터널은 이처럼 직접음 및 회절음을 최소화하기 때문에 높이와 관계없이 동일한 소음저감효과를 나타내고 있으며 평지에서의 터널형상(아치형, 사각형, 지붕형)에 따르는 소음저감효과의 차이는 그다지 크지 않아 제작 및 시공, 설계에 유리한 방음터널을 선택할 필요성이 있음을 알 수 있다.

일반적으로 방음터널 길이 설정에 대한 권장 설계방안으로는 방음벽과 마찬가지로 도로 끝단으로부터 수음점까지의 수직거리에 4배 이상, 또는 도로와 수음점, 방음벽 끝단과 수음점이 이루는 각이 80° 이상 되도록 확보하는 것이 바람직하다. 풍하중, 설하중, 충격하중 등에 대하여 구조적 안전성이 반드시 고려되어야 하며 방음터널 내부의 환기대책과 내부채광, 조명설비 등 또한 설계단계에서부터 고려되어야 한다. 이와 더불어 차량화재 등으로 인한 터널 안에 화재가 발생하는 경우도 대비해야하므로 내화성능도 확보하여야 한다.