PURPOSES : This study evaluates the noise reduction effects of various road paving methods and focuses on low-noise pavements as a cost-effective alternative to sound barriers and tunnels. In addition, this study assesses how noise levels vary with vehicle speed across different paving methods. METHODS : An analysis of variance (ANOVA) was conducted to evaluate the noise performance of different paving methods, and this followed by a post-hoc analysis to examine the differences among the paving methods. Another ANOVA was conducted to evaluate the impact of speed on noise performance. This ANOVA was followed by a post hoc analysis to assess differences by speed. Finally, a covariance analysis was conducted, using speed as a covariate, to evaluate the noise reduction effects of the various paving methods. RESULTS : The results of the analyses showed that noise levels follow the order of General ≈ Non-draining > Single-layer ≈ Doublelayer, thus grouping the paving methods into two categories with significant differences in noise performance. In addition, the noise levels increased with speed, except at 70 and 80 km/h. The covariance analysis resulted in a regression coefficient of 0.267 for speed across all paving methods. A post-hoc analysis grouped the paving methods into three distinct categories: General, Non-draining ≈ Single-layer ≈ Double-layer, with notable noise differences between them. CONCLUSIONS : The analysis of noise performance showed that both the paving method and speed significantly affected the noise levels. The covariance analysis, using speed as a covariate, revealed a consistent regression coefficient of 0.267 across all the paving methods. After controlling for speed, noise differences were observed. The General method showed higher noise levels than did the Non-draining, Doublelayer, and Single-layer methods.
한국 고속도로 포장은 1970년 경부고속도로 건설을 시작으로 많은 발전을 이루었으며, 최근 도로이용자에게 쾌적한 도로를 제공할 수 있는 배수성 아스팔트 포장에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 한국 고속도로 배수성 아스팔트 구간에 대한 시공목적별, 신설과 유지보수 등을 구분하여 배수성 아스팔트 포장 적용현황을 분석하였다. 또한, 적용된 배수성 아스팔트 포장의 교통량을 조사 분석하였으며, 효율적인 교통량 그룹 선정 방법을 제시하였다. 고속도로에 적용된 배수성 아스팔트 포장의 전주기 평가를 위해 평가항 목을 제시하였다. 내구성평가 항목으로는 포장상태평가지수와 표면조도를 선정하였다. 기능성 평가 항목으로는 내부 공극 막힘여부를 확인할 수 있는 현장투수, 미끄럼저항지수, 포장노면과 타이어에서 발생하는 도로소음원 평가를 위한 도로소음을 선정하였다. 그리고 조사 항목들에 대한 배수성 아스팔트 포장의 전주기 평가를 통해 각각 조사 항목에 대한 정량적 분석평가를 수행하여 도로소음도 예 측식을 제안하였다.
최근 우리나라에는 도로 주변에 고층의 대규모 공동주택이 건설되는 사례가 증가하고 있고 저소음포장은 중요한 도로소음 대책 수단 중의 하나이다. 특히, 도로변의 공동주택이 고층이고 도로에 가까울수록 방음벽의 높이가 높아지거나 방음벽으로도 소음기준을 만족 시키지 못할 경우에는 터널형 방음벽이 설치되기도 한다. 이러한 경우 저소음포장은 좋은 해결책이 될 수 있지만 소음저감성능이 일정 하지 못하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 저소음포장의 감음성능 평가를 위한 다양한 방법을 검토하고 이에 대해 고찰하였다., 한번 설치되면 소음저감성능이 거의 변하지 않는 방음벽에 비해 저소음포장은 사용 환경과 시간이 경과함에 따라 성능이 변화(경시변화)하는 단점을 가지고 있어 어느 정도의 저감량을 설정하여 소음대책에 적용하느냐가 중요한 문제로 대두되고 있다. 하지만, 동일한 재료와 공법으로 포설을 한다 하더라도 시공된 현장의 교통량과 주행속도, 대형차 비율 등 사용환경에 따라 소음저감성능의 경시변화가 달라질 것이라는 추측이 가능해 진다. 본 연구에서는, 도로교통소음 대책을 위해 저소음포장을 적용할 경우 포장 종류에 따라 적용할 소음저감 효과를 어떤 방법으로 평가하는 것이 타당할 것인지에 대해 검토하고자 하였다. 저소음포장 및 이와 인접한 일반포장이 시공된 고속도로 현장에서 CPX(Close-proximity) noise 측정 및 갓길 Pass-by noise 측정에 의해 일반포장과 저소음포장에서 발생하는 소음을 동시에 측정하고 그 차이를 비교하여 저소음포장의 소음저감효과를 평가하였다.
