the proposition of optimum reverberation time curve for korean...

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40 한국교육녹색환경연구원학술지 제 권제호 19 4 I. 서론 한국교육녹색환경연구원 연구원 공학석사 * , 원광대학교 건축공학과 교수 공학박사 ** , 교신저자 ( : [email protected]) I-1. 연구의 배경 최근 우리 사회는 빠르게 발전하고 있으며 교육방 식 또한 시대의 흐름에 맞춰 변화하고 있다 이러한 . 변화에 따라 교육의 형태 또한 기존의 단방향적 주문 식의 형태가 아닌 양방향적 상호교류의 형태로 다양 , The Journal of Sustainable Design and Educational Environment Research 2020.12. Vol. 19, No. 4. 040-049 https://doi.org/10.7743/kisee.2020.19.4.040 강의전용 공간으로 리모델링된 대학 소공연장의 주관적 음향성능 평가 대학의 사례를 바탕으로 :W Evaluation of the Subjective Acoustic Performance of University Small Hall Remodeled as a Lecture Room : Based on the case of the W University 김민주 * 5) 김재수 ** Kim, Min-Ju Kim, Jae-Soo Abstract Recently, the form of education has changed from one-way to two-way and mutual exchange rather than the existing one-way order form, and accordingly, it is necessary to consider creating a suitable learning environment for each type of education. The basic form of education consists of the delivery of knowledge, that is, the delivery of knowledge by teachers to education consumers through voice delivery, so the sound environment is considered an essential factor in creating a pleasant learning environment. The indoor sound environment is very closely related to the mental stress of the inmate, so the quality level of education will also change greatly depending on whether or not the appropriate sound environment is created. However, the importance of the sound environment in educational facilities such as classrooms has not been highlighted due to the lack of research and related laws on the sound environment. Therefore, in this study, auditory tests were conducted using the auralization based on the physical acoustic performance data presented in the preceding study. Through this, we wanted to verify the validity of this research by analyzing the subjective acoustic performance satisfaction of the occupants due to the improvement of the physical acoustic performance. Based on these research results, it is estimated that the improvement of the sound environment of educational facilities through remodeling in the future will be possible to verify whether the sound environment suitable for educational facilities is created only after the analysis stage on the improvement of subjective sound performance as well as physical sound performance. 키워드 소공연장 강의전용 공간 교육환경 개선 주관적 음향성능 가청화 : , , , , Keywords : Small hall, Lecture room, Improving the educational environment, Subjective acoustic performance, Auralization

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  • 40 한국교육녹색환경연구원학술지 제 권 제 호19 4

    I. 서론

    한국교육녹색환경연구원 연구원 공학석사* ,

    원광대학교 건축공학과 교수 공학박사** ,

    교신저자( : [email protected])

    I-1. 연구의 배경

    최근 우리 사회는 빠르게 발전하고 있으며 교육방

    식 또한 시대의 흐름에 맞춰 변화하고 있다 이러한.

    변화에 따라 교육의 형태 또한 기존의 단방향적 주문

    식의 형태가 아닌 양방향적 상호교류의 형태로 다양,

    The Journal of Sustainable Design and

    Educational Environment Research

    2020.12. Vol. 19, No. 4. 040-049 https://doi.org/10.7743/kisee.2020.19.4.040

    강의전용 공간으로 리모델링된 대학 소공연장의

    주관적 음향성능 평가 대학의 사례를 바탕으로: W

    Evaluation of the Subjective Acoustic Performance of University Small Hall

    Remodeled as a Lecture Room : Based on the case of the W University

    김 민 주*5) 김 재 수

    **

    Kim, Min-Ju Kim, Jae-Soo

    Abstract

    Recently, the form of education has changed from one-way to two-way and mutual exchange rather than

    the existing one-way order form, and accordingly, it is necessary to consider creating a suitable learning

    environment for each type of education. The basic form of education consists of the delivery of knowledge,

    that is, the delivery of knowledge by teachers to education consumers through voice delivery, so the sound

    environment is considered an essential factor in creating a pleasant learning environment. The indoor sound

    environment is very closely related to the mental stress of the inmate, so the quality level of education will

    also change greatly depending on whether or not the appropriate sound environment is created. However,

    the importance of the sound environment in educational facilities such as classrooms has not been highlighted

    due to the lack of research and related laws on the sound environment. Therefore, in this study, auditory

    tests were conducted using the auralization based on the physical acoustic performance data presented in

    the preceding study. Through this, we wanted to verify the validity of this research by analyzing the subjective

    acoustic performance satisfaction of the occupants due to the improvement of the physical acoustic

    performance. Based on these research results, it is estimated that the improvement of the sound environment

    of educational facilities through remodeling in the future will be possible to verify whether the sound

    environment suitable for educational facilities is created only after the analysis stage on the improvement of

    subjective sound performance as well as physical sound performance.

