강의전용 공간으로 리모델링된 대학 소공연장의 음향성능 개선 및 평가 :Improvement and evaluation of acoustic performance of university small hall remodeled as a lecture room

김민주

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김민주 (원광대학교, 원광대학교 대학원)

지도교수: 김재수

발행연도: 2020

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이용수10

이 논문의 연구 히스토리 (6)

2020

강의전용 공간으로 리모델링된 대학 소공연장의 음향성능 개선 및 평가

김민주 건축공학과 2020.01 학위논문

강의전용 공간으로 리모델링된 대학 소공연장의 주관적 음향성능 평가 : W대학의 사례를 바탕으로

김민주 , 김재수 교육녹색환경연구 2020.01 학술저널

강의전용 공간으로 리모델링된 대학 소공연장의 음향성능 개선 및 변화 : W대학의 사례를 바탕으로

김민주 , 김재수 교육녹색환경연구 2020.01 학술저널

2018

강의전용 공간으로 리모델링된 대학 소공연장의 주관적 음향성능 평가

김민주 , 김재수 대한설비공학회 학술발표대회논문집 2018.11 학술대회자료

리모델링 전 대학 소공연장의 음향성능 실태 분석

김민주 , 윤지성 , 김재수 대한설비공학회 학술발표대회논문집 2018.06 학술대회자료

대학 소공연장을 강의전용 공간으로 리모델링시 음향성능 개선 및 변화

김민주 , 김재수 대한설비공학회 학술발표대회논문집 2018.06 학술대회자료

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최근 우리 사회는 빠르게 변화하고 있으며 교육방식 또한 시대의 흐름에 맞춰 빠르게 변화하고 있다. 특히 대학은 단순히 지식을 제공하는 것보다 다양한 경험의 중요성을 강조하고 학문 간 융합, 인문학적 사고를 발전시키는 방향으로 변화하고 있다. 따라서 대학에서는 단순히 수업만을 위한 공간보다는 행사, 특강, 회의, 세미나, 토론 등을 위한 전문적인 강의전용 공간들이 필요하게 되었다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 W대학 인문관 내 “소공연장”을 “강의전용 공간”으로 리모델링하는 과정에서 음향설계를 통해 최적화된 “강의전용 공간”의 음향성능 확보 및 개선방법을 제시하고자 하였다. 뿐만 아니라 가청화를 이용한 청감실험을 통해 물리적 음향성능 개선에 따른 주관적 음향성능 변화 및 만족도를 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다.

1. 리모델링 전 소공연장의 음향성능을 측정해보면 SPL500Hz는 74.0dB, SPLdB(A)는 82.9dB(A), RT500Hz는 1.37초, D50,500Hz는 40.1%, C80,500Hz는 0.7dB, RASTI는 56.3%로 평가되었다. 따라서 리모델링 전 소공연장은 “음악당” 수준의 음향성능을 확보하고 있어 “강의전용 공간”으로 리모델링하기 위해서는 과도한 음량, 긴 잔향시간, 낮은 명료도 등에 대한 개선이 필요하다.

2. 리모델링 전 “소공연장”의 음향성능을 리모델링 후 “강의전용 공간”으로 바꾸기 위해서는 내부 마감재료의 흡음력을 높이고 공간을 변화시켜 음향성능을 개선하였다. 따라서 리모델링에 따른 흡음요소의 변화는 평균흡음률()은 0.44에서 0.75, 실정수(R)는 212m2에서 778m2, 흡음력(A)은 121.1m2에서 193.8m2로 증가하였다.

3. 음향 시뮬레이션을 통해 “강의전용 공간”에 적합한 음향성능 개선안을 제시한 후 이를 바탕으로 리모델링을 실시한 뒤 음향성능을 측정한 결과, SPL500Hz는 70.1dB, SPLdB(A)는 79.5dB(A), RT500Hz는 0.8초, D50,500Hz는 62.2%, RASTI는 68.4%로 평가되었다. 따라서 음량은 낮아지고 잔향시간은 짧아졌으며 명료성은 높아져 “강의전용 공간”에 적합한 음향성능을 확보한 것으로 사료된다.

4. 리모델링 전·후 가청화를 이용한 청감실험을 통해 평가어휘별 주관적 반응을 분석해 보면 “울림”은 5.59에서 4.21로, “크기”는 4.67에서 4.5로, “확산감”은 4.89에서 4.16으로 감소하였다. 그러나 “친밀감”은 3.11에서 3.76으로, “명료성”은 3.15에서 4.44로, “선명함”은 3.04에서 4.5로, “포근함”은 3.58에서 3.79로, “균형”은 3.56에서 4.39로 증가하였다. 따라서 물리적 음향성능(SPL, RT, D50, RASTI)의 변화에 따라 인간의 심리적 속성을 반영한 주관적 음향성능도 강의전용 공간에 적합하도록 변화되었다.

