산업보건위생 소음평가와 관리 안전분야–교육자료 미디어개발2009-5-21

1. 소리와 소음 소리 : 탄성매질을 통하여 전파하는 파동으로서 귀로 들을 수 있는 음파 소음 : 듣는 사람이 원하지 않는 소리 산업현장에서의 소음 : 청력에 영향을 미칠 정도의 강렬한 소리를 의미하며, 연속음, 단속음, 충격음으로 구분

2. 소음의 물리적 특성 음향출력(watt) : 음원으로부터 단위시간당 방출되는 총 음에너지 주기(초) : 한 파장이 전파되는데 소요되는 시간 주파수(㎐) : 주기적인 현상이 매초 반복되는 횟수 인간의 가청주파수 범위 : 대략 20-20,000 ㎐ 회화음의 주파수 범위 : 250-3,000 ㎐ 파장(m) : 압력이 가장 높은 곳(마루)과 다음의 마루 간의 거리 또는 위상의 차이가 360°가 되는 거리

2. 소음의 물리적 특성 음의 전파속도(m/s) : 음파가 1초 동안에 전파하는 거리 음압(N/㎡ 또는 Pa) : 음에너지에 의해 매질에 생기는 미소한 압력변화 음압레벨(dB) : 어떤 음의 음압과 기준 음압(20 μPa)의 비율을 상용로그의 20배로 나타낸 값

2. 소음의 물리적 특성 음의 세기(㏈) : 음의 진행방향에 수직하는 단위면적을 단위시간에 통과하는 에너지 사람의 가청음압 범위 : 0.00002-20 N/㎡(0-120 ㏈) 음압이 20 N/㎡ 이상이 되면 사람은 귀에 통증을 느낌 음장 : 음파가 존재하는 매질 영역

3. 소음의 전파 반사, 흡음, 통과 진폭 증대, 진폭 감소 보강간섭, 소멸간섭, 맥놀이 점음원, 선음원, 면음원 회절

등청감곡선의 이해

청감보정회로의 이해

4. 소음의 측정 소음계의 용도 Noise dosimeter 로 소음수준을 측정하기 전 현장점검 소음제거 목적의 소음원 확인 및 평가 소음원에 대한 공학적 개선이 실행 가능한지를 판단하기 위한 자료 확보 소음감소대책의 효과 측정 청력보호구의 차음효과 평가

소음노출량(Noise dose) 척도 8시간 동안 작업자가 휴대하여 작업시간 동안 노출되는 소음의 총량을 dose(D,%)로 표현 우리나라 노동부, 미국 OSHA 기준 : 기준소음노출기간 8시간, 기준소음수준 90㏈ 규정, Exchange rate 는 5㏈

측정시간 및 횟수 적분형 소음계로 연속 측정한 최종 수치가 근로자의 평균소음 측정횟수는 근로자의 작업상황, 소음발생상태, 소음수준 변동 상태 등에 따라 상이, 전문가의 경험과 판단 필요 1일 작업시간 동안 6시간 이상 연속 측정하거나 작업시간을 1시간 간격으로 나누어 6회 이상 측정

측정시간 및 횟수 연속음으로서 측정치가 변동이 없는 경우, 1시간 동안 등간격으로 나누어 3회 이상 측정 가능 소음발생시간이 6시간 이내인 경우나 소음 발생원에서의 발생시간이 간헐적인 경우, 발생시간동안 연속 측정하거나 등간격으로 나누어 4회 이상 측정

소음계를 이용한 측정 소음계의 청감보정회로 : A 특성 소음계 지시침의 반응속도 : Slow 지역측정방법에 의존 작업자의 가청영역(머리로부터 반경 30㎝)에서 측정 두 귀에서의 음압수준이 다를 때 높은 쪽을 측정하여 평가(OSHA)

누적소음노출량 측정기를 이용한 측정 소음측정 대상자의의 귀와 근접된 위치에서 실시 마이크로폰은 작업자의 가청지역 내의 셔츠 옷깃에 보호구나 의복이 마이크로폰을 방해하지 않도록 부착 작업자에게 부착할 때 작업자가 소음기를 떼어낼 시간과 장소를 알려주고 임의로 떼거나 조작해서는 안 된다는 것을 사전에 충분히 주지

누적소음노출량 측정기를 이용한 측정 지시침의 동작(미터반응) : Slow 상태 허용기준(Criteria) : 90㏈ 청력역치(Threshold level) : 80㏈ 변화율 : 5㏈ 청감보정회로 : A 특성 Threshold level : 제조업(80㏈), 건설업(90㏈)(OSHA)

