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방음벽에 대한 대안 평가
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등록일2016-01-05
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| 리포트구분 | 기술리포트 | 콘텐츠구분 | 도로교통 |
|---|---|---|---|
| 출처 | Indiana Department of Transportation | ||
| 원문제목 | Evaluation of Alternatives to Sound Barrier Walls원문보기 | ||
| 언어 | - | 국가 | 미국 |
| 등록일 | 2016-01-05 | 발행일 | 2013-06-00 |
| 첨부파일 | 등록된 첨부파일이 없습니다. | ||
미국 인디애나주 교통부(Indiana Department of Transportation, INDOT)의 교통 소음 정책(Traffic Noise Policy)은 2007년 1월에 배포되었고 타입 I 프로젝트에만 적용됨. 기존의 방음벽 시방서는 전통적인 프리캐스트 콘크리트 패널 시스템에 대한 지식에 근거하여 개발되었음. 방음벽 높이에 대한 음향 프로파일(acoustic profile)은 흡음 표면에 근거한 모델에서 결정되었음. 현재, 전통적인 방음벽의 건설비용은 대략 1마일 당 2백만 달러임. 방음벽이 비용 대비 효과적으로 간주되는 기준은, 신규 개발시에는 25,000 달러 이하, 기존의 인프라에 대해서는 30,000달러의 비용으로 5 데시벨(dBA)의 소음 감소가 달성하는 것임. 많은 지역에서 이러한 비용 대비 효과성 기준이 만족되지 않아 소음 감소를 위한 연방정부의 지원자금을 받을 수 없는 경우가 많음. 결과적으로, 이러한 지역의 거주민은 아무런 소음 감소 대책이 제공되지 않아 불평을 가지게 됨.
이러한 이슈를 해결하기 위해 고려될 수 있는 여러 대안이 있음. 첫번째 대안은 더 많은 지역이 방음벽 설치에 적합할 수 있도록 비용을 올리는 것임. 이 대안은 고객의 만족도를 높일 수 있지만, 프로젝트 비용을 상승시킬 것임. 비용은 25,000달러에서 40,000달러로 높이는 것은 미래의 건설 비용에서 50백만 달러 수준에서 100백만 달러로 높일 것으로 추정됨. 두번째 대안은 아무 조치도 취하지 않는 것임. 이는 거주민들의 불평이 지속된다는 단점이 있음. 세번째 대안은 선택적 시선(line of sight, LOS) 벽 정책을 채택하는 것임. 이 연구에서, 시선 벽이 의미하는 바는, 도로와 주택 사이의 수평적 시선을 넘어서기에 충분할 정도로 높은 벽임. 시선 벽은 현재의 소음벽 정책에 부합하지 않고 건설을 위한 연방정부의 자금을 사용할 수 없지만, 5 데시벨의 소음 감소를 달성할 수 있고 전통적인 방음벽보다 적은 비용으로 고객의 만족도를 향상시킬 수 있는 대책을 제공함. 추가적으로, 현재의 인디애나주 교통부의 소음 정책은 민간 자금이 비용에 감소에 사용되는 것을 허용하지 않음. 그럼에도 불구하고, 시선 벽 정책은 비용의 일부분이 민간 자금에서 충당되도록 하는 방안을 포함할 수 있음. 시선 벽 정책은 강제 사항이 아니라, 자금이 가용할 때 선택적으로 정해질 수 있음.
시선 벽에서 사용되는 지료의 효과성에 대해 알려진 지식과 정보도 인디애나주 교통부의 방음벽 시방서를 수정하는데 사용될 수 있고, 미래의 프로젝트에서 방음벽의 비용을 낮출 수 있음. 이 연구 결과는 교통 소음의 완화를 위한 현재 사례를 업그레이드하고, 정책 수정을 위해 제안하는데 사용될 것임.
이 연구 프로젝트의 목적은 5가지임:
(1) 다른 주 교통부의 교통 소음 정책(예를 들어, 기준, 시방서 및 요구사항, 현재 사례, 비용-효과 기준, 대중의 참여, 그리고 전통적인 방음벽에 대한 대안책)을 종합적으로 정리함;
(2) 전통적인 방음벽에 대한 대안들을 평가함;
(3) 주간 고속도로 I-465와 키스톤 가(Keystone Avenue)에서 시선 벽과 전통적인 방음벽에 대한 교통 소음 및 감소 분석을 수행함;
(4) 전통적인 방음벽과 비교해서 시선 벽에 대한 고객의 인식과 만족도를 평가하기 위한 설문조사를 실시함;
(5) 여러 다른 시선 벽의 성능(예를 들어, 건설 비용, 소음 감소, 음향 특성, 구조적 조건 및 내구성)을 평가함.
