PSC-beam 교량에서 철도소음 예측 및 저감방안 연구 A Study on railway noise prediction and reduction of PSC-beam bridge 임광만† 엄기영* 조국환** Kwang-Man Lim Ki-young Um Kook-Hwan Cho ABSTRACT The down town passage segment which follows in the straight line which follows recently in high speed of the railway and rail construction is increasing. Also according to quality of life improvement of the citizens whom follows in national income increase the resident demand only becomes larger day by day about a environmental creation which is comfortable and house environmental etc. Demand of the citizens is not the problem of today yesterday about like this railway mean of transportation and with the fact that continuously will increase in future. This study is to predict and reduce railway noise from the conventional PSC-beam bridges which passes through urban areas under the government strateges of speed and weight increases of railway. The purpose of this study is to recommend a proper noise prediction method for designing pleasant roadside environments. The railway design including existing line reconstructions should minimize curved alignment to increase train speed to 180~200km/hr under the government's long-term planing such as the 4th Comprehensive National Development Plan (2000~2020), National Intermodal Transportation Plan (2000~2019) and National Railroad Network Establishment Plan (2006~2015), Since the PSC-beam bridges are mainly used for bridge structures urban areas, noise measurements were performed and analyzed to recommend the noise prediction methods for each type and speed of train respectively. 1. 서 론 우리나라가 OECD 가입(1996.12) 이후 국민소득이 크게 증가하였고, 이에 따라 국민들의 삶의 질 향 상과 함께 철도를 포함한 전반적인 교통시스템에 대한 사회적 요구가 급격이 증가하고 있다. 특히, 철 도교통으로 인한 불편은 날로 커져만 가고 있다. 정온한 주거환경 등 쾌적한 환경에 대한 철도교통수 단에 대한 국민들의 요구는 어제 오늘의 문제가 아니며 앞으로도 계속 증가할 것으로 예상된다. 제4차 국토종합계획(2000~2020년), 국가기간교통망계획(2000~2019년), 국가철도망구축계획(2006~2015 년) 등 국내 철도건설계획을 살펴보면 속도경쟁력 및 안전성․친환경성․쾌적성 등의 향상을 목표로 하 고 있다. 이러한 목표를 달성하기 위하여 철도는 운행속도를 향상(180~200km/h 이상)하고, 이 목표를 달 성하기 위하여는 철도선형의 직선화(기존선 속도향상 등)가 필요하다. 또한, 주요 철도역에 30분 이내 접근하기 위한 도심구간 통과 등 철도는 이제 국민들의 생활과 밀접하게 되어가고 있다. 이러한 속도향상 정책에 부합하기 위해서는 도심구간 관통과 이에 따른 노선 직선화가 필연적으로 요 구된다. 이러한 도심구간을 통과하는 교량구조물 중 PSC-beam 교량이 차지하는 비중이 매우 많은 실 정으로 조사된 자료에 의하면, 1980년대 이후부터 현재까지 완공된 철도교량의 80%가 PSC-beam 교량 으로 구성되어 있다. 본 연구는 철도의 고속화, 중량화 정책에 따라 도심지 구간을 통과하는 일반철도 PSC-beam 교량에서 의 철도소음 예측 및 저감방안에 대한 연구를 통하여 PSC-beam 교량에서 소음예측에 사용하는 소음측 정 결과를 분석하여 거리에 따른 차종별․속도별 소음도 예측식을 제안하고자 한다. 320
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PSC-beam 교량에서 철도소음 예측 및 저감방안 연구A Study on railway noise prediction and reduction of PSC-beam bridge
임광만† 엄기영* 조국환**Kwang-Man Lim Ki-young Um Kook-Hwan Cho
ABSTRACTThe down town passage segment which follows in the straight line which follows recently in high speed of the railway and rail construction is increasing. Also according to quality of life improvement of the citizens whom follows in national income increase the resident demand only becomes larger day by day about a environmental creation which is comfortable and house environmental etc. Demand of the citizens is not the problem of today yesterday about like this railway mean of transportation and with the fact that continuously will increase in future.This study is to predict and reduce railway noise from the conventional PSC-beam bridges which passes through urban areas under the government strateges of speed and weight increases of railway. The purpose of this study is to recommend a proper noise prediction method for designing pleasant roadside environments. The railway design including existing line reconstructions should minimize curved alignment to increase train speed to 180~200km/hr under the government's long-term planing such as the 4th Comprehensive National Development Plan (2000~2020), National Intermodal Transportation Plan (2000~2019) and National Railroad Network Establishment Plan (2006~2015), Since the PSC-beam bridges are mainly used for bridge structures urban areas, noise measurements were performed and analyzed to recommend the noise prediction methods for each type and speed of train respectively.
