KR101628502B1 - 건설 소음 모니터링 시스템 및 이를 이용한 건설 소음 관리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 건설 소음 모니터링 시스템은 건설 소음 측정 장치, 데이터 서버, 및 건설 소음 관리 장치를 포함한다. 건설 소음 측정 장치는 건설 현장에 설치되고, 유선 또는 무선 통신이 가능하며, 건설 현장의 내부 소음을 측정하여 소음 측정 데이터를 생성한다. 데이터 서버는 건설 소음 측정 장치로부터 소음 측정 데이터를 수신받아 저장한다. 건설 소음 관리 장치는 유무선 통신이 가능하고, 데이터 서버로부터 소음 측정 데이터를 수신하며, 건설 현장 외부의 수음점인 예측 지점에 대한 예측 소음도를 소음 측정 데이터 또는 소음원의 음향파워레벨을 이용하여 산출하고, 예측 소음도와 소음 측정 데이터를 이용하여 건설 현장의 내부 및 외부 소음을 관리한다. 이에 따라, 건설 소음 모니터링 시스템은 건설 현장의 내부 소음 뿐만 아니라 건설 현장의 외부 소음을 함께 관리할 수 있고, 건설 현장 주변 지역의 소음도를 일일이 측정할 필요가 없다.

Description

건설 소음 모니터링 시스템 및 이를 이용한 건설 소음 관리 방법{CONSTRUCTION NOISE MONITORING SYSTEM AND METHOD OF MANAGING CONSTRUCTION NOISE USING THE SAME}

본 발명은 소음을 관리하는 소음 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 건설 현장의 소음을 측정하여 이를 관리하는 건설 소음 모니터링 시스템 및 이를 이용한 건설 소음 관리 방법을 제공하는 것이다.

오늘날, 산업이 발달하고 생활 수준이 향상되면서 이로 인해 발생하는 다양한 소음이 사회적으로 많은 문제가 되고 있다.

특히, 건설 공사 현장이나 토목 공사 현장은 공사에 사용되는 건설 장비들로 인해 다양한 종류의 소음이 발생하며, 건설 장비에 의해 발생되는 소음은 다른 종류의 소음보다 그 소음도가 커서 공사 현장에서 발생된 소음이 주변 지역 주민에게 피해를 줄 수 있다.

최근, 소음으로 인한 문제가 증가하면서 많은 관심이 집중됨에 따라 공사장의 소음도 기준이 점차 강화되고 있고, 행정 단체에서는 해당 지역의 공사장 소음을 상시 모니터링하고 이를 위한 체계적인 감시 시스템을 구축하고 있는 추세이다. 게다가, 공사장 소음에 대한 과태료와, 공사장 소음으로 인해 피해를 입은 주변 지역의 주민들에 대한 소음 피해 배상액 또한 상향 조정될 추세이다.

따라서, 공사를 관리 및 감독하는 시공사는 공사장 소음을 줄이고 공사장 소음이 기준 소음도를 넘지 않도록 적극적인 관리가 필요하다. 이에 따라, 시공사 입장에서 현재 공사장의 소음을 실시간으로 모니터링하여 기준 소음도를 넘지 않도록 소음을 효율적으로 관리할 수 있는 시스템 개발이 요구되고 있다.

한국공개특허 제10-2009-0026829호 (2009.03.16) "소음 모니터링 시스템, 소음 모니터링 방법 및 소음모니터링 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 니수 있는 매체" 한국공개특허 제10-2010-0028822호 (2010.03.15) "환경소음 자동측정 시스템 및 방법"

본 발명의 목적은 건설 현장 주변 지역의 소음도를 예측할 수 있는 건설 소음 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기한 건설 소음 모니터링 시스템을 이용하여 건설 현장에서 기준 이상의 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 건설 소음 관리 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 건설 소음 모니터링 시스템은, 건설 현장에 설치되고, 유선 또는 무선 통신이 가능하며, 건설 현장의 내부소음을 측정하여 소음 측정 데이터를 생성하는 건설 소음 측정 장치; 상기 건설 소음 측정 장치로부터 상기 소음 측정 데이터를 수신받아 저장하는 데이터 서버; 및 유무선 통신이 가능하고, 상기 데이터 서버로부터 상기 소음 측정 데이터를 수신하며, 건설 현장 외부의 수음점인 예측 지점에 대한 예측 소음도를 상기 소음 측정 데이터 또는 상기 건설 현장의 소음을 발생키시는 소음원의 음향파워레벨을 이용하여 산출하고, 상기 예측 소음도와 상기 소음 측정 데이터를 이용하여 상기 건설 현장의 내부 및 외부 소음을 관리하는 건설 소음 관리 장치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 건설 소음 관리 장치는, 상기 소음원과 상기 예측 지점 간의 거리에 따른 거리감쇠치와 상기 건설 현장에 설치된 방음벽에 의한 소음저감량, 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치, 및 상기 건설 소음 측정 장치가 상기 내부 소음을 측정한 수음점인 측정 지점과 상기 소음원 간의 거리인 기준 거리와 상기 측정 지점과 상기 예측 지점간 거리의 비율에 따른 거리 감쇠치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 예측 소음도를 산출할 수 있다.

더욱이, 상기 건설 소음 관리 장치는, 상기 소음원과 상기 예측 지점 간의 거리에 따른 거리감쇠치 및 상기 방음벽에 의한 소음저감량과 상기 소음원의 음향파워레벨과 간의 차이값, 상기 측정 지점의 소음도와 상기 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치간의 차이값, 및 상기 기준 거리와 상기 측정 지점과 상기 예측 지점간 거리의 비율에 따른거리 감쇠치와 상기 측정 지점의 소음도 간의 차이값 중 어느 하나를 이용하여 상기 예측 소음도를 산출할 수 있다.

또한, 상기 건설 소음 관리 장치는, 상기 예측 소음도 및 상기 측정 지점의 소음도를 기 설정된 소음 등급에 따라 분류하고, 상기 측정 지점의 소음도와 상기 예측 소음도 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 기준 소음도를 초과하면 상기 건설 현장의 소음도가 위험 수준임을 알리는 경보를 출력할 수 있다.

한편, 건설 소음 모니터링 시스템은 무선 통신이 가능하고, 상기 건설 소음 관리로부터 상기 측정 지점의 소음도 또는 상기 예측 지점의 예측 소음도가 기준 소음도를 벗어났음을 알리는 소음 경고 메시지를 수신하는 휴대용 단말기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 건설 소음 측정 장치는 상기 측정 지점에 설치되어 상기 내부 소음을 측정하는 측정 유닛을 구비한다. 구체적으로, 상기 측정 유닛은, 상기 건설 현장의 방음벽에 설치되어 상기 건설 현장에서 발생된 소음을 입력받는 소음 수신기; 및 유선 또는 무선 통신이 가능한 통신부, 및 상기 소음 수신기와 연결되고 상기 소음 수신기로 입력된 소음을 분석하여 상기 소음 측정 데이터를 생성하는 소음 측정 모듈을 포함할 수 있다.

더불어, 상기 통신부는 유선 랜 또는 무선 랜을 이용하여 장거리 데이터 통신이 가능할 수 있다.