이러한 이슈를 해결하기 위해 고려될 수 있는 여러 대안이 있음. 첫번째 대안은 더 많은 지역이 방음벽 설치에 적합할 수 있도록 비용을 올리는 것임. 이 대안은 고객의 만족도를 높일 수 있지만, 프로젝트 비용을 상승시킬 것임. 비용은 25,000달러에서 40,000달러로 높이는 것은 미래의 건설 비용에서 50백만 달러 수준에서 100백만 달러로 높일 것으로 추정됨. 두번째 대안은 아무 조치도 취하지 않는 것임. 이는 거주민들의 불평이 지속된다는 단점이 있음. 세번째 대안은 선택적 시선(line of sight, LOS) 벽 정책을 채택하는 것임. 이 연구에서, 시선 벽이 의미하는 바는, 도로와 주택 사이의 수평적 시선을 넘어서기에 충분할 정도로 높은 벽임. 시선 벽은 현재의 소음벽 정책에 부합하지 않고 건설을 위한 연방정부의 자금을 사용할 수 없지만, 5 데시벨의 소음 감소를 달성할 수 있고 전통적인 방음벽보다 적은 비용으로 고객의 만족도를 향상시킬 수 있는 대책을 제공함. 추가적으로, 현재의 인디애나주 교통부의 소음 정책은 민간 자금이 비용에 감소에 사용되는 것을 허용하지 않음. 그럼에도 불구하고, 시선 벽 정책은 비용의 일부분이 민간 자금에서 충당되도록 하는 방안을 포함할 수 있음. 시선 벽 정책은 강제 사항이 아니라, 자금이 가용할 때 선택적으로 정해질 수 있음.
시선 벽에서 사용되는 지료의 효과성에 대해 알려진 지식과 정보도 인디애나주 교통부의 방음벽 시방서를 수정하는데 사용될 수 있고, 미래의 프로젝트에서 방음벽의 비용을 낮출 수 있음. 이 연구 결과는 교통 소음의 완화를 위한 현재 사례를 업그레이드하고, 정책 수정을 위해 제안하는데 사용될 것임.
이 연구 프로젝트의 목적은 5가지임:
(1) 다른 주 교통부의 교통 소음 정책(예를 들어, 기준, 시방서 및 요구사항, 현재 사례, 비용-효과 기준, 대중의 참여, 그리고 전통적인 방음벽에 대한 대안책)을 종합적으로 정리함;
(2) 전통적인 방음벽에 대한 대안들을 평가함;
(3) 주간 고속도로 I-465와 키스톤 가(Keystone Avenue)에서 시선 벽과 전통적인 방음벽에 대한 교통 소음 및 감소 분석을 수행함;
(4) 전통적인 방음벽과 비교해서 시선 벽에 대한 고객의 인식과 만족도를 평가하기 위한 설문조사를 실시함;
(5) 여러 다른 시선 벽의 성능(예를 들어, 건설 비용, 소음 감소, 음향 특성, 구조적 조건 및 내구성)을 평가함.
14개 주의 교통부가 타입 II 프로젝트에 참여하기로 하였음. 미국 중서부에서는 일리노이(Illinois), 미시간(Michigan), 오하이오(Ohio) 주가 타입 II 프로젝트에 참여하였음. 위스콘신(Wisconsin) 주는 기존의 고속도로 상에서 주 자체의 자금으로 위스콘신주 교통부 방음벽 개선 프로그램(WisDOT Retrofit noise Barrier Program)을 구축하였음. 인디애나주 교통부는 타입 II 프로젝트에 현재 참여하고 있지 않음.
18개의 주 교통부는 상당한 소음 증가를 10데시벨로 정의하고 있고, 23개 주 교통부는 이를 15데시벨로 정의하고 있음. 미국 중서부 지역에서는, 인디애나와 위스콘신 주는 상당한 소음 증가를 15데시벨로 정의하고 있고, 켄터키(Kentucky), 미시간, 오하이오 주는 10데시벨, 일리노이 주는 14데시벨로 정하고 있음.
