대형 실내체육관의 음향특성 평가 및 - wku.ac.krsound.wku.ac.kr/paper/data/a72.pdf · 2014. 8. 19. · Accordingly, targeting large gymnasiums, after grasping acoustic

J. Korean Soc. Living Environ. Sys.Vol. 20, No. 5, pp 597~606(2013)

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한 국 생 활 환 경 학 회 지제 20 권 제 5 호 2013년

대형 실내체육관의 음향특성 평가 및

개선에 관한 연구

이종배·김재수

원광대학교 건축공학과

A Study on the Evaluation and Improvement of Acoustic Characteristics

in Large Gymnasium

Lee Jong-Bae and Kim Jae-Soo

Department of Architectural Engineering, Wonkwang University, Ik-san, Korea

Abstract : Due to changes of perceptions of recent leisure activities, there is a need for large spaces that accommodate

various sports, high-quality performances, and events. Accordingly, each local government unit is continually building

a large gymnasium for multiple uses that can satisfy a voice and a music system. However, in an effort to secure

such large spaces, octagonal & circular plans and high ceilings are needed, which are easily exposed to acoustic defects.

On top of that, the indiscriminate use of finishing materials without consideration of acoustic performance from the

design stage aggravates such defects. Accordingly, targeting large gymnasiums, after grasping acoustic defects by doing

an actual survey and an analysis of physical acoustical characteristics; this study made a comparative analysis of physical

acoustical performance consequences on changes in finishing materials & seating conditions, using acoustic simulation.

It is thought that such a result will very useful data at times of building large gymnasiums similar to the research

result in the future.

Key words:Simulation, Impulse Response, Large Gymnasium

1. 서 론

현대사회의 발달로 인해 국민들의 의식수준과 삶의

질이 향상되었다. 이로 인해 다양한 여가활동 및 행사

등에 많은 관심이 집중되고 있어 대형 실내공간을 필

요로 하고 있다. 따라서 각 지자체 및 단체에서는 대형

실내체육관을 지속적으로 건립하고 있으나 이러한 대

형 실내체육관은 다목적 공간으로써 음성과 음악의 음

향성능을 동시에 요구하고 있다. 그러나 현재 건립된

대형 실내체육관의 경우 무분별한 마감재 이용뿐 만

아니라 넓은 공간을 확보하기 위해 넓은 폭과 길이 및

높은 천장고를 가지고 있다. 또한 평면의 형태가 팔각

형 및 원형으로 되어 있어 음의 초점(Sound Focus) 및

반향(Echo)등에 쉽게 노출되어 심각한 울림등으로 인

해 강연 및 연주행사 등에 적절한 음향성능을 확보하

지 못하고 있다. 따라서 이러한 문제를 개선하기 위해

본 연구에서는 4,000석 이상 규모의 대형 실내체육관

을 대상으로 물리적 음향특성을 실측을 통해 파악한

후, 음향시뮬레이션을 이용하여 최적화된 음향성능을

갖는 대형 실내체육관으로 개선하고자 한다. 이러한

연구결과는 향후 이와 유사한 대형실내체육관의 건립

및 리모델링시 음향성능을 개선하기 위한 유용한 자료

를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

2. 대형 실내체육관의 개요

대형 실내체육관의 음향특성은 규모, 평면형태, 용

적, 실내표면과 마감재료 등에 크게 영향을 받는다. 대

교신저자: 김재수(우 570-749)전북 익산시 신용동 원광대학

교 공과대학 5224호

전화번호 : +82-63-850-6712

E-mail：[email protected]

598 이종배·김재수

한국생활환경학회지

형 실내체육관의 외부 모습은 Figure 1, 제원 및 마감

재료는 Table 1, Table 2와 같다.

3. 대형 실내체육관의 개선 전

음향성능 실측평가

3.1. 음향성능 측정 방법

대형 실내체육관의 평면이 대칭에 가까운 형태이므

로 실의 중심을 기준으로 그리드(Grid)를 설정해 일정

한 간격으로 수음점을 선정하였다. 음원의 위치는 경

기장의 중심에 가까운 곳에 고정한 상태에서 측정을

실시하였으며, 각 대형 실내체육관의 평면형태와 수음

점의 위치는 Figure 2와 같다.