    키워드 소공연장 강의전용 공간 교육환경 개선 주관적 음향성능 가청화: , , , ,

    Keywords : Small hall, Lecture room, Improving the educational environment, Subjective acoustic performance,

    Auralization

  • 교육녹색환경연구 41

    하게 변화하고 있으며 이에 따라 교육 형태별로 적합

    한 학습 환경의 조성에 대한 고민이 필요할 것이다 교.

    육의 기본적인 형태는 지식의 전달 즉 음성 전달을 통,

    해 교수가 교육수요자에게 지식을 전달하는 형태로 이

    루어져 있어 쾌적한 학습환경의 조성에 있어 재실자의

    정신적 스트레스와 매우 밀접한 연관성을 갖고 있는

    음환경은 필수적인 고려 요소이나 현재까지는 음환경

    에 대한 연구 및 관련법이 미미하여 강의실 등 교육시

    설의 음환경에 대한 중요성이 크게 부각되지 않는 상

    황이다 따라서 본 연구에서는 선행연구. 1)에서 제시된

    물리적 음향성능 자료를 바탕으로 가청화 기법을 활용

    한 청감실험을 실시하였다 이를 통해 물리적 음향성.

    능의 개선에 따른 주관적 음향성능 분석을 통해 리모

    델링을 통한 교육시설 음향성능 개선 시 재실자의 음

    향성능 만족도 분석을 통해 본 연구의 타당성을 검증

    하고자 하였다.

    I-2. 연구의 방법

    본 연구는 대학 소공연장을 강의전용 공간으로 리W

    모델링하는 과정에서 소공연장의 내부 마감재료를 흡

    음률이 높은 재료로 변경하여 강의전용 공간에 적합한

    음환경 분석 및 제공을 목표로 하였으며 선행연구에서

    리모델링 전 실측 분석 결과에 따른 개선안의 적용 이

    후 동일한 실험 조건에서 실측을 진행하여 물리적 음향

    성능의 개선을 파악하였다 따라서 본 연구에서는 선행.

    연구를 통해 얻은 결과를 바탕으로 리모델링 전 후의,

    음원을 비교하여 재실자의 만족도를 분석하는 청감실

    험을 통해 본 연구의 타당성을 검증하고자 하였다 청.

    감실험은 가청화 기법을 이용하였으며 가청화는 홀의

    설계단계에서 음향 시뮬레이션을 통해 음향설계를 한

    뒤 객석의 수음점에서 구한 임펄스 응답(Impulse

    과 무향실에서 녹음한 원음 무향음원Response) ( , Dry

    을 합성연산 하여 컴퓨터상에서Source) (Convolution)

    개관 후 공연이 되었을 때 음향상태를 직접 들어볼 수

    있는 시스템이다 이는 기존의 음향 시뮬레이션에 의한.

    건축음향설계의 물리적 음향성능만을 고려할 수 있다

    는 단점을 보완할 수 있으며 가청화 기법을 활용한 평

    가시 실내 형태의 결정 마감재료의 선택 음원의 지향, ,

    성 등 각종 조건들의 변화에 따른 상황을 실제 음으로

    1) 김민주 김재수 강의전용 공간으로 리모델링된 대, (2020).

    학 소공연장의 음향성능 개선 및 변화 대학의 사례를: W

    바탕으로 교육녹색환경연구. , 19(2), 21-31.

    들어볼 수 있어 적용 조건에 따라 재실자 개개인의 주

    관적인 평가가 가능하다 이러한 형태의 연구는 전 세.

    계 개의 대표적 콘서트홀과 오페라 하우스를 대상으54

    로 물리적 음향성능과 주관적 평가의 상관성에 대해 분

    석한 Leo L. Beranek,(1962). Rating of Acoustical

    의 연Quality of Concert Halls and Opera Houses

    구결과를 기반으로 하여 해당 공간에서 요구하는 음향

    상태를 결정함에 신뢰성이 높은 평가 방법이다 본 연.

    구의 가청화 시스템 구성도는 과 같다 .

    Figure 1. Overview of the Auralization

    II. 리모델링 전후 제원 및 음향성능 변화‧

    선행연구 결과를 바탕으로 대학 인문관 내 소공연W

    장을 강의전용 공간으로 리모델링하기 위해 변경된 마

    감재료는 과 같고 리모델링 전후의 제원을 ‧

    비교한 것은 와 같다 .

