최근 경제성장과 함께 급박한 사회의 변화로 국민들의 의식수준과 주로 여가를 보내는 시간이 길어짐에 따라 다양한 스포츠와 행사 그리고 공연과 종교 등 많은 분야에서 활발하게 성장하고 있다. 이로 인해 행사와 많은 인원을 수용할 수 있고 다목적으로 사용할 수 있는 대형 실내체육관을 지속적으로 건립하고 있다. 이러한 실내체육관의 경우 다목적공간으로써 음악과 음성에 대한 음향성능이 동시에 요구되고 있다. 그러나 기존에 건립된 대부분의 대형 실내체육관의 경우 설계단계에서부터 다목적용도에 대한 향음성능을 고려하기 않고 건립되어 많은 음향적 결함이 발생하고 있으며, 이에 대한 불만족들이 지속적으로 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 가장 큰 규모의 대형 실내체육관과 대학, 시립 체육관 그리고 원형평면과 돔형천장을 가진 대형 실내체육관을 대상으로 물리적 음향특성을 실측?분석하여 음향적 결함을 파악하고, 이를 토대로 음향시뮬레이션을 이용하여 마감재료의 변경 및 좌석상태에 따른 물리적 음향성능을 비교?분석하고자 하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다.

1. 현장측정을 통한 음압레벨의 경우 W체육관,C체육관,D체육관은 균등한 음압레벨을 가지고 있으며, I체육관의 경우 다른 체육관에 비해 최대 36.93dB 작게 나타났으며, 실내에 충분한 음량을 확보하지 못하는 것으로 분석되었다. 따라서 시뮬레이션을 통하여 실내에 충분한 음량을 가질 수 있게 음향성능을 개선해야 할 것으로 사료된다.

2. 현장측정을 통해 평가의 기준이 되는 500Hz에서 잔향시간 평균의 경우 W체육관은 7.78초, I체육관은 1.86초, C체육관은 3.39초, D체육관은 2.45초로 분석되었다.. 각 체육관별 체적에 따른 적정잔향시간은 W체육관은 2.02초, I체육관은 2.15초, C체육관은 3.03초, D체육관은 2.13초로 나타났다. W체육관의 경우 5.76초정도 줄여야 하고, C체육관과 D체육관은 적정잔향시간과 가깝게 나타났다. I체육관의 경우 과도한 흡음으로 인해 적정잔향시간 보다 짧게 나타나 개선이 필요할 것으로 사료된다.

3. 현장측정을 통한 EDT의 경우 편차가 심해 평가에 무리가 있을 것으로 나타났으며, D50의 경우 W체육관은 평균 19.18%, 이와 직접적으로 관련된 RASTI는 평균 39.5로써 음성에 관련하여 매우 열악한 음향성능을 보이고 있으며, C80의 경우 D체육관이 평균 0.36dB로써 일반적인 음악당의 허용기준인 ±1.6dB에 만족하고 있다. 이를 제외한 대형 실내체육관에서 대부분의 평가지수는 적정 기준을 만족시키지 못하고 있어 개선이 필요할 것으로 사료된다.
4. 음향시뮬레이션을 이용하여 마감재료의 변경 및 좌석상태에 따른 음향성능을 파악한 결과 W체육관은 잔향시간의 경우 개선 전 평균 7.78초에서 개선 후 2.12초로 72%만큼 대폭 감소하였으며, 이와 함께 D50과 RASTI도 각 59.38%, 62.46%로 매우 쾌적한 물리적 음향성능으로 개선되었다.

5. 개선을 통해 충분한 음량을 확보해야할 것으로 나타난 I체육관의 경우 음향시뮬레이션을 이용한 마감재료의 변경을 통한 결과 잔향시간의 경우 1.86초에서 2.16초로 적정잔향시간에 가깝게 나타났다. 이로 인해 SPL(dB)의 경우 48.35dB에서 54.68dB로 증가하여 충분한 음량을 확보함에 따라 D50과 RASTI의 경우 각 81.13%, 78.43%로 개선되어 만족할만한 음향성능으로 나타났다. 또한 좌석상태를 만석으로 변경한 C체육관과 D체육관의 경우 잔향시간은 각 3.08초, 1.98초로 나타나 적정잔향시간과 매우 가깝게 개선되었다. D50과 RASTI의 경우 각 61.32%에서 70.86%, 44.63%에서 70.19% 만큼 향상되어 음성에 관한 평가지수는 크게 만족하고 있었다.