19개 주 교통부는 방음벽에 대해서 최대 높이를 14피트에서 30피트로 정하였음. 주 교통부는 37%는 20피트를, 26%는 25피트를, 16%는 30피트를 최대 높이로 정하고 있음. 중서부 지역에서는, 오하이오 주가 최대 높이를 25피트로 정하고 있고, 다른 주는 별도의 최대 높이 제한을 하고 있지 않음.
49개 주 교통부는 적어도 소음이 5데시벨이 줄어든다면 소음 감소가 실현가능하다고 생각하고 있음. 나머지 한 주는 최소 9데시벨의 소음 감소를 요구하고 있음. 음향적 실현가능성(acoustic feasibility)을 평가하기 위해 사용되는 소음 영향 수용자(impacted receptors)의 수를 정의할 때 두 가지 방법이 있음. 첫번째 방법은 현재 30개의 주 교통부에 의해 사용되고 있는 방법임. 9개 주 교통부는 최소 소음 감소를 위해 적어도 1명의 영향 수용자를 필요로 하고, 7개 주 교통부는 모든 영향 수용자 중에서 다수(50% + 1)을 필요로 하며, 5개 주 교통부는 모든 영향 수용자 중에서 적어도 50%를 필요로 함. 인디애나 주는 이러한 5개 주 교통부 중의 하나임.
두번째 방법은 현재 16개 주 교통부에 의해 사용되고 있음. 이 방법은 제일 앞 열에 있는 영향 수용자들 중에서 특정 숫자를 정의하는 것임. 4개 주 교통부는 5데시벨의 소음 감소를 위해 앞 열에 있는 영향 수용자들 중에서 50% + 1을 필요로 하고, 3개 주 교통부는 앞 열에 있는 영향 수용자들 중에서 75% 이상을 필요로 하며, 2개 주 교통부는 앞 열에 있는 영향 수용자들 중에서 50% 이상을 필요로 함. 3개 주 교통부는 영향 수용자의 수를 정하지 않고 적어도 5데시벨의 소음 감소를 필요로 함.
비용 대비 효과성은 실제 건설 비용(또는 평방 피트 당 비용) 또는 영향 수용자 당 최대 평방 피트를 사용하여 계산될 수 있음. 인디애나 주 교통부를 포함하는 43개 주 교통부는 영향 수용자 당 허용가능한 비용을 사용하고 있는데, 영향 수용자 당 20,000 ? 60,000달러 범위이며 평균은 35,227달러임. 11개 주 교통부는 영향 수용자 당 허용가능한 비용을 20,000 ? 25,000달러로 정하고 있고, 32개 주 교통부는 25,000달러 이상으로 정하고 있음. 중서부 지역에서 허용가능한 비용은 영향 수용자 당 30,000 ? 42,500달러이고, 평균은 34,600달러임. 인디애나 주 교통부에서는, 현재 허용가능한 비용이 영향 수용자 당 25,000달러이고, 이는 2007년의 비용과 같은 수치임. 7개 주 교통부는 비용 대비 효과성을 평가하기 위해 영향 수용자 당 최대 평방 피트를 사용함. 최대 평방 피트는 영향 수용자 당 1,000 ? 2,700평방 피트임. 중서부 지역에서는 어떤 주에서도 이 방법을 사용하고 있지 않음.
연방고속도로청(FHWA)의 새로운 소음 규제는 영향 수용자들에 대해 7 - 10데시벨의 소음 감소 설계 목표를 강제하고 있음. 36개 주 교통부는 소음 감소 설계 목표를 7데시벨로 하고 있고, 7개 주 교통부는 10데시벨을 목표로 하고 있음. 중서부 지역에서는, 인디애나, 켄터키, 미시간, 오하이오 주는 7데시벨의 소음 감소 설계 목표를 가지고 있고, 일리노이 주는 8데시벨, 위스콘신 주는 9데시벨을 목표로 정하고 있음.
연방고속도로청은 타입 I 연방정부 지원 프로젝트에 대해 방음벽 비용을 줄이기 위해 제3자의 자금 지원을 허용하지 않고 있음. 제3자의 자금은 추가적인 기능(예를 들어, 조경, 미관 처리, 기능 개선, 점검문 등)에 대해서만 사용될 수 있음. 7개 주 교통부는 일부 특수한 상황에서 제3자의 자금 사용을 허용하고 있음. 제3자의 자금은 주 관할구역 내에서 소음 감소 대책을 건설하기 위해 주로 사용되는데, 이는 주로 타입 II 프로젝트나 개선 프로젝트에 사용됨. 소음 감소를 위한 연방 정부 지원 자금에 대한 자격이 되지 않는데 다른 단체들(지역 정부나 거주민들)이 소음 감소 대책의 제공을 요구하는 경우, 다른 단체들이 주 교통부와의 협약 하에서 모든 비용을 감수해야 함.
