wkusound.wku.ac.kr/paper/data/a87.pdf · 2017. 6. 18. · 국악공연장의 잔향시간과...

文化空間硏究 l 한국문화공간건축학회논문집 통권 58호 _ 2017.5 11

국악공연장의 잔향시간과 울림의 특성에 관한 연구A Study on the Characteristics of Reverberant and Reverberation Time in Korean Traditional Music Hall

Jeong, A-Yeong 정 아 영 정회원, 원광대학교 건축공학과 박사과정

Kim, Jae-Soo 김 재 수 * 정회원, 원광대학교 건축공학과 정교수1)

Abstract: Korean traditional music is a unique music type that exists only in Korea in contrast to Western music. However,

Pansori or Korean traditional music performances have been held in multi-purpose halls or concert halls, which are suitable for

Western music. Thus, the need to have suitable concert halls for Korean traditional music has been raised. Accordingly, a

number of National Centers for Korean Traditional Performing Arts have been established in provinces since 1990 at a

government level. However, questions are being raised about whether these national Korean traditional music halls are suitable

for Korean traditional music. In this regard, this study measured reverberation time through field tests at six Korean traditional

music halls. The result was compared with the reference curve of optimum reverberation time proposed by Knudsen-Harris

which analyzes the correlation between reverberation time and volume. Based on such comparison, this study determined the

bass ratio (BR) characteristics to understand the reverberant characteristic in the Korean traditional music halls. The study

results showed that the range of average reverberation time was 1.32-1.85sec at 125Hz, 1.11-1.46sec at 250Hz, 0.85-1.27sec at

500Hz, 0.74-1.12sec at 1kHz, 0.70-1.11sec at 2kHz, and 0.62-1.06sec at 4kHz, indicating a characteristic of shorter reverberation

time at higher frequency. Furthermore, the reverberation times showed a reverberation characteristic “below that of a cinema

and auditorium” at all frequency bands compared to the reference curve of optimum reverberation time proposed by

Knudsen-Harris. However, explanatory power (R2) of the correlation between reverberation time and volume was 1.3–35.3%,

which indicates that Korean traditional music halls maintained a constant range of reverberation time without making it longer

despite an increase in volume in contrast with Western music halls. A BR was measured at 1.22–1.55, which satisfied the

standard of Western music theaters. Thus, it was expected to give a highly warm and soft tone to the audience.

Keywords: Reverberation Time, Optimum Reverberation Time, Bass Ratio, Correlation Analysis, Korean Traditional Music Hall

(잔향시간, 적정잔향시간, 저음비, 상관성 분석, 국악 공연장)

1. 서론

최근 대중에게 각광받는 국악은 예로부터 전통적으로 전

승된 한국음악이며 우리의 정서를 가장 잘 표현한 유일한

음악형태이다. 따라서 정부차원에서는 이러한 국악을 대중

화·세계화하여 우리의 것을 널리 알리고 전통공연 예술을

계승·발전시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나

판소리1)나 국악공연은 서양음악 중심의 공연장인 다목적

홀이나 콘서트 홀 등에서 이루어져 국악공연에 최적화된

음향성능을 갖는 공연장의 건립이 필요하다는 지적이 제기

되어 왔다. 따라서 정부차원에서 1990년 이후 각 지역별로

여러 개의 국립국악원이 건립되었으나,2) 이러한 국악 공연

* 교신저자(Corresponding Author): [email protected]

1) 판소리는 2003년에 유네스코(UNESCO,유엔교육과학문화기구)에서 세계무형유산(Masterpieces of the Oral and Intangible Heritage of Humanity)으로 등재됨.

2) 이장열. (2001) 정부의 국악 대중화 정책, 한국전통음학 제2호.

장이 우리 실정에 적합한 국악 공연장인지에 대한 의문이

제기되고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 6개 국악

공연장을 대상으로 현장실험을 통해 잔향시간을 측정하였

으며, 측정된 잔향시간이 서양기준 최적잔향시간 기준곡선

과 비교했을 경우 어느 위치에 분포하고 있는지를 파악하

였다. 뿐만 아니라 잔향시간과 체적과의 상관성 및 저음비

(BR)도 함께 분석하였다. 이러한 자료는 향후 우리 실정에

적합한 국악 공연장의 잔향시간 및 울림의 특성을 충분히

반영할 수 있는 유용한 자료로 활용 될 수 있다.

