지난 수십년간, 고속도로 소음 완화를 위한 방벽(barriers)의 대안으로써, 더 조용한 도로포장(quieter pavements)에 대한 고려가 고속도로 유관기관들과 대중에 의해 촉진되어 왔음. 감소 대책으로써, 소음 방벽은 더 조용한 도로포장보다 더 높은 초기 비용을 가지고 있지만, 최소한의 유지관리 필요성 때문에 더 낮은 계속 비용을 가지고 있음. 게다가, 방벽에 의해 제공되는 소음 감소의 혜택은 시간이 지남에 따라 변하지 않음. 반대로, 더 조용한 도로포장에 의해 제공되는 소음 감소는 시간에 따라 일반적으로 성능이 떨어짐. 더 조용한 도로포장의 초기 비용이 방벽보다 더 낮을 수 있지만, 요구되는 소음 감소 수준을 유지하기 위해 필요한 계속 비용은 더 클 수 있음.

연방의 규제에 관한 법 23조 772절(23 CFR 772)은 잠재적으로 영향받는 사람이 있을 때 특정 타입의 프로젝트에 대해 소음 분석이 수행되어야 함을 명시하고 있음. 이 규정은 여러 소음 완화 대책을 파악하고 있지만, 소음 감소의 대책으로 도로포장을 포함하고 있지는 않음. 도로포장 전략과 소음 방벽의 음향적, 경제적 특성을 평가하기 위한 합리적 방법론을 개발하는 것은, 소음의 감소 대책으로써 조용한 도로포장 기술의 가능성을 검증하는데 도움이 될 것임.
 

이 연구는 소음의 감소 대안에 대한 체계적이고 공평한 비교를 가능케 하기 위해 소음 완화 대책이 따로 사용되거나 같이 사용될 때의 두 가지 타입에 대해 음향 성능(acoustic performance)과 생애주기 비용(life-cycle cost)을 설명하는 방법론을 개발하는 것임. 이 방법론은 실현가능성(feasibility), 합리성(reasonableness), 효과성(effectiveness), 음향 수명(acoustic longevity), 경제적 특성(economic features)에 대해 도로포장 전략과 소음 방벽을 평가하는 수단을 제공함.

여기에는 다음의 사용이 포함됨: (1) 타이어 소음원 수준에 대한 도로포장의 성능 영향을 설명하기 위한 차량위 소리 강도(on-board sound intensity, OBSI); (2) OBSI 데이터에 근거하여 타이어-도로포장 소음을 수정하기 위한 연방고속도로청(Federal Highway Administration, FHWA)의 수정된 교통소음모델(Traffic Noise Model, TNM); 그리고 (3) 소음 방벽, 조용한 도로포장, 이 두가지의 결합에 대한 비용을 비교하기 위한 생애주기 비용 분석(life-cycle cost analysis, LCCA).

LCCA는 소음 방벽과 도로포장 전략의 경제적 특성을 평가하기 위한 수단을 제공하였음. 수정된 FHWA의 TNM은 지상의 차량 소음원 강도의 수정을 통하여 OBSI 수준을 사용하여 타이어-도로포장의 소음 수준의 차이를 설명할 수 있도록 하였음. 이러한 맥락에서, TNM은 여러 다른 방벽 설계, 도로포장 및 이들의 조합에 대해 교통 소음수준을 예측하는데 사용될 수 있음. OSBI도 미래의 수준을 예측하고 생애주기에 걸쳐 도로포장의 성능을 모니터링하기 위한 목적으로, 도로포장의 소음 성능이 시간에 따라 떨어지는 비율을 결정하기 위해 사용될 수 있음.