18개의 주 교통부는 상당한 소음 증가를 10데시벨로 정의하고 있고, 23개 주 교통부는 이를 15데시벨로 정의하고 있음. 미국 중서부 지역에서는, 인디애나와 위스콘신 주는 상당한 소음 증가를 15데시벨로 정의하고 있고, 켄터키(Kentucky), 미시간, 오하이오 주는 10데시벨, 일리노이 주는 14데시벨로 정하고 있음.
19개 주 교통부는 방음벽에 대해서 최대 높이를 14피트에서 30피트로 정하였음. 주 교통부는 37%는 20피트를, 26%는 25피트를, 16%는 30피트를 최대 높이로 정하고 있음. 중서부 지역에서는, 오하이오 주가 최대 높이를 25피트로 정하고 있고, 다른 주는 별도의 최대 높이 제한을 하고 있지 않음.
49개 주 교통부는 적어도 소음이 5데시벨이 줄어든다면 소음 감소가 실현가능하다고 생각하고 있음. 나머지 한 주는 최소 9데시벨의 소음 감소를 요구하고 있음. 음향적 실현가능성(acoustic feasibility)을 평가하기 위해 사용되는 소음 영향 수용자(impacted receptors)의 수를 정의할 때 두 가지 방법이 있음. 첫번째 방법은 현재 30개의 주 교통부에 의해 사용되고 있는 방법임. 9개 주 교통부는 최소 소음 감소를 위해 적어도 1명의 영향 수용자를 필요로 하고, 7개 주 교통부는 모든 영향 수용자 중에서 다수(50% + 1)을 필요로 하며, 5개 주 교통부는 모든 영향 수용자 중에서 적어도 50%를 필요로 함. 인디애나 주는 이러한 5개 주 교통부 중의 하나임.
두번째 방법은 현재 16개 주 교통부에 의해 사용되고 있음. 이 방법은 제일 앞 열에 있는 영향 수용자들 중에서 특정 숫자를 정의하는 것임. 4개 주 교통부는 5데시벨의 소음 감소를 위해 앞 열에 있는 영향 수용자들 중에서 50% + 1을 필요로 하고, 3개 주 교통부는 앞 열에 있는 영향 수용자들 중에서 75% 이상을 필요로 하며, 2개 주 교통부는 앞 열에 있는 영향 수용자들 중에서 50% 이상을 필요로 함. 3개 주 교통부는 영향 수용자의 수를 정하지 않고 적어도 5데시벨의 소음 감소를 필요로 함.
비용 대비 효과성은 실제 건설 비용(또는 평방 피트 당 비용) 또는 영향 수용자 당 최대 평방 피트를 사용하여 계산될 수 있음. 인디애나 주 교통부를 포함하는 43개 주 교통부는 영향 수용자 당 허용가능한 비용을 사용하고 있는데, 영향 수용자 당 20,000 ? 60,000달러 범위이며 평균은 35,227달러임. 11개 주 교통부는 영향 수용자 당 허용가능한 비용을 20,000 ? 25,000달러로 정하고 있고, 32개 주 교통부는 25,000달러 이상으로 정하고 있음. 중서부 지역에서 허용가능한 비용은 영향 수용자 당 30,000 ? 42,500달러이고, 평균은 34,600달러임. 인디애나 주 교통부에서는, 현재 허용가능한 비용이 영향 수용자 당 25,000달러이고, 이는 2007년의 비용과 같은 수치임. 7개 주 교통부는 비용 대비 효과성을 평가하기 위해 영향 수용자 당 최대 평방 피트를 사용함. 최대 평방 피트는 영향 수용자 당 1,000 ? 2,700평방 피트임. 중서부 지역에서는 어떤 주에서도 이 방법을 사용하고 있지 않음.
연방고속도로청(FHWA)의 새로운 소음 규제는 영향 수용자들에 대해 7 - 10데시벨의 소음 감소 설계 목표를 강제하고 있음. 36개 주 교통부는 소음 감소 설계 목표를 7데시벨로 하고 있고, 7개 주 교통부는 10데시벨을 목표로 하고 있음. 중서부 지역에서는, 인디애나, 켄터키, 미시간, 오하이오 주는 7데시벨의 소음 감소 설계 목표를 가지고 있고, 일리노이 주는 8데시벨, 위스콘신 주는 9데시벨을 목표로 정하고 있음.
