사운드 A 칼라을 이용한 지하철 내 덕트형 음원에 관한 연구

Abstract

시민의 안전을 보장하기 위해 전철역 실내에 전철 선로와 사람이 기다리는 승강장 사이에 스크린 도어를 설치하는 지하철역이 늘어나고 있다. 본 논문은 스크린 도어가 설치된 구간을 운행하는 전철 내의 음향 특성을 고려하였다. 스크린 도어가 설치된 지하철 내 소음은 1차원적 음향 특징을 보이고 있으며 덕트형 전달 특성으로 자유 공간의 소리 전달 특성과 비교된다. 스크린 도어는 지하철 터널 내에 안전 문제에 대한 대책으로 설치되었다. 스크린 도어는 지하철 터널내를 통과할 때 덕트를 형성하여 승객이 타고 있는 지하철 실내 소음의 음압을 증폭하는 역할을 하고 있다. 지하철 내의 음압에 대한 측정 방식은 사운드 A 칼라를 적용하였고 주파수 대역별 파수를 도입하여 가시광선의 범위에서 적색 부근은 파수가 낮게 할당하고, 보라색 부근은 많은 파수의 개수를 할당하여 청력이 소리를 인지하는 로그 스케일을 적용하였다. 지하철 내 기본 공명 주파수가 150Hz 이고 이 값은 전철이 지하철 내에 진입하지 않았을 때의 기본 값이다. 이 값은 여러 가지 상태의 변화가 있어도 일정하게 유지 되었으며 전철이 터널 내를 최고속도로 운행할 때 가장 높게 증폭되어 다른 주파수 범위의 에너지 비율보다 훨씬 높게 나타났다. 이 공명 주파수는 전철 내에서 덕트성으로 변조되기 때문에 사람의 청력에 인지가 가능한 형태가 된다. 이로 인해 장시간 운행하는 승무원이나 승객들 모두에게 악영향을 미칠 수 있는 원인으로 밝혀졌다.