한편, 상기 건설소음 측정장치는, 유선 또는 무선 통신이 가능하고 상기 측정 유닛으로부터 상기 소음 측정 데이터를 수신하여 상기 데이터 서버로 전송하는 현장 데이터 수집기를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 통신부는 지그비 또는 블루투스에 기반한 근거리 통신이 가능할 수 있다.

또한, 상기 소음 수신기는 마이크로폰 및 C형 마이크 중 어느 하나일 수 있다.

여기서, 상기 건설 소음 관리 장치는 개인용 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트폰 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

한편, 건설 현장에서 발생하는 소음을 실시간으로 모니터링하는 건설 소음 관리 방법은, 건설 소음 관리 장치가 상기 건설 현장의 내부 소음을 측정하는 위치인 측정 지점, 및 건설 현장의 외부에 위치하는 예측 지점을 설정하는 단계; 건설 소음 측정 장치가 상기 측정 지점에서 상기 건설 현장의 내부 소음을 측정하여 상기 건설 소음 관리 장치에 제공하는 단계; 상기 건설 소음 관리 장치가 상기 건설 현장의 소음으로 인한 상기 예측 지점의 소음도를 예측하는 예측 소음도를 상기 측정 지점의 소음도 또는 상기 건설 현장의 소음을 발생키시는 소음원의 음향파워레벨을 이용하여 산출하는 단계; 상기 건설 소음 관리 장치가 상기 측정 지점의 소음도와 상기 예측 소음도를 화면에 출력하는 단계; 상기 건설 소음 관리 장치가 상기 측정 지점의 소음도와 상기 예측 소음도 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 기준 소음도를 초과하였는 판단하는 단계; 및 상기 측정 지점의 소음도와 상기 예측 소음도 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 기준 소음도를 초과하면, 상기 건설 소음 관리 장치는 상기 측정 지점의 소음도 또는 상기 예측 지점의 소음도가 위험 수준임을 알리는 경보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 예측 소음도는, 상기 소음원과 상기 예측 지점 간의 거리에 따른 거리감쇠치와 상기 건설 현장에 설치된 방음벽에 의한 소음저감량, 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치, 및 상기 측정 지점과 상기 예측 지점 간의 거리와 상기 측정 지점과 상기 소음원 간의 거리인 기준 거리의 비율에 따른 거리 감쇠치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 산출될 수 있다.

더욱이, 상기 예측 소음도는, 상기 소음원의 음향파워레벨에서 상기 소음원과 상기 예측 지점 간의 거리에 따른 거리감쇠치와 상기 방음벽에 의한 소음저감량을 합한 값을 뺀 차이값, 상기 측정 지점의 소음도에서 상기 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치를 뺀 차이값, 및 상기 측정 지점의 소음도에서 상기 측정 지점과 상기 예측 지점 간의 거리와 상기 기준 거리의 비율에 따른 거리 감쇠치를 뺀 차이값 중 어느 하나일 수 있다.

한편, 건설 소음 관리 방법은, 상기 건설 소음 관리 장치가 상기 측정 지점의 소음도와 상기 예측 소음도 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 기준 소음도를 초과하였는지 판단하는 단계 이후에, 상기 측정 지점의 소음도와 상기 예측 소음도 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 기준 소음도를 초과하면, 상기 건설 소음 관리 장치는 상기 측정 지점의 소음도 또는 상기 예측 소음도가 상기 기준 소음도를 초과했음을 알리는 소음 경보 메시지를 상기 건설 현장 관리자의 휴대용 단말기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 건설 소음 관리 방법은, 상기 건설 현장의 내부 소음을 측정하여 상기 건설 소음 관리 장치에 제공하는 단계 이전에, 상기 측정 지점의 소음도와 상기 예측 소음도를 기 설정된 소음 등급에 따라 대응하는 소음 등급을 각각 표시하도록, 소음도를 특정 구간별로 분류하여 각 구간별로 등급을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

더욱이, 상기 예측 소음도를 산출하는데 이용되는 상기 측정 지점의 소음도는 5분 등가소음도가 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 건설 소음 모니터링 시스템 및 이를 이용한 건설 소음 관리 방법에 따르면,

첫째, 건설 현장의 내부 소음을 측정할 뿐만 아니라 건설 현장의 소음으로 인한 건설 현장 주변 지역의 소음도를 예측하여 건설 현장의 내부 및 외부 소음을 함께 실시간으로 관리할 수 있다.

둘째, 예측 소음도를 이용하여 건설 현장 주변 지역의 건설 소음을 모니터링 할 수 있으므로, 건설 현장 주변 지역의 소음도를 일일이 측정할 필요가 없다.

셋째, 측정 지점의 소음도와 예측 소음도에 대응하는 소음 등급을 표시하므로, 소음 모니터링 관리자가 측정 지점과 예측 지점의 소음 정도를 한눈에 파악할 수 있다.

넷째, 측정된 소음도와 예측 소음도가 기준 소음도를 초과하면 이를 해당 건설 현장 관리자의 휴대용 단말기로 실시간 통보할 수 있으므로, 건설 현장에서 실시간으로 소음을 관리할 수 있고, 건설 소음으로 인한 주변 지역 주민들의 민원을 사전에 예방할 수 있다.

다섯째, 측정 지점에서 측정된 소음도를 지그비나 블루투스와 같은 근거리 통신을 이용하여 수집한 후 데이터 수집기에서 이를 일괄적으로 데이터 서버로 전송함으로써, 건설 소음 모니터링 시스템은 통신 시설이 낙후된 지역에 위치하는 건설 현장에 대해서도 건설 소음을 모니터링할 수 있다.

여섯째, 단가가 저렴한 C형 마이크를 이용하여 소음을 측정할 수 있으므로, 제조 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 소음 모니터링 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 건설 소음 측정 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 건설 소음 측정 장치의 다른 일례를 나타낸 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 건설 소음 관리 장치를 나타낸 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 건설 소음 모니터링 시스템을 이용한 건설 소음 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 측정 소음도를 이용하여 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 건설 현장의 소음발생 현황을 실시간 모니터링하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 측정 지점을 설정하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 예측 지점을 설정하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 소음도에 따라 소음 등급과 소음 경보를 설정하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 건설 현장에 따라 모니터링 환경을 설정하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 예측 소음도를 산출하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 예측 소음도를 산출하는 데 필요한 변수들을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 측정 소음도와 예측 소음도를 이용하여 건설 현장의 소음을 실시간으로 관리하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 소음 측정 데이터를 이용하여 측정 지점별 소음 모니터링 분석 결과를 나타내는 화면의 일례이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 소음 모니터링 시스템을 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 건설 소음 측정 장치를 나타낸 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 건설 소음 모니터링 시스템(500)은 건설소음 측정장치(100), 데이터 서버(200), 및 건설 소음 관리 장치(300)를 포함하고, 건설 현장의 소음을 실시간으로 모니터링하여 관리한다.