고속도로에 적용되고 있는 소음저감대책 현황을 고찰하기 위해서 고속도로 건설 전 수행해야 하는 환경영향평가서와 고속도로 완공 후 소음기준 초과 소음에 대한 소음영향분석보고서를 검토하였다. 환경영향평가서는 시기별로 수립되는 방음대책이 변화하였다. 2013 년 전까지는 방음벽(흡음형, 반사형) 위주의 방음대책이 수립되었다. 그러나 2015년 이후 방음벽 이외의 배수성저소음포장과 소음감쇠 기를 저감방안으로 제시하였다. 그러나 보고서마다 소음저감효과가 서술되어 있거난 서술되어 있지 않았다. 환경영향평가 이후 신규소 음저감대책이 수록된 소음영향분석보고서에서 최근 5년간 보고서 일부를 중심으로 검토하였다. 소음대책 수립을 위해서 20년 후 장래 교통량을 이용하여 방음벽 신설, 방음터널, 소음감쇠기, 배수성저소음포장 등의 소음저감대책을 수립하였으며 방음벽과 배수성저소음 포장을 조합한 대책안이 많이 제시되었다.
도로 위로 차량이 통과할 때 발생하는 타이어-노면 소음을 평가하기 위한 ISO 국제표준이 제정되어 있다. 갓길에서 통과소음을 측정 하고 차량속도와 소음 정보를 이용하여 통계 분석 방법으로 기준속도에서의 소음을 추정하는 SPB (Statistical Pass-by) 방법과 시험 타 이어를 이용하여 노면과 타이어 사이의 발생소음을 근접하여 측정하는 CPX (Close Proximity) 방법이 있다. 두 표준에서 제시하고 있 는 동일한 기준속도와 온도 조건에 대해서 국내 환경에 맞게 합리적으로 적용할 수 있는 방안을 검토하였다. 50 km/h, 80 km/h, 110 km/h 이외의 기준속도로 측정하는 것에 대한 적합성을 확인하기 위해, 80 km/h, 100 km/h, 120 km/h로 동일 현장에서 측정한 결과를 분석하여 속도와 소음과의 상관성을 분석하였다. 이를 통해 표준에서 제시한 속도 이외의 속도도 기준속도로 활용하여 측정이 가능한 것을 확인하였다. 또한, 표준에서 제시하고 있는 5℃ ~ 30℃ 온도 범위를 검토하여 국내 환경조건에 따른 측정 불가능한 일수를 최소 화 하고자 하였다. 고온에서 아스팔트 블리딩으로 인한 스틱 스냅 소음의 발생을 우려하여 측정 가능 온도 상한치를 두었으나, 국내 고속도로에 사용하고 있는 아스팔트 공용성 등급 등을 고려하였을 때, 보다 높은 온도에서의 측정도 가능할 것으로 판단된다. 다만, 실제 측정 데이터가 부족하여, 충분한 데이터 수집 및 분석을 통하여 온도 관련 제한 조건을 완화하여 측정할 수 있을 것으로 사료된 다.
In this study, an experimental analysis of noise reduction in road traffic by applying the Micro Grooving technique to concrete highway pavements is explored. Initiated in 1984 to address the aging and damage issues observed in South Korea's concrete highways, Micro Grooving is known for creating fine grooves on the cement pavement surface to increase friction, prevent hydroplaning, and inhibit ice formation, while reducing vehicle friction noise by 3∼5dB(A). It is determined from noise measurement results that the application of the Micro Grooving method can be expected to reduce roadside noise and enhance the safety of drivers' driving experience.
