the assessment of acoustic performance of daegu bohwawon...

1. 서 론

대구 보화원은 주변의 인구 감소 및 열악한 주거환

경에 따른 도시문제가 부각됨에 따라 그동안 근린생활

시설의 용도로만 활용되어 왔으나 최근 문화예술기반

및 공연문화 역량을 극대화 할 수 있는 공연연습장 조

성과 우수한 문화 인프라를 보유 할 수 있도록 하는

지속 가능한 공연예술연습공간으로 리모델링되었다. 그러나 이러한 리모델링을 통한 음향성능의 개선은 주

로 공간의 크기와 마감재료의 흡음성능 등을 변화시켜

물리적 음향성능을 확보하는데 주력하고 있다. 따라서

최적의 음향성능을 확보하기 위해서는 물리적 음향성

능의 확보 뿐만 아니라 사람들이 느끼는 주관적 음향

성능에 대한 반응 및 만족도까지 고려되어야 한다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 대구 보화원의 선행연

구1)2)3)

자료를 토대로 가청화 기법을 이용한 청감실험을

통해 보화원의 리모델링 전·후를 대상으로 최적화된

1) 남승훈,이경렬,김재수 : “공연예술연습공간으로 리모델링된 보화

원의 음향특성”, 대한설비공학회학술발표대회, 2015.6

2) 남승훈,김재수 : “리모델링 전 대구 보화원의 음향성능 평가”, 대

한설비공학회학술발표대회, 2015.11

3) 남승훈,김재수 : “리모델링 전·후 대구 보화원의 음향성능 변화

및 개선”, 대한설비공학회학술발표대회, 2015.11

주관적 음향성능에 대한 변화 및 만족도를 파악하고자

하였다.

2. 리모델링 전·후 음향성능 변화

보화원의 리모델링 전·후 제원은 Table 1과 같고, 선행연구1)2)3)에서 분석된 보화원의 리모델링 전·후의 음

향성능을 비교한 값은 Table 2와 같다.

가청화를 이용한 리모델링 전․후 대구 보화원의 음향성능 평가The Assessment of Acoustic Performance of Daegu Bohwawon before and after Remodeling Using Auralization

1 1

1원광대학교 건축공학과1Department of Architectural Engineering, Wonkwang University, Iksan 570-749, Republic of Korea

Abstract Chuncheon City has remodeled the special classroom and dormitory, which were neglected and hardly used, and

provided them to local residents as performing arts space. The preliminary study examined the extent of improvement and

change of the physical acoustic performance before and after remodeling based on its acoustic simulations and onsite

experiments. However, there have been complaints that the level of acoustic performance after physical improvement is different

from the subjective level of acoustic performance that people expect to reach after improvement. In this regard, the present

study aims to examine the improvement and change of subjective acoustic performance based on the psycho-acoustic experiment

utilizing auralization. The experiment result indicates that after remodeling of the special classroom and dormitory for

performing arts space, there have been favorable subjective feedbacks that the physical acoustic performance was improved

sufficiently in line with performance intention and purpose

Key words Bohwawon(보화원), Acoustic Performance(음향성능), Remodeling(리모델링), Auralization(가청화)

Corresponding author, E-mail: [email protected]

Table 1 리모델링 전·후 제원 변화리모델링 전소매, 일반음식점 사무실 기술계강습소사설강습소

길이 21.9m 21.9m 14.5m 14.5m폭 17.9m 17.7m 8.8m 8.8m

천 정 고 3.0m 2.7m 2.6m 2.6m바 닥 면 적 345.4㎡ 344.7㎡ 127.7㎡ 127.5㎡체 적 858㎥ 759㎥ 300㎥ 302㎥

리모델링 후중연습실소연습실대연습실중연습실1 중연습실2길 이 5.8m 7.2m 13.3m 8.3m 8.3m폭 15.0m 6.4m 17.5m 13.3m 13.3m