구체적으로, 건설 소음 측정 장치(100)는 공사가 진행되는 건설 현장에 설치되고, 실제 건설 현장에서 발생한 소음의 음압레벨, 즉, 소음도를 측정하여 소음 데이터를 생성한다. 이 실시예에 있어서, 건설 소음 모니터링 시스템(500)은 도 1에 도시된 것처럼 다수의 건설 소음 측정 장치(100)를 구비하나, 하나의 건설 소음 측정 장치(100)를 구비할 수도 있으며, 건설 소음 측정 장치(100)의 수는 건설 소음 모니터링 시스템(500)이 관리하는 건설 현장의 수와 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, 이 실시예에 있어서, 하나의 건설 현장에는 하나의 건설 소음 측정 장치(100)가 설치될 수 있다.

건설 소음 측정 장치(100)는 건설 현장의 특정 지점, 즉, 건설 현장의 소음을 측정하는 위치인 측정 지점마다 설치되어 건설 현장의 소음도를 측정하는 측정 유닛(110)을 포함한다. 여기서, 하나의 건설 현장에 설치되는 측정 유닛(110)의 개수는 건설 현장의 크기와 주변 환경에 따라 결정된다.

측정 유닛(110)은 소음 수신기(111), 및 소음 측정 모듈(112)을 포함한다. 소음 수신기(111)는 건설 현장의 방음벽에 설치되어 건설 현장에서 발생된 소음을 입력받는다. 소음 수신기(111)로는 고가의 마이크로폰, 및 마이크로폰보다 저가인 C형 마이크 중 어느 하나가 이용될 수 있다. 여기서, C형 마이크는 일반적으로 핸드폰에 내장될 수 있는 마이크이며, 소음 수신기(111)로 C형 마이크를 이용할 경우 측정 유닛(110)의 제조 원가를 절감할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 소음 수신기(111)가 설치된 위치는 건설 현장의 실제 소음도를 측정하는 위치를 나타내는 측정 지점이 되며, 소음 수신기(111)는 방음벽의 상부에 설치될 수 있다.

소음 측정 모듈(112)은 소음 수신기(111)와 연결된 소음 측정부(112a), 및 유선 또는 무선 통신을 이용하여 데이터 서버(200)와의 직접적인 데이터 통신이 가능한 장거리 통신부(112b)를 포함한다.

소음 측정부(112a)는 소음 수신기(111)로 입력된 소음을 분석하여 건설 현장의 소음도를 측정하고, 이를 이용하여 측정 지점에 대응하는 소음 측정 데이터를 생성한다. 소음 측정부(112a)에서 생성되는 소음 측정 데이터는 M분 등가 소음도 및 실시간 소음도를 포함하며, 실시간 소음도는 N초 간격으로 측정된 소음도가 적용될 수 있다. 여기서, M과 N은 1 이상의 자연수이다. 이 실시예에 있어서, M분 등가 소음도로는 5분 등가 소음도가 적용되고, 실시간 소음도로는 5초 간격으로 측정된 소음도가 적용된다.

소음 측정부(112a)는 실제 건설 현장의 소음을 측정하여 생성한 소음 측정 데이터를 장거리 통신부(112b)를 이용하여 데이터 서버(200)로 전송한다. 소음 측정 모듈(114)에 내장된 장거리 통신부(112b)는 유선 또는 무선 통신을 이용하여 장거리 데이터 송수신이 가능한 구성으로, 유선 랜 또는 무선 랜을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있으며, 무선 랜으로는 와이파이(Wi-Fi) 등이 이용될 수 있다.

한편, 측정 유닛(110)은 현재 건설 현장의 소음도를 표시하는 소음 전광판(113)을 더 포함할 수 있다. 소음 전광판(113)은 소음 측정부(112a)와 연결되며, 소음 측정부(112a)에서 측정된 M분 등가소음도와 실시간 소음도, 예컨대, 5분 등가소음도와 5초 간격 소음도 중 적어도 어느 하나를 표시한다. 이 실시예에 있어서, 소음 전광판(113)은 건설 현장의 방음벽에 설치되나, 그 설치 위치는 이에 한정되지 않는다.

이렇게 건설 소음 측정 장치(100)는 건설 현장의 소음도를 측정하고 이를 표시함으로써, 건설 현장의 관리자가 현재 건설 현장에서 발생된 소음이 관련 행정부처에서 지정한 공사장 소음 기준을 초과하거나 이에 근접하는 위험 수준인지를 실시간으로 파악할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 건설 소음 측정 장치의 다른 일례를 나타낸 구성도이다.

도 3을 참조하면, 건설 소음 측정 장치(101)는 측정 유닛(120) 및 데이터 수집기(130)를 포함한다.

구체적으로, 측정 유닛(120)은 건설 현장의 측정 지점 마다 설치되어 건설 현장의 실제 소음도를 측정한다. 여기서, 하나의 건설 현장에 설치되는 측정 유닛(120)의 개수는 도 2에 도시된 측정 유닛(110)과 마찬가지로 건설 현장의 크기와 주변 환경에 따라 결정된다.

측정 유닛(120)은 소음 수신기(111) 및 소음 측정 모듈(114)을 포함하고, 소음 측정 모듈(114)은 소음 측정부(112a) 및 근거리 통신부(114b)를 포함한다. 여기서, 소음 수신기(111) 및 소음 측정부(112a)는 도 2에 도시된 건설 소음 측정 장치(101)의 소음 수신기(111) 및 소음 측정부(112a)와 동일한 구성이므로, 참조 부호를 병기하고 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

소음 측정 모듈(114)에 내장된 근거리 통신부(114b)는 데이터 수집기(130)와의 무선 통신이 가능하고, 지그비(zigbee) 또는 블루투스(bluetooth)와 같은 근거리 데이터 통신을 지원한다. 소음 측정부(112a)는 생성된 소음 측정 데이터를 근거리 통신부(114b)를 통해 데이터 수집기(130)로 전송한다.

데이터 수집기(130)는 유선 및 무선 통신이 가능하고, 근거리 통신부(114b)와의 무선 통신이 가능한 영역 내에 설치된다. 데이터 수집기(130)는 측정 유닛(120)으로부터 소음 측정 데이터를 수신하여 데이터 서버(200)로 전송한다. 여기서, 데이터 수집기(130)는 건설 소음 측정 장치(101)에 포함된 다수의 측정 유닛(120)과 무선 통신이 가능하다. 데이터 수집기(130)는 다수의 측정 유닛(120)으로부터 소음 측정 데이터를 수집하여 데이터 서버(200)로 전송한다.

이와 같이, 건설 소음 측정 장치(101)는 지그비나 블루투스와 같은 근거리 무선 통신이 가능한 소음 측정 모듈(114)을 구비하여 측정 유닛(120)들로부터 수집된 소음 측정 데이터를 데이터 수집기(130)에서 일괄적으로 데이터 서버(200)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 건설 소음 측정 장치(101)는 건설 현장이 통신 시설이 낙후되어 데이터 통신이 원활하지 않은 지역에 위치하더라도 측정 유닛(120)에서 생성된 소음 측정 데이터를 안정적으로 데이터 서버(200)에 전송할 수 있다.