The prospect of the highway traffic road construction has led to resistance from residents, partly based on noise and vibration issues. Particularly, as tracks often pass closely to residential dwellings, constructors are then required to take account of noise and vibration. So the prediction of noise and vibration for highway traffic is very important thing. The highway traffic noise and vibration make one specific issue. For the highway traffic road, this paper concerns the noise by the wheel/tire and the structure-borne noise by the road. Based on the results, this paper proposes the source model of highway traffic noise and the calculation model for highway traffic noise. Also prediction model is presented with traffic noise which are calculated by considering the power level of a source for one-third octave band, ground absorption and barrier deflection. A lot of empirical data is needed to predict the noise and vibration. And one of the best ways to control the wayside noise is to analyze the noise level.
Assessment of noise exposed population is to check the environment noise level and social influence in order to reduce the risks such as annoyance and disturbance that are generated by environmental noise. Also, this method suggests the preferential noise abatement policy and action plan by accurately finding the area that the noise causes harmful effect to human health. Recently, a noise map, which can predict noise in comprehensive area, is used for the assessment of noise exposed population, breaking from the methods using existing measures. In particular, countermeasure for noise can be considered more effectively by using assessment methods of noise exposed population for specific noise level, area and building types which are the main input factors in noise maps. In this study, we propose noise prediction at traffic noise due to noise map.
PURPOSES : The purpose of this study is to estimate the reduction in traffic noise in a double-layered specific porous pavement at roadsides based on variations in traffic volume and driving speed.
METHODS : A statistical pass-by (SPB) method was employed in this study to measure noise. Variations in the following parameters were measured: running speed, heavy traffic percentage, and traffic volume.
RESULTS : Quantitative analysis revealed that the double-layered porous pavement reduced noise levels by 9.16 dB(A) at a 95% confidence level at the sides of roads.
CONCLUSIONS : As a countermeasure of traffic noise, porous pavement has been recommended. This research quantitatively proved that double-layered porous pavement can reduce traffic noise by more than 9.0 dB(A) at roadsides
The object of this paper is to estimation of noise reduction effect of road noise by operating condition due to tire noise regulation. A prepare the countermeasure of the noise reduction according to collect tire/road noise data under various influencing factors by using the tire test method. To accomplish the object : A automotive is used as a test platform to test tire/road noise by changing different types of tires and using the On-Board Sound Intensity test system. The influence of inflation pressure, road, load, speed and pattern type on tire/road noise is compared and analyzed. At the same time, the mechanism of tire/road noise is analyzed, which provides an experimental basis for tire noise reduction.
PURPOSES: This paper presents the noise reduction effect of asphalt concrete pavement using steel slag aggregate.
METHODS: Steel slag aggregates induce various mechanical effects because of their high stiffness and specific gravity. It is also known that the noise reduction effect is due to its high specific gravity and porous nature. In this study, the noise reduction in a steel slag asphalt concrete pavement section was measured and analyzed.
RESULTS : On average, an asphalt concrete pavement with steel slag reduces road traffic noise by about 2 dB(A). In addition, the analysis of sound pressure levels by frequency showed lower sound pressure levels in steel slag asphalt concrete pavement than general HMA in all frequency ranges (from low to high frequencies). An analysis of the benefits with regard to noise, by assuming a road-traffic noise reduction of 2 dB(A) with asphalt concrete pavement using steel slag, shows that the noise abatement cost approach can save 1.6 million won a year over soundproof wall costs. In addition, the noise damage cost approach results in cost savings (with regard to noise) of between 19 and 60 million won per year depending on the population density.
CONCLUSIONS: The use of steel slag aggregate as an asphalt concrete mixture material not only improves the mechanical performance but also has a noise reduction effect. It is expected that the steel slag asphalt concrete pavement can reduce the environmental burden by utilizing resources and provide a safer and more comfortable pavement condition to the road users.
PURPOSES: The purpose of this study is to evaluate the effect of the quiet pavement on reducing a barrier height by using a prediction tool called SoundPLAN.
METHODS: Firstly, the prediction was carried out to evaluate the difference in the maximum noise level at a building facade between the normal and the quiet pavements without a barrier. After calculating the noise reduction effect by the quiet pavement, a comparable barrier height to obtain the same noise reduction effect with it was predicted according to designable factors including road-building distance(10 m, 20 m, 40 m) and road-barrier distance(5 m, 10 m, 20 m, 30 m).
