공조냉동기계기술사 131회, 문제 풀이, 소음의 개념과 표현방법 3가지를 설명하시오.

 

도도한 쭌냥이

 

 

1. 그을 시작 하며

안녕하세요. 도도한 쭌냥이입니다. 

소음의 개념과 표현방법에 대해서 서술해보려고 합니다. 머릿속으로 다들 이해해고 계시지만 시험문제 출제가 되면 갑자기 알고 있던 개념도 잊어버리는 마법이 일어나죠? 반복하고 또 반복해서 꼭 시험에 통과할 수 있었으면 좋겠습니다. 

 

2. 소음의 개념

소음은 일반적으로 원하지 않는 고음 또는 불쾌한 소리를 나타냅니다. 소음은 주로 환경에서 발생하며, 주변 소리로 인해 일상생활이나 작업 환경에서 불편함을 초래할 수 있습니다. 소음은 다양한 원인으로 인해 발생할 수 있으며, 교통, 산업, 가정, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 발생할 수 있습니다.

 

소음은 소리의 강도, 주파수, 지속 시간 등 다양한 특성을 포함하며, 인간의 청각 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다. 장기간 또는 고강도의 소음은 청력 손상, 수면 방해, 스트레스, 집중력 감소 및 기타 건강 문제를 유발할 수 있습니다. 따라서 소음 관리는 공공 공간, 산업 시설, 교통수단 등 다양한 환경에서 중요한 문제로 여겨지며, 소음을 제어하기 위한 다양한 방법과 규제가 시행되고 있습니다. 

 

3. 표현방법

3.1 Sound Pressure Level(SPL) = 음의 압력 레벨

SPL은 소리의 강도를 나타내는 용어로, Sound Pressure Level의 약자입니다. 소리의 강도는 대기 중의 공기 압력의 변동으로 인해 발생하며, SPL은 이러한 압력의 크기를 측정하는 데 사용됩니다. SPL은 데시벨(dB)로 표시되며, 다음과 같은 공식으로 계산됩니다:. 

 

SPL은 다음과 같은 공식을 통해 계산됩니다.

 

 

여기서,

• L 은 SPL이며 단위는 데시벨(dB)입니다. 
• P는 측정된 소리의 압력이며, 단위는 파스칼(Pa)입니다. 
• P₀는 기준압력(20 마이크로파스칼, 20μPa)입니다. 

 

SPL은 주로 음향 및 소음 측정에서 사용되며, 소리의 강도를 상대적으로 비교하고 측정하는 데에 활용됩니다. A-weighted SPL(A-weighted Sound Pressure Level, dBA)은 인간의 청각 특성을 고려하여 낮은 주파수의 소리에 대한 강도를 상대적으로 줄인 값으로 표시되기도 합니다. SPL은 환경 소음, 음향 공학, 의료 분야 등에서 중요한 측정 지표로 사용됩니다.. 

 

3.2 Sound Intensity Level(SIL) = 음의 세기 레벨

Sound Intensity Level (음의 세기 레벨)은 소리의 강도를 나타내는 데 사용되는 데시벨 (dB) 단위 중 하나입니다. 소리의 강도는 소리 파동의 에너지 양과 관련이 있습니다.

 

Sound Intensity Level은 다음과 같은 공식을 통해 계산됩니다.

 

 

여기서,

• L은 Sound Intensity Level(음향 강도 레벨)을 나타내며, 단위는 데시벨(dB)입니다. 
• I는 측정된 음향 강도이며, 단위는 와트/제곱미터(W/m²)입니다. 
• I₀는 기준 음향 강도로, 보통 1.0 × 10^-12 (W/m²)으로 설정됩니다. 

 

음향 강도 레벨은 음향 공학 및 음향학에서 사용되며, 소리의 에너지를 표현하는 데 유용합니다. 또한 음향 강도 레벨은 소리의 강도를 정량화하고 비교하는 데 사용되며, 소음 측정 및 음향 설계 분야에서 중요한 역할을 합니다. 

 

3.3 Sound Power Level(PWL) = 음향 파워 레벨

Sound Power Level (음향 출력 레벨)은 소리 발생원에서 나오는 총 에너지 양을 나타내는 데 사용되는 레벨입니다. 이 값은 소음 원점이 얼마나 강력한 소리를 발생시키는지를 나타내며, 주로 산업 분야와 기계 설비에서 사용됩니다. 음향 출력 레벨은 데시벨(dB)로 표시되며, 다음과 같은 공식을 통해 계산됩니다: 

 

 

여기서,

• L_W는 Sound Power Level(음향 파워 레벨)을 나타내며, 단위는 데시벨(dB)입니다. 
• W는 측정된 음향 출력이며, 단위는 와트(W)입니다. 
• W₀는 기준 음향 파워로, 보통 1.0 × 10^-12W로 설정됩니다.

 

음향 출력 레벨은 기계나 장치의 소음을 평가하고 비교하는 데 사용되며, 환경 소음 통제와 안전 규정 준수를 위한 중요한 측정 요소입니다. 이는 특히 산업 시설에서 소음을 관리하고 제어해야 할 필요성이 있는 경우에 중요한 지표 중 하나입니다. 

 

4. 글을 마치며

오늘은 소음의 개념과 소리의 표현방법 3가지에 대해서 알아보았습니다. 위와 같이 서술형으로 기술사 답안을 정리하면 양이 많기 때문에 적절하게 축약하여 답안을 작성하시면 도움이 될 것 같습니다. 끝까지 읽어 주셔서 감사합니다. 

 

도도한 쭌냥이