다시, 도 1을 참조하면, 데이터 서버(200)는 유무선 통신이 가능하고, 각 건설 현장에 설치된 건설 소음 측정 장치(100)로부터 소음 측정 데이터를 수신받아 각 측정 유닛(110) 별로 이를 저장한다. 또한, 데이터 서버(200)는 저장된 소음 측정 데이터를 건설 소음 관리 장치(300)에 제공한다.

이 실시예에 있어서, 데이터 서버(200)와 건설 소음 관리 장치(300)는 건설 현장 외부에 설치되나, 건설 현장에 설치될 수도 있으며, 하나의 데이터 서버(200)는 하나 또는 다수의 건설 소음 관리 장치(300)와 데이터 송수신이 가능하다.

건설 소음 관리 장치(300)는 건설 현장의 소음을 실시간 모니터링하는 장치로서, 유무선 통신이 가능하다. 특히, 건설 소음 관리 장치(300)는 건설 소음 측정 장치(100)에 의해 측정된 건설 현장 내부의 소음도 및 그 주변 지역의 예측 소음도를 이용하여 건설 현장의 소음을 관리한다. 여기서, 예측 소음도는 건설 현장의 소음으로 인한 그 주변 지역의 소음을 예측한 소음도이다.

이 실시예에 있어서, 건설 소음 관리 장치(300)는 개인용 컴퓨터, 테블릿 PC, 및 스마트폰 중 어느 하나일 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 건설 소음 관리 장치(300)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.

도 4는 도 1에 도시된 건설 소음 관리 장치를 나타낸 구성도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 건설 소음 관리 장치(300)는 입력부(310), 디스플레이부(320), 데이터 저장부(330), 통신 모듈(340), 및 제어부(350)를 포함한다.

구체적으로, 입력부(310)는 사용자의 조작에 의해 건설 소음 관리 장치(300)를 조작하기 위한 명령 또는 데이터를 입력받는다.

디스플레이부(320)는 건설 소음 관리 장치(300)로부터 출력되는 데이터, 즉, 건설 소음 모니터링 결과를 표시한다. 예컨대, 디스플레이부(320)는 건설 현장의 소음도와 주변 지역의 예측 소음도를 표시하는 다양한 모니터링 화면, 및 건설 소음 관리를 위한 환경 설정 화면 등을 표시할 수 있다.

데이터 저장부(330)는 본 발명의 건설 소음 모니터링 시스템(500)에서 건설 현장의 소음을 관리하는데 필요한 데이터, 예컨대, 데이터 서버(200)로부터 수신된 각 측정 유닛(110, 도 2 참조)의 소음 측정 데이터, 각 측정 지점의 위치 정보, 건설 현장의 주변 지역 중 소음 예측이 필요한 각 수음점의 위치 정보, 예측 소음도, 및 건설 소음 관리를 위한 환경 설정 셋팅 값 등을 저장한다.

통신 모듈(340)는 유무선 통신이 가능하고, 데이터 서버(200)로부터 소음 측정 데이터를 수신한다.

제어부(350)는 입력부(310), 디스플레이부(320), 데이터 저장부(330), 및 통신 모듈(340)의 구동을 제어한다. 특히, 제어부(350)는 건설 현장의 주변 지역에 대한 소음도를 예측하여 산출하고, 소음 측정 데이터와 예측 소음도를 이용하여 각 건설 현장 별로 소음을 모니터링 한다.

또한, 제어부(350)는 사용자의 조작에 의해 소음도의 등급을 설정하고, 측정 지점에서 실측한 소음도 및 건설 현장 주변 지역의 예측 소음도가 위험 수준임을 알리기 위해 기준 소음도를 설정한다. 이하, 설명의 편의를 위해 건설 현장의 측정 지점에서 실측한 소음도를 측정 소음도라 한다.

제어부(350)는 측정 소음도 및 예측 소음도 중 적어도 어느 하나가 기준 소음도를 초과하면 사용자의 조작에 의해 설정된 경보 방법에 따라 해당 측정 지점 또는 예측 지점의 소음도가 위험 수준임을 알리는 경보를 발생한다. 이에 따라, 모니터링 관리자는 건설 현장 및 그 주변 지역의 건설 소음도가 위험 수준임을 실시간으로 인지할 수 있다. 여기서, 예측 지점은 건설 현장의 주변 지역에 위치하는 수음점이다. 이 실시예에 있어서, 기준 소음도는 관련 행정부처에서 허용한 공사장 기준 소음도와 동일하거나 이보다 작을 수 있다.

이렇게, 건설 소음 관리 장치(300)는 단순히 건설 현장의 소음을 측정하여 이를 모니터링하는 것에 그치지 않고, 건설 소음으로 인한 그 주변 지역의 소음도를 예측하여 건설 현장의 실측 소음도와 함께 관리한다.

특히, 소음은 이를 차단하기 위한 방음벽과 소음원으로부터의 거리에 따라 감지되는 정도가 다르므로, 건설 현장에서 실제 측정된 소음도와 민원인이 위치하는 지점의 소음도가 서로 다르다. 따라서, 민원인이 위치하는 지점의 소음도 또한 중요하므로, 건설 현장의 내부뿐만 아니라 그 외부에 대한 소음 관리가 함께 이루어져야 한다.

이를 위해, 본 발명의 건설 소음 모니터링 시스템(500)은 측정된 건설 현장의 내부 소음도를 이용하여 그 주변 지역의 소음도를 예측하고 건설 현장의 내부와 외부 소음을 함께 관리함으로써, 건설 소음으로 인한 민원에 대해 보다 효율적으로 대처하고 이를 사전에 예방할 수 있다. 또한, 건설 소음 모니터링 시스템(500)은 민원이 제기될 수 있는 주변 지역의 소음도를 일일이 측정할 필요 없이 측정 소음도를 통해 이를 예측할 수 있으므로, 시공사는 건설 현장 주변 지역의 건설 소음도를 측정하기 위한 인력 배치 또는 측정 장치를 설치할 필요가 없고, 건설 소음 관리를 위한 비용을 절감할 수 있다.

또한, 건설 소음 관리 장치(300)는 휴대가 용이한 스마트폰이나 테블릿 PC로 이루질 수 있으므로, 현장 관리자는 언제 어디에서든 건설 현장의 내부 및 외부 소음을 자신의 건설 소음 관리 장치(300)를 통해 관리할 수 있다.

한편, 본 발명의 건설 소음 모니터링 시스템(500)은 건설 소음 관리 장치(300)와의 무선 통신이 가능한 휴대용 단말기(400)를 더 포함할 수 있다. 휴대용 단말기(400)는 건설 소음 관리 장치(300)로부터 건설 현장 내부 또는 외부의 소음도가 위험 수준임을 나타내는 소음 경고 메시지를 수신한다.

여기서, 휴대용 단말기(400)는 무선 통신이 가능한 단말기로 휴대가 용이한 스마트폰이나 태블릿 PC 중 어느 하나일 수 있다. 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 소음도 또는 예측 소음도 중 어느 하나가 기준 소음도를 초과하면 현장 관리자의 휴대용 단말기(300)로 소음 경고 메지시를 전송한다. 이에 따라, 현장 관리자는 담당 현장의 내외부 소음도를 수시로 확인하지 않고서도 건설 현장의 소음을 실시간으로 관리할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 건설 소음 모니터링 시스템(500)이 건설 현장의 소음을 관리하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.

