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경제성장에 비례해 늘어만가는 소음공해. 이를 해결하기 위해 다양한 방법들이 연구되고 있다.

우리 일상 생활의 쾌적한 환경을 해치는 공해중의 하나가 소음공해다. 공해란 수질오염 대기오염 폐기물오염 그리고 소음공해로 크게 대별되지만, 대부분의 국가에서 국민들의 진정 건수가 제일 많은 것이 소음공해다. 이는 그 나라의 경제성장률에 비례한다고 한다.

바늘구멍으로 황소소음이

일반적으로 소음방지대책을 세운다고 했을때 그 방법은 음원대책 전파경로대책 차음(遮音) 흡음 수음점(受音点)대책 등이 있다.

이들 방법 중 가장 확실하고 경제적인 방법이 음원대책으로 소음원 자체에 방지대책을 세워 소음을 줄이는 것이다. 예를 들면 자동차의 배기소음을 줄이기 위한 것이 머플러(muffler)이며, 타이어의 마찰소음을 줄이기 위해 표면에 무늬모양 변형을 가하기도 한다. 냉장고 선풍기 세탁기 등의 소음을 줄이기 위한 연구도 음원대책에 속한다. 프랑스에서는 전철소음을 줄이기 위해 고무타이어를 차륜으로 사용하고 있다. 이 음원대책은 소음원이 되는 기계 또는 운송차량 등을 만드는 제조회사에서 시행하는 것으로 우리나라의 환경처에서도 자동차 종류별로 발생소음의 허용기준을 만들어 제작회사에서 이에 준하는 제품을 만들도록 하고 있다.

전파경로대책이란, 음원과 수음점사이에 전파방해 등을 가해 방음하는 것으로 가장 기초적인 것이 음의 거리감쇠(減衰)를 이용한 것이다. 소음은 음원에서부터 거리가 두배 멀어질 때마다 6㏈(A)씩 감쇠하게 된다. 이러한 원리를 이용한 것 중의 하나가 방음 울타리인데, 도로교통소음의 방지대책으로 가장 많이 쓰이고 있다.

차음이란 건물 내부의 소음이 밖으로 나가지 않도록, 또는 밖의 소음을 실내로 들어오지 않도록 하는 방법이다. 같은 두께로 할 경우 벽체를 무거운 재질로 만들수록 차음효과가 좋다. 그런데 이보다 더 중요한 것은 벽의 틈새가 없어야 한다는 것이다. 일반적으로 우리나라의 창문들은 방열을 방지하기 위해 2중창으로 돼 있으나 틈새가 많아 방음에는 별로 효과가 없다. 최근에는 밀폐도가 좋은 창문들이 생산돼 차음효과가 월등히 좋아지고 있다. '바늘구멍으로 황소소음이 들어은다'고 생각하면 틀림없다.

실내에 음원이 있을 경우 또는 소음이 외부에서 들어온 경우에 그 방의 흡음능력에 따라서 실내소음 정도가 결정된다. 가정에서는 커튼을 두꺼운 천으로 하는 것도 흡음능력을 증가시키는 방법이다.

수음점대책이란, 일반 도로교통소음의 경우 주택의 차음 흡음 등을 통해 실내소음을 줄이는 방법을 말한다. 특히 항공기소음같은 경우는 음원이 공중에 떠 있으므로, 전파경로대책이 불가능하다. 이런 경우 실내소음을 줄이려면 차음과 흡음, 그리고 강제환기장치 등을 하는 것을 수음점대책이라 한다.


등속 주행도 소음대책의 하나
 

도로교통소음의 근본적인 음원대책은 차량제작회사에서 이미 이루어진다. 그러나 운전조작방법, 또는 속도제한 통행제한 등의 방법으로 소음을 줄일 수 있다. 주로 도로교통소음이 문제되는 지역은 속도를 줄이도록 장려하고 있다. 그러나 이 방법은 소음을 줄인다는 측면에서는 효과가 있지만, 같은 교통량에서 속도를 줄일 경우 차간거리가 좁아져서 소음원의 밀도는 더 늘어나게 돼, 기대한 만큼의 효과를 얻기는 힘들다. 또 대량수송의 원칙에 위배되기도 한다. 주행소음을 줄이는 데는 운전자가 가속을 하지 않고 등속주행을 하면 다소 고속이라도 저소음의 운행이 가능하다.