측정은 ISO 3382에 준하여 실시하였으며, 음원은

ISO에서 제안하는 무재향성 스피커(DO12 : Omni-

Derectional Speaker)를 사용하였고, 높이는 1.5 m, 마

이크로폰 높이는 1.2 m로 하였다. 측정용 음원은 MLS

(Maximum-Length Sequence) 음원을 사용하여 배경소

음에 대한 영향을 어느 정도 배제할 수 있었다. 측정기

기는 01 dB사의 Symponie 중에서 dBBATI를 사용하

였다. 측정기기 구성 및 배열은 Figure 3과 같고 실제

측정사진은 Figure 4와 같다.

3.2. 임펄스 응답(Impulse Response)

대상 대형 실내체육관에서 측정된 임펄스 응답은 소

리가 변화하는 임펄스의 합(sum)으로 공간이 갖는 음

향적 특성을 나타낼 수 있는 모든 정보를 가지고 있으

며 이 측정 결과로부터 시간파라미터인 RT, EDT, C80,

D50, RASTI와 같은 건축음향의 물리적 평가지수를 산

출할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 시간파라

Table 1. Dimensions of Gymnasium

DivisionDimension

W Gym. I Gym.

Floor area 12,592m2 13,676m2

Volume 59,000 m3 83,480 m3

length 72m 85m

width 72m 85m

Ceiling height 23m 23m

Seating number 5,150 5,150

C Gym. D Gym.

Floor area 16,562m2 10,574m2

Volume 496,893m3 81,279m3

length 120m 41m

width 120m 41m

Ceiling height 50m 28.6m

Seating number 25,000 4,475

Figure 1. The whole view of outside.

Figure 2. Location of each receiving points.

Figure 3. Composition and arrangement of measuring

instruments.

대형 실내체육관의 음향특성 평가 및 개선에 관한 연구 599

제 20 권 제 5 호 2013년

미터를 중심으로 음향특성을 분석하고자 하였다. 각

체육관별 대표적 임펄스 응답은 Figure 5와 같다.

3.3. 음향특성 분석

3.3.1 음압레벨(SPL, Sound Pressure Level)

음의 세기를 나타내는 음압레벨은 실의 형태와 내부

공간의 구성에 따라 음압레벨의 분포상태는 매우 중요

한 의미를 갖는다. 실의 균등한 음압분포는 소리의 직

접음과 초기반사음 에너지의 양에 따라 결정된다.

Figure 6은 각 체육관별 청감보정음압레벨(dB(A))과

500 Hz에서 수음점별 음압레벨을 체육관별로 비교 분

Table 2. Interior Finishing Materials before Improvement

Location Finishing materialsFrequency(Hz)

125 250 500 1k 2k 4k

W Gym.

CeilingSandwich galvanized sheet iron 0.10 0.10 0.10 0.10 0.20 0.20

Skylight (F.R.P SUN LIGHT) 0.14 0.11 0.10 0.06 0.05 0.05

Stadium floorVanishing of 6 times on maple flooring of the

thickness of 27mm0.20 0.15 0.10 0.09 0.09 0.09

Stands Seats 0.15 0.19 0.22 0.39 0.38 0.30

Wall

Adhere rubber ribs to the entire wairscots 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07

Water paint on mortar 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03

Glass + Curtain 0.09 0.08 0.21 0.26 0.27 0.37

I Gym.


Bast fiber fabric 0.03 0.04 0.11 0.17 0.24 0.35


thickness of 27mm0.20 0.15 0.10 0.09 0.09 0.09

StandsSeats (Plastic) 0.02 0.04 0.06 0.06 0.06 0.06

Seats(Wool finishing) 0.14 0.25 0.30 0.30 0.30 0.30

stands floorCarpet finishing on concrete (VIP seats) 0.02 0.06 0.04 0.37 0.60 0.65

Concrete epoxy painting (General admission seats) 0.02 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02

Wall

Adhere rubber ribs to the entire lwairscots 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07


Glass + Curtain 0.09 0.08 0.21 0.26 0.27 0.37

C Gym.

Ceiling ALUMINUM ROLL FORM 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02

Stadium floor Concrete 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04

Stands passage THK7 Carpet tile 0.02 0.06 0.04 0.37 0.60 0.65

Stands Seats (Wool finishing) 0.18 0.33 0.41 0.45 0.45 0.41

Wall THK15 Multiple perforating absorbing panel 0.74 0.93 0.93 0.79 0.68 0.65

D Gym.