    구분 마감재료면적(m2)

    주파수

    125Hz250Hz500Hz1kHz 2kHz 4kHz

    무대

    바닥 목재플로링 81 0.10 0.25 0.10 0.10 0.07 0.07

    천장

    개선전

    유공아미텍스 107 0.22 0.32 0.15 0.14 0.08 0.06

    매끄러운콘크리트면페인트마감( )

    58.1 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.05

    개선안

    펄라이트플라스터뿜칠( )5T

    68.3 0.04 0.10 0.17 0.17 0.19 0.20

    매끄러운콘크리트면페인트마감( )

    61.9 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.05

    측벽

    코펜하겐리브 56.1 0.03 0.06 0.07 0.18 0.33 0.18

    암막커튼 13.6 0.15 0.25 0.55 0.65 0.70 0.70

    걸레받이 2.2 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03

    후벽

    개선전

    합판12T 18.1 0.16 0.18 0.14 0.12 0.12 0.12

    매끄러운콘크리트면페인트마감( )

    33.7 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02

    Table 1. Finishing materials and sound absorption rate

    data before and after remodeling

  • 42 한국교육녹색환경연구원학술지 제 권 제 호19 4

    구 분 리모델링 전 리모델링 후

    길이 24m 21m

    폭 12m 12m

    천정고 4.2m 4.2m

    연면적 274.5m2 253.9m2

    체적 1,024.4m3 957m3

    좌석수 석184 석176

    Table 2. Changes in specifications before and after

    remodeling

    리모델링 전a) 리모델링 후b)

    Figure 2. Interior view before and after remodeling

    일반적인 음환경 설계 시 음원이 주로 발생하는 무,

    대 강단의 경우 마감재료의 선정을 반사성의 재료로,

    하여 객석 강의실 전체에 골고루 잘 전달될 수 있도록,

    하며 객석 후벽의 경우 흡음성의 재료로 하여 불필요,

    한 잔향 의 발생을 최소화한다 따라서(echo) .

    서 펄라이트 플라스터 뿜칠 로 일부 변경하여 음의( )5T

    반사각을 확보하였으며 객석 후벽의 마감재료를 기존

    합판 와 매끄러운 콘크리트면 페인트마감 에서 석12T ( )

    고보드 와 흡음커텐으로 변경하여 흡음하였다9T+45A .

    이에 따라 변화한 리모델링 전후 실내전경은

    개선안

    석고보드9T+45A

    45.7 0.26 0.14 0.09 0.06 0.05 0.05

    암막커튼 4.3 0.15 0.25 0.55 0.65 0.70 0.70

    계단합판 위

    무늬목마감3.6 0.15 0.08 0.07 0.05 0.06 0.05

    객석

    바닥 인조석물갈기 181.6 0.02 0.02 0.02 0.03 0.04 0.04

    천장

    개선전

    유공아미텍스 166.8 0.22 0.32 0.15 0.14 0.08 0.06

    매끄러운콘크리트면페인트마감( )

    116.2 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02

    개선안

    공기층 위석고보드16T

    겹2166.8 0.28 0.12 0.1 0.17 0.13 0.09

    측벽

    개선전

    매끄러운콘크리트면페인트마감( )

    174.3 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.05

    개선안

    매끄러운콘크리트면페인트마감( )

    21.2 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.05

    걸레받이 5 0.4 0.75 0.69 0.55 0.29 0.21

    목재흡음판15T

    38.7 0.4 0.75 0.69 0.55 0.29 0.21

    후벽

    개선전

    매끄러운콘크리트면페인트마감( )

    33.7 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.05

    개선안

    매끄러운콘크리트면페인트마감( )

    17.5 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.05

    폴리에스터흡음재 위

    마감Fabric16.2 0.22 0.57 0.88 0.97 0.82 0.79

    창문

    개선전

    블라인드 34.8 0.06 0.05 0.07 0.15 0.13 0.17

    개선안

    암막커튼 34.8 0.15 0.25 0.55 0.65 0.70 0.70

    개선전

    단단한나무문

    3.8 0.14 0.10 0.06 0.08 0.10 0.10

    문개선안

    레자방음문 3.8 0.06 0.13 0.1 0.1 0.1 0.1

    개선전

    의자 나무( ) 141 0.10 0.10 0.15 0.15 0.20 0.20

    의자 개

    선안

    의자마감( )毛

    138.9 0.22 0.31 0.36 0.37 0.37 0.4

    장애인좌석

    STEEL 1.9 0.24 0.2 0.2 0.18 0.18 0.21

    몰탈 위수성페인트

    13.7 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03

    음향실

    벽체

    개선전

    샌드위치판넬

    35.1 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02

    개선

    폴리에스터흡음재 위

    28.6 0.22 0.57 0.88 0.97 0.82 0.79

    마감Fabric

    목재흡음판15T

    6.5 0.4 0.75 0.69 0.55 0.29 0.21

    창문

    개선전

    유리창 3.4 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.04

    개선안

    이중창 4.89 0.15 0.05 0.03 0.03 0.02 0.02

    개선전

    일반문 Ⅰ 1.9 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

    개선안

    방음문 2.3 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03

    개선안:

  • 교육녹색환경연구 43

    정된 리모델링 전후 물리적 음향성능 측정 결과는‧

    과 같다 .