천 정 고 2.7m 2.7m 2.7m 2.7m 2.7m바 닥 면 적 94.7㎡ 48.4㎡ 240.0㎡ 150.7㎡ 150.7㎡체 적 224㎥ 114㎥ 529㎥ 279㎥ 280㎥

- 416 -

대한설비공학회 2016 동계학술발표대회 논문집 pp. 416 ~ 421 16-W-115

Table 2 리모델링 전·후 음향성능 비교

구 분SPL

(dB(A))SPL(dB)

RT(sec)

D50

(%)C80

(dB)RASTI(%)

전

소매,일반음식점 80.3 77.7 2.17 25.5 -2.6 50.3사무실 80.9 78.2 2.11 24.3 -2.9 49.2

기술계강습소 84.6 81.9 2.08 21.0 -3.3 48.3사설강습소 84.6 81.9 1.95 20.3 -3.4 47.5

후

중연습실 83.8 74.4 0.60 76.4 8.9 73.5소연습실 85.1 75.1 0.47 78.9 11.0 76.3대연습실 79.7 72.4 0.83 62.3 5.3 68.3중연습실1 82.9 75.2 0.72 69.9 7.0 73.8중연습실2 81.8 74.0 0.70 72.1 7.3 74.4

Table 2를 보면 리모델링 전 모든 공간에서 물리적

인 음향성능 평가지수들이 모두 공연예술연습공간의

용도로 활용하기에는 매우 열악한 환경임을 알 수 있

다. 그러나 선행연구3)에서 리모델링 후 잔향시간을 비

교해보면 대연습실, 중연습실1, 중연습실2는 “강당”에적합하며, 소연습실, 중연습실은 “강당”보다 낮은 잔향

시간을 확보하고 있어 동작 및 대사연습이 가능한 공

연예술연습공간으로 리모델링되었다. 따라서 Table2의자료를 토대로 음향성능이 구분되는 공간을 4개의

Case로 구분하였으며, Case1은 (소매, 일반음식점 중

연습실), Case2는 (소매, 일반음식점 소연습실), Case3은 (사무실 대연습실), Case44)는 (기술계강습소 중

연습실1)이다.

3. 가청화를 이용한 음향성능 평가

3.1 청감평가를 위한 평가어휘 조사

본 연구에서는 Beranek, Barron등에 의해 연구되어

진 내용을 바탕으로 대상 공간의 주관적인 효과를 대

변할 수 있는 어휘들을 물리적인 파라메타들과 연관

지어 찾고자 하였다. 따라서 기존 연구자들의 평가안

을 기초로 적절한 언어를 선정하여 주관적인 평가를

하도록 하였다. 추출된 평가어휘를 바탕으로 미국의

심리학자 Osgood에 의해 제안된 의미분별법(SD; Method of Semantic Differential)을 이용한 청취 실험

에 사용되어질 설문지는 Table 3과 같이 구성하였다.

4) 중연습실1과 중연습실2의 제원과 음향성능은 거의 유사하여 본 연

구에서는 중연습실1을 대표공간으로 선정하여 실험하였다.

Table 3 주관적 반응을 평가하기 위한 평가시트

항 목 별평 가

전혀 그렇지

않다

매우

그렇다보 통

음의 울림

음의 친밀감

음의 크기

음의 명료성

음의 선명함

음의 포근함

음의 균형

음의 확산감

3.2 청감평가를 위한 음원의 구성

대구 보화원의 청감실험에 사용될 평가 가청화 음

원은 리모델링 후 동작 및 대사연습 공간의 특성상

강연 및 음성명료도의 중요함을 고려하여 6개의 음원

으로 구성하였으며, 청감실험은 리모델링 전·후 음향

성능을 토대로 4가지 Case로 구분하여 총 7개 공간에

대한 청감실험을 진행하였다. 가청화 음원은 CD 및Odeon Sample에서 추출하였으며, 이러한 청취실험 음

원은 반드시 잔향음이 없는 무향실에서 녹음한 Dry Source를 사용하였다. 본 연구에 사용된 Dry Source를리모델링 전·후 Cool Edit Pro 2.1로 분석한 음원형태

는 Fig. 1과 같다.