전파경로대책으로서는 방음울타리를 치거나 수림대를 조성하는 방법이 있는데, 여기서는 방음울타리에 대해 살펴보기로 하자.
 

(그림1-b)와 같이 도로를 사이에 두고 양쪽이 다 주택인 경우는 방음울타리 내부를 반드시 흡음처리해야 하지만, (그림1-a)와 같이 한쪽에만 주택이 있는 경우는 방음벽 내부에 흡음처리를 하지 않아도 된다. 흡음 처리를 해 나쁠 것은 없으나 흡음처리 비용이 많이 든다. 고속도로변의 경우 흡음 처리를 하지 않아도 될 장소에 흡음처리한 것이 더러 있는데, 이는 낭비라 할 수 있다.

주택이 한쪽만 있을 경우는 (그림1-C)와 같이, 상행·하행 차선별로 방음울타리를 하고, 주택에서 먼쪽에 설치된 방음울타리는 주택쪽의 면을, 주택에서 가까운쪽에 설치된 방음울타리는 주택을 향한 면의 반대쪽을 흡음처리해야 한다. 그렇지않으면 소음이 반사해서 주택방향으로 되돌아가기 때문이다.

수음점대책에는 어떠한 방법이 있는가. 고층아파트의 경우 아파트구조에 따라서 방음효과에 차이가 난다. 즉 도로에 면한 방향에 베란다가 있는 경우, 베란다 자체가 방음벽의 작용을 하게 되며 이는 고층으로 갈수록 효과가 크다. 베란다가 있는 곳과 없는 곳의 차가 실측치에서 5㏈(A) 정도다.

그리고 거주자가 취할 수 있는 수음점대책으로는 밀폐도가 좋은 창문을 설치하는 것과 방에 흡음이 잘되는 구조, 즉 장판보다는 카펫 그리고 커튼도 가능하면 두꺼운 천을 이용하는 것이 좋다.
 

수직 급상승을 시도

항공기가 착륙해 유도로를 통해서 탑승장으로 들어오는 동안의 소음이나, 또는 탑승장에서 활주로로 가는 동안의 소음은 지상이 동소음으로 도로교통소음과 같이 전파경로대책인 방음울타리로 간단히 해결된다. 김포국제공항 제2청사의 경우도 12.5m의 방음벽을 설치해 지상이동소음을 해결했다. 그런데 항공기는 이착륙시 저공비행을 하게 되는데 이때의 소음이 비교적 넓은 지역에 미치게 된다. 이처럼 소음원이 공중에 떠있게 되면 별다른 뾰족한 방법이 없게 된다.

항공기소음의 평가단위는 WECPNL을 사용하는데, 자세한 내용은 생략하기로 한다.

이 값을 낮추려면, 우선 평균소음도(모든 항공기 통과시 측정된 ㏈(A)의 평균값)를 낮게 해야 한다. 따라서 저소음 항공기를 사용해야 한다. 우리나라에서도 저소음항공기 대체계획에 따라서 소음이 큰 B-707 및 DC-8 등은 운항이 중지되고 있다. 둘째 저녁이나 밤시간대의 운항을 줄여야 한다. 밤 시간에 1회 운항하는 것은 낮에 10회 운항하는 것과 같은 효과가 있기 때문이다. 이러한 항공소음 저감대책을 우리나라에서도 어느 정도 도입해 시행하고 있기 때문에 과거에 비해 운항횟수는 많이 증가했으나, WECPNL 값은 큰 변동이 없는 상태다. 그러나 해가 갈수록 운항횟수가 늘어나는 상황이기 때문에 주변지역의 소음상황은 악화될 전망이다.

기타 항공소음 저감방법으로 인구밀집 지역을 피한 항로 이용, 항공기 이륙시의 급상승 방식 등이 시행돼 왔다. 국토가 좁은 국가에서는 공항을 섬이나 바다 등에 건설함으로써 밤에도 이착륙이 가능토록해 공항이용 효율도 높이고 소음문제도 해결하는 근본대책을 수립해 시행하고 있다.