Ceiling Sandwich galvanized sheet iron 0.01 0.01 0.01 0.015 0.02 0.02

Stands passage Maple flooring of the thickness of 27mm 0.2 0.15 0.1 0.09 0.09 0.09

Stands Seats (Plastic) 0.02 0.04 0.06 0.06 0.06 0.06

Wall Paint on concrete 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Figure 4. Measurement of sound performance.

Figure 5. Impulse response.



석한 결과이다.

Figure 6의 각 체육관별 청감보정음압레벨은 W체육

관의 경우 평균 84 dB(A), 표준편차 0.88 dB(A), I체육

관은 평균 59 dB(A), 표준편차 3.18 dB(A), C체육

관은 평균 79 dB(A), 표준편차 2.85 dB(A) D체육관은

86 dB(A), 표준편차 1.48 dB(A)로 나타났으며, 500 Hz

를 기준으로 음암레벨의 경우 W체육관은 75 dB, 표준

편차 1.11 dB, I체육관은 평균 48 dB, 표준편차 2.77 dB,

C체육관은 평균 68 dB, 표준편차 2.51 dB, D체육관은

평균 75 dB, 표준편차 1.77 dB로 나타났다. 또한 I체육

관의 SPL(dB(A))과 SPL(dB)의 경우 최대 26.9 dB의

차이가 발생하고 있어 다른 체육관의 비해 음압레벨이

낮아 각 수음점별 충분한 음압레벨이 확보가 되지 않

고 있다. 이러한 이유는 I체육관의 경우 잔향시간이 가

장 짭고 실내 흡음력이 크기 때문에 마감재료에 부딪

힌 음에너지가 상당부분 흡수되어 잔향음에너지가 작

아지기 때문에 음압레벨이 가장 낮고 수음점별 편차도

크게 나타나는 것으로 사료된다.

3.3.2 잔향시간(RT, Reverberation Time)

잔향시간은 울림의 양에 대한 가장 중요한 평가지수

이며 정상상태의 음이 60 dB 감쇠하는 데까지 소요되

는 시간으로 정의된다.

Figure 7은 대형 실내체육관의 잔향시간 실측치를

좌석별로 비교 분석한 결과이다.

500 Hz의 잔향시간 분포형태를 살펴보면 W체육관

의 경우 평균 7.78초, 표준편차 0.3초, I체육관은 평균

1.86초, 표준편차 0.18초, C체육관은 평균 3.39초, 표준

편차 0.17초, D체육관은 평균 2.54초, 표준편차 0.06초

로 나타났다.

Figure 8은 오페라하우스의 최적잔향시간을 연장

하여 사용하고 있는 체육관의 적정잔향시간과 본 연

구에서 측정한 대형 실내체육관의 잔향시간을 비교

한 것이다.

대상 대형 실내체육관의 용도는 다목적공간으로 선

택하였으며, W체육관(59,000 m3)은 2.02초, I체육관

(83,480 m3)은 2.15초, C체육관(496,893 m3)은 3.03초,

D체육관(81,279 m3)은 2.13초인 것으로 나타났다. 이

러한 잔향시간의 결과로 미루어볼 때, 대부분의 실내

체육관이 적정잔향시간을 벗어났으며, 이는 대형 실내

체육관이 반사성이 강한 재료로 마감되어 있으며 체적

Figure 6. Analysis of sound pressure level.

Figure 7. Analysis of reverberation time.

Figure 8. Scope of optimum reverberation time.


제 20 권 제 5 호 2013년

이 크기 때문에 잔향시간이 길게 나타나 음향적 결함

으로 인해 경기 진행시 의사소통에 대해 많은 어려움

이 있을 것으로 사료된다.

3.3.3 음성명료도(D50, Definition)

회화의 명료도에 관한 지수 중 강연을 대상으로 하

는 D50은 음의 발생이 중지한 후 50 ms이내의 반사음

이 직접음을 보강하여 명료도를 좋게하는 것으로서,

Figure 9는 음성명료도 실측치를 죄석별로 비교 분석

한 결과이다.