연방고속도로청은 타입 I 연방정부 지원 프로젝트에 대해 방음벽 비용을 줄이기 위해 제3자의 자금 지원을 허용하지 않고 있음. 제3자의 자금은 추가적인 기능(예를 들어, 조경, 미관 처리, 기능 개선, 점검문 등)에 대해서만 사용될 수 있음. 7개 주 교통부는 일부 특수한 상황에서 제3자의 자금 사용을 허용하고 있음. 제3자의 자금은 주 관할구역 내에서 소음 감소 대책을 건설하기 위해 주로 사용되는데, 이는 주로 타입 II 프로젝트나 개선 프로젝트에 사용됨. 소음 감소를 위한 연방 정부 지원 자금에 대한 자격이 되지 않는데 다른 단체들(지역 정부나 거주민들)이 소음 감소 대책의 제공을 요구하는 경우, 다른 단체들이 주 교통부와의 협약 하에서 모든 비용을 감수해야 함.
금속 벽(metal walls)은 바위나 차량의 영향에 취약해서 보호 가드레일을 필요로 함. 목재 벽(wood walls)은 풍화에 취약해서 성능이 떨어질 수 있음. 섬유유리 방음벽(fiberglass walls)은 프리캐스트 콘크리트 벽만큼 비용이 비쌀 수 있음. 아크릴 방음벽(acrylic noise walls)은 똑같은 소음 감소 목표를 달성하기 위해 프리캐스트 콘크리트 벽의 2배의 비용이 소요될 것임. 식생 방음벽(vegetation noise walls)은 자외선에 안정적이지 않고 유지관리 비용(예를 들어, 식생을 살아있게 하기 위해 지속적으로 물을 주어야 함)이 높을 수 있음.
프리캐스트 콘크리트 소음벽의 건설 비용은 콘크리트 블럭(concrete masonry block units, CMUs) 방음벽의 비용과 비슷함. 방음벽의 작업량은 단위 건설비용에 상당히 영향을 미칠 수 있음. 작업량이 많을수록 단위 건설비용은 낮아짐. 프리캐스트 콘크리트 방음벽의 단위 건설비용은 평방 피트 당 32.6 ? 35.1달러 수준임. 방음벽의 건설 비용이 지난 20년간 변동하였지만, 시간이 지남에 따라 상승하는 경향이 있음.
인디애나 주 교통부에서, 방음벽의 건설비용은 3가지 구성요소로 나누어짐: 방음벽 설계 및 배치, 방음벽 패널, 그리고 패널 구축. 전통적인 프리캐스트 콘크리트 방음벽의 경우, 이 3가지 구성요소는 전체 비용의 2.8%, 75.8%, 21.4%를 각각 차지함. 시선 벽(LOS walls)에 대한 단위 비용(평방 피트 당 30달러)은 프리캐스트 콘크리트 벽(평방 피트 당 23.4달러)보다 높았음. 이는 시선 벽에 대한 작업량이 작아서 경쟁 입찰이 가용하지 않았기 때문임.
프리캐스트 콘크리트 소음벽의 건설 비용은 콘크리트 블럭(concrete masonry block units, CMUs) 방음벽의 비용과 비슷함. 방음벽의 작업량은 단위 건설비용에 상당히 영향을 미칠 수 있음. 작업량이 많을수록 단위 건설비용은 낮아짐. 프리캐스트 콘크리트 방음벽의 단위 건설비용은 평방 피트 당 32.6 ? 35.1달러 수준임. 방음벽의 건설 비용이 지난 20년간 변동하였지만, 시간이 지남에 따라 상승하는 경향이 있음.
인디애나 주 교통부에서, 방음벽의 건설비용은 3가지 구성요소로 나누어짐: 방음벽 설계 및 배치, 방음벽 패널, 그리고 패널 구축. 전통적인 프리캐스트 콘크리트 방음벽의 경우, 이 3가지 구성요소는 전체 비용의 2.8%, 75.8%, 21.4%를 각각 차지함. 시선 벽(LOS walls)에 대한 단위 비용(평방 피트 당 30달러)은 프리캐스트 콘크리트 벽(평방 피트 당 23.4달러)보다 높았음. 이는 시선 벽에 대한 작업량이 작아서 경쟁 입찰이 가용하지 않았기 때문임.
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초록(Abstract)
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