2. 음향성능 측정

본 연구에서는 전국 5개 지역(부산, 고창, 남원, 진도, 서

울)에 위치한 6개 국악 공연장의 현장측정을 실시하였다.

국악공연장의 평면도 및 수음점과 음원의 위치는 그림 1과

같다.

A Study on the Characteristics of Reverberant and Reverberation Time in Korean Traditional Music Hall

Journal of the Korean Institute of Culture Architecture Serial No.58 _ 2017.512

(a) 예지당(수음점 6개)

(b) 동리국악당(수음점 11개)

(c) 예원당(수음점 11개)

(d) 진악당(수음점 1층:11개, 2층:4개)

(e) 연악당(수음점 1층:10개, 2층:3개)

(f) 예악당(수음점 1층:6개, 2층:4개)

국악 공연장의 음원 및 수음점 위치

음향성능 측정은 ISO에서 제안하는 무지향성음원(DO12:

Omni-Directional Speaker)을 바닥면으로부터 1.5m 높이에

설치하여 각 수음점마다 마이크로폰 높이를 1.2m로 하여

측정하였다. 측정용 음원은 MLS(Maximum-Length Sequen

ce)음원을 사용하여 배경소음에 대한 영향을 어느 정도 배

제할 수 있었다. 측정기기는 실내음향측정을 위해 01dB사의

Symphonie중에서 dBBATI를 사용하였으며, SPL은 현장에

서 PCM레코더로 녹음 후, Symphonie중 dBFA를 사용하여

분석하였다. 측정기기 구성 및 측정모습은 그림 2와 같다.

(a) 측정기기의 구성 (b) 측정모습

측정기기의 구성모습

그림 2와 같은 방법으로 6개 국악공연장의 객석 중앙의

수음점에서 측정된 임펄스 응답(Impulse Response)은 그림

3과 같다.

Envelop [ID=172] Ch. 1 4_1 s;Pa 0.000 3.543e-05 10.229-3.070e-05

-0.030

-0.025

-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Envelop [ID=145] Ch. 1 5_3 s;Pa 0.0002.020e-05 10.229-2.903e-05

-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0.015

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

(a) 예지당(4번) (b)동리국악당(5번) (c) 예원당(2번)


-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0.00

0.01

0.02

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


-0.030

-0.025

-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0.015

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

(d) 진악당(8번) (e) 연악당(6번) (f) 예악당(5번)

임펄스 응답(( )안은 수음점 번호)

3. 잔향시간과 울림의 특성 분석

3.1 잔향시간 특성

6개 국악 공연장의 공연장별 잔향시간을 분석한 결과는

그림 4와 같다.

국악공연장의 잔향시간과 울림의 특성에 관한 연구


0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1 2 3 4 5 6 평균

수음점

RT(s

ec)

125Hz 250Hz500Hz 1kHz2kHz 4kHz

(a) 예지당

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 평균

수음점

RT(s

ec)

125Hz 250Hz

500Hz 1kHz

2kHz 4kHz

(b) 동리국악당

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 평균

수음점

RT(sec)


(c) 예원당

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 평균

수음점

RT(s

ec)


(d) 진악당

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 평균

수음점

RT(s

ec)


(e) 연악당

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 평균

수음점

RT(s

ec)


(f) 예악당

국악 공연장별 잔향시간

그림 4의 자료를 토대로 6개 국악 공연장의 주파수별 평

균 잔향시간과 범위를 분석한 결과는 그림 5, 표 1과 같다.

(a) 125Hz

(b) 250Hz



(c) 500Hz3)4)5)

(d) 1kHz

(e) 2kHz

(f) 4kHz

국악 공연장의 주파수별 잔향시간

3) 판소리(1) : 신영무, 정사희. (1997) 음장시뮬레이션에 의한 특정 판소리홀의 음향평가, 대한건축학회논문집 13(1).

4) 판소리, 독주(2) : 김범수, 박경수, 최철민, 성굉모. (1999) 국악 공연장의음향 지표에 관한 연구, 한국방송미디어공학회 학술발표대회 논문집.