Dry Source

Case1 Case2 Case3 Case4일반음식점중연습실 일 반 음

식 점 소연습실 사무실 대연습실기술계강습소 중연습실1

1.

2. ( )

3.

4.

5. ( )

6. Fig. 1 .

3.3 청감평가방법 및 실험

- 417 -

가청화를 위한 청감실험은 W대학교 무향실에서

동시에 4명씩 진행하였으며, 피험자로 선정한 15명은

20대의 신체 건강한 대학생 및 대학원생을 대상으로

실시하였으며, 청감평가를 실시하기 전에 음향에 대

한 이해를 돕기 위해 평가시트를 사전에 나누어 주고

충분한 설명과 함께 음원을 들려준 뒤 실험에 참가하

도록 하였다. 음원의 제시과정은 Fig. 2와 같으며, 순서대로 6개의 음원을 리모델링 전·후로 나누어 평가

를 하였다. 청감 실험 실시 장면은 Fig. 3과 같다.

Fig. 2 .

Fig. 3 .

4. 분석 및 고찰

4.1 각 평가어휘별 반응 분석

청감실험을 통해 8개 어휘에 대한 주관적 반응 결

과는 Fig. 4와 같다.

1

2

3

4

5

6

7

울림 친밀감 크기 명료성 선명함 포근함 균형 확산감평가어휘

SD

척도

1.강의음성 2.대사연습(영화) 3.소프라노4.아나운서음성 5.대사연습(연극) 6.피아노

1

2

3

4

5

6

7


SD

척도


(c) Case3( : , : )

1

2

3

4

5

6

7


SD

척도


1

2

3

4

5

6

7


SD

척도


(d) Case4( : , : 1)Fig. 4 Case별 평가어휘의 주관적 반응.

Fig. 4를 토대로 평가어휘별 반응 결과를 비교해 보

면 Table 4와 같다.

Table 4 Case별 평가어휘의 반응 비교

평가어휘Case1 Case2 Case3 Case4

일반음식점중연습실일반음식점소연습실 사무실 대연습실기술계강습소 중연습실1

울림 5.4 4.2 5.4 4.0 5.3 4.4 5.5 4.4

친밀감 3.0 4.2 3.0 4.4 3.0 4.3 3.1 4.5

크기 4.8 4.0 4.8 4.1 4.8 4.1 4.7 4.0

명료성 2.9 4.9 2.9 5.2 2.7 4.5 2.9 4.7

선명함 2.8 5.0 2.8 5.1 2.8 4.6 2.8 4.8

포근함 3.2 3.9 3.2 4.3 3.3 4.1 3.3 4.0

균형 3.0 4.4 3.0 4.6 3.0 4.5 3.0 4.5

확산감 5.3 4.2 5.3 3.9 5.3 4.4 5.3 4.3

Fig. 4와 Table 4를 보면 모든 Case에서 리모델링

전은 과도한 울림이 발생하여 긴 잔향시간으로 인해

“울림”, “크기”, “확산감”에 대한 주관적 반응이 높게

나타났다. 그러나 리모델링 후에는 리모델링 전에 비

해 “친밀감”, “명료성”, “선명함”, “포근함”, “균형” 등에 대한 주관적 반응이 높게 나타났으며, “울림”, “크기”, “확산감”등의 평가어휘에 대한 반응은 다소 낮

아졌다. 따라서 물리적 음향성능 개선에 따라 평가어

휘별 주관적 반응도 함께 개선됨을 알 수 있다.

4.2 리모델링 전·후 평가어휘별 개선 분석

가청화 실험 결과 모든 Case의 리모델링 전·후 공

간을 비교하여 평가어휘에 대한 평균적 반응의 개선

정도를 파악한 결과는 Fig. 5와 같다.