공항 관련 건물 또는 불가피하게 항공소음이 큰 지역에 거주해야 하는 경우는 수음점 대책을 세워야 하는데, 차음구조의 건물이 반드시 필요하다. 즉 출입문을 닫았을 때 완전밀폐가 되도록 하고, 채광창문도 여닫이가 아닌 고정밀폐형으로 하고, 유리도 복층유리로 시공한다. 또한 환기는 강제환기를 채택, 환기구를 통해 외부소음이 들어오지 않게 한다. 여름에는 에어컨으로 온도를 조절해야 한다. 빌딩은 이러한 시공이 가능하나 가정집의 경우는 시공에 비용이 많이 들고, 전기료가 많이 나오는 등의 비경제적인 문제가 있다.

건물 배치로 방음울타리를

물질이 배출되는 대기오염이나 수질오염은, 일단 오염물질이 배출되면 오랫동안 멀리까지 영향을 미친다. 반면 소음의 경우는 에너지 방출에 의한 것으로 소음이 들리지 않는 곳에서는 피해가 없다.

소음배출업소의 경우, 소음배출허용기준이라는 것이 있는데, 이 기준의 적합여부는 부지경계선에서 측정한 값이 어느 정도인가에 달려 있다. 따라서 공장설계시 소음원의 배치를 주택가에저 먼쪽으로 설치하도록 하고, 소음원과 주택가 사이에 관리사무실 창고 등을 배치하면 이 건물이 훌륭한 방음울타리 역할을 하게돼, 별도의 방지시설이 없이도 소음문제를 해결할 수 있다.

아파트단지를 조성할 때에도 차도쪽에는 주차시설이나 녹지대 등을 설치해 아파트와 차도사이를 떼어 놓거나, 그 사이에 상가 등 낮시간에 쓰이는 건물을 배치하면 아파트에서의 소음이 한결 덜하다. 또한 아파트 또는 단독주택의 경우, 방 배치를 잘함으로써 소음 방지 효과를 얻을 수 있다. 즉 거실 화장실 주방 등은 도로변에 위치하도록 하고 공부방 침실 등은 도로에서 먼쪽으로 배치하면 조용한 침실과 공부방을 얻을 수 있다.

대기나 수질 등의 환경문제도 마찬가지지만, 소음을 방지하는데는 우선 무엇보다 처음 계획단계에서부터 이 문제에 관심을 가지고 계획을 수립해 나가는 것이 중요하다. 요즘 매스컴에 많이 오르내리는 환경오염문제는 초기 계획단계에서 문제점들을 소홀히 했거나, 또는 예상하지 못했기 때문에 발생하는 것이 많은 부분을 차지하고 있다.

앞으로 이들 환경문제는 경제가 발전하면 할수록 많은 문제점들을 노출시킬 것으로 예상되므로 초기계획단계에서부터 철저히 대책을 마련해야 할 것이다.

공동주택 생활소음 바닥 충격음을 흡수해야

환경처가 지난 5월에 발표한 7대도시 소음도 조사에 따르면 대도시 시민 대부분이 환경기준치 이상의 극심한 소음에 시달리고 있는 것으로 나타났다.

자동차 항공기 지하철 등의 교통소음, 컴퓨터 냉난방공조설비 등 각종기계소음, TV등 전파 매개체의 소음, 사람들의 말소리 등 현대인들은 눈을 뜨자마자 거침없이 쏟아져 들려오는 주위 환경 소음에 거의 무방비 상태로 노출된다. 이러한 소음에 대한 장애현상은 안락함과 조용함 속에서 독서와 휴식을 취해야하는 주택내에 까지 연속되고 있다. 이러한 현상은 단독주택보다는 많은 사람이 함께 거주하는 공동주택에서 크게 나타난다. 특히 수험생과 갓난 어린이 및 환자들이 거주하는 경우에는 더욱 심각해 집중력 저하, 수면장애, 심리적 불안정 등 정신적 육체적 부작용으로 공동주택 거주자의 가장 큰 불만요인이 되고 있다.

아파트로 대표되는 공동주택 소음원과 이에 대한 대책을 살펴보자.