구 분 예지당동리국악당

예원당 진악당 연악당 예악당

125Hz평균 1.32 1.53 1.68 1.85 1.78 1.35

표준편차 0.09 0.17 0.12 0.17 0.31 0.19

250Hz평균 1.14 1.31 1.46 1.44 1.40 1.11

표준편차 0.02 0.08 0.11 0.15 0.16 0.11

500Hz평균 0.85 1.17 1.27 1.09 1.18 1.00

표준편차 0.04 0.06 0.08 0.05 0.08 0.05

1kHz평균 0.74 1.12 1.10 1.08 1.07 1.02

표준편차 0.02 0.07 0.06 0.04 0.06 0.04

2kHz평균 0.70 0.99 0.95 1.11 1.03 1.00

표준편차 0.02 0.03 0.03 0.02 0.05 0.04

4kHz평균 0.62 1.06 0.74 1.04 0.85 0.93

표준편차 0.02 0.04 0.03 0.04 0.06 0.04

국악 공연장의 주파수별 잔향시간

그림 4, 그림 5, 표 1을 보면 주파수별 평균 잔향시간의

범위는 125Hz에서 1.32∼1.85초, 250Hz는 1.11∼1.46초,

500Hz는 0.85∼1.27초, 1kHz는 0.74∼1.12초, 2kHz는 0.70∼

1.11초, 4kHz는 0.62∼1.06초로 나타났다. 국악 공연장의 잔

향시간에 대해 기존 연구에서는6) 500Hz에서 0.8∼1.2초의

범위가 국악 공연에 적합하다고 제시하고 있다. 본 연구대

상인 6개 국악 공연장의 음향성능의 기준이 되는 500Hz에

서는 기존연구와 적정하거나 유사한 잔향시간을 확보하고

있는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 기존에 제안된 자료

는 많은 연구결과를 토대로 도출된 결과가 아니기 때문에

이러한 기준이 국악공연장의 잔향시간 기준이 되기는 어렵

다고 할 수 있다. 따라서 국내 실정에 적합한 잔향시간 기

준을 설정하기 위해서는 향후 청감실험과 음향심리분석을

통해 최적 잔향시간 기준곡선을 제시해야 할 것으로 사료

된다. 또한 위 결과를 토대로 주파수별 평균 잔향시간과 주

파수를 비교해본 결과는 그림 6과 같다.

y = -0.1334x + 1.6081

R2 = 0.6459

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 1 2 3 4 5 6 7

주파수(Hz)

평균

잔향

시간

(sec)

125 250 500 1k 2k 4k

주파수별 평균 잔향시간 비교

그림 6을 보면 평균 잔향시간은 고주파수로 갈수록 잔향

시간이 짧아지는 특성을 보이고 있다. 또한 회귀분석에서

5) 판소리, 이중주(3) : Jeong, D. U., Jeong, H. (2003) Investigation ofPreferred Acoustics of a Room for Traditional Korean Music, 한국소음진동공학회 국제학술발표논문집 1호.

6) 前揭書 3),4),5)



도출된 상관식에서 평균 잔향시간과 주파수를 비교해본 결

과 이며, 설명력(R2)은 64.6%로 나타

나 신뢰성 있는 예측치를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

3.2 최적잔향시간 기준곡선과 비교

서양 공연장의 잔향시간 평가 및 설계기준 곡선은 여러

학자들이 제안하였지만 Knudsen-Harris가 제안한 그림 7

과 같은 용도별 최적 잔향시간을 많이 사용하고 있다.

주파수별 평균 잔향시간 비교

따라서 본 연구에서는 측정된 국악공연장의 잔향시간 자

료를 Knudsen-Harris의 잔향시간 기준곡선과 비교해 보고

자 하였다. 그러나 Knudsen-Harris의 곡선에서는 125Hz와

500∼2kHz의 주파수대역만 평가기준 곡선을 제시하고 있다.

따라서 본 연구에서는 측정된 잔향시간 자료를 토대로 125

∼250Hz의 잔향시간은 Knudsen-Harris의 125Hz 기준과 비

교하였으며, 500∼4kHz의 잔향시간은 Knudsen-Harris의 50

0∼2kHz 기준과 비교하였고 그 결과는 그림 8과 같다.

(a) 125Hz

(b) 250Hz

(c) 500Hz

(d) 1kHz



(e) 2kHz

(f) 4kHz

Knudsen-Harris의 적정잔향시간표

그림 8의 결과를 정리해 보면 표 2와 같다.