소음계에 의한 평가 1일 작업시간 동안 연속 측정하거나 작업시간을 1시간 간격으로 나누어 6회 이상 소음수준을 측정한 경우, 이를 평균하여 8시간 작업시의 평균소음수준으로 평가 소음의 발생특성이 연속음으로서 측정치가 변동이 없다고 자격자 또는 지정측정기관이 판단하여 1시간동안을 등 간격으로 나누어 3회 이상 측정한 경우, 이를 평균하여 8시간 작업시의 평균소음 수준으로 평가  

소음계에 의한 평가 단위작업장소에서의 소음발생시간이 6시간 이내인 경우나 소음발생원에서의 발생시간이 간헐적인 경우, 발생시간 동안 연속 측정하거나 등 간격으로 나누어 4회 이상 측정한 경우, 이를 평균하여 그 기간 동안의 평균소음수준으로 하고 이를 1일 노출시간과 소음강도를 측정하여 등가소음레벨방법으로 평가

누적소음노출량 측정기에 의한 평가 소음의 강도가 불규칙적으로 변동하는 소음 등을 누적소음 노출량측정기로 측정하여 노출량으로 산출되었을 경우, 시간가중평균 소음수준으로 환산(다만, 누적소음 노출량측정기에 의한 노출량 산출치가 주어진 값보다 작거나 크면 시간가중평균소음은 다음의 식에 따라 산출한 값을 기준으로 평가)        TWA = 16.61 log + 90            TWA : 시간가중평균소음수준[dB(A)]            D : 누적소음노출량(%)

누적소음노출량 측정기에 의한 평가 음압수준이 전체 작업교대시간 동안 일정하다면, 소음노출량(D)은 다음 공식으로 산출 D(%) = C/T            C : 하루 작업시간(시간)            T : 측정된 음압수준에 상응하는 허용노출시간(시간)

누적소음노출량 측정기에 의한 평가 전체 작업시간 동안 서로 다른 소음수준에서 노출될 때 총소음노출량(D)은 다음 식으로 계산        D = [ C1 / T1 + C2 / T2 + … + Cn / Tn] × 100 총노출량 100% 는 8시간 시간가중평균이 90㏈ 에 상응

노출기준 우리나라와 OSHA의 노출기준은 90㏈(A) 85㏈(A) 이상의 소음에 노출되면 청력검사 ISO나 ACGIH-TLVs 에서는 소음이 3㏈ 증가함에 따라 노출 허용시간이 반감되나, 우리나라와 OSHA 기준은 소음이 5㏈ 증가함에 따라 노출 허용시간이 반감

ACGIH의 노출기준(TLVs) 거의 모든 근로자들이 반복하여 노출되어도 청력장애를 입지 않고 정상적 회화에 방해를 받지 않도록 보호하기 위하여 노출기준을 설정, 연속음과 충격음에 대한 노출기준은 별도로 제정 노출기준은 소음 관리를 위한 하나의 지침으로 사용, 개인적인 감수성이 다르므로 안전과 위험의 엄격한 경계선으로 취급되어서는 안 됨 연속소음에 대한 ACGIH-TLVs 는 1일 노출시간에 따라 결정(1일 8시간 노출시 허용기준은 85㏈(A) 이며, 3㏈(A) 증가할 때마다 노출시간은 반감)

5. 소음관리 소음관리의 개요 소음관리의 기본 방향 : 소음 발생, 전파와 소멸에 따르는 물리적 현상응용 성공적인 소음관리 방법 : 소음의 물리적 특성을 효과적으로 이용 최선의 소음관리 대책 : 고소음 발생 장비를 저소음형으로 대치 소음관리의 한계 : 현실적으로 기존의 고소음 발생기계의 소음발생 메카니즘을 근원적 제거나 소음의 감소가 최우선 목표로 둔 장비의 재설계는 현실적으로 기대하기 어려움

소음원 대책 저소음 장비의 사용 소음 발생원의 유속저감, 마찰력 감소, 충돌방지, 공명방지 등 흡․배기구에 팽창형 소음기 등의 설치 필요 투과손실과 흡음율을 가진 벽체로 소음원 밀폐 차진재를 통한 진동 감소 밸런싱을 통하여 구동부품의 불균형에 의해 발생되는 소음 감소 윤활방법이나 지지점의 배열변경으로 베어링에 의해 발생하는 마찰력 감소 기진력과 역위상의 가진력을 갖는 동적흡진기 등을 사용

