능동소음제어를 활용한 블루오션 전략(1)

<차상곤>

-공학박사
-에코피아뉴스 편집국장
-아파트 주거문화개선시민운동본부 대표

소음에 대한 연구는 소음을 소음 원으로부터 어떻게 하면 적게 방출할 수 있는가 하는 방법에 대한 연구와 흡음재 및 소음방지에 대한 연구 등 기계, 건축, 재료 공학적인 연구와 능동 소음 제어 (Active Noise Control; ANC) 등 전기, 전자 공학적인 연구로 분류할 수 있다. 수동적인 방법은 흡음재를 사용하는 방법으로 500 Hz가 넘는 고주파 소음에 대해서는 좋은 효과를 보이나 저주파 소음에 대해서는 흡음재의 크기가 커져야 하므로 비용을 증가시키고, 비행기나 자동차 등 중량을 줄여야 하는 곳에서는 사용이 어려운 문제점이 있다. 이에 2차 source를 이용한 능동 소음 제어에 관한 연구는 70년대 이후 미국, 일본, 유럽 등지에서 활발히 이루어지고 있는데 회전기, 변압기, 자동차 엔진 등에서 발생하는 소음과 같은 저주파의 소음을 감쇠시키는데 있어서 종래의 수동적 방법보다 탁월한 효과를 보여주고 있다.

능동소음제어의 기본원리와 필요성

능동소음제어는 음파의 간섭의 원리를 이용한 것으로 소음제어의 기본 원리는 다음 그림에서 간단히 설명되어질 수 있다. 제어용 음원을 사용하여 제어 신호를 발생시킴으로써 소음원에서 발생된 소음 신호를 상쇄시키는 것이 기본적인 원리이다. 최근 생활수준의 향상과 경제발전으로 주거환경의 질에 대한 거주자의 요구수준이 점점 높아지고 있는 가운데 중요한 이슈로 떠오르는 문제가 주거용 건축물 내에서의 소음이다. 공동주택에서 발생할 수 있는 소음문제는 크게 건물 내부에 의한 영향과 외부의 영향으로 나눌 수 있는데, 건물 내부에 의한 영향으로는 공조, 위생, 환기, 냉․난방 등을 위한 기계설비와 편의시설로 인한 소음이 있으며, 건물 외부의 영향으로는 현대 문명사회에 있어서 대표적이라 할 수 있는 차량, 철도, 항공기 등에 의한 교통소음을 들 수 있다.

도로교통소음은 주로 차량으로부터 발생하게 되며 일반적으로 다른 소음들은 제한적, 순간적이며 또한 소음의 강도 자체가 그리 심하지 않은 경우가 많은 반면에 도로교통소음은 도로의 주변에서 지속적으로 소음이 발생하고 있다. 이러한 소음으로 인해 생활의 불편이 곤란할 정도까지 심각해져 주민들의 민원이 끊이지 않고 있는 실정이다. 최근 정부에서는 학교, 주거지역 등의 정온지역에 교통소음에 의한 피해대책의 일환으로 2005년까지 방음벽 총 3,488개소 858km를 설치하였으며, 2005년도 한 해에만 방음벽 427개소(총길이 113.6km)에 886억원을 투자하였다. 시ㆍ도별 설치실적은 경남이 23.0km, 경북 22.6km, 서울 10.2km순이고, 투자액은 경남 150억원, 경기 122억원, 경북 113억원의 순으로 나타났으나, 방음벽이 갖고 있는 한계성으로 인하여 도로교통소음의 피해를 근본적으로 저감시킬 수 있는 효과는 거의 없는 것으로 평가되고 있다. 따라서 도로교통소음과 같은 외부에서 발생하는 소음을 차단하여 건물 내부로 전달되는 소음의 전파를 효과적으로 줄일 수 있는 방음벽과 방음터널 등과는 또 다른 방음시스템의 개발 연구가 시급히 필요하다.