6. 음향시뮬레이션을 이용하여 마감재료의 변경 및 좌석상태에 따른 음향성능 변화를 파악한 결과 음성에 관련된 평가지수의 경우 모두 크게 만족을 하였으나 음성명료도의 경우 만족을 하지 못한 것으로 나타나 전기음향을 이용하여 이를 보완한다면 음성뿐 만 아니라 음악에 대해서도 모두 만족할 수 있는 음향성능을 가질 것으로 분석되었다.

The recent rapid economic expansion and social changes in South Korea have improved people''s awareness and added more leisure time, stimulating diverse areas such as sports, events, art performances and religions. in line with this trend, more gymnasiums are being built, which can be used for diverse purposes including event hosting while accommodating a lot of people. Such a multi-purpose gymnasium is required to have good acoustic performance for both music and sound. Existing large gymnasiums, however, were mostly constructed without considerations on such multi-purposed acoustic performance from their designing phase, exposing many acoustic problems that are continuously criticized. This thesis, against this backdrop, surveyed and analyzed physical acoustic characteristics of Korea''s some largest gymnasiums, university and municipal gyms and large gyms with flat circle or dome roofs and carried out acoustic simulation based on this analysis to compare physical acoustic performances according to different finalizing materials and status of seat occupancy. As a result the thesis found as follows:

1. As for the acoustic pressure level measured on the spot, Gym W, Gym C, and Gym D were found to have an equal acoustic pressure. Gym I showed the level up to 36.93dB lower than other gyms, offering insufficient sound volume indoors. This study found that Gym I is required to improve its acoustic performance to ensure enough sound volume indoors through a simulation.

2. In terms of an average reverberation time at 500Hz, the assessment basis, measured on the spot, Gym W recorded 7.78 seconds, Gym I; 1.86, Gym C; 3.39 and Gym D; 2.45 The optimal reverberation times according to the cubage of each gym were 2.02 seconds for Gym W; 2.15 for Gym I; 3.03 for Gym C; and 2.13 for Gym D. Gym W was required to reduce 5.76 seconds while Gyms C and D clocked close to their own optimal reverberation time. Gym I''s sound absorption was excessive to be timed shorter than its optimal reverberation seconds, requiring another improvement.

3. Concerning EDT measured on the spot, the study found some serious difficulties caused by wide deviations. As for D50, Gym W averaged 19.18%, and the directly related RASTI was averaged 39.5, revealing very poor acoustic performance. As to C80, Gym D''s average was 0.36dB, barely staying around ±1.6dB which is required for a concert hall. Other large gyms, excluding those mentioned before, failed to meet the necessary threshold, leaving much room for further improvement.

4. This study ran acoustic simulation to gauge acoustic performance according to different finalizing materials and diverse status of seat occupancy. As a result, we found that Gym W''s reverberation time was hugely reduced by 72% to 2.12 second from 7.78 secs before making a change for improvement together with D50 and RASTI which were measured at 59.38%, 62.46% respectively. These figures indicate very pleasing physical acoustic performance.

5. As to Gym I which was found to need volume improvement, we ran acoustic simulation and changed finalizing materials. And we saw its reverberation time was clocked at 2.16 sec from 1.86, closer to the optimal reverberation time. This accompanied SPL(dB) increase from 48.35dB to 54.68dB, ensuring sufficient volume to also enhance D50 and RASTI to 81.13%, 78.43% each a decent level of acoustic performance. Gym C and Gym D when seat were full, recorded reverberation times of 3.08, and 1.98 sec, closer to their optimal reverberation time. D50 and RASTI rose from 61.32% to 70.86% and 44.63% to 70.19%, respectively satisfying sound evaluation indexes.

6. As a result of running acoustic simulations to better analyze acoustic performance according to changes in finalizing materials and seat occupancy status, we found that sound evaluations were largely satisfied but sound intelligibility was short of satisfaction. This study viewed that if sound intelligibility is improved by utilizing electro-acoustic sound, a satisfactory acoustic performance could be obtained in terms of both sound and music altogether.