한국의 도로소음을 획기적으로 개선할 방법(1)

ANDREY TROSHIN

Andrey G. Troshin graduated Leningrad Electrical Engineering University (LETI) Electro physics faculty in 1984. Republic of Korea as a Chief Researcher, he was working at Samsung Electronics, Digital Appliance Division, Republic of Korea and Krylov Shipbuilding Research Institute, Division of Marine and Industrial Acoustics, Russia. He defended PhD in 2002 at St. Petersburg University of Cinema and Television. Engineering interest: structural acoustics, passive and active noise control, low noise design, experimental methods in noise control engineering.

한국의 좁은 국토상황에서 도로에서 발생하는 소음을 충분히 저감시킬 수 있는 거리 이상으로 도로와 거주 지역을 이격하는 것은 불가능하다. 도심지에서는 24시간 동안 항상 도로소음의 영향을 받는다고 하여도 과장된 말이 아니기 때문에 교통소음 저감에 대한 대책이 필요하다.

도로에서 발생되는 소음을 줄이기 위해서는 다양한 대책을 적용할 수 있다. 소음원 대책으로 차량 자체의 소음발생 크기를 줄이는 것이 가장 효과적인 방법이며, 소음의 전달 경로를 길게 하여 소음 전달을 줄이는 경로대책이 두 번째라 할 수 있다. 마지막으로 소음원의 영향을 직접 받는 주택의 차음성능을 높여 소음이 실내로 유입되지 못하도록 차단하는 것이다.

소음원 대책은 자동차 자체에 대한 연구개발이 진행되어야 하기 때문에 자동차 제조사들이 취할 수 있는 대책으로 한계가 있으며, 이동경로 대책인 소음의 전달경로를 길게 하는 방음벽 등의 설치가 일반적인 방법이 될 수 있다. 방음벽은 소음을 물리적인 장애물을 통하여 저감하는 방식으로 충분한 저주파 대역의 소음 저감에는 한계가 있다.

최근에는 ANC(Active Noise Control) 기술을 이용하여 다양한 분야에 적용이 검토되고 있으며, 방음벽에도 적용될 수 있을 것이다. ANC 기술은 신호처리부분과 신호발생부분으로 구분되어 기존 수동방음벽의 한계부분을 보완하여 보다 소음을 저감하고자 하는 방법이다.

공동주택을 도로교통소음으로부터 보호하기 위하여 저주파 소음을 경감시키는 데 있어 능동소음제어 기술의 적용이 매력적일 수 있다. 능동소음제어에 대한 이론적 바탕은 Nelson과 Elliot에 의하여 제안되었다 반면, 많은 실용적 이행은 C. Hansen과 S. Snyder에 의하여 개발되었다. 능동소음제어에 대한 구체적인 알고리즘 실행은 S. Kuo와 D. Morgan에 의하여 기술되었다. 아파트 단지에서 국지적 불감지대를 제공하기 위하여 능동소음제어를 활용하는 아이디어는 Sen Kuo에 의하여 제안되고 보고되었다.

50Hz~400Hz의 범위에서 10dB~20dB의 효율성을 지닌 수동, 능동소음제어 결합 기술이 덕트 팬(ducted fan)의 능동소음장치로 이용될 수 있다. 또한, 독일 아파트 창문의 전송손실을 증가시키기 위하여 능동소음제어 기술이 연구되고 실행되었다.

이러한 시점에서 나는 최근에 연구된 ANC 시스템을 이용한 도로소음저감 방법을 소개하고자 한다. 이러한 연구가 향후 한국의 도로소음저감을 위한 새로운 방안으로 활용되길 바란다.