Figure 9를 보면 500Hz에서W체육관의 경우 평균

19.2%, 표준편차 14%, I체육관은 평균 61.3%, 표준편

차 20.5%, C체육관은 평균 61.3%, 표준편차 8.3%, D

체육관은 평균 44.6%, 표준편차 12.0%로 나타났다.

또한 대부분의 수음점의 경우 일반적으로 의사소통에

바람직한 수치인 55%~60%에 C체육관과 I체육관을

제외하고 대부분의 대형 실내체육관은 만족하지 못하

고 있다. 특히 W체육관의 경우 높은 잔향시간으로 인

해 가장 낮은 값을 보이고 있다. 또한 수음점별로 큰

편차가 발생하고 있어 일정한 음성명료도는 확보할 수

없는 것으로 나타났다. 따라서 연설 및 의사소통에 대

해 큰 어려움이 있을 것으로 분석되었다.

3.3.4 음악명료도(C80, Clarity)

Figure 10은 음악에 대한 명료도 지수(Clarity Index)

인 C80을 각 좌석별로 비교 분석한 결과이다.

Figure 10을 보면 500 Hz에서 W체육관의 경우 평균

−5.73 dB, 표준편차 3.44 dB, I체육관은 평균 4.37 dB,

표준편차 3.81 dB, C체육관은 평균 2.80 dB, 표준편차

1.47 dB, D체육관은 평균 0.36 dB, 표준편차 1.58 dB로

나타나 Jordan이 제안한 음악당의 허용범위인 ±1.6dB

에서 D체육관의 경우 만족하고 있다. 그러나 나머지

체육관은 만족하지 못하고 있어 향후 개선이 필요할

것으로 사료된다.

3.3.5 음성명료도(RASTI, Rapid Speech Transmission

Index)

실내에서 음성의 전달에 따른 이해도(Speech Intelli-

gibility)를 나타내는 주관적 척도로서 실측치에 의한

음성전달지수의 분포형태를 비교 분석한 결과는

Figure 11과 같다.

Figure 11을 보면 W체육관의 경우 평균 39.5%, 표

준편차 7.64%, I체육관은 평균 61%, 표준편차 8.14%,

C체육관은 평균 55.2%, 표준편차 3.32%, D체육관은

평균 49.8%, 표준편차 3.04%로 나타났다. 이러한 결

과를 RASTI 평가기준표인 Table 3에 비교해보면 W체

Figure 9. Analysis of D50. Figure 10. Analysis of C80.

Figure 11. Analysis of RASTI.

Table 3. Evaluation standard of RASTI

RASTI(%) Evaluation standard Grade

0~32 Bad

32~45 Poor □

45~60 Fair X, ▲

60~75 Good ●

75~100 Excellent

□ : W Gym. ● : I Gym. X : C Gym. ▲ : D Gym.



육관의 경우 “Poor (잘 알아듣지 못한다.)”로 나타났으

며, “Good (잘 들린다.)”를 만족한 I체육관을 제외한

대부분의 실내 체육관은 “Fair (노력하면 들을 수 있

다.)”에 해당하는 것을 알 수 있다. 따라서 강연 및 의

사소통 시 원음이 왜곡되어 의사소통에 많은 어려움이

있을 것으로 판단된다.

4. 음향 Simulation을 이용한 대형 실내체육관

의 음향성능 개선

4.1. 음향 Simulation의 개요

연구대상 대형 실내체육관의 음압분포 및 실내음향

파라메타의 예측분석은 음선추적법(Ray-tracing method)

과 허상법(Image model method)에 의한 3차원 컴퓨터

시뮬레이션을 이용하였으며 사용 프로그램은 Odeon

4.21이다.

음향 시뮬레이션에서 측정조건은 실제 측정조건과

동일하게 하였으며 확산방법은 Lambert Method,

Impulse Response 길이는 5,000 ms, Transition order는

3으로 설정하였고, ISO에서 제안하는 무지향성 음원

을 실제 측정조건과 동일하게 경기장의 중심에 고정한

상태로 바닥에서 1.5 m 높이에, 수음점은 Figure 12와

같이 실의 중심을 기준으로 그리드(Grid)를 설정해 일

정한 간격으로 측정점을 선정하였다. 다음 Figure 12

는 각 체육관별 음선추적도를 나타낸 것이다.