    구 분SPL

    (dB)

    SPL

    (dB(A))

    RT

    (sec)

    D50

    (%)

    RASTI

    (%)

    리모델링 전 74.0 83.0 1.37 40.1 56.3

    리모델링 후 65.7 80.3 0.80 62.2 68.4

    Table 3. Comparison of site measurement results

    before and after remodeling(500Hz)

    따라서 에서 제시된 바와 같이 선행연구 ,

    결과 리모델링 전 음악당 수준의 음향성능을 확보하“ ”

    였던 소공연장은 리모델링 후 SPL500Hz는 약 8.3dB,

    는 약SPL(A) 2.7dB(A), RT500Hz는 약 초 감소하0.57

    여 울림과 잔향음이 개선되었다 또한. D50,500Hz는 약

    는 약 증가하여 이를 종합하였22.1%, RASTI 12.1%

    을 때 실내 음환경은 집중하여 들을 때 잘 들을 수 있“

    는 상태 에서 잘 들리는 상태 로 변화하였으며 원음” “ ”

    의 왜곡이 줄어들고 음성신호나 음의 요해도가 매우

    높아졌다 따라서 리모델링을 통해 강의전용 공간에.

    적합한 물리적 음향성능을 확보하였음을 알 수 있다.

    III. 가청화를 이용한 주관적 반응 평가

    III-1. 청감실험을 위한 음원의 조사

    강의전용 공간으로 리모델링된 소공연장의 음향성능

    의 청감실험에 사용될 가청화 음원은 각 공간의 특성

    을 고려하여 총 개 음성 및 음악 의 음원으로 구성하6 ( )

    였다 가청화 음원은 및 에서 추. CD Odeon Sample

    출하였으며 이러한 청감실험 음원은 잔향음이 없는 무

    향실에서 녹음한 무향음원을 사용하였다 이러한 이유.

    는 음이 실내에 퍼지는 감등의 음향적 인상은 초기 반

    사음의 영향이 크기 때문에 약간의 잔향음이 포함되어

    도 가청화시 음의 견본을 들음으로써 희망하는 음장을

    정확히 결정하기 어렵기 때문이다 본 연구에 사용된.

    개의 가청화 음원은 와 같고 무향음원 및6

    리모델링 전후의 가청화 음원 형태를 Cool Edit Pro‧

    로 분석한 결과는 과 같다2.1 .

    음원 번호 음원 종류

    1 강의 음성

    2 아나운서 음성

    3 한국인 여성 음성

    4 개인 오페라

    5 피아노

    6 박수

    Table 4. Composition of Auralization sound source

    에서 음향음원은 잔향음이 없어 깨끗하

    지만 리모델링 전후의 가청화 음원은 소공연장 및 강‧

    의전용 공간의 공간적 정보를 반영하여 소리에 잔향감

    과 공간감이 포함되어 있음을 알 수 있다.

    III-2. 청감실험을 위한 어휘의 조사

    실내음향 특성을 정확하게 평가하기 위해 Beranek,

    등에 의해 연구된 내용을 바탕으로 강의전용Barron

    공간으로 리모델링된 소공연장의 주관적인 효과를 대

    변할 수 있는 어휘들을 물리적인 파라미터들과 연관지

    어 찾고자 하였다 실내 음향 특성을 표현하기 위한 파.

    무향음원 리모델링 전 리모델링 후

    강의 음성1.

    아나운서 음성2.

    한국인 여성 음성3.

    개인 오페라4.

    피아노5.

    박수6.

    Figure 3. Comparison of Auralization sound source

  • 44 한국교육녹색환경연구원학술지 제 권 제 호19 4

    라미터는 청취 음량 울림의 양 울림의 명료도 공간, , ,

    의 인상 등에 관련한 내용으로 크게 분류할 수 있으며

    이러한 물리적 파라미터와 인간의 감각 및 생리적 반

    응인 주관적 평가의 최적해를 찾아 실내 음향을 평가

    하고자 하였다 따라서 대상 공간의 특성상 관람이나.