RESULTS: The result showed that within the considered designable factors, the maximum barrier height was 37 m, 52 m, and 55 m to have the same noise reduction effect by the quiet pavement reducing 1 dBA, 3 dBA , and 5 dBA, respectively. It was evaluated that the barrier height increased with the increase of the road-building and road-barrier distances. To simulate the real situation in urban areas and to evaluate the combined effect of the normal/quiet pavement and barrier, the barrier height was fixed as 6 m. It was predicted that the noise level would reduce to as low as 0.2 dBA by the combination of normal pavement and barrier. On the other hand, the combination of the quiet pavement and barrier reduced 1.2 dBA, 3.2 dBA, and 5.2 dBA, respectively, for quiet pavement reducing 1 dBA, 3 dBA, and 5 dBA.
CONCLUSIONS: A guideline needs to be suggested to select appropriate noise abatement schemes by considering factors such as the roadbuilding and road-barrier distances.
도로교통 소음을 저감시키고자 하는 방안으로 가장 보편적인 방안으로 방음벽이 사용되어오고 있다. 하지만, 건물의 높이가 증가하여 방음벽의 높이도 높아지며, 이를 통한 주변경관을 저하가 되고 있다. 또 한, 방음벽의 높은 설치 및 유지비용도 방음벽의 한계로 작용하고 있다. 본 연구는 이러한 방음시설의 한 계를 극복하고자 능동형 소음 저감 기술(Active Noise Cancellation, 이하 ANC)이 대안으로 제시하였고, ANC 알고리즘 개발 및 현장 적용 분석을 진행하였다. ANC기술은 주로 음향장비, 차량내부 등 주로 내부 공간의 소음을 저감시키는데 사용된 기술이며, 도로 분야에 대한 적용은 기초적인 단계에 있다. 본 연구 에서는 가장 범용적인 ANC 알고리즘은 Fx LMS 알고리즘을 본 연구에서 개발한 ANC 제어기에 적용하여 현장 적용 분석을 수행하였다. 현장 적용은 경기도 광주 여주 IC 부근의 국도 구간과 중부내륙고속도로에 위치한 한국도로공사 시험도로에서 진행하였다.
현장 적용 결과 일반 국도에서는 일부 주파수 대역에서의 근소한 소음 저감 효과를 보였고, 고속도로의 경우 부분 주파수 대역에서 최대 3dB의 소음 저감을 보였다.
본 연구는 가장 범용적인 ANC 알고리즘은 Fx LMS 알고리즘을 통해 현장 적용 가능성을 입증 하였고, 향후, 다양한 ANC 알고리즘을 적용하여 현장적용에 적합한 알고리즘을 도출할 예정이다.
도로에 인접한 아파트 주동을 대상으로 일반 도로포장 대비 저소음 도로포장의 소음저감효과를 예측한 후, 일반 도로포장 시 이에 상응하는 소음레벨 저감을 위한 방음벽 높이를 예측하여 저소음 도로포장의 경제성 분석을 위한 기초연구를 수행하였다. 5dBA의 소음저감효과를 나타내는 저소음 도로포장 설치조 건에 대한 예측결과 최대 54m의 방음벽 높이를 저감시킬 수 있는 것으로 예측되어 도시미관 및 경제성 측면에서 효과적인 것으로 분석되었다.
PURPOSES: The purpose of this thesis is to evaluate the effectiveness of an active noise cancellation (ANC) system in reducing the traffic noise level against frequencies from the predictive model developed by previous research. The predictive model is based on ISO 9613-2 standards using the Noble close proximity (NCPX) method and the pass-by method. This means that the use of these standards is a powerful tool for analyzing the traffic noise level because of the strengths of these methods. Traffic noise analysis was performed based on digital signal processing (DSP) for detecting traffic noise with the pass-by method at the test site.