4.2. 음향설계를 위한 마감재료의 변경

현장측정 결과 개선 전의 마감재료는 음향적 요소를

고려하지 않고 무분별하게 사용되어 음향적 결함이 상

당부분 발생하고 있다. 따라서 음향시뮬레이션을 이용

하여 대형 실내체육관에 적합한 적정잔향시간 및 음향

성능을 확보하기 위해 다양한 마감재료중 경제성, 시공

성등을 고려하여 Table 4와 같은 마감재료를 선택하였

다. 또한 좌석은 현장측정시 모두 공석으로 측정하였으

나 시뮬레이션에서는 만석으로 가정하여 실시하였다.

4.3. 개선전 실측치와 예측치의 신뢰성 검토

현장실험을 통한 개선전 음향성능의 실측치와 시뮬

레이션에 의한 개선전 예측치의 신뢰성을 검토해 보기

위해 크론바하 알파(Chronbach’s α)를 이용한 신뢰성

을 검토한 결과는 다음과 같다.

Tabel 5를 보면 일반적으로 Chronbach’s α값이 보통

0.6이상 경우에 신뢰도가 높은 것으로 평가되며, 모든

평가 파라미터에서 최소 0.723 이상으로 나타나 음향

시뮬레이션을 통한 예측결과는 신뢰할 수 있을 것으로

사료된다.

4.4. 개선 후 음향 Simulation을 통한 대형 실내체

육관의 음향성능 평가

4.4.1 음압레벨(SPL, Sound Pressure Level)

시뮬레이션을 통한 개선 전·후 음압레벨 비교는

Figure 13과 같다.

FIgure 12. Analysis of sound ray tracing.

Figure 13. Comparison of sound pressure level of before

and after improvement.


제 20 권 제 5 호 2013년

Figure 13에서 500 Hz의 각 수음점별 음압레벨을 보면

마감재료의 흡음률을 높이고 좌석을 만석으로 한 W, C,

D체육관은 음압레벨이 모두 감소하였다. 그러나 마감재

료를 반사성 재질로 마감하고 좌석을 만석으로 한 I체육

관은 오히려 음압레벨이 높아짐을 알 수 있었다. 따라서

대형 실내체육관의 경우 마감재료와 좌석의 조건을 변

화시키면 음압레벨을 결정하는 요소중 잔향음에 변화를

주어 음량에 차이가 발생할 수 있음을 알 수 있다. 또한

모든 체육관에서는 전체적으로 각 수음점별로 음압레벨

이 균등하게 분포하고 있지만 마감재료 및 좌석에 의한

흡음으로 인해 음량이 낮아지므로 필요시 전기음향을

이용하여 음량을 확보해야할 것으로 사료된다.

4.4.2 잔향시간(RT, Reverberation Time)

연구대상 실내체육관의 경우 개선 전후의 평가기준

이 되는 500 Hz에서의 잔향시간은 Figure 14와 같고,

분석값을 토대로 개선 전·후의 실정수(Room Constant)

Table 4. Improved finishing materials

Location Finishing materialsFrequency(Hz)

125 250 500 1k 2k 4k

W Gym.

CeilingSkylight (F.R.P SUN LIGHT) 0.14 0.11 0.10 0.06 0.05 0.05

leaflton 0.08 0.16 0.45 0.87 0.99 0.99


thickness of 27mm0.20 0.15 0.10 0.09 0.09 0.09

Stands It's full (audience+seats) 0.16 0.24 0.56 0.69 0.81 0.78

Wall

Adhere rubber ribs to the entire wairscots 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07


Glass + Curtain 0.09 0.08 0.21 0.26 0.27 0.37

I Gym.


Bast fiber fabric 0.03 0.04 0.11 0.17 0.24 0.35


thickness of 27mm0.20 0.15 0.10 0.09 0.09 0.09


Stands floorMortar finishing 0.02 0.06 0.06 0.08 0.06 0.08

Concrete epoxy painting (General admission seats) 0.02 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02

Wall

Adhere rubber ribs to the entire lwairscots 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07


Glass + Curtain 0.09 0.08 0.21 0.26 0.27 0.37

C Gym.

Ceiling ALUMINUM ROLL FORM 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02

Stadium floor Concrete 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04

Stands passage THK7 Carpet tile 0.02 0.06 0.04 0.37 0.60 0.65


Wall THK15 Multiple perforating absorbing panel 0.74 0.93 0.93 0.79 0.68 0.65

D Gym.

