주행소음 모델링에 관한 연구

초록

상업운행 중인 선로와 신설 예정인 선로에 대하여 주거지역에서의 소음레벨을 평가, 예측하고 합리적인 저감대안을 수립하기 위해서는 방음벽 뿐 아니라 차량, 궤도에 관한 소음발생원 측면에서 저감설계를 하는 것이 효율적이다. 등가한 음압레벨이나 통과음압레벨을 예측하고 주파수 특성을 예측하는 것은 방음벽의 시공을 하는 경우 필요하나, 차량과 궤도 등에 관한 저감대안을 수립하기 위해서는 이에 포함된 개별 소음원을 분리하고 각각의 음향학적 기여도를 예측하는 기술이 필요하다. 국내외적으로 측정이나 계산모델을 통하여 철도 주행 시 통과소음에 대한 소음원을 분리하고 각각의 기여도를 예측하는 신호처리기술이나 계산모델은 개발되어 왔다. 이러한 기법은 대부분 주파수 특성을 도출한다. 그러나 좀 더 구체적이고 실질적인 저감대안을 수립하고 그 효과를 예측하기 위해서는 주파수 특성 뿐 아니라 다양한 소음원 조건에서의 열차의 주행과 궤도 거동의 시간이력을 예측하는 것이 필요하다. 결과적인 소음특성 뿐 아니라 열차소음 및 궤도방사 소음의 시간에 대한 변화를 계산한다면 최적의 경제적이고 효율적인 저감대안을 도출할 수 있고, 실제 운행 선로에서의 실차시험을 수행하기 위하여 요구되는 비용과 시간을 절감할 수 있다. 민원을 제기하는 민원인들에 대한 체감 만족도가 높은 저감대안 수립을 위해서는 물리적인 측정 수준 뿐 아니라, 소음에 대한 청감체감정도, 소음저감 결과에 대한 체감 정도를 평가하는 기술이 또한 중요하다고 판단된다. 본 발표에서는 현재 진행중인 열차 주행 소음에 대한 시간이력 모델링, 방사소음 관련 궤도 요소의 시간영역 특성 예측, 청감성가심도와 저감효과에 대한 청감적 체감효과 모델 등에 대한 연구내용을 소개한다.