도 5는 도 1에 도시된 건설 소음 모니터링 시스템을 이용한 건설 소음 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 모니터링 장치(300)는 건설 현장의 소음을 모니터링 하기 전에, 먼저 모니터링에 필요한 환경 설정 변수들을 설정하는 데, 그 중 건설 현장의 내부에 위치하는 측정 지점과 그 외부에 위치하는 예측 지점을 설정한다(단계 S110). 여기서, 측정 지점과 예측 지점의 위치는 해당 건설 현장의 환경에 따라 각각 지정되며, 하나의 건설 현장에 대응하는 예측 지점의 개수는 해당 건설 현장의 크기와 주변 환경에 따라 다르게 설정된다.

도 6은 측정 소음도를 이용하여 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 건설 현장의 소음발생 현황을 실시간 모니터링하는 화면의 일례를 나타낸 도면이고, 도 7은 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 측정 지점을 설정하는 화면의 일례를 나타낸 도면이며, 도 8은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 예측 지점을 설정하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 6 내지 도 8을 참조하면, 건설 소음 관리 장치(300)는 건설 현장 내부의 소음을 모니터링하기 위해 도 6에 도시된 바와 같은 측정 소음도 모니터링 화면(321)을 사용자의 조작에 의해 디스플레이부(320)에 표시할 수 있다. 측정 소음도 모니터링 화면(321)에는 해당 건설 현장의 사진(321a), 기 설정된 소음도 등급(321b), 각 측정 지점의 소음도(321c), 측정 지점을 설정하기 위한 측정지점 설정 메뉴(321d), 소음 등급을 설정하기 위한 소음 등급 설정 메뉴(321e), 및 소음 경보를 설정하기 위한 소음 경보 설정 메뉴(321f) 등이 표시될 수 있다.

이 실시예에 있어서, 각 측정 지점의 소음도(321c)는 가장 최근 수집된 5분 등가소음도가 표시되나, 사용자의 조작에 따라 실시간 소음도가 표시될 수도 있다.

사용자의 조작에 의해 측정 소음도 모니터링 화면(321)에서 측정 지점 설정 메뉴(321d)가 선택되면, 건설 소음 관리 장치(300)는 도 7에 도시된 바와 같은 측정 지점 설정 화면(322a)을 디스플레이부(320)에 표시한다. 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 지점 설정 화면(322a)에 표시된 건설 현장의 사진에서 사용자의 조작에 의해 특정 지점이 선택되면, 선택된 지점의 위치 정보를 등록하여 측정 지점으로 설정한다.

건설 소음 관리 장치(300)는 이렇게 측정 지점의 설정이 완료되면, 도 8에 도시된 바와 같은 예측 지점 설정 화면(322b)을 디스플레이부(320)에 표시한다. 건설 소음 관리 장치(300)는 예측 지점 설정 화면(322b)에 표시된 건설 현장 및 그 주변을 나타내는 사진에서 사용자의 조작에 의해 특정 지점이 선택되면, 선택된 지점의 위치 정보를 등록하여 예측 지점으로 설정한다.

다시, 도 1 및 도 5를 참조하면, 건설 소음 관리 장치(300)는 관리자가 각 측정 지점의 소음도와 각 예측 지점의 소음도가 어느 수준인지 쉽게 인지할 수 있도록, 소음 등급 및 소음 경보 및 그 외에 필요한 환경 설정 변수들을 설정한다(단계 S120).

도 9a 및 도 9b는 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 소음도에 따라 소음 등급과 소음 경보를 설정하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 건설 소음 관리 장치(300)는 도 9a에 도시된 것처럼 소음 등급 설정 화면(324)을 디스플레이부(320)에 표시한다. 건설 소음 관리 장치(300)는 사용자의 조작에 의해 소음도를 특정 구간별로 분류한 후 각 구간별로 등급을 설정하고, 소음 등급별로 서로 다른 색상으로 표시한다. 또한, 건설 소음 관리 장치(300)는 도 9a에 도시된 것처럼 1일을 시간대별로 조간, 주간, 석간, 및 야간으로 구분하고, 각 시간대별로 기준 소음도를 다르게 설정할 수 있다. 이는, 동일한 소음도라도 시간대에 따라 사람이 느끼는 소음 레벨이 다르기 때문에, 건설 소음 관리 장치(300)는 소음에 영향을 줄 수 있는 다양한 환경적 요인을 최대한 반영하여 기준 소음도를 설정한다.

또한, 건설 소음 관리 장치(300)는 도 9b에 도시된 것처럼 소음 경보 설정 화면(325)을 디스플레이부(320)에 표시하고, 사용자의 조작에 의해 측정 지점별로 경보를 발생하는 기준 소음도와 기준 소음도를 초과했을 시 출력하는 경보 종류를 설정할 수 있다. 이때, 건설 소음 관리 장치(300)에서 설정되는 경보로는 경보음, 점멸, 경보 안내 음성 또는 문자 메시지 등이 있다.

또한, 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 지점과 예측 지점, 소음 등급, 및 소음 경보와 같은 환경 설정 변수 이외에 소음 모니터링에 필요한 변수들을 더 설정할 수 있다.

도 10은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 건설 현장에 따라 모니터링 환경을 설정하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 10을 참조하면, 건설 소음 관리 장치(300)는 도 10에 도시된 것처럼 통신 환경 및 모니터링 시간 간격 설정 화면(325)을 디스플레이부(320)에 표시한다. 건설 소음 관리 장치(300)는 사용자의 조작에 의해 건설 소음 측정 장치(100, 도 1 참조) 및 데이터 서버(200, 도 1 참조)의 통신 환경과 관련된 정보를 설정하고, 각 측정 지점과 예측 지점의 소음도를 모니터링하는 시간 간격 등을 설정할 수 있다.

다시, 도 1 및 도 5를 참조하면, 건설 소음 관리 장치(300)는 상술한 환경 설정 변수의 셋팅이 완료되면, 건설 소음 측정 장치(100)로부터 데이터 서버(200)를 통해 각 측정 지점의 소음 측정 데이터를 수신한다(단계 S130).

이어, 건설 소음 관리 장치(300)는 수신된 소음 측정 데이터를 이용하여 예측 지점 별로 소음도를 예측하여 산출한다(단계 S140). 여기서, 건설 소음 관리 장치(300)가 예측 소음도를 산출하는 과정은 후술하는 도 11 내지 도 13에서 구체적으로 설명한다.

건설 소음 관리 장치(300)는 측정 소음도와 예측 소음도를 디스플레이부(320, 도 4 참조)에 표시한다(단계 S150).

또한, 건설 소음 관리 장치(300)는 산출된 예측 소음도가 기 설정된 기준 소음도를 초과하였는지 판단한다(단계 S160).

