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- 535 -

유리형 중정의 음향성능 분석

정 아 영*, 김 재 수*†ߙ

원광대학교 건축공학과

Analysis of Acoustic Performance of Glass-faced Court Yard

A-Yeong Jeong , Jae-Soo Kim †

Department of Architectural Engineering, Wonkwang University, Iksan, jeonbuk,, Korea

ABSTRACT: A variety of climate changes caused by the phenomenon of global warming

and environmental problems have recently attracted lots of attention at the national level. In

this context, Damyang-gun opened the Honam Climate Change Experience Center to provide

an opportunity to experience such climate changes. However, since the glass-faced court

yard within the center have the sound from within the yards reverberated too loud, visitors

have reported lots of complaints and demanded acoustic improvement since its opening.

From this point of view, this study aimed to determine acoustic performance and acoustic

defects of the glass-faced court yard through a field experiment. The resultant data are

expected to be useful in improving acoustic performance of glass-faced court yards.

Key words: Acoustic Performance(음향성능), glass-faced court yard(유리형 중정),

Acoustic Defect(음향적 결함)

구 분 제 원연 면 적 약 130m2

길 이 16.1m폭 8.3m

천 정 고 14.4m체 적 1,840m3

Table 1 유리형 중정의 제원

(a) 실외 형태 (b) 실내 전경

1. 서 론

오늘날 세계 각국에서는 지구 온난화와 각종

환경문제들을 해결하기 위한 많은 노력을 하고

있으며, 우리나라도 정부차원에서 각종 기후 이상

현상에 대비할 수 있는 방안을 검토하고 있다. 이

러한 취지에 발맞추어 전남 담양에 위치한 호남

기후변화체험관은 기후변화 형상에 대한 전시, 체

험, 교육을 통해 기후변화 체험교육의 중심 공간

으로 자리매김하고 있다. 그러나 호남기후변화체

험관 내부에 위치한 유리형 중정은 벽과 천장이

반사성 재질인 유리로 마감되어 있어 내부에서

발생한 소리가 과도하게 울리는 음향적 결함을

가지고 있다. 따라서 개관 후 관람객들로부터 많

은 불만족이 제기되고 있으며 특히 관람객들이

중정내부에서 이동할 때 발생하는 과도한 울림은

쉽게 감쇠되지 않아 소리의 명료성을 현저히 떨

어뜨리고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는

현장실험을 통해 유리형 중정의 음향성능과 음향

Corresponding†ߙ author

Tel.:063-857-6712; fax: 063-843-0782

E-mail address: [email protected]

적 결함을 파악하고자 하였다. 이렇게 파악된 자

료는 향후 유리형 중정의 음향성능 개선시 유용

한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

2. 유리형 중정의 제원

유리형 중정의 제원은 Table 1과 같고 형태 및

전경은 Fig. 1과 같으며 마감재료는 Table 2와 같다.

대한설비공학회 2014 동계학술발표대회 논문집 pp. 535 ~ 539 14-W-131

- 536 -

(c) 평면 및 수음점 위치

Fig. 1 유리형 중정의 형태 및 평면

(a) 측정기기의 구성 (b) 측정모습

Fig. 3 측정기기의 구성 및 측정모습

Envelop [ID=69] Ch. 1 2_1 s;Pa 0.0002.492e-05 10.229-4.341e-05

-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0.015

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

① 2번수음점 ② 3번 수음점 ③ 6번수음점 ④ 8번수음점(a) 문 닫힌 상태


-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0.015

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

① 2번수음점 ② 3번 수음점 ③ 6번수음점 ④ 8번수음점(b) 문 열린 상태

Fig. 4 대표 수음점에서 임펄스 응답

구 분주파수

재 료 125Hz250Hz500Hz1kHz2kHz4kHz

천 장 복층유리 0.15 0.05 0.03 0.03 0.02 0.02

바 닥 방부목재데크 0.16 0.14 0.12 0.11 0.09 0.07

벽 체방부목재사이딩

0.19 0.09 0.08 0.08 0.08 0.05

유리벽 0.15 0.06 0.04 0.03 0.02 0.02

계 단테라조 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02

알루미늄쉬트패널

0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02

문 유리문 0.18 0.06 0.04 0.03 0.02 0.02

형 강 H형강 0.24 0.20 0.20 0.18 0.18 0.21

배 수 구알루미늄쉬트패널 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02

알루미늄장 식 바

샌드위치패널 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02

걸레받이몰탈 위

아크릴페인트 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03

난 간 봉 STEEL 0.24 0.20 0.20 0.18 0.18 0.21

Table 2 유리형 중정의 마감재료 및 흡음률 데이터

Fig. 2 문 개폐 위치

유리형 중정의 대부분이 반사재인 유리로 덮여

있고 외부와 지하로 연결되는 문 2개가 있어 이

문의 개폐에 따른 음향성능을 비교 분석하였다.

문 개폐위치는 Fig. 2와 같다.