1. 서 론
우리나라가 OECD 가입(1996.12) 이후 국민소득이 크게 증가하 고, 이에 따라 국민들의 삶의 질 향
상과 함께 철도를 포함한 반 인 교통시스템에 한 사회 요구가 격이 증가하고 있다. 특히, 철
도교통으로 인한 불편은 날로 커져만 가고 있다. 정온한 주거환경 등 쾌 한 환경에 한 철도교통수
단에 한 국민들의 요구는 어제 오늘의 문제가 아니며 앞으로도 계속 증가할 것으로 상된다.
제4차 국토종합계획(2000~2020년), 국가기간교통망계획(2000~2019년), 국가철도망구축계획(2006~2015
년) 등 국내 철도건설계획을 살펴보면 속도경쟁력 안 성․친환경성․쾌 성 등의 향상을 목표로 하
고 있다. 이러한 목표를 달성하기 하여 철도는 운행속도를 향상(180~200km/h 이상)하고, 이 목표를 달
성하기 하여는 철도선형의 직선화(기존선 속도향상 등)가 필요하다. 한, 주요 철도역에 30분 이내
근하기 한 도심구간 통과 등 철도는 이제 국민들의 생활과 하게 되어가고 있다.
이러한 속도향상 정책에 부합하기 위해서는 도심구간 관통과 이에 따른 노선 직선화가 필연적으로 요
구된다. 이러한 도심구간을 통과하는 교량구조물 중 PSC-beam 교량이 차지하는 비중이 매우 많은 실
정으로 조사된 자료에 의하면, 1980년 이후부터 재까지 완공된 철도교량의 80%가 PSC-beam 교량
으로 구성되어 있다.
본 연구는 철도의 고속화, 량화 정책에 따라 도심지 구간을 통과하는 일반철도 PSC-beam 교량에서
의 철도소음 측 감방안에 한 연구를 통하여 PSC-beam 교량에서 소음 측에 사용하는 소음측
정 결과를 분석하여 거리에 따른 차종별․속도별 소음도 측식을 제안하고자 한다.
320
2 . 본 론
2.1 철도소음 평가방법의 이론 배경
2.1.1 등가소음도(equivalent noise level ; )
등가 소음도란 변동하는 소음의 에 지 평균 벨, 즉 임의의 측정시간 동안 변동 소음에 지를 시간
으로 평균하여 상용 수를 취해 10을 곱한 값으로 정의한다.
[그림 1] 시간 T동안 음압 벨
높은 세기의 음원으로부터 음압 벨 이 시간율간 지속되고, 낮은 세기의 음원으로부터 음압 벨
가 시간율간 지속될 때 등가소음도()는 다음과 같다.
log ×
×
여기서, : 등가소음 벨 : 높은 소음원의 음압 벨
: 낮은 소음원의 음압 벨 : 높은 소음원의 발생 시간율
: 낮은 소음원의 발생 시간율
2.1.2 최 소음 벨(Lmax)
자유 음장에서 열차통과시의 최 소음 벨은 다음과 같이 계산할 수 있다.
max log log
여기서, L0 : 열차가 의 속도로 주행시 궤도에서 떨어진 치
표 높이에서의 기 소음 벨
k : 열차 길이에 따른 거리 함수계수
d : 수음 과 궤도 심간 거리
: 지향성 보정값
2.1.3 노출시간 산정방법
철도소음에서 노출시간은 소음이 발생하여 없어질 때까지의 시간을 말하며 통상 소음 벨이(Lmax-10)
dB(A) 이상으로 지속된 시간을 말한다. 많은 측정 결과 노출시간은 열차의 길이 속도 궤도로부터의 거