    강연이 행하여지고 있음을 고려하여 기존 연구자들의

    평가안을 기초로 주관적 평가에 적절한 언어를 선정하

    여 평가를 실시하였다 음향성능 평가에 사용된 평가.

    어휘는 와 같다 .

    어휘 번호 어휘

    1 울림

    2 친밀감

    3 크기

    4 명료성

    5 선명함

    6 포근함

    7 균형

    8 확산감

    Table 5. Acoustic Performance Evaluation Language

    Component

    와 같이 추출된 평가어휘를 바탕으로 미

    국의 심리학자 에 의해 제안된 의미분별법Osgood

    을 이용한(SD; Method of Semantic Differential)

    청취 실험에 사용되어질 설문지는 과 같이

    구성하였으며 본 연구에서 음향평가에 사용된 어휘와

    물리적 파라미터와의 관계를 분석한 것은

    과 같다.

    항 목 별

    평 가전혀

    그렇지

    않다

    매우

    그렇다보 통

    음의 울림(Reverberance)

    음의 친밀감(Intimacy)

    음의 크기(Loudness)

    음의 명료성(Intelligibility)

    음의 선명함(Clarity)

    음의 포근함(Warmth)

    음의 균형(Balance)

    음의 확산감(Envelopment)

    Table 6. Subjective Response Evaluation Sheet

    사용된 어휘 주관적 요소 물리적 요소

    건조하다 충만하다/ 음의 울림 잔향시간(RT)

    먼 곳에서 연주하는

    느낌이다 /

    가까운곳에서

    연주하는 느낌이다

    음의 친밀감초기지연시간

    (ITDG)

    작게 들린다

    크게 들린다/음의 크기 음압레벨(SPL)

    탁하다 명료하다/ 음의 명료성명료도(D50, C80)

    둔하다 선명하다/ 음의 선명함

    날카롭다 부드럽다/ 음의 포근함 저음비(BR)

    음이 한쪽으로

    치우친다 /

    음이 균형있다

    음의 균형공간감

    (IACC)한쪽으로 집중된다 /

    넓게 확산된다음의 확산감

    Table 7. Acoustic Performance Components

    III-3. 청감실험

    가청화 기법을 이용한 청감실험은 대학 무향실에W

    서 진행하였으며 피험자로 선정한 명은 건축음향 수17

    업을 이수한 정상적인 청력을 가진 대의 신체 건강20

    한 대학생 및 대학원생을 대상으로 실시하였다 청감.

    실험을 실시하기 전 음향에 대한 이해를 돕기 위해 평,

    가시트를 사전에 나누어 주고 충분한 설명과 함께 음

    원을 들려준 뒤 실험에 참가하도록 하였다 음원의 제.

    시과정은 와 같으며 앞서 제시한 개의 가 6

    청화 음원을 순서대로 리모델링 전과 리모델링 후로

    나누어 평가하였다 는 무향실의 평면도 및.

    청감실험 장면이며 실험이 진행된 무향실의 음향성능

    제원은 를 기준으로 잔향시간 은 평균500Hz (RT) 0.16

    초 음성명료도, (D50 는 음성전달지수) 98.56%, (RASTI)

    는 로서 청음에 적합한 음환경을 가지고 있다91.5% .

    Figure 4. Presentation process of sound source

  • 교육녹색환경연구 45

    Figure 5. Floor plan and test site of Auralization

    laboratory

    IV. 청감실험을 통한 주관적 반응의 분석

    IV-1. 평가음원에 대한 주관적 반응 비교

    청감실험 데이터를 토대로 리모델링 전후 평가음원‧

    별 어휘의 반응 범위와 평균을 비교한 결과는 . 에서 리모델링 전 소공연장은 모든 평가

    음원에서 울림 크기 확산감 이 높게 평가되었으“ ”, “ ”, “ ”

    며 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형 은“ ”, “ ”, “ ”, “ ”, “ ”

    상대적으로 낮게 평가되었다 이는 소공연장이 음악. “

    당 수준의 음향성능을 확보하고 있기 때문으로 사료”

    된다 따라서 리모델링 후 음원별로 각 평가어휘간의.

    척도 편차가 줄어들어 강의전용 공간에서 이러한SD

    평가음원의 사용은 적합할 것으로 판단된다.

    IV-2. 평가어휘에 대한 주관적 반응의 평균

    청감평가를 통해 소공연장의 음향성능 리모델링 전·

    후 어휘에 따른 평균적 반응을 정리한 결과는 .