Ceiling Sandwich galvanized sheet iron 0.01 0.01 0.01 0.015 0.02 0.02

Stands passage Maple flooring of the thickness of 27mm 0.20 0.15 0.10 0.09 0.09 0.09


Wall Paint on concrete 0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Talbe 5. Review of reliability using Chronbach’s α

Items Gym. SPL RT D50 C80 RASTI

Chronbach’s

α

W 0.924 0.706 0.898 0.903 0.820

I 0.781 0.747 0.777 0.890 0.733

C 0.741 0.738 0.731 0.856 0.779

D 0.723 0.796 0.841 0.985 0.986



값을 비교하면 Table 6과 같다.

Figure 14에서 보면 마감재료와 좌석상태를 변화시

켜 시뮬레이션 한 결과 모든 체육관에서 적정잔향시간

에 근접하게 예측됨을 알 수 있다. 특히 잔향시간이 가

장 길어 음향적 결함이 가장 큰 W체육관의 경우 마감

재료의 변경과 좌석상태에 따른 개선을 통해 실내 흡

음력의 증가함에 따라 잔향시간이 대폭 감소하여 적

정잔향시간과 0.13초의 차이로 매우 가깝게 나타났으

며, 개선 전·후 실정수값을 비교 하면 약 5배로 정도

로 크게 실정수가 증가하여 잔향시간이 대폭 감소된

것으로 분석되었다. 또한 C체육관 및 D체육관의 경우

좌석상태의 변경만으로 적정잔향시간에 가깝게 나타

나고 실정수 증가하여 잔향시간이 낮아지고 있음을 알

수 있다. 따라서 대형실내체육관의 건립 및 리모델링

시 음향성능 개선을 위해서는 설계단계에서부터 적정

마감재료의 선택 및 좌석상태에 따른 음향성능의 변화

도 고려해야 할 것으로 사료된다.

4.4.3 음성명료도(D50, Definition)

시뮬레이션을 통한 개선 전·후의 각 좌석별 음성명

료도는 Figure 15와 같다.


켜 시뮬레이션 한 결과 모든 체육관에서 D50이 크게

상향되었으며, 개선 전 수음점별 높은 편차로 인해 열

악한 음환경에서 좌석별로 고르게 분포하고 있음을 알

수 있다. 또한 대형실내체육관이 적정잔향시간으로 조

정됨에 따라 실내 울림의 제어를 통해 높은 음성명료

도를 보이고 있어 강연 및 강의 그리고 의사소통에 있

어 매우 쾌적한 음환경을 가질 것으로 분석되었다.

4.4.4 음악명료도(C80, Clarity)

시뮬레이션을 통한 개선 전素컥« 각 좌석별 음악명

료도는 Figure 16.과 같다.


켜 시뮬레이션 한 결과 D체육관의 경우 개선전에는

Figure 14. Comparison of reverberation time of before

and after improvement.Figure 15. Comparison of D50 of before and after

improvement.

Table 6. Comparison of room constant values of before and

after improvement

Room

ConstantW Gym. I Gym. C Gym. D Gym.

Before(m2) 1,343 15,121 34,431 9,926

After(m2) 6,741 11,287 40,031 17,108


제 20 권 제 5 호 2013년

평균 0.36dB로 음악당에서 적정기준인 ±1.6 dB에 대

해 만족하는 음향성능으로 나타났지만, 개선 후에는

잔향시간의 감소로 인해 5.4 dB로 증가하였다. 다른

체육관의 경우도 비슷한 양상으로 나타나 전체적으로

기준을 만족하지 못하고 있음을 알 수 있다. 따라서 대

형실내체육관의 경우 최적잔향시간으로 음향성능을

조율할 경우 음악명료도가 나빠지므로 행사나 공연시

음악에 대한 명료성이 필요할 경우에는 건축음향적 으

로는 한계가 있으므로 전기음향을 이용하여 이를 보완

할 필요가 있을 것으로 사료된다.

4.4.5 음성전달지수(RASTI, Rapid Speech Transmi-

ssion Index)

시뮬레이션을 통한 개선 전·후의 각 좌석별 음성전

달지수는 Figure 17과 같고 그 결과를 RASTI 평가기

준표와 비교해 보면 Table 7과 같다.