애들 뛰노는 소리

국내 공동주택에서 가장 문제가 되는 소음원은 어린이 뛰노는 소리로 대표되는 바닥 충격음과 목조 및 변기 등 위생설비 기구에서 발생하는 급배수 설비소음이다.

이같은 공동주택의 내부소음은 공동주택의 고층화 고밀도화, 구조체의 경량화, 조립식 공동주택의 증가추세와 더불어 더욱 심각한 문제로 대두될 것으로 예상돼 이에 대한 방음대책 수립이 시급한 실정이다.

주택연구소 음향연구팀이 최근 연구 발표한 공동주택 내부 소음실태와 소음 저감대책을 항목별로 살펴보면 다음과 같다.

■ 내부소음 실태

공동주택의 내부소음은 소음의 전파 기구의 차이에 따라 공기전달음과 고체 전달음으로 크게 분류할 수 있다.

공기전달음은 공기를 통한 음의 전파로서 벽체 및 개구부 등을 통해 실내에 전달되는 음이며 인접세대의 대화음 TV음 스테레오음 등의 생활음 등이 여기에 속한다. 고체전달음은 건물의 구조체를 따라 진동에 의해 전파돼, 천장 벽 바닥면 등에서 발생하는 음으로 위층의 어린이 뛰노는 소리와 같은 충격음과 엘리베이터 소음 등의 기계설비 진동이 있다.

이러한 내부소음을 발생 시간별로 구분하면 낮에는 아이들 뛰노는 소리(바닥충격음)가 주요 소음원이며 다음으로 TV 라디오 스테레오음 인접욕실간 전달음 욕조급배수음 등으로 나타났다.

또한 아침 저녁 시간의 경우에는 욕실간의 전달소음이나 급배수 설비소음이 가장 시끄러운 것으로 느끼고 있으며, 밤 10시 이후에는 변기 급배수음과 TV소리가 주요 소음원인 것으로 나타났다.

■ 소음저감대책

아이들이 뛰노는 소리가 대부분인 바닥충격음을 줄이기 위해서는 공동주택 설계시 뜬바닥 구조(floating floor structure), 바닥슬래브의 중량화(두께 증가)와 고강성화, 카펫 등의 유연한 바닥마감재를 활용해 충격음의 전파를 최소한으로 줄이도록 한다. 현재 우리나라 대부분의 공동주택이 건축자재비 상승, 시공성 등을 이유로 바닥충격음의 차음대책이 미흡한 실정이어서 이에 대한 연구 및 투자가 시급하다.

급배수 설비 소음을 줄이기 위해서는 평면계획시 급배수관과 화장실의 위치를 거실이나 침실로부터 가능한 멀리 떨어지게 하는 등의 평면 배치 계획을 세워야 한다. 배관 공법적인 측면에서는 배수음의 경우, 당해층 배관 방식이나 저소음형의 특수통기 방식을 이용하도록 하는 것이 좋다. 배관재는 현행 PVC관에서 주철제관으로 대체하는 방안 등이 있다.

또한 급수음의 경우 가구내 급수압력이 2.0㎏/㎠ 이하가 되도록 유지하는 급수 공급시스템을 도입해야 한다. 아울러 급수기구나 위생기구류는 저소음형의 제품을 이용하도록 한다.

인접세대간 음성 및 TV음의 전달경로는 경계벽만이 아니고 인접창문 및 벽체 등을 통해서도 전달되기 때문에 설계시 이에 대한 종합적인 대책과 차음장치가 필요하다. 특히 칸막이는 차음성능이 우수한 재료를 선택하고 이음 부분에 틈새가 발생하지 않도록 한다.

창호(창과 문)를 설계할 때는 인접가구를 고려해야 하며 현관문의 경우에는 작동이 잘되는 도어 체크(door check)를 설치하고 창호개폐시 원활하도록 적당한 저항과 중량 및 기밀성을 갖는 건구류를 이용한다. 또한 창호는 기밀성의 향상과 고주파음의 발생을 억제하기 위해 창틀 부분에 고무패킹과 같은 완충재를 설치하도록 한다. 그러나 완벽한 소음방지대책은 존재하지 않는다. 다만 이웃을 생각해 소음발생을 억제하고 이웃의 생활습관을 이해하는 마음자세가 먼저 필요하다.