    리모델링 전 리모델링 후

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    강의 음성a)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    아나운서 음성b)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    한국인 여성 음성c)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    개인 오페라d)

    리모델링 전 리모델링 후

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD척

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    피아노e)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    박수f)

    Figure 6. Comparison of the response range and mean

    of vocabulary by sound source before and after

    remodeling

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD

    척도

    강의 음성 아나운서 음성

    한국인 여성 음성 개인 오페라

    피아노 박수

    리모델링 전 소공연장a)

  • 46 한국교육녹색환경연구원학술지 제 권 제 호19 4

    어휘 번호 리모델링 전 리모델링 후울림 5.59 4.21크기 4.67 4.5확산감 4.89 4.16친밀감 3.11 3.76명료성 3.15 4.44선명함 3.04 4.5포근함 3.58 3.79균형 3.56 4.39

    Table 8. Comparison of average responses by each

    vocabulary before and after remodeling

    은 소공연장의 내부 마감재,

    료를 흡음률이 높은 재료로 변경하여 강의전용 공간에

    적합한 음향성능을 갖도록 리모델링한 뒤 각 어휘별

    주관적 반응의 평균을 비교한 결과이다 이에 따르면.

    울림 크기 확산감 은 감소하였으나 친밀감“ ”, “ ”, “ ” “ ”,

    명료성 선명함 포근함 균형 은 증가하였다“ ”, “ ”, “ ”, “ ” .

    이 중 가장 크게 감소한 어휘는 울림 이며 가장 크게“ ”

    증가한 어휘는 선명함 이다“ ” .

    IV-3. 평가어휘별 척도 개선정도 비교SD

    청감평가 결과 리모델링에 따른 평가어휘에 대한 주

    관적 반응의 개선 정도를 파악한 결과는 과

    같다.

    -19.7

    -2.4

    -10.4

    9.3

    18.4

    20.9

    11.9

    3.0

    -25

    -20

    -15

    -10

    -5

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    주관

    적 반

    응 개

    선량

    (%)

    Figure 8. Improved SD scale by before and after

    remodeling evaluation command

    에서 리모델링을 통한 물리적 음향성능

    의 변화에 따라 울림 은 크기 는 확“ ” 19.7%, “ ” 2.4%, “

    산감 은 정도 감소하였으나 친밀감 은” 10.4% “ ” 9.3%,

    명료성 은 선명함 은 포근함 은“ ” 18.4%, “ ” 20.9%, “ ”

    균형 은 정도 증가하였다 따라서 평가어3%, “ ” 11.9% .

    휘별 척도 개선량 비교를 통해 평가어휘 중 크기SD “ ”,

    포근함 의 변화량이 가장 적으며 울림 선명함“ ” “ ”, “ ”,

    명료성 의 변화량이 가장 큰 것으로 나타났다 이를“ ” .

    바탕으로 리모델링을 통해 주관적으로 느끼는 음의 왜

    곡이 줄어들고 음성신호나 음의 요해도가 매우 높아져

    강의전용 공간에 적합한 주관적 반응을 확보한 것으로

    사료된다.

    IV-4. 통계처리기법을 이용한 주관적 반응 분석

    리모델링 전 후 주관적 반응 비교 분석1) ·

    청감실험 자료를 토대로 리모델링 전후 각 평가어휘‧

    별 주관적 음향성능에 대한 반응을 분석해 보면

    와 같다 .

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형

    평가어휘

    SD척

    강의 음성 아나운서 음성

    한국인 여성 음성 개인 오페라

    피아노 박수

    리모델링 후 강의전용 공간b)

    Figure 7. Average response by each vocabulary before

    and after remodeling

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 2 3 4 5 6 7울림(리모델링 전)

    울림

    (리모

    델링

    후)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 2 3 4 5 6 7

    친밀감(리모델링 전)

    친밀

    감(리

    모델

    링 후

    )

    울림a) 친밀감b)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 2 3 4 5 6 7

    크기(리모델링 전)

    크기

    (리모

    델링

    후)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 2 3 4 5 6 7

    명료성(리모델링 전)

    명료

    성(리

    모델

    링 후

    )

    크기c) 명료성d)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 2 3 4 5 6 7

    선명함(리모델링 전)

    선명

    함(리

    모델

    링 후

    )

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 2 3 4 5 6 7

    포근함(리모델링 전)

    포근

    함(리

    모델

    링 후

    )

    선명함e) 포근함f)

  • 교육녹색환경연구 47

    에서 울림 크기 확산감 에 대한 평 “ ”, “ ”, “ ”

    가는 대부분 리모델링 전보다 리모델링 후에 낮게 나

    타났으며 친밀감 명료성 선명함 균형 에 대한“ ”, “ ”, “ ”, “ ”

    평가는 대부분 리모델링 전보다 리모델링 후에 높게

    나타났다 그러나 개 평가어휘 중 크기 포근함 에. 8 “ ”, “ ”