단계 S160에서, 건설 소음 관리 장치(300)는 산출된 예측 소음도가 기준 소음도를 초과하였으면, 기 설정된 경보를 출력한다(단계 S170). 이와 함께, 건설 소음 관리 장치(300)는 소음 경고 메시지를 현장 관리자의 휴대용 단말기(400)로 전송할 수도 있다.

단계 S160에서, 예측 소음도가 기준 소음도를 초과하지 않았으면, 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 소음도가 기준 소음도를 초과하였는지 판단한다(단계 S180).

단계 S180에서, 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 소음도가 기준 소음도를 초과하였으면, 기 설정된 경보를 출력한다(단계 S170). 이와 함께, 건설 소음 관리 장치(300)는 현장 관리자의 휴대용 단말기(400)로 소음 경고 메시지를 전송할 수도 있다.

단계 S180에서, 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 소음도가 기준 소음도를 초과하지 않았으면, 단계 S140으로 스킵한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 건설 소음 모니터링 시스템(500)은 실측한 건설 현장 내부 소음도를 이용하여 그 주변 지역의 소음도를 예측하고, 측정 소음도와 예측 소음도를 이용하여 건설 현장의 소음을 실시간으로 관리한다. 이에 따라, 건설 소음 모니터링 시스템(500)은 건설 현장 주변 지역의 소음도를 일일이 측정할 필요없이 건설 현장 내부 소음도만을 측정하여 건설 소음을 관리할 수 있다.

또한, 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 소음도와 예측 소음도 중 어느 하나라도 기준 소음도를 초과할 경우, 경보를 출력하여 건설 소음에 대한 민원 또는 행정기관의 소음 규제 처벌과 같은 문제를 신속하게 대처 및 방지할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 건설 소음 관리 장치(300)에서 건설 현장 외부의 소음도를 예측하는 과정을 구체적으로 설명한다.

도 11은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 예측 소음도를 산출하는 화면의 일례를 나타낸 도면이고, 도 12 및 도 13은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 예측 소음도를 산출하는 데 필요한 변수들을 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 11을 참조하면, 모니터링 장치(300)는 소음 측정 데이터가 수신되면, 사용자의 조작에 의해 건설 현장의 각 측정 지점에서 측정된 측정 소음도를 이용하여 예측 지점의 예측 소음도를 산출한다.

건설 소음 관리 장치(300)는 도 11에 도시된 것처럼 예측 지점의 소음도를 산출하기 위한 예측 소음도 설정 화면(326)을 디스플레이부(320)에 표시하고, 사용자의 조작에 의해 예측 지점의 소음도를 산출한다.

이 실시예에 있어서, 건설 소음 관리 장치(300)는 기 설정된 계산 방법에 따라 예측 소음도를 계산하는 자동 계산 방법 및 예측 지점에서의 소음도 저감량을 사용자가 지정하여 소음도를 계산하는 수동 계산 방법을 제공한다. 건설 소음 관리 장치(300)는 예측 소음도 설정 화면(326)에서 사용자의 조작에 의해 선택된 계산 방법에 따라 예측 지점의 소음도를 산출한다.

먼저, 수동 계산 방법은 예측 지점과 가장 인접한 측정 지점의 소음도에서 예측 지점의 소음도 저감량을 뺀 결과값을 예측 지점의 소음도로 설정한다. 이 실시예에 있어서, 예측 소음도를 산출하는 데 사용되는 측정 지점의 소음도는 가장 최근에 측정된 5분 등가소음도가 사용될 수 있다.

예측 지점의 소음도 저감량은 사용자의 선택에 의해 그 값이 설정되는데, 현재 건설 현장에 설치된 방음벽의 삽입 손실치 및 현장 측정 보정값 중 어느 하나가 예측 지점의 소음도 저감량으로 설정될 수 있다.

여기서, 현재 건설 현장에 설치된 방음벽의 삽입 손실치는, 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치와 실재 건설 현장에 설치된 방음벽의 성능에 따른 방음벽들 간의 삽입 손실 차이값을 합하여 산출할 수 있다. 즉, 건설 현장에 이용되는 방음벽들은 그 삽입 손실치가 서로 동일하지 않으나, 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치는 현재 7㏈로 규정되어 있으므로, 건설 현장의 모든 방음벽들은 이 기준치보다 크거나 같아야한다. 따라서, 실제 건설 현장에 설치된 방음벽의 성능에 따른 보정값을 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치인 7㏈과 합하여 이를 예측 지점의 소음도 저감량 값으로 사용한다.

한편, 현장 측정 보정값은, 먼저 측정 지점과 건설 현장 내 소음원 간의 거리를 기준 거리로 설정하고, 측정 지점과 예측 지점 간의 거리와 기준 거리의 비율에 따른 거리감쇠치를 산출한다. 즉, 측정 지점으로부터 기준 거리의 두 배가 되는 지점의 소음은 측정 지점의 소음보다 6㏈ 낮다. 이를 이용하여 예측 지점에서의 측정 소음도의 거리 감쇠치를 계산하여 현장 측정 보정값으로 사용한다.

사용자가 수동 계산 방법을 이용하여 예측 소음도를 계산할 경우, 건설 소음 관리 장치(300)는 예측 소음도 설정 화면(326)에서 예측 지점과 가장 가까운 측정 지점을 사용자의 조작에 의해 선택한다. 이어, 건설 소음 관리 장치(300)는 선택된 측정 지점의 소음도에서 사용자의 조작에 의해 입력된 예측 지점의 소음도 저감량을 뺀 후, 그 결과 값을 예측 지점의 소음도로 설정한다. 이 실시예에 있어서, 예측 소음도를 산출하는 데 사용되는 측정 지점의 소음도는, 측정 지점의 가장 최근 5분 등가소음도가 사용될 수 있다.

한편, 건설 소음 관리 장치(300)는 예측 소음도 설정 화면(326)에서 사용자의 선택에 의해 자동 계산 방법이 선택되면, 건설 현장의 소음원과 예측 지점 간의 거리에 따른 거리 감쇠치와 건설 현장에 설치된 방음벽에 의한 소음저감량 및 소음원의 음향파워레벨을 이용하여 예측 지점에서의 소음원의 음압레벨, 즉, 예측 소음도를 산출한다.

도 1 및 도 12를 참조하면, 먼저, 건설 소음 관리 장치(300)는 예측 지점들(R₁, R₂) 중 사용자의 조작에 의해 특정 예측 지점이 선택되면, 측정 지점들(M₁, M₂, M₃, ..., M_i)(단, 여기서 i는 1 이상의 자연수) 중 선택된 예측 지점과 가장 인접한 측정 지점을 검색하여 측정점으로 설정한다.

건설 소음 관리 장치(300)는 설정된 측정점으로부터 소음원(S)까지의 거리를 계산한 후, 소음원(S)의 주파수밴드별 음향파워레벨을 산출한다, 여기서, 소음원(S)의 주파수밴드별 음향파워레벨(S_PWL)을 계산하는 식은 하기하는 수학식 1과 같다.

수학식 1에서, S_SPL은 측정점에서의 소음원(S)의 음압레벨, 즉, 측정 소음도이고, D_MS는 측정점과 소음원(S) 간의 거리이다.