전달경로 대책 소음원과 인접한 벽체의 차음성 높여 전달되는 소음수준 감소 기존 건물 내 소음원과 수음자와의 거리감쇠 효과 새로운 건물 혹은 시설의 계획 시에는 각 시설물의 배치에 신중 차음벽 설치하여 소음의 전달경로 변경 차음상자를 이용한 소음원 격리 엔진, 공기압축기 등 고소음 장비에 대하여 소음기 설치 공기조화장치의 덕트에 흡․차음재를 부착한 소음기 부착 능동제어시스템 등 소음차단장치 사용 장비를 탄성지지 시켜 구조물로 전달되는 에너지의 양 감소

수음자 대책 고소음 발생 작업장소 근무자에게 소음과 관련한 교육 실시 귀마개 등 청력보호구 착용 의무화 작업공간을 소음으로부터 격리할 수 있는 방음부스(Control room) 설치

6. 흡음재와 차음재 흡음재의 용도 소음원이 있는 실내의 처리재료 외부소음의 영향을 받는 실내의 처리재료 벽, 바닥, 천장 등의 건축부위, 차량, 기계 등에 사용되는 복합차음구조의 구성 각종 소음기, 소음구조 또는 덕트의 내장 또는 충진재료 방음커버가 있는 내면처리 재료

흡음재료의 분류 종 류 흡음재 흡음영역 다공질 재료 유리섬유, 암면, 펠트(Felt) 발포수지재료(연속기포), 뿜칠섬유재료, 직물, 직모제품 중고음역 막상재료 연질발포수지재료(독립기포), 비닐필름 중음역 유공판재료 유공석고보드, 유공합판, 유공철판 유공하드보드, 유공알루미늄판 판상재료 합판, 석고보드, 하드보드, 금속판 저음역

다공질재료의 흡음특성 재료의 흡음률은 두께가 두꺼울수록 흡음률 커짐 재료의 비중이 크게 될수록 흡음률 커짐 배후 공기층을 만들면 중저음대역의 흡음률 커짐 다공질재료의 흡음특성이 그대로 유지되도록 시공 상 주의가 필요

흡음계획 흡음재료의 특성, 목적에 따라 정확한 설계와 시공 바닥과 벽 등 반사성이 강한 부분은 그 면에 따라서 음이 확산 실내에서 카페트와 소파, 실내의 사람 등 어느 정도 흡음효과를 가지고 있으므로 그 특성을 포함하여 전체적인 흡음효과 고려 설계에서는 적절한 재료의 선택, 흡음마감의 부위를 음압이 큰 실의 모서리와 천장주변 등에 배치 흡음재는 그 표면에 따라서 음의 반사를 적게 하지만 내면의 투과를 차단하는 효과는 없으므로 흡음재료만으로 음원을 싸는 것은 효과적이지 않으므로 반드시 차음재료와 조합

흡음재료 시공상의 주의사항 천장에는 가벼운 내장재료 배치 벽의 내장재는 다소의 충격 등에 견디는 강도가 필요 바닥재는 내마모성 등의 재료 사용 흡음률 데이터의 시공조건 확인 다공질 흡음재료는 배후공기층의 유무가 큰 영향

흡음재료 시공상의 주의사항 표면에 유성페인트 등으로 처리하면 흡음특성이 크게 저하 재료비와 시공비용 이외에 의장성과 내구성을 포함한 경제성평가 실의 내장성은 의장성 측면에서 배려 다공질 흡음재료는 표면의 다공성 때문에 먼지 등의 흡착에 의한 오염, 고속의 기류가 있는 곳에서는 섬유 등이 비산 우려 고온 등에 접촉하면 접착제 등이 녹거나 변질될 우려

차음성능의 표시 투과율 : 차음구조체로의 입사파의 강도에 대한 투과파의 강도의 비율 투과손실 : 입사파와 투과파의 음압레벨차를 나타내며 투과손실 값의 대수를 취해 ㏈ 단위로 표시

차음대책 및 유의사항 차음재는 질량법칙에 의하여 벽체의 면밀도가 큰 재료 선택 차음에서 가장 취약한 틈이나 파손된 곳 유무확인 차음효과를 높이기 위해서는 가능한 한 균일한 재료 선택 차음재의 음원측에 흡음재 부착 차음벽의 탄성지지, 방진처리 및 제진처리 중공을 갖는 2중벽 설계 시 일치주파수와 공명주파수에 유의 콘크리트 블록 표면에 모르타르 마감을 함으로써 약 5㏈ 정도의 투과손실 증가 효과

감사합니다.