    대한 평가는 리모델링 전후 반응의 분포가 크게 변화‧

    되지 않아 리모델링에 따른 주관적 만족도에 대한 변

    화가 크지 않은 것으로 나타났다 특히 크기 에 대한. “ ”

    평가는 에서 리모델링 후에도 의 개 SPL(A)

    선량이 크지 않은 것과 상관관계가 있을 것으로 사료

    된다 따라서 리모델링 전후 주관적 반응 비교 분석 결. ‧

    과 울림 선명함 명료성 의 평가어휘에 대한 만족“ ”, “ ”, “ ”

    도가 가장 크게 변화하여 이를 통해 물리적 음향성능

    뿐만 아니라 주관적 만족도 또한 강의전용 공간에 적

    합하도록 개선되었음을 알 수 있다.

    정규분포곡선을 이용한 주관적 반응 분석2)

    청감평가 데이터를 토대로 리모델링 전후의 음향성‧

    능을 정규분포곡선으로 비교한 결과는 과

    같다.

    리모델링 전 리모델링 후

    울림a)

    리모델링 전 리모델링 후

    크기b)

    확산감c)

    친밀감d)

    명료성e)

    선명함f)

    포근함g)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 2 3 4 5 6 7

    균형(리모델링 전)

    균형

    (리모

    델링

    후)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 2 3 4 5 6 7

    확산감(리모델링 전)

    확산

    감(리

    모델

    링 후

    )

    균형g) 확산감h)

    Figure 9. Comparative Analysis of Subjective Responses

    before and after Remodeling

  • 48 한국교육녹색환경연구원학술지 제 권 제 호19 4

    에서 리모델링 후 울림 크기 확산 “ ”, “ ”, “

    감 에 대한 반응은 리모델링 전에 비해 우측으로 이동”

    하였고 친밀감 명료성 선명함 포근함 균형“ ”, “ ”, “ ”, “ ”, “ ”

    에 대한 반응은 좌측으로 이동하였다 그러나 개 평. 8

    가어휘 중 크기 포근함 은 정규분포곡선의 이동이“ ”, “ ”

    크게 나타나지 않아 리모델링 전후 주관적 만족도에‧

    대한 변화가 크지 않는 것으로 나타났다 따라서 청감.

    평가를 통한 주관적 반응을 여러 가지 통계처리기법을

    활용하여 분석한 결과 리모델링을 통해 공간의 잔향,

    음을 저감하고 명료도를 확보하여 물리적 음향성능 뿐

    만 아니라 주관적 음향성능 또한 행사 특강 회의 세, , ,

    미나 토론 등에 적합한 강의전용 공간으로 개선된 것,

    으로 사료된다.

    V. 결론

    본 연구는 강의전용 공간으로 리모델링된 소공연장

    의 마감재료 변경을 통한 물리적 음향성능 자료를 바

    탕으로 가청화 기법을 이용한 청감실험을 통해 물리적

    음향성능 개선에 따른 주관적 음향성능의 변화를 파악

    하고자 하였다 본 연구의 결과는 다음과 같다. .

    첫째 리모델링 전 후 평가어휘별 주관적 반응 평균, ·

    을 분석해보면 단계 척도 중 울림 은 에서7 SD “ ” 5.59

    로 크기 는 에서 로 확산감 은 에4.21 , “ ” 4.67 4.5 , “ ” 4.89

    서 으로 감소하였다 그러나 친밀감 은 에서4.16 . “ ” 3.11

    으로 명료성 은 에서 로 선명함 은3.76 , “ ” 3.15 4.44 , “ ”

    에서 로 포근함 은 에서 로 균형3.04 4.5 , “ ” 3.58 3.79 , “ ”

    은 에서 로 증가하였다3.56 4.39 .

    둘째 리모델링 전후 평가어휘별 척도 개선량을, SD‧

    분석해보면 울림 은 크기 는 확산감“ ” 19.7%, “ ” 2.4%, “ ”

    은 정도 감소하였다 그러나 친밀감 은10.4% . “ ” 9.3%,

    명료성 은 선명함 은 포근함 은“ ” 18.4%, “ ” 20.9%, “ ”

    균형 은 정도 증가하였다3%, “ ” 11.9% .

    셋째 청감실험을 통해 리모델링 전후 평가어휘별, ‧

    주관적 반응을 비교해 보면 가장 크게 감소한 어휘는

    울림 이며 가장 크게 증가한 어휘는 선명함 과 명료“ ” “ ” “

    성 이었다 따라서 리모델링을 통해 물리적 음향성능” .

    의 개선 뿐만 아니라 청감실험을 통한 주관적 반응도

    강의전용 공간에 적합하도록 개선되었다.