주파수(Hz)

잔향시간범위(초)

잔향시간에 따른 적합한 용도

예지당동리국악당

예원당 진악당 연악당 예악당

125 1.32∼1.85 강당↓ 강당 강당영화관∼강당

영화관∼강당

강당↓

250 1.11∼1.46 강당↓ 강당↓ 강당↓ 강당↓ 강당↓ 강당↓

500 0.85∼1.27 강당↓ 영화관 영화관 강당영화관∼강당

강당↓

1k 0.74∼1.12 강당↓ 영화관 강당 강당 강당 강당↓

2k 0.70∼1.11 강당↓ 강당 강당↓ 강당 강당↓ 강당↓

4k 0.62∼1.06 강당↓영화관∼강당

강당↓ 강당↓ 강당↓ 강당↓

↓ : 최적잔향시간의 용도보다 낮은 곳에 위치

주파수별 잔향시간 범위 및 용도

그림 8, 표 2를 보면 6개 국악 공연장에서 125Hz는 1.32

∼1.85초의 잔향시간을 보이고 있으며 “영화관∼강당”, “강

당”, “강당 이하”에 적합한 잔향특성을 보이고 있다. 250Hz

는 1.11∼1.46초의 잔향시간을 보이고 있으며 모두 “강당

이하”에 적합한 잔향특성을 보이고 있다. 500Hz는 0.85∼

1.27초의 잔향시간을 보이고 있으며 “영화관”, “영화관∼강

당”, “강당”, “강당 이하”에 적합한 잔향특성을 보이고 있

다. 1kHz는 0.74∼1.12초의 잔향시간을 보이고 있으며 “영

화관”, “강당”, “강당 이하”에 적합한 잔향특성을 보이고 있

다. 2kHz는 0.70∼1.11초의 잔향시간을 보이고 있으며 “강

당”, “강당 이하”에 적합한 잔향특성을 보이고 있다. 4kHz

는 0.62∼1.06초의 잔향시간을 보이고 있으며 “영화관∼강

당”, “강당 이하”에 적합한 잔향특성을 보이고 있다. 따라서

6개 국악 공연장은 모든 주파수 대역에서 “영화관∼강당

이하”의 잔향특성을 보이고 있음을 알 수 있다. 따라서 위

결과를 토대로 체적의 변화에 따른 잔향시간의 범위를 파

악해 보면 그림 9와 같다.

체적별 평균 잔향시간의 범위

표 2, 그림 9를 보면 평균 잔향시간의 범위는 체적과 상관

없이 저주파수에서 고주파수로 이동할수록 잔향시간의 범위가

낮아지는 특성을 보이고 있다. 이는 저주파수의 경우 고주파수

에 비해 상대적으로 파장이 길고 에너지가 강하기 때문에 고

주파수에 비해 잔향시간이 길게 나타난 것으로 사료된다.

3.3 체적과 잔향시간과의 상관성 분석

6개 국악 공연장의 수음점별 잔향시간과 체적과의 상관

성을 분석해 보면 그림 10과 같다.

y = 0.1192Ln(x) + 0.4781

R2 = 0.0785

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1,000 10,000 100,000

체적(m3)

잔향

시간

(sec)

(a) 125Hz



y = 0.035Ln(x) + 0.9963

R2 = 0.0158

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1,000 10,000 100,000

체적(m3)

잔향

시간

(sec)

(b) 250Hz

y = 0.0239Ln(x) + 0.8853

R2 = 0.013

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1,000 10,000 100,000

체적(m3)

잔향

시간

(sec)

(c) 500Hz

y = 0.0488Ln(x) + 0.5765

R2 = 0.0759

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1,000 10,000 100,000

체적(m3)

잔향

시간

(sec)

(d) 1kHz

y = 0.1034Ln(x) - 0.0084

R2 = 0.3525

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1,000 10,000 100,000

체적(m3)

잔향

시간

(sec)

(e) 2kHz

y = 0.0269Ln(x) + 0.6396

R2 = 0.0129

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1,000 10,000 100,000

체적(m3)

잔향

시간

(sec)

(f) 4kHz

잔향시간과 체적의 상관성 분석

그림 10의 회귀분석에서 도출된 상관식을 정리해 보면

표 3과 같다.