The South Korean society has recently been changed rapidly, with education styles rapidly aligned with the stream of the time. In particular, universities move toward interdisciplinary convergence and development of humanistic thinking, placing emphasis on the importance of diverse experiences rather than on the simple delivery of knowledge. Therefore, they came to need a lecture room for events, special lectures, meetings, seminars, and discussions rather than instruction alone. From this perspective, this study aimed to secure acoustic performance for a "lecture room" optimized through acoustic design in the process of remodeling a "small hall" into a "lecture room" in the humanities building of W University and present how to improve it. In addition, an analysis of the changes in subjective acoustic performance and satisfaction following the improvement in physical acoustic performance was made through psycho-acoustic experiment using auralization. This study obtained the following results:

1. As for pre-remodeling acoustic performance of the small hall, SPL500Hz was 74.0 dB, SPLdB(A) was 82.9 dB(A), RT500Hz was 1.37 sec, D50,500Hz was 40.1%, C80,500Hz was 0.7 dB, and RASTI was 56.3%. The pre-remodeling small hall had acoustic performance at the level of a "music hall" and its remodeling into a "lecture room" required solutions to such problems as excessive volume, long reverberation time, and low clarity.

2. To change acoustic performance of the pre-remodeling "small hall" into that of a "lecture room," the acoustic performance was improved by increasing the absorbing power of the internal finishing materials and by changing the space. As for the post-remodeling changes of the absorption elements, the mean absorbing power () increased from 0.44 to 0.75, the room constant (R) from 212 m2 to 778 m2, and absorbing power (A) from 121.1 m2 to 193.8 m2.

3. After an acoustic performance improvement plan appropriate for a "lecture room" was presented through acoustic simulation and, on this basis, remodeling was performed, SPL500Hz was 70.1 dB, SPLdB(A) was 79.5 dB(A), RT500Hz was 0.8 sec, D50,500Hz was 62.2%, and RASTI was 68.4%. Therefore, the acoustic performance appropriate for a "lecture room" was secured, with a lower volume, shorter reverberation time, and higher definition.

4. As for the post-remodeling subjective responses for each vocabulary on the basis of the psycho-acoustic experiment using auralization, reverberation decreased from 5.59 to 4.21, loudness from 4.67 to 4.5, and diffusion from 4.89 to 4.16. In contrast, intimacy increased from 3.11 to 3.76, definition from 3.15 to 4.44, clarity from 3.04 to 4.5, warmth from 3.58 to 3.79, and balance from 3.56 to 4.39. Therefore, subjective acoustic performance reflecting the psychological properties of human beings has become appropriate for a lecture room with the changes in physical acoustic performance (SPL, RT, D50, RASTI).

Ⅰ. 서 론 1
1-1 연구의 필요성 및 내용 1
1-2 연구의 범위 2
Ⅱ. 이론적 고찰 5
2-1 건축음향 평가지수 5
2-1-1 음량에 관한 지수 7
2-1-2 울림의 양에 관한 지수 10
2-1-3 명료도에 관한 지수 13
2-2 건축음향 성능의 평가방법 20
2-2-1 홀의 Impulse Response를 이용한 물리적 음향성능 평가 20
2-2-2 주관적 음향성능 평가 방법 21
2-3 가청화(Auralization) 27
Ⅲ. 리모델링 전 소공연장의 음향성능 평가 29
3-1 리모델링 전 소공연장의 음향성능 측정 개요 29
3-2 리모델링 전 소공연장의 음향성능 측정방법 31
3-3 리모델링 전 소공연장의 음향성능 분석 33
Ⅳ. 강의전용 공간으로 리모델링된 소공연장의 음향성능 개선 및 비교 41
4-1 음향 시뮬레이션을 이용한 음향성능 개선방안 제시 41
4-1-1 음향 시뮬레이션의 개요 41
4-1-2 음향 시뮬레이션의 신뢰성 검토 43
4-1-3 음향성능 개선 방안 제시 44
4-2 강의전용 공간으로 리모델링된 소공연장의 음향성능 평가 46
4-2-1 리모델링 후 강의전용 공간의 음향성능 측정 개요 46
4-2-2 리모델링 전?후 음향성능 분석 및 비교 49
Ⅴ. 가청화를 이용한 주관적 음향성능 평가 59
5-1 리모델링 후 강의전용 공간의 음향성능 측정 개요 59
5-1-1 청감실험을 위한 음원의 조사 59
5-1-2 청감실험을 위한 어휘의 조사 59
5-1-3 청감실험 방법 63
5-2 청감실험을 통한 주관적 반응 분석 64
5-2-1 각 평가음원에 대한 주관적 반응 비교 64
5-2-2 각 평가어휘에 대한 주관적 반응 비교 66
5-2-3 각 평가어휘별 SD척도 개선정도 비교 67
5-2-4 통계처리기법을 이용한 주관적 반응 분석 70
Ⅵ. 결 론 75

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