도 1 및 도 13을 참조하면, 건설 소음 관리 장치(300)는 소음원(S)의 음향파워레벨이 산출되면, 건설 현장에 설치된 방음벽(10)에 의한 회절 감쇠량, 즉, 방음벽(10)에 의한 소음저감량을 산출한다.

건설 소음 관리 장치(300)가 방음벽(10)에 의한 소음저감량을 산출하는 과정은 다음과 같다.

먼저, 소음원(S)로부터 예측 지점(R)까지의 최단 거리(d₁)를 산출하고, 이에 따른 소음원(S)과 방음벽(10) 간의 거리(L_SB)와 방음벽(10)과 예측 지점(R) 간의 거리(L_BR)를 산출한다.

이어, 건설 소음 관리 장치(300)는 직접음에 대한 회절경로차를 산출하며, 이를 산출하는 식은 하기하는 수학식 2와 같다.

수학식 2에서, A는 소음원(S)으로부터 방음벽(10)의 최상단까지의 거리이고, B는 방음벽(10) 최상단으로부터 예측 지점(S)까지의 거리이며, d₁은 소음원(S)로부터 예측 지점(R)까지의 최단 거리(d₁)이다.

이후, 모니터링 장치(300)는 소음원(S)에서 발생한 소음을 직접음과 반사음으로 분리하고, 직접음에 대한 회절경로차를 이용하여 프레넬 수(Fresnel Number)를 하기하는 수학식 3을 통해 산출한다.

수학식 3에서 N₁은 직접음에 대한 회절경로차를 이용하여 산출된 프레넬 수이고, δ₁은 수학식 2에 의해 산출된 직접음에 대한 회절경로차이다.

이후, 건설 소음 관리 장치(300)는 반사음에 대한 회절경로차를 하기하는 수학식 4를 통해 산출한다.

수학식 3에서, A는 소음원(S)으로부터 방음벽(10)의 최상단까지의 거리이고, B'는 예측 지점(S)의 높이(HR) 만큼 예측 지점(S)에서 지면 아래의 위치하는 지하 수음점(R')과 방음벽(10) 최상단 간의 거리이며, d₂은 소음원(S)로부터 지하 수음점(R')까지의 거리(d₂)이다.

반사음에 대한 회절경로차가 산출되면, 건설 소음 관리 장치(300)는 이를 이용한 프레넬 수를 하기하는 수학식 5를 통해 산출한다.

수학식 5에서 N₂은 반사음에 대한 회절경로차를 이용하여 산출된 프레넬 수이고, δ₂은 수학식 4에 의해 산출된 반사음에 대한 회절경로차이다.

이후, 건설 소음 관리 장치(300)는 산출된 직접음에 대응하는 프레넬 수와 반사음에 대응하는 프레넬 수를 이용하여 직접음과 반사음에 대한 회절감쇠량을 각각 산출한 후, 이를 이용하여 방음벽(10)에 의한 회절감쇠량을 산출한다. 여기서, 방음벽(10)에 의한 회절감쇠량을 산출하는 식은 하기하는 수학식 6과 같다.

수학식 6에서, ΔL_d은 방음벽(10)에 의한 회절감쇠량이고, L1은 직접음에 대한 회절감쇠량이며, L2는 반사음에 대한 회절감쇠량이다.

이어, 건설 소음 관리 장치(300)는 방음벽(10)의 회절감쇠량을 이용하여 방음벽(10)의 투과 손실을 고려한 방음벽(10)의 소음저감량을 하기하는 수학식 7을 통해 산출한다.

수학식 7에서, ΔL_I은 방음벽(10)의 소음저감량이고, ΔLd는 방음벽(10)에 의한 회절감쇠량이며, TL은 방음벽(10)의 주파수 대역별 음향 투과 손실이다.

또한, 건설 소음 관리 장치(300)는 공기 중 전파에 의한 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 거리(d₁)에 따른 거리감쇠치를 산출하며, 이를 산출하기 위한 식은 하기하는 수학식 8과 같다.

수학식 8에서 ΔL_r은 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 거리(d₁)에 따른 거리감쇠치이고, d₁은 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 최단 거리(d₁)이다.

이어, 건설 소음 관리 장치(300)는 수학식 7에 의해 산출된 방음벽(10)에 의한 소음저감량 및 수학식 8에 의해 산출된 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 거리(d₁)에 따른 거리감쇠치를 이용하여 예측 지점(R)의 예측 소음도를 하기하는 수학식 9를 통해 산출한다.

수학식 9에서, S_PWL은 수학식 1에 의해 산출된 소음원(S)의 음향파워레벨이고, ΔL_r은 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 거리(d₁)에 따른 거리감쇠치이며, ΔL_I은 방음벽(10)의 소음저감량이다.

도 14는 예측 소음도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 측정 소음도와 예측 소음도를 이용하여 건설 현장의 소음을 실시간으로 관리하는 화면의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 14를 참조하면, 건설 소음 관리 장치(300)는 사용자의 조작에 의해 예측 소음도를 설정하는 방법이 설정되면, 설정된 방법에 따라 예측 소음도를 산출한 후, 도 14에 도시한 것처럼 건설 소음 예측 모니터링 화면(327)을 디스플레이부(320)에 표시하여 건설 현장에 대응하는 측정 소음도와 예측 소음도를 해당 측정 지점 및 예측 지점별로 표시한다. 이때, 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 소음도 및 예측 소음도와 함께 이에 대응하는 소음 등급을 색깔로 표시하므로, 모니터링 관리자는 각 측정 지점과 예측 지점의 소음 레벨을 한눈에 쉽게 파악할 수 있다.

도 15 및 도 16은 도 4에 도시된 건설 소음 관리 장치에서 소음 측정 데이터를 이용하여 측정 지점별 소음 모니터링 분석 결과를 나타내는 화면의 일례이다.

도 4, 도 15 및 도 16을 참조하면, 건설 소음 관리 장치(300)는 측정 소음도와 예측 소음도를 표시하여 실시간으로 건설 현장의 소음을 관리하는데 그치지 않고, 수신된 소음 측정 데이터를 이용하여 도 15 및 도 16에 도시된 것처럼 다양한 소음 통계 자료와 소음 분석 자료를 생성 및 출력할 수 있다. 여기서, 도 15에 도시된 화면(328)은 측정 지점에서 하루동안 측정된 5분등가소음도와 주파수 대역별 소음도를 표와 그래프를 통해 제공하는 일례를 나타낸 화면이고, 도 16에 도시된 화면(329)은 특정 기간 동안 측정 지점의 소음도를 시간대별로 평균치와 최대치 및 최소치를 각각 계산하여 이를 출력한 화면이다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 건설 소음 측정 장치 200 : 데이터 서버
300 : 건설 소음 관리 장치 400 : 휴대용 단말기
500 : 건설 소음 모니터링 시스템

Claims (16)