주파수(Hz) 회귀식 설명력(R2)

125 Ln 0.0785250 Ln 0.0158500 Ln 0.01301k Ln 0.07592k Ln 0.35254k Ln 0.0129

주파수별 회귀분석을 통한 상관식

그림 10, 표 3을 보면 회귀분석에서 도출된 상관식에서

설명력(R2)은 모든 주파수대역에서 1.3∼35.3%로 나타나

체적에 따른 주파수별 잔향시간은 상관성이 매우 낮게 나

타났다. 서양 공연장의 경우 Knudsen-Harris가 제안한 최

적잔향시간은 체적이 증가하면 잔향시간이 길어지는 특성

을 가지고 있다. 그러나 국악 공연장에서는 체적이 증가하

여도 잔향시간이 길어지지 않고 일정한 범위를 유지하고

있으며 표 3과 같이 상관식의 설명력이 매우 낮게 나타났

다. 이러한 이유는 국악 공연장 건립시 Knudsen-Harris가

제안한 것과 같이 체적의 변화에 따른 정확한 잔향시간 기

준곡선이 없었고, 우리나라의 고유음악인 국악은 서양음악

과는 다른 형태의 공연 및 연주가 이루어지므로 체적과 상

관없이 일정한 범위의 잔향시간만을 확보하려고 했기 때문

으로 사료된다.

4. 저음비 특성

측정된 잔향시간을 토대로 6개 국악 공연장에서 저음비

(BR)7)를 분석해보면 그림 11과 같다.

7) BR RTHz RTHzRTHz RTHz



국악 공연장의 저음비

그림 11을 보면 6개 국악공연장의 저음비는 1.22∼1.55로

나타났다. 저음비는 서양의 음악전용 홀에서는 1.4 이상을

필요로 하며, 오페라와 같은 음성명료성이 중요한 극장에서

는 1.2 정도가 좋고 1.0 이상으로 설계 하고 있다. 따라서 6

개 국악 공연장 모두 저음비가 극장>1.2 이상을 만족하고

있다. 따라서 서양 음악 기준으로 평가했을 경우 국악 공연

장은 저음의 잔향시간이 길어 매우 따뜻하고 포근한 음색

을 관객에게 전달 할 수 있을 것으로 판단된다

.

5. 결론

본 연구는 6개 국악 공연장별 잔향시간의 특성 및 잔향

시간과 체적과의 상관성 분석, 저음비 분석을 하였으며 그

결과는 다음과 같다.

1. 6개 국악 공연장의 주파수별 평균 잔향시간의 범위는

125Hz에서 1.32∼1.85초, 250Hz는 1.11∼1.46초, 500Hz는

0.85∼1.27초, 1kHz는 0.74∼1.12초, 2kHz는 0.70∼1.11초,

4kHz는 0.62∼1.06초로 나타났다. 국악 공연장의 잔향시간

에 대해 기존 연구에서는 500Hz에서 0.8∼1.2초의 범위가

국악 공연에 적합하다고 제시하고 있으며, 6개 국악 공연장

의 경우 기존연구와 비슷한 잔향시간을 확보하고 있다.

2. 6개 국악 공연장의 평균 잔향시간은 저주파수에서 고

주파수로 갈수록 잔향시간이 짧아지는 특성을 보이고 있으

며, 평균 잔향시간과 주파수의 회귀분석을 통한 설명력(R2)

은 64.6%로 나타나 신뢰성 있는 예측치를 제공할 수 있을

것으로 사료된다.

3. 6개 국악 공연장의 주파수별 평균 잔향시간의 범위는

Knudsen-Harris의 잔향시간 기준곡선과 비교해 보면 모

든 주파수 대역에서 “영화관∼강당 이하”의 잔향특성을 보

이고 있다. 또한 잔향시간과 체적과의 상관식 설명력(R2)은

1.3∼35.3%로 나타나 국악 공연장은 체적이 증가하여도 서

양공연장과는 달리 잔향시간이 길어지지 않고 일정한 범위

를 유지하고 있다. 이는 국악은 서양음악과는 다른 형태의

공연 및 연주가 이루어지므로 체적과 상관없이 일정한 범

위의 잔향시간만을 확보 하려고 했기 때문으로 사료된다.

4. 6개 국악 공연장의 저음비는 1.22∼1.55로 나타나 서

양음악 기준 극장>1.2 이상을 만족하고 있다. 따라서 국악

공연장은 저음의 잔향시간이 길어 매우 따뜻하고 포근한

음색을 관객에게 전달 할 수 있을 것으로 판단된다.

향후 국내 실정에 적합한 잔향시간 기준곡선을 설정하기

위해서는 위 결과들을 토대로 청감실험과 음향심리분석을

통해 체적에 따른 최적 잔향시간 기준곡선이 제시되어야

할 것으로 사료된다.

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[논문접수 : 2017. 04. 27]

[1차 심사 : 2017. 05. 24]

[게재확정 : 2017. 05. 30]

wkusound.wku.ac.kr/paper/data/a87.pdf · 2017. 6. 18. · 국악공연장의 잔향시간과...

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