PURPOSES: There is a need to develop a method to incorporate tire-pavement noise in the pavement management system. Tire-pavement noise highly depends on the characteristics of pavement texture. Therefore, estimation of texture characteristics may give useful information to predict tire-pavement noise. This study aimed to find the relationship between tire-pavement noise and MPD(Mean Profile Depth) for concrete pavement. METHODS: MPD and tire-pavement noise were collected on the number of expressway sections including Central Inland Test Road in Korea. Statistical analysis was performed to find the correlationship between MPD and tire-pavement noise. In addition, multiple regression analysis to find the tire-pavement noise based on MPD and type of concrete pavement texture. RESULTS: Linear relationship between MPD and tire-pavement noise is observed for concrete pavement. Furthermore, a forensic equation to estimate tire-pavement noise based on MPD and texture types of concrete pavement is suggested. CONCLUSIONS: Tire-pavement noise on concrete pavement can be predicted based on the consideration of texture type and MPD estimation.

Tire manufactures have dealt with noise problem by varying the pitch of the tread. The various formulas for the variations are generally determined differently, however. Often these variations are based on a combination of trial and error, intuition, and economics. Some manufactures have models and analogs to test tread patterns and their variations. These efforts, however practical, do not determine the best variation beforehand or guarantee the best results. For this reason it was felt that a general mathematical approach for determining the best variation was needed. Moreover, the method should be completely general, easy to use, and sufficiently accurate. This paper discusses a mathematical method called Mechanical Frequency Modulation(MFM) which meets the above requirements. Thus, MFM pertains to computing an irregular time sequence of events so that the resulting excitation spectrum is shaped to a preferred form. The first part of this paper treats the theoretical basis for computing an optimum variation ; the second part discusses experimental results and simulation program which corroborate the theory.

고속도로 이용차량의 증가와 함께 차량의 대형화와 고속화로 인해 고속도로 교통 소음레벨이 높아지고 있으며 저소음 포장노면 및 방음시설 설치 요청도 급격하게 증가하고 있다. 따라서 고속도로 교통소음으로 인한 민원예방과 함께 효율적이고 경제적인 소음저감 대책을 수립하기 위해서는 정확한 소음 예측 기술 마련이 필요하다. 본 연구에서는 시험도로에 포설된 다양한 포장노면에 대해서 CPX(Close Proximity Test) 및 Pass-by 소음 계측 방법을 혼용한 소음 계측 데이터를 이용하였고 차종별 단독 주행 시험을 실시하여 차량 및 노면별 음향파워레벨 산정식이 마련된 데이터를 이용하였다. 아울러, 상기 산정식의 정확성을 검증하기 위하여 고속도로 12개 지점에 대한 총 38회의 소음 계측한 데이터를 이용하여 해당 지점에 대한 소음 예측 모델을 구성하여 측정값과 예측값을 비교 평가하였다. 최종적으로 3차원 GUI 기능을 지원하는 도로교통 소음 예측 프로그램 KRON(Korea Road Noise)을 개발하였다. 이와 더불어 각 포장형태별 및 차종별에 따른 소음특성을 분석하였다.

최근 들어 타이어/노면 소음을 저감하기 위한 다양한 포장공법들에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 저소음 포장공법들을 개발하고자 하는 이유는 도로소음이 고속주행일 경우 도로노면과 타이어에서 발생하는 소음이 지배적이기 때문이다. 대부분의 저소음 포장공법의 핵심연구는 타이어/노면 소음이 노면의 미세조직 및 거시조직의 특성에 영향을 받는다는 점을 고려하여 표층 골재의 입도, 혹은 인위적인 노면조직에 대한 소음을 작게 발생하게 하는 것이다. 이러한 연구에서 어려운 점은 특정한 노면조직 혹은 포장공법에서의 타이어/노면 소음을 평가하기 위해 도로를 건설하고 차량을 주행시켜야 하기 때문에 비용과 시간의 제약을 받는다는 점이다. 따라서 이러한 난점을 극복하고, 다양한 노면조직에서의 소음을 저비용, 단시간에 평가하기 위하여 본 연구에서는 타이어/노면 소음재현장비를 개발하였고, 무타이닝 및 횡방향타이닝 포장에 대하여 타이어/노면 소음을 재현 및 측정을 통하여 개발한 장비의 신뢰성을 검증하였다.

본 연구에서는 도로 소음 측정시 다양한 형태로 존재하는 환경소음의 영향을 최소화하고 시간과 장소의 구애 없이 공용 중인 도로 상에서도 측정 및 평가를 가능토록 하기 위해 타이어/포장 소음 측정용 Trailer 장비를 제작 개발하였다. 기존 문헌조사를 바탕으로 도로소음의 특성을 파악하고 국외의 다양한 CPX Trailer 관련 연구사례를 살펴보았으며, 장비의 설계 및 제작 원리를 정립하였다. 이를 바탕으로 HEART CPX Trailer 관련 연구사례를 살펴보았으며, 반무향실 제작에 관한 적합성, 장비의 측정 정밀도 및 현장 적용성 등의 검증을 위해 다양한 시험을 수행하였다. HEART CPX Trailer 장비의 반무향실 제작에 대한 적합성 시험에서는 각 주파수 대역별에 따른 적합성 및 신뢰도를 확인할 수 있었으며, 도로 소음특성 평가용 장비로서 적합하다고 판단된다. 반복측정 시험에서는 각 속도별 및 마이크론폰의 위치별로 우수한 측정 정밀도를 확인할 수 있었다. 공용 중인 상태에서 수행한 도로소음 측정 결과는 2003년 중앙대학교에서 교통 개방 전에 동일구간에 대해 수행하였던 CPB 측정 결과와 유사한 경향을 보였다. 이는 견인차량의 기계소음을 비롯한 공용 중인 도로 주변의 환경소음으로부터 영향을 거의 받지 않기 때문이라 판단되며, 본 장비를 활용한다면 공용 중에도 객관적인 소음 측정이 가능함을 확인할 수 있었다.