1

2

3

4

5

6

7


SD

척도


1

2

3

4

5

6

7


SD

척도


(a) Case1( : , , : )

1

2

3

4

5

6

7


SD

척도


1

2

3

4

5

6

7


SD

척도


(b) Case2( : , , : )

- 418 -

17.1

28.631.4

20.0

10.0

15.7

11.4

17.1

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

울림 크기 확산감 친밀감 명료성 선명함 균형 포근함

평가어휘

주관

적 반

응 개

선량

(%)

(a) Case1( , )

20.0

32.9 32.9

22.9

15.7

20.0

10.0

20.0

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50


평가어휘

주관

적 반

응 개

선량

(%)

(b) Case2( , )

18.6

25.7 25.7

21.4

11.4

12.910.0

12.9

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50


평가어휘

주관

적 반

응 개

선량

(%)

(c) Case3( )

20.0

25.728.6

21.4

10.0

15.7

10.0

15.7

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50


평가어휘

주관

적 반

응 개

선량

(%)

(d) Case4( 1)Fig. 5 · SD .

Fig. 5를 보면 공연예술연습공간으로 리모델링된

대구 보화원의 물리적 음향성능을 개선 후 주관적 반

응의 평가어휘별 개선량을 보면 “울림”에 대한 주관

적 반응이 가장 많은 감소량을 보여 Case1은 17.1%, Case2는 20.0%, Case3은 12.9%, Case4는 15.7% 정도

감소하였다. 또한 평가어휘 중 가장 많은 증가량을

보인 “선명함”에 대한 주관적 반응은 Case1은 31.4%, Case2는 32.9%, Case3은 25.7%, Case4는 28.6% 정도

증가하였다. 그러나 평가어휘 중 모든 Case에서 “크기”에 대한 주관적인 반응은 다른 어휘들에 비해 개

선량이 비교적 크지 않아 물리적 음향성능의 개선에

따른 주관적 반응의 차이를 명확하게 파악하기가 어

려운 어휘임을 알 수 있다. 다음은 Fig. 5를 토대로 SD척도의 주관적 반응에

대한 개선량 범위를 살펴보면 Fig. 6과 같다.

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

울림

크기

확산

감

친밀

감

명료

성

선명

함

균형

포근

함

울림

크기

확산

감

친밀

감

명료

성

선명

함

균형

포근

함

울림

크기

확산

감

친밀

감

명료

성

선명

함

균형

포근

함

울림

크기

확산

감

친밀

감

명료

성

선명

함

균형

포근

함

평가어휘

주관

적 반

응 개

선량

(%)

Case1 Case2 Case3 Case4

Fig. 6 SD .

Fig. 6을 보면 Case1은 잔향시간(RT500Hz)이 0.6초, 음성명료도(D50,500Hz)는 76.4%, RASTI는 73.5%이며, Case4는 잔향시간(RT500Hz)이 0.72초, 음성명료도

(D50,500Hz)는 69.9%, RASTI는 73.8%로 주관적 반응의

개선량이 비슷한 변화폭을 보이고 있다. 또한 Case2는잔향시간(RT500Hz)이 0.47초, 음성명료도(D50,500Hz)는78.9%, RASTI는 76.3%로 개선량의 변화폭이 가장 크

게 나타났으며, Case3은 잔향시간(RT500Hz)이 0.83초, 음성명료도(D50,500Hz)는 62.3%, RASTI는 68.3%로 주관

적 반응 개선량의 변화폭이 가장 작게 나타났지만 모

두 상대적인 변화폭이 크질 않아 “동작 및 대사연습”을 하기에 충분한 공간으로 변화되었음을 알 수 있다.

4.3 응답분포밀집도 분석을 이용한 주관적 반응 분석

가청화실험을 실시한 보화원의 전체적인 인상을

알아보기 위해 각 Case의 평가 어휘별로 6개 음원에

대한 응답분포 밀집도는 Fig. 7과 같다.