3. 음향성능 측정방법 및 임펄스 응답

음향성능 측정방법은 ISO에서 제안하는 무지향

성 음원을 바닥면으로부터 1.5m 높이 평면의 중심

에 위치하고, 수음점은 유리형 중정의 평면이 비

대칭 형태이므로 좌석의 중심을 기준으로 그리드

(Grid)를 설정해 9개를 선정하여 1.2m 높이에 위

치하였다. 측정용 음원은 MLS(Maximum-Length

Sequence)음원을 사용하여 배경소음에 대한 영향

을 어느 정도 배제할 수 있었다. 측정기기는 실내

음향측정을 위해 01dB사의 Symphonie중에서

dBBATI를 사용하였으며, SPL은 현장에서 PCM

레코더로 녹음 후, Symphonie중 dBFA를 사용하

여 분석하였다. 측정기기 구성 및 실제 측정모습

은 Fig. 3과 같다.

Fig. 3과 같은 방법으로 유리형 중정에서 측정

된 임펄스응답은 소리가 변화하는 임펄스의 합

(SUM)으로 공간이 갖는 음향적 특성을 나타낼 수

있는 모든 정보를 가지고 있으며, 이 측정 결과로

부터 RT, EDT, D50, C80, RASTI 같은 건축음향의

물리적 평가지수를 산출하여 실내음향 특성 및 음

향적 결함인 에코(Echo) 발생 여부를 판단 할 수

있다. 문의 개폐에 따라 유리형 중정에서 측정한

대표적인 임펄스 응답은 Fig. 4와 같다.

- 537 -

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 평균

수음점

RT(s

ec)

문 닫힘 문 열림

Fig. 6 잔향시간(RT)

4. 분석 및 고찰

4.1 음압레벨(SPL)

유리형 중정을 대상으로 SPL(dB(A))와 500Hz

에서 음압레벨을 측정한 결과는 Fig. 5와 같다.

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 평균

수음점

SPL(d

B(A

))


(a) 음압레벨(dB(A))

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 평균

수음점

SPL(d

B)


(b) 500Hz에서 음압레벨(dB)

Fig. 5 음압레벨(SPL)

Fig. 5.(a)를 살펴보면 문이 닫힌 경우에 평균

81.7dB(A), 표준편차 1.6dB(A)로 나타났고 문이

열린 경우에는 평균 80.9dB(A), 표준편차

1.4dB(A)로 나타났다. Fig. 5.(b)를 보면 평가의

기준이 되는 500Hz에서 음압레벨은 문이 닫힌 경

우에 평균 71.6dB, 표준편차 1.2dB, 문이 열린 경

우에는 평균 70.8dB, 표준편차 1.1dB로 나타났다.

따라서 문을 열었을 경우 중정내부의 소리 에너

지가 2개의 문으로 빠져나가 음압레벨은 약간 감

쇠하고 있지만, 수음점별 편차는 크지 않고 각 수

음점에서 상당히 높고 균일한 음압레벨 분포를

갖고 있다. 이는 중정 내부가 유리로 마감되어 있

어 잔향음 에너지가 빨리 감쇠되지 않기 때문이

며 이로 인해 체적에 비해 상당히 높은 음압레벨

을 보이고 있는 것으로 사료된다.

4.2 잔향시간(RT)

유리형 중정을 대상으로 500Hz에서 잔향시간을

측정한 결과는 Fig. 6과 같다. Fig. 6을 보면

500Hz에서 문이 닫힌 경우에 잔향시간은 평균

4.30초, 표준편차 0.17초이고, 문이 열린 경우에는

4.11초, 표준편차 0.17초로 나타났다. 중정의 마감

재료가 반사재인 유리로 되어있어 문의 개폐시

모두 매우 긴 잔향시간을 가지고 있으며 이로 인

해 과도한 울림이 생겨 중정내부에서 의사소통시

무리가 있을 것으로 사료된다.

따라서 중정내부의 사용용도를 강연과 연주등

이 가능한 다목적 홀의 최적 잔향시간과 비교해

보면 Fig. 7과 같다.

Fig. 7 Kundsen-Harris의 적정잔향시간표

Fig. 7을 보면 중정의 용도를 다목적 홀로 설정

할 경우 적정잔향시간은 1.21초로 나타나 현 상태

에서는 문을 닫았을 경우에는 3.09초, 문을 열었

을 경우에는 2.90초 정도 짧게 개선해야 한다. 이

를 위해서는 현재 유리로 마감된 벽과 천장의 일

부를 흡음률이 높은 마감재료로 변경하여 실정수

(Room constant)를 높이면 잔향음 에너지가 급격

하게 감소하여 가능할 것으로 사료된다.

- 538 -

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 평균

수음점

D50(%

)


Fig. 9 음성명료도(D50)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 평균

수음점

RA

STI(%

)


Fig. 11 음성전달지수(RASTI)

-10

-5

0

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 평균

수음점

C80(d

B)


Fig. 10 음악명료도(C80)

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 평균

수음점

ED

T(s

ec)


Fig. 8 초기감쇠시간(EDT)

4.3 초기감쇠시간(EDT, Early Decay Time)

유리형 중정을 대상으로 500Hz에서 초기감쇠시

간을 측정한 결과는 Fig. 8과 같다.