경제적 특성과 음향 수명을 설명하는 것에 더하여, 이 방법론은 방벽의 설치, 도로포장의 사용, 이 두 방법의 조합으로 달성될 수 있는 전반적인 소음 감소에 근거하여 실현가능성과 합리성을 평가하기 위한 수단을 제공함. 실현가능성과 합리성에 더하여, 세 번째의 평가인자인 효과성은, 소음 감소의 절대적인(absolute) 성능을 고려하기 위해 방벽의 파손과 소음 감소에 대한 상대적인(relative) 측정을 극복하기 위해 포함되었음. 이 인자는 곡 필요한데, 왜냐하면 방벽의 파손과 타이어-도로포장 소음의 감소가 따로 고려될 때 이들에 대한 상대적인 측정이 가장 조용한 소음 감소 대안을 파악하지 못하기 때문임. 예를 들어, 가장 효과적인 교통의 저소음 수준은 더 시끄러운 도로포장과 양호한 방벽의 파손을 결합하거나, 보통으로 조용한 도로포장과 짧은 방벽을 결합함으로써 달성될 수 없음.

제안된 방법론은 여러 고속도로 프로젝트의 사례 연구에 적용되었음. 이러한 사례는 비용 대비 효과적이고, 음향 대비 효과적인 대안을 파악하는데 있어, 이 방법론이 도로포장의 전략과 방벽을 평가하기 위해 적합하다는 것을 보여주었음.
 

이 보고서는 여섯 개의 장과 참고문헌 목록으로 구성되어 있음. 1장은 배경과 연구방법을 서술함. 2장은 고속도로 교통 소음 분석에 대한 기존의 절차가 OBSI 측정을 포함하고 LCCA를 사용하기 위해 어떻게 수정되어야 하는지를 검토함. 3장은 고속도로 교통 소음 분석의 평가 인자들 ？ 실현가능성, 합리성, 효과성을 포함 ？ 을 다룸. 4장은 새로운 고속도로 건설에 대한 시나리오를 개발하고, 제안된 분석 및 평가 인자들이 이러한 시나리오에 근거하여 세 가지 사례에 어떻게 적용될 것인지 기술함. 5장은 이 분석 및 평가 방법론을 세 개 주의 실제 고속도로 프로젝트에 적용하고 그 결과를 제시함. 요약 및 차후 연구에 대한 제안사항은 6장에서 제시됨.

보고서에는 여덟 개의 부록이 첨부되어 있음. 부록 A는 교통 소음과 그 예측에 대한 다공성, 소음 흡수 도로포장(porous, sound-absorptive pavement)의 영향을 탐색함. 부록 B는 FHWA에 의해 시행된 도로포장 LCCA에 대한 검토를 제공함. 부록 C는 새로운 고속도로 프로젝트를 포함하여 가설적인 상황에 LCCA를 적용함. 부록 D는 실현가능성, 합리성, 효과성, 그리고 이들에 대한 문헌 검색 결과를 논의함. 부록 E는 여러 다른 도로포장의 음향 수명 성능에 대한 정보를 제공함. 부록 F는 경제적 실현가능성과 비용-편익 분석에 대한 결과를 요약함. 부록 G와 H는 두 건의 고속도로 확장 프로젝트에 대해 수행된 LCCA의 상세한 정보를 제공함.
 

이 프로젝트에서 제시된 사례연구는 도로포장의 타입, 조용한 도로포장 대 소음 방벽, 사례의 세부사항에 대한 결론을 제공할 의도는 없지만, 이 연구는 여기서 개발된 방법론의 적용과 관련된 다음의 결과를 밝힘:

？ 설계 목표인 7 dB 기준은 현재의 더 조용한 도로포장만으로는 일반적으로 달성될 수 없음.
？ 더 조용한 도로포장은 일부 경우에 실현가능하고 비용에 있어 합리적일 수 있음.
？ 더 조용한 도로포장의 음향 성능을 유지하는 것은 생애주기 비용에서 상당한 증가로 이어질 수 있음.
？ 소음 방벽만으로 기준을 맞추지 못하는 일부 경우에, 실현가능하고 합리적인 소음 감소 대안은 방볍과 더 조용한 도로포장을 결합함으로써 얻어질 수 있음.
？ 실현가능하고 합리적인 대안은 도로포장과 방벽을 조합하여 사용함으로써 개발될 수 있음.
？ 일부 경우에, 더 효과적이고 더 낮은 비용의 대안은 더 조용한 도로포장과 더 짧은 방벽의 높이를 결합함으로써 얻어질 수 있음.
？ 일부 경우에, 기하학적 요인 때문에, 혹은 주위에 소음의 영향을 받는 사람들의 밀도가 낮기 때문에 소음 방벽은 기준을 만족시키지 못함. 하지만 더 조용한 도로포장은 충분히 낮은 비용으로 소음 수준을 3-4 dB 낮출 수 있음.
 

이 연구에서 수행된 분석에 근거할 때, 수정된 TNM에서 표준 참고 시험 타이어(Standard Reference Test Tire, SRTT) OBSI 수준을 사용하는 것은 교통 소음의 예측에서 타이어-도로포장 소음에서의 차이점을 설명하기 위한 접근방법을 제공해줌. 연구에 의하면, 횡단으로 홈이 파인 포틀랜드 시멘트 콘크리트(Portland Cement Concrete, PCC)에서 아스팔트 고무 마찰 코스(asphalt rubber friction course, ARFC)까지의 연속흐름 교통 시간 통합방법(Continuous-Flow Traffic Time-Integrated Method, CTIM) 수준의 범위는 OBSI 수준에서의 범위와 비교할 만함.

SRTT OBSI 데이터로 GLSS(ground-level source strength)-modified TNM을 사용하는 것은 차후의 교통 소음 연구에서 사용될 수 있음. 도로포장의 효과 일부를 설명하는 것이 더 바람직함.
 

이 연구에서 개발된 방법론을 발전시키기 위해, 관심이 있는 주정부기관들은 전통적인 소음 연구와 동시에 이 방법론을 시험삼아 사용하는 것을 고려할 수 있음. 이 시도를 통하여 기관들은 이 방법론에 익숙해지고 접근방식에 대한 피드백(feedback)을 제공할 수 있을 것임. 이 방법론의 적용이 고속도로 연구의 결과에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 피드백도 제공할 수 있을 것임. 병행 연구(parallel studies)는 더 적은 수의, 더 짧은 방벽의 사용, 더 조용한 도로포장의 사용,  방벽-도로포장의 조합 사용에 대한 통찰력을 제공할 것임.

모두 새로운 건설이 아닌 Type 1 프로젝트에 대한 현재의 음향 상태를 문서화하는 것은 TNM 모델을 검정하기 위한 정보를 제공할 것임.

OBSI와 CTIM 측정과 GLSS 수정을 통한 TNM 경과와의 비교사항을 수집하고 이 관계를 더 시험하는 것이 필요함. 현재까지 수행된 연구는 이러한 비교를 위해 설계되지 않은 프로젝트에 국한되어 왔고, 표준 SRTT 시험 타이어를 사용한 OBSI 데이터는 제한적으로만 가용함.

소음 완화를 위한 더 조용한 도로포장의 가능성을 더 잘 평가하기 위해, 여러 다른 도로포장의 표면이 음향의 특성과 소리 흡수에 미치는 영향을 더 잘 이해할 수 있도록 하는 연구노력이 필요함. 이러한 노력은 소리 흡수 도로포장이 교통의 소음에 미치는 영향을 정량화하기 위해 CTIM, OBSI, 그리고 EFR 측정과 TNM의 계산을 필요로 할 것임.

사례의 일부에서 언급된 것처럼, 현재의 더 조용한 도로포장은 일반적으로 7 dB의 설계 목표를 달성하지 못함. 따라서, 시간에 따른 음향 성능의 감소에 저항하면서 더 조용한 도로포장 표면을 만들 수 있는 혁신을 탐색할 연구가 필요함.