구조물 소음진동
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구조물 소음진동의 정의
건축물, 교량, 플랜트 등 다양한 구조물 자체 또는 구조물 내외부의 밸생원(기계/설비/도로/철도 등)에서 발생하여 구조물이나 인체, 주변 환경에 영향을 미치는 소음과 진동 현상
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주요 발생원외부: 교통(도로, 철도, 항공), 공사, 바람, 지진 등
내부: 기계설비(펌프, 공조기, 엘리베이터),
사람의 활동(보행, 뜀), 충격 등
Applied Research, Volume: 2, Issue: 1, First published: 02 August 2022, DOI: (10.1002/appl.202200021)
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예 측
구조물 소음진동 예측의 목적은 설계 단계에서 발생 가능한 소음진동 문제를 미리 파악하고 대책을 수립하여 시공 후 문제를 예방하는데 있다.
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이론적/경험적 예측간단한 모델이나 과거 데이터를 기반으로 개략적인 예측 수행
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수치해석 (Numerical Analysis)
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유한요소법 (FEM - Finite Element Method)
구조물의 복잡한 형상과 재료 특성을 고려하여 진동 특성(고유진동수, 모드 형상) 및 응답을 정밀하게 예측
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경계요소법 (BEM - Boundary Element Method)
주로 음향 방사 문제에 적용하여
구조물 표면 진동으로 인한 소음 예측 -
통계적 에너지 분석법 (SEA - Statistical Energy Analysis)
고주파수 대역의 복잡한 구조물이나 시스템의 평균적인 에너지 전달 및 소음/진동 수준 예측
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축소 모델 실험실제 구조물을 축소하여 실험을 통해 소음진동 특성을 예측
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측정 및 평가
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측 정
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소음 측정
소음계 (Sound Level Meter), 주파수 분석기 등을 사용하여 소음도(dB), 주파수 특성 등을 측정
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진동 측정
가속도계 (Accelerometer), 변위계, 속도계 등을 사용하여 진동 가속도, 속도, 변위, 주파수 등을 측정
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측정 위치 및 시간
대상 구조물의 특성, 소음/진동원의 위치, 관련 기준 등을 고려하여 대표적인 위치와 시간대에 측정
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A. 지하철진동 측정
B. 차량진동 측정
C. 구조체진동 측정
D. 서버랙 진동 측정
E. 실내 구조소음측정
F. 클린룸 미진동 측정
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평 가측정된 데이터를 관련 법규, 기준, 목표치 등과 비교하여 소음진동 문제의 심각성 판단
주파수 분석, 모드 해석 등을 통해 소음진동의 주요 원인과
전달 경로 파악
인체 영향 평가 (거주성, 작업 환경),
구조물 안전성 평가 등을 수행 -
주요 국내 기준소음·진동관리법: 생활소음, 공장소음, 교통소음, 공사장 소음 등 전반적인 소음진동 규제
주택건설기준 등에 관한 규정: 공동주택의 층간소음, 실내소음, 경계벽 차음 성능 기준 등
건축물의 설비기준 등에 관한 규칙: 건축 설비로 인한
소음 방지 기준
각 지자체 조례: 지역 특성에 맞는 추가적인 소음진동 기준 설정 -
국제 기준ISO (International Organization for Standardization) 등에서 제시하는 다양한 소음진동 측정 및 평가 기준.
DIN 4150 Erschütterungen im Bauwesen (Vibrations in Buildings) 건축물에서의 진동 허용 한계
DIN 4150-3 건축물 유형별 허용 진동속도
ISO 10137:2007 Bases for design of structures –
serviceability of buildings and walkways against vibrations
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소음진동기술사의 수행 업무
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예측 및 분석설계 단계에서 소음진동 예측 및 문제점 분석
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측정 및 평가현장 측정 및 데이터 분석을 통한 정확한 진단 및 평가
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대책 수립 및 설계소음진동 저감을 위한 제진/방진/차음/흡음 설계 및 대책 제안
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감리 및 컨설팅시공 단계에서의 소음진동 관리 및 감리, 관련 기술 자문
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영향 평가소음진동으로 인한 환경 영향 및 인체 영향 평가