METHODS : There are several analysis methods, which are generally divided into three different types, available to evaluate traffic noise predictive models. The first method uses the classification standard of 12 vehicle types. The second method is based on a standard of four vehicle types. The third method is founded on 5 types of vehicles, which are different from the types used by the second method. This means that the second method not only consolidates 12 vehicle types into only four types, but also that the results of the noise analysis of the total traffic volume are reflected in a comparison analysis of the three types of methods. The constant percent bandwidth (CPB) analysis was used to identify the properties of different frequencies in the frequency analysis. A-weighting was applied to the DSP and to the transformation process from analog to digital signal. The root mean squared error (RMSE) was applied to compare and evaluate the predictive model results of the three analysis methods.
RESULTS: The result derived from the third method, based on the classification standard of 5 vehicle types, shows the smallest values of RMSE and max and min error. However, it does not have the reduction properties of a predictive model. To evaluate the predictive model of an ANC system, a reduction analysis of the total sound pressure level (TSPL), dB(A), was conducted. As a result, the analysis based on the third method has the smallest value of RMSE and max error. The effect of traffic noise reduction was the greatest value of the types of analysis in this research.
CONCLUSIONS : From the results of the error analysis, the application method for categorizing vehicle types related to the 12-vehicle classification based on previous research is appropriate to the ANC system. However, the performance of a predictive model on an ANC system is up to a value of traffic noise reduction. By the same token, the most appropriate method that influences the maximum reduction effect is found in the third method of traffic analysis. This method has a value of traffic noise reduction of 31.28 dB(A). In conclusion, research for detecting the friction noise between a tire and the road surface for the 12 vehicle types needs to be conducted to authentically demonstrate an ANC system in the Republic of Korea.
소음관련문제는 도심지 인구 집중화 현상 및 개인소유 차량 증가 현상 등으로 인하여 해가 거듭할수록 대두되고 있는 실정이다. 실제 국민권익위원회는 2012년~2014년 각 해마다 6월~8월 기간 동안 소음민 원접수 건수가 약1만 4천 건을 초과했음을 발표한 바가 있다. 또한 세종시는 시·도별 인구 10만 명당 민 원 발생건수가 가장 높게 집계되었고, 생활, 공사장, 교통으로 인한 소음문제가 압도적으로 많은 비중을 차지하였다. 이러한 소음문제피해를 최소화하기 위해 현재 국내 각 기초자치단체에서 구조물을 설치하거 나 저소음포장을 실시하는 등의 노력을 기울이고 있다. 이 외에도 같은 특성의 음향을 각기 다른 두 음원 에서 발생시켜 중첩시키는 원리를 적용한 ANC 시스템에 대한 연구를 진행하고 있다. 하지만 도로교통소 음은 시간과 장소 등 다양한 변위에 영향을 받고 다른 소음원에 비해 주기가 짧아 이 기법을 적용하는 데 어려움이 있다. 그러므로 정확한 수음점에서의 음향특성과 소음원에서부터 전달 특성을 파악하기 위해서 기존연구를 토대로 도로교통소음 예측모델을 ANC 시스템에 적용할 경우 음향 감쇠효과를 어느 정도 발 휘할 수 있는지를 평가하였다.
ANC시스템의 적용을 위해 수음점에서 소음도 측정이 가능한 pass-by계측방법과 차량검지기를 활용하 여 도로에서 발생하는 소음도를 측정하였다. 되는 예측소음과 측정소음도를 대조하는 과정에서 정확성을 판단하기 위해 LimA Predictor를 활용하였고 국제규격 ISO-9613-2의 음향 방사효과를 적용하였다.
그림 1은 음향의 저감 효과를 적용한 뒤, 수음점에 서 인간이 감지할 수 있는 음향을 파악하기 위해 해당 주파수 별로 A-가중치를 적용한 총 음압레벨을 도출 하였다. 이는 주파수 별 음향을 감쇠하는 과정으로 측 정된 주파수 별 음압에서 예측한 주파수 별 음압을 파 워차로 상쇄시킨다. 이 결과를 통해 감쇠효과를 파악 할 수 있다. 이를 통해 ANC 시스템을 활용하여 서로 다른 음원에서 음파를 중첩시킬 수 있는 경우 음향의 감쇠효과는 최소 11dB(A)에서 최대 22dB(A)까지임을 확인할 수 있었다. 그러나 여러 요인이 영향을 미치는 도로교통소음의 특징상 실제 증명한 감쇠효과보다 적을 것으로 판단하였다.