1. 건설 현장에 설치되고, 유선 또는 무선 통신이 가능하며, 건설 현장의 내부소음을 측정하여 소음 측정 데이터를 생성하는 건설 소음 측정 장치;
   상기 건설 소음 측정 장치로부터 상기 소음 측정 데이터를 수신받아 저장하는 데이터 서버;
   유무선 통신이 가능하고, 상기 데이터 서버로부터 상기 소음 측정 데이터를 수신하며, 건설 현장 외부의 수음점인 예측 지점에 대한 예측 소음도를 상기 소음 측정 데이터 또는 상기 건설 현장의 소음을 발생키시는 소음원의 음향파워레벨을 이용하여 산출하고, 상기 예측 소음도와 상기 소음 측정 데이터를 이용하여 상기 건설 현장의 내부 및 외부 소음을 관리하는 건설 소음 관리 장치; 및
   무선 통신이 가능한 휴대용 단말기를 포함하되,
   상기 건설 소음 관리 장치는,
   상기 소음원과 상기 예측 지점 간의 거리에 따른 거리감쇠치와 상기 건설 현장에 설치된 방음벽에 의한 소음저감량, 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치, 및 상기 건설 소음 측정 장치가 상기 내부 소음을 측정한 수음점인 측정 지점과 상기 소음원 간의 거리인 기준 거리와 상기 측정 지점과 상기 예측 지점간 거리의 비율에 따른 거리 감쇠치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 예측 소음도를 산출하고,
   상기 소음원과 상기 예측 지점 간의 거리에 따른 거리감쇠치 및 상기 방음벽에 의한 소음저감량과 상기 소음원의 음향파워레벨과 간의 차이값,
   상기 측정 지점의 소음도와 상기 공사장 방음시설 설치 기준에 따른 방음벽 삽입 손실치간의 차이값, 및
   상기 측정 지점과 상기 예측 지점간 거리와 상기 기준 거리의 비율에 따른거리 감쇠치와 상기 측정 지점의 소음도 간의 차이값 중 어느 하나를 이용하여 상기 예측 소음도를 산출하고,
   상기 예측 소음도 및 상기 측정 지점의 소음도를 기 설정된 소음 등급에 따라 분류하고, 상기 측정 지점의 소음도와 상기 예측 소음도 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 기준 소음도를 초과하면 상기 건설 현장의 소음도가 위험 수준임을 알리는 경보를 출력하고,
   상기 건설 소음 관리 장치로부터 상기 측정 지점의 소음도 또는 상기 예측 소음도가 기준 소음도를 벗어났음을 알리는 소음 경고 메시지를 상기 휴대용 단말기로 전송하고,
   상기 소음원의 음향파워레벨은, 수식
   

   

   에 의해 산출(이때, S_SPL은 측정점에서의 소음원(S)의 음압레벨이고, D_MS는 측정점과 소음원(S) 간의 거리임)되고,
   상기 방음벽에 의한 소음저감량은, 소음원(S)로부터 예측 지점(R)까지의 최단 거리(d₁)를 산출하고, 이에 따른 소음원(S)과 방음벽(10) 간의 거리(L_SB)와 방음벽(10)과 예측 지점(R) 간의 거리(L_BR)를 산출에 의해 계산되고,
   수식

   

   에 의해 직접음에 대한 회절경로차를 산출(이때, A는 소음원(S)으로부터 방음벽(10)의 최상단까지의 거리이고, B는 방음벽(10) 최상단으로부터 예측 지점(S)까지의 거리이며, d₁은 소음원(S)로부터 예측 지점(R)까지의 최단 거리(d₁))하고,
   수식

   

   에 의해 직접음에 대한 프레넬 수(Fresnel Number)를 산출(이때, N₁은 직접음에 대한 회절경로차를 이용하여 산출된 프레넬 수이고, δ₁ 은 상기 직접음에 대한 회절경로차를 구하는 수식을 통해 산출된 값)하고,
   수식

   

   에 의해 반사음에 대한 회절경로차를 산출(이때, A는 소음원(S)으로부터 방음벽(10)의 최상단까지의 거리이고, B'는 예측 지점(S)의 높이(HR) 만큼 예측 지점(S)에서 지면 아래의 위치하는 지하 수음점(R')과 방음벽(10) 최상단 간의 거리이며, d₂은 소음원(S)로부터 지하 수음점(R')까지의 거리(d₂))하고,
   수식

   

   에 의해 반사음에 대한 프레넬 수(Fresnel Number)를 산출(이때, N₂은 반사음에 대한 회절경로차를 이용하여 산출된 프레넬 수이고, δ₂은 상기 반사음에 대한 회절경로차를 구하는 수식을 통해 의해 산출 값)하고,
   수식

   

   에 의해 방음벽에 의한 회절감쇠량을 산출(이때, ΔL_d은 방음벽(10)에 의한 회절감쇠량이고, L1은 직접음에 대한 회절감쇠량이며, L2는 반사음에 대한 회절감쇠량)하고,
   수식

   

   에 의해 방음벽의 소음저감량을 산출(이때, ΔL_I은 방음벽(10)의 소음저감량이고, ΔLd는 방음벽(10)에 의한 회절감쇠량이며, TL은 방음벽(10)의 주파수 대역별 음향 투과 손실)하고,
   수식

   

   에 의해 공기 중 전파에 의한 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 거리(d₁)에 따른 거리감쇠치를 산출(이때, ΔL_r은 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 거리(d₁)에 따른 거리감쇠치이고, d₁은 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 최단 거리(d₁))하고,
   수식

   

   에 의해 예측 지점(R)의 예측 소음도를 산출(이때, S_PWL은 소음원(S)의 음향파워레벨이고, ΔL_r은 소음원(S)과 예측 지점(R) 간의 거리(d₁)에 따른 거리감쇠치이며, ΔL_I은 방음벽(10)의 소음저감량)하는 것을 특징으로 하는 건설 소음 모니터링 시스템.
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6. 제1항에 있어서,
   상기 건설 소음 측정 장치는 상기 측정 지점에 설치되어 상기 건설 현장의 내부 소음을 측정하는 측정 유닛을 구비하고,
   상기 측정 유닛은,
   상기 건설 현장의 방음벽에 설치되어 상기 건설 현장에서 발생된 소음을 입력받는 소음 수신기; 및
   유선 또는 무선 통신이 가능한 통신부, 및 상기 소음 수신기와 연결되고 상기 소음 수신기로 입력된 소음을 분석하여 상기 소음 측정 데이터를 생성하는 소음 측정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 소음 모니터링 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 통신부는 유선 랜 또는 무선 랜을 이용하여 장거리 데이터 통신이 가능한 것을 특징으로 하는 건설 소음 모니터링 시스템.
8. 제6항에 있어서,
   상기 건설소음 측정장치는, 유선 또는 무선 통신이 가능하고 상기 측정 유닛으로부터 상기 소음 측정 데이터를 수신하여 상기 데이터 서버로 전송하는 현장 데이터 수집기를 더 포함하고,
   상기 통신부는 지그비 또는 블루투스에 기반한 근거리 통신이 가능한 것을 특징으로 하는 건설 소음 모니터링 시스템.
9. 제6항에 있어서,
   상기 소음 수신기는 마이크로폰 및 C형 마이크 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건설 소음 모니터링 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    상기 건설 소음 관리 장치는 개인용 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트폰 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건설 소음 모니터링 시스템.
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