울림의 양에 대한 평가지수중 잔향시간보다 주

관적인 울림과 더 잘 일치하는 EDT는 500Hz를

기준으로 문이 닫힌 경우에 평균 4.11초, 표준편

차는 0.99초, 문이 열린 경우에는 평균 4.06초, 표

준편차는 0.90초로 나타났다. EDT가 이렇게 높게

나타난 이유는 유리형 중정이 대부분 반사성 마

감재료로 되어 있어 잔향시간이 10dB까지 감쇠하

는데 많은 시간이 소요되기 때문이다. 따라서

EDT가 높게 되면 중정에서 발생한 소리의 초기

음을 약하게 하여 소리가 뒤섞이는 현상이 발생

하여 음의 명료성을 현저히 떨어뜨리게 된다.

4.4 음성명료도(D50)

유리형 중정을 대상으로 500Hz에서 음성명료

도를 측정한 결과는 Fig. 9와 같다.

Fig. 9를 보면 500Hz에서 D50은 문이 닫힌 경우

에 평균 20.8%, 표준편차 10.4%이고 문이 열린

경우에는 평균 21.0%, 표준편차 8.2%로 나타났다.

따라서 유리형 중정의 음성명료도는 매우 낮은

값을 보이고 있으며 일반적으로 다목적 홀에서

강연이나 회화에 바람직한 적정 수치로 제시된

기준 55～60%와는 큰 차이를 보이고 있다. 이러

한 결과로 볼 때 중정내부에서 발생한 소리에 대

해 서로의 말을 이해할 수 없을 정도로 음성명

료도가 낮기 때문에 이에 대한 개선이 시급할 것

으로 사료된다.

4.5 음악명료도(C80)

유리형 중정을 대상으로 500Hz에서 음악명료도

를 비교한 결과는 Fig. 10과 같다. Fig. 10을 보

면 500Hz의 음악명료도는 문이 닫힌 경우에 평

균 -4.0dB, 표준편차는 1.8dB이고 문이 열린 경우

에는 평균 -3.9dB, 표준편차는 1.4dB로 평가 되었

다. 서양음악의 경우 일반적으로 C80의 범위를

±2dB로 제안하고 있어 이를 만족하지 못하고 있

다. 이러한 이유는 중정내부의 과도한 울림으로

인한 것으로 사료되며 음악명료도 확보를 위해서

는 개선이 시급할 것으로 사료된다.

4.6 음성전달지수(RASTI)

유리형 중정을 대상으로 음성전달지수를 측정

한 결과는 Fig. 11과 같다.

- 539 -

RASTI(%) 평가 척도 비고

0～32 Bad (전혀 알아듣지 못한다.)

32～45 Poor (잘 알아듣지 못한다.) ◆ ,◯

45～60 Fair (노력하면 들을 수 있다.)

60～75 Good (잘 들린다.)

75～100 Excellent (아주 편하게 들을 수 있다.)

◆: 문 닫힘 ◯: 문 열림

Table 3 RASTI 평가기준

Fig. 11을 보면 유리형 중정 내부의 음성전달지수

는 문이 닫힌 경우에 평균 37.1%, 문이 열린 경우

에는 평균 38.1%와 같은 결과를 보이고 있다. 이와

같은 결과를 RASTI 평가기준표인 Table 3과 비교

해보면 모두 “Poor (잘 알아듣지 못한다)”로 평가

되고 있다. 따라서 음성전달시 음의 요해도가 떨어

져 원활한 의사소통이 어려울 것으로 사료된다.

5. 결 론

본 연구는 호남기후변화체험관의 유리형 중정

을 대상으로 현장측정을 실시하여 음향성능을 파

악하고자 하였으며, 그 결과는 다음과 같다.

본 연구대상 중정의 경우 내부 마감재료가 대

부분 반사성 재질인 유리로 마감되어 있기 때문

에 내부에서 발생한 소리의 잔향음 에너지가 감

쇠되지 않아 과도한 울림이 발생하고 있었다. 이

로 인해 RT, EDT, D50, C80, RASTI등의 음향성

능 평가지수들도 매우 열악한 음향성능을 보여주

고 있다. 따라서 유리형 중정의 음향성능 개선이

매우 시급할 것으로 사료된다. 이를 위해서는 본

연구의 측정 자료와 음향시뮬레이션 프로그램을

이용하여 현재 유리로 마감된 벽과 천장의 일부

를 흡음률이 높은 마감재료로 변경하면 실정수

(Room constant)가 높아져 음향성능이 개선 될것

으로 사료된다.

참고문헌

1. Kim, J. S., 2008, Architectural Acoustics

Design, Sejin Co.

2. Kim, J. S., 2014, Architectural Acoustics,

Sejin Co.

3. Heinrich Kuttruff, 1991, Room Acoustics,

Elsevier Applied Science.

4. James P.Cowan, 1994, Handbook of

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Reinhold.

5. M.David Egan, 1972, Concepts in

Architectural Acoustics, McGRAW-Hill Book

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6. Yochi Ando, 1998, Architectural Acoustics,

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