- 419 -

Case1 Case2

Case3 Case4

Case1 Case2

Case3 Case4

Case1 Case2

Case1 Case2

Case1 Case2

Case3 Case4

Case1 Case2

Case3 Case4

Case1 Case2

Case3 Case4

- 420 -

Case1 Case2

Case3 Case4

Case1 Case2

Case3 Case4Fig. 7 Case .

Fig. 7의 Case별 응답분포 밀집도를 보면 “울림”, “크기”, “확산감”에 대한 반응은 주로 1사분면과 4사분면에 분포하고 있는 반면, “친밀감”, “명료성”, “선명함”, “포근함”, “균형”은 2사분면과 3사분면에 분포

하고 있다. 따라서 물리적 음향성능이 개선됨에 따라

주관적 반응도 함께 개선되어 리모델링 후 모든 Case에서 동작 및 대사연습에 적합한 공연예술연습공간

으로 리모델링되었음을 알 수 있다.

5. 결 론

본 연구는 가청화 기법을 이용한 대구 보화원의 리

모델링 전·후 4가지의 Case를 대상으로 청감실험을

통해 주관적 음향성능을 평가한 연구이다. 본 연구의

결과는 다음과 같다.

(1) 리모델링 전·후 4가지 Case에서 청감실험 결과

리모델링 전에는 긴 잔향시간으로 인해 “울림”, “크기”, “확산감”에 대한 주관적 반응이 매우 높게 나타났

다. 그러나 리모델링 후에는 리모델링 전에 비해 “친밀감”, “명료성”, “선명함”, “포근함”, “균형” 등에 대한

주관적 반응이 개선되었으며, “울림”, “크기”, “확산감”등의 평가어휘에 대한 반응은 낮아졌다.

(2) 리모델링 전·후 모든 4가지 Case를 대상으로 청

감실험 결과 주관적인 반응 대한 개선량의 변화 폭을

비교해보면 Case2>Case1>Case4>Case3 순으로 나타났

지만 상대적인 변화폭이 크질 않아 모든 Case에서 “동작 및 대사연습”을 하기에 충분한 공간으로 변화되었

음을 알 수 있다.(3) 리모델링 전·후 4가지 Case에서 청감실험의 응

답분포 밀집도를 비교해본 결과 “울림”, “크기”, “확산

감”에 대한 반응은 주로 1사분면과 4사분면에 분포하

고 있는 반면, “친밀감”, “명료성”, “선명함”, “포근함”, “균형”은 2사분면과 3사분면에 분포하고 있다. 따라서

물리적 음향성능이 개선됨에 따라 주관적 반응도 함께

개선되어 리모델링 후 모든 Case에서 동작 및 대사연

습에 적합한 공연예술연습공간으로 리모델링되었음을

알 수 있다.

참고문헌

1. Kim, J. S., 2014, Architectural Acoustics, Sejin Co.2. Nam, S.H, Kim, J.S. The Changes and Improvement

in Acoustic Performance of Daegu BohwawonFollowing Remodeling, Proceedings of the SAREKWinter Annual Conference, 2015.11.27

3. Nam, S.H, Kim, J.S. The Assessment of AcousticPerformance of Daegu Bohwawon BeforeRemodeling, Proceedings of the SAREK WinterAnnual Conference, 2015.11.27.

4. Nam, S.H, Lee, K.Y, Kim, J.S. The AcousticCharacteristics of Bohwawon Remodeled intoPerforming Arts Space, Proceedings of the SAREKSummer Annual Conference, 2015.06.24~26

5. Responses by Acoustic Performance Improvement ofLarge Gymnasium, Proceedings of the SAREKSummer Annual Conference.

6. Duncan Templeton, David Saunders. (1987). AcousticDesign, The Architectural Press

- 421 -

the assessment of acoustic performance of daegu bohwawon...

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