    넷째 리모델링 전 후 가청화 기법을 이용한 청감평, ·

    가 결과 물리적 음향성능(SPL, RT, D50 에 따, RASTI)

    라 주관적 음향성능도 강의전용 공간에 적합하도록 변

    화되었음을 알 수 있다.

    이러한 결과를 종합하면 선행연구에서 제시한 물리,

    적 음향성능의 개선에 따라 주관적 음향성능도 개선되

    었으며 소공연장을 강의전용 공간으로 리모델링한 후

    음악 에 대한 주관적 반응보다 음성 에 대한 주관적“ ” “ ”

    반응이 긍정적으로 나타난 것에 따라 해당 강의전용

    공간의 리모델링은 적절한 것으로 사료된다 또한 본.

    연구 결과를 통해 실내 음환경 개선 시 물리적 음향성

    능 뿐만 아니라 주관적 음향성능의 개선 및 변화도 동

    시에 평가했을 때 재실자의 만족도를 충족시킬 수 있

    는 공간의 제공이 가능할 것으로 사료된다.

    국문초록

    교육의 기본적인 형태는 지식의 전달 즉 음성 전달,

    을 통해 교수가 교육수요자에게 지식을 전달하는 방식

    이므로 쾌적한 학습 환경 조성에 있어 음환경은 필수

    적인 고려 요소이다 실내 음환경은 재실자의 정신적.

    스트레스와 매우 밀접한 연관성을 가지고 있으므로 적

    절한 음환경의 조성 여부에 따라 교육의 질적 수준 또

    한 크게 변화할 것이다 따라서 본 연구에서는 선행연.

    구에서 제시한 물리적 음향성능 자료를 바탕으로 가청

    화 기법을 활용한 청감실험을 실시하였으며 이를 통해

    강의전용 공간의 물리적 음향성능 개선에 따른 주관적

    음향성능의 만족도 변화를 분석하였다 연구는 강의전.

    용 공간에서 주로 사용되는 음원 개를 선정하여 개6 8

    의 어휘로 평가를 진행하였다 연구 결과 음향성능의. ,

    개선에 따라 주관적 음향성능도 개선되었으며 소공연

    장을 강의전용 공간으로 리모델링한 후 음악 에 대한“ ”

    주관적 반응보다 음성 에 대한 주관적 반응이 긍정적“ ”

    으로 나타나 음성 전달에 보다 적합한 공간으로 개선

    되었음을 확인하였다 따라서 본 연구를 통해 교육시.

    설의 음환경 개선 시 물리적 음향성능 뿐만 아니라 청

    리모델링 전 리모델링 후

    균형h)

    Figure 10. Comparison of normal distribution curves

    before and after remodeling

  • 교육녹색환경연구 49

    감실험을 통한 주관적 음향성능 검증의 필요성을 강조

    하고자 하였다.

    참고문헌

    김재수 건축음향1. (2014). .「 」

    김민주 윤지성 김재수 대학 소공연장의 음향성능2. , , (2018).

    실태 분석 대한설비공학회 학술발표대회”, .

    3. 정민현 김민주 김재수 음향시뮬레이션을 이용한 대학, . (2018).

    소공연장의 음향성능 개선 대한설비공학회 학술발표대회. .

    김민주 김재수 대학 소공연장을 강의전용 공간으로4. , (2018).

    리모델링시 음향성능 개선 및 변화 대한설비공학회 학술.

    발표대회.

    김민주 김재수 강의전용 공간으로 리모델링된 대학5. , (2018).

    소공연장의 주관적 음향성능 평가 대한설비공학회 학술발.

    표대회.

    구자경 김재수 가청화를 이용한 리모델링 전후 한6. , (2016).

    팩연습장의 음향성능 평가 대한설비공학회 학술발표대회. .

    남승훈 김재수 가청화를 이용한 대학 공연장의 주7. , (2015).

    관적 음향성능 평가 대한설비공학회 학술발표대회. .

    8. John iley & Sons,Inc(1948). F.R.atson, Acoustics of Build

    ings.

    9. Leo L. Beranek(1962). Rating of Acoustical Quality of

    Concert Halls and Opera Houses.

    10. Elsevier Applied Science(1991). Heinrich Kuttruff, Roo

    m Acoustics.

    11. Leo Beranek(1996). Concert and Opera Halls.

    12. M.David Egan(1972). Concepts in Architectural Acousti

    cs.

    13. Michael Barron(1993). Auditorium Acoustics and Archit

    ectural Design.

    14. Yochi Ando(1998). Architectural Acoustics.

    논문투고일 2020.08.25, 심사완료일 2020.09.19, 게재확정일 2020.11.30.