켜 시뮬레이션 한 결과 모든 체육관에서 음성전달지수

가 향상되었음을 알 수 있다. 특히 긴 잔향시간으로 인

해 음성전달지수가 가장 열악했던 W체육관이 가장

많이 개선되었으며 Tabel 7에서 보면 “Poor(잘 알아듣

지 못한다)”에서 “Good (아주 잘 들린다)”로 개선되었

다. C체육관과 D체육관의 경우 “Fair(노력하면 들을

수 있다)”에서, “Good(잘 들린다)” 로 나타나 좌석상

태의 변화에 따라 RASTI가 크게 영향을 받는 것으로

분석되었다. 또한 I체육관의 경우 “Good(아주 잘 들린

다)”에서 “Excellent(아주 편안하게 들을 수 있다)”로

개선되어 매우 높게 개선되었다.

5. 결 론

본 연구는 음향적 결함이 발생하고 있는 대형 실내

Figure 16. Comparison of C80 of before and after im-

provement.

Figure 17. Comparison of RASTI of before and after

improvement.

Table 7. Comparison of evaluation standard of RASTI of

after and before improvement

RASTI(%) Evaluation standardGrade

Before After

0~32 Bad

32~45 Poor □

45~60 Fair X, ▲

60~75 Good ● □, X, ▲

75~100 Excellent ●

□ : W Gym. ● : I Gym. X: C Gym. ▲ : D Gym.



체육관의 음향성능을 측정하여 음향특성을 파악하였

으며, 이를 토대로 실측치와 음향 시뮬레이션을 이용

하여 마감재료의 변경 및 좌석상태에 따른 음향특성을

비교·분석 하였다. 본 연구를 통하여 얻은 결과는 다

음과 같다.

1. 현장측정을 통한 음압레벨의 경우 4개의 대형 실

내체육관 모두 수음점별 편차가 ±3dB 이내로 모든 수

음점에서 균등한 음압레벨을 보이고 있으나 I체육관

의 경우 실내에서 충분한 크기의 음량을 확보하지 못

하고 있다. 또한 잔향시간의 경우 각 체육관별 체적에

따른 적정잔향시간을 모두 만족하지 못하고 있다. 음성

명료도는 수음점별로 큰 편차가 발생하여 매우 열악한

음향성능을 보이고 있으며, 음악명료도는 D체육관을

제외한 다른 체육관의 경우 적정기준을 만족하지 못하

고 있다. 따라서 기존에 건립된 대형 실내체육관의 특

성에 적합한 음향성능 확보를 위해서는 형태나 체적의

변화가 어려우므로 마감재료의 변화와 좌석상태에 따

른 음향성능의 변화를 검토해야 할 필요가 있다.

2. 음향시뮬레이션을 이용하여 마감재료의 변경 및

좌석상태를 변화시키면 실정수에 변화를 주게 되어 개

선전에 비해 음향성능에 많은 차이를 보이게 된다. 특

히 과도한 울림으로 가장 음향적 결함이 크게 발생한

W체육관의 경우 실정수를 살펴보면 5배정도 증가하

여 적정잔향시간에 매우 가깝게 개선되었다. 뿐만 아

니라 다른 체육관들도 각 체육관의 특성에 맞도록 잔

향시간, 음성명료도, 음성전달지수가 적정한 상태를

유지하도록 개선되었다.

3. 대형 실내체육관의 경우 마감재료의 변경 및 좌

석상태를 변화시켜 최적잔향시간으로 음향성능을 조

율할 경우 음악명료도가 나빠지게 된다. 따라서 행사

나 공연시 음악에 대한 명료성이 필요할 경우에는 전

기음향을 이용하여 이를 보완할 필요가 있다.

후 기

본 연구는 2013년도 원광대학교 연구지원비 후원으

로 진행 되었음.

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투 고 일: 2013. 7. 12

수정접수일: 2013. 8. 20

게재승인일: 2013. 10. 28

Documents

대형 실내체육관의 음향특성 평가 및 - wku.ac.krsound.wku.ac.kr/paper/data/a72.pdf · 2014. 8. 19. · Accordingly, targeting large gymnasiums, after grasping acoustic