서 론

우리나라의 65세 이상 고령 인구 비율은 2007년 7.2%로 이미 고령화 사회에 도달하였고 2018년 14%로 증가하여 고령 사회에, 2026년에는 20%로 증가하여 초고령 사회에 진입할 것으로 추정 되고 있다(통계청, 2016). 이에 따라 고령자들의 생활 및 공공 공간의 접근성 및 편의성이 고려된 배리어프리(barrier-free)에 관한 다양한 연구가 진행되었고 이를 바탕으로 현재 ‘장애물 없는 생활환경(Barrier Free) 인증 제도 시행지침(보건복지부, 2013)’이 시행 중에 있다.

그러나, 고령자 및 시·청각 장애자들에게 요구되는 음향정보의 개선 관련 연구는 미흡한 실정이다. 류종관 등(2009)은 음배리어프리(acoustics barrier-free)의 개념과 중요성을 강조하였는데, 음배리어프리는 ‘음과 관련된 것에서 장애인이나 고령자의 생활에 불편한 장벽을 제거하고자 하는 방안’으로 정의하였다. 이는 건축, 도시 공간 및 교통 시설에서의 시각 또는 청각약자를 위한 안내, 유도, 각종 신호(정보, 위험, 경고, 피난)의 음향시설과 공간음향에 대한 설계와 관련된다. 따라서, 인구의 고령화가 급속하게 진행되는 국내의 상황에서 음향분야에서도 고령화를 대비하는 준비가 필요하다.

국외에서는 고령자들의 청감 인지 특성 및 청력손실에 대한 많은 연구가 진행 되었으며, 지하철역사와 같은 교통시설에서 음성 명료도 평가를 기반으로 한 공간음향 성능평가 연구(Mohanan et al., 1989; Shimokura and Soeta, 2011, Soeta and Shimokura, 2012)가 진행되었다. 또한, 일반인(Morimoto et al., 2004; Kobayashi et al., 2007; Sato et al., 2007, Lee and Jeon, 2011) 뿐만 아니라 고령자(Sato et al., 2006, Sato et al., 2007, 2011)를 대상으로 공공장소에서 수용 가능한 음성레벨과 음성 명료도에 관한 많은 연구가 수행 되었다. 특히, 40 dB 청력 손실을 가진 고령자의 단어 인식율을 75% 이상 확보하고 60 ~70 dBA 소음환경에서 고령자에게 적합한 음성대 잡음비는 10 dB 이상이어야 한다고 제안되었다(Sato et al., 2006, Sato et al., 2011). 국내에서는 지하철역사에서의 소음과 안내음의 음향특성에 대한 기초 연구(전진용, 2013)가 진행되었으나, 음성 및 음향 정보 인식에 중요한 요인인 신호대 잡음비(S/N비)에 대한 연구 및 관련 정부부처의 지침 등은 미비한 실정이다.

본 연구에서는 대표적인 교통시설인 지하철역과 터미널, 역사, 공항에서의 신호안내음과 배경소음의 음향 측정을 통해 S/N비를 조사하였고 고령자를 대상으로 지하철의 신호안내음의 불편함에 관하여 설문조사를 실시하였다. 또한 지하철의 승강장의 유형 및 스크린 도어와 같은 지하철역의 건축요소에 따른 S/N비에 대해서도 조사 하였다.

신호안내음 설문조사

설문조사 방법

65세 이상의 고령자 50명을 대상으로 광주시내 3개의 지하철역에서서 지하철 이용 시 음향설비에서 재생되는 신호음과 안내음에 대한 불편함을 설문조사를 통해 조사하였다. 설문조사의 항목으로는 지하철의 신호 안내음의 불편여부와 불편사항, 불편사유이다.

설문조사 결과

지하철역사에서의 신호안내음 관련 설문조사 결과는 Table 1과 같다. 피설문자의 82%가 현재 신호안내음이 불편하다고 답변하였고 불편 사항으로는 ‘안내음이 안 들린다’라는 답변이 60%로 가장 많았다. 그 밖에 ‘신호음과 유도음이 안 들린다’라는 답변이 각각 42%, 34%로 그 뒤를 이었다. 불편사유로는 ‘열차 소음이 시끄럽다’가 62%로 가장 높게 답하였고, ‘흡음재 설치의 미흡’, ‘사람들의 말소리’를 각각 34%, 22%로 답하였다. ‘음향기기불량’은 6%로 비교적 적은 사람들이 불편 사유로 답하였는데 이는 기기의 불량보다 주변 배경소음에 의해 신호안내음이 안 들린다고 판단했기 때문으로 사료된다.

Table 1. Questions and responses of survey on signal sound and announcement

신호안내음 측정방법

대상선정

고령자들이 사용하는 교통시설에서 S/N비를 측정하기 위해 유동인구가 많은 광주소재의 대표적인 교통시설인 지하철역사, 철도(KTX)역사, 버스터미널과 공항을 측정대상으로 선정 하였다.

지하철의 경우 위치와 스크린도어, 평면 형태를 고려하여 Table 2와 같이 4개의 지하철 역사를 선정 하였다. W역에 경우 스크린도어가 없고 지하철 철로가 중앙에 위치하여 승강장이 양쪽으로 배치된 상대식 승강장의 형태이다. M역의 경우 스크린도어의 설치로 승강장과 지하철 선로가 완전히 분리되어 있었고, 섬식으로 승강장이 중앙에 위치하고 그 양쪽으로 철로가 배치 되어있다. Y역의 경우 스크린도어가 설치되어 있고 상대식 형태이며, P역에 경우는 4개의 역사 중 유일한 지상에 있는 역사로 스크린도어가 설치되어 있지만 상부 개방형태로 되어있다.

Table 2. Architectural properties of subway stations

측정 방법

선정된 교통시설의 S/N비를 파악하기 위해 각 교통시설의 배경소음과 신호안내음을 녹음한 후 소프트웨어(AS-70, RION)를 통해 음압레벨과 주파수분석을 실시하였다. 각 교통시설에서의 측정은 이용객이 가장 많은 시간대를 선정하여 진행하였다. Table 3은 측정대상인 각 교통시설에서의 신호안내음과 배경소음의 종류를 나타내고 있다. 지하철 콘코스에서는 에스컬레이터의 안내음과 배경소음을 측정하였으며, 승강장의 경우는 열차의 도착을 알리는 신호음과 안내음을 측정하고 배경소음으로 주변소음과 열차가 도착할 때 발생되는 도착소음을 측정하였다. 콘코스의 경우는 에스컬레이터의 하부 스피커에서 1 m 떨어진 지점에서 안내음과 배경소음을 측정하였다. 승강장의 경우는 승강장의 길이방향으로 중앙지점 인근의 천장 스피커 밑 지점에서 측정을 실시하였다. 철도역의 경우 대합실과 승강장의 내부 음장 특성이 다르기 때문에 역사의 대합실과 승강장의 신호안내음과 배경소음을 각각 측정 하였다. 대합실의 경우 평면상 중앙에 위치한 기둥에 부착된 스피커에서 수평방향으로 1 m 이격된 위치에서 안내음과 배경소음을 측정 하였다. 승강장의 경우에는 길이방향 중앙지점 인근의 천장스피커 밑 지점에서 신호안내음과 열차 도착소음을 측정하였다. 버스터미널과 공항도 철도역과 마찬가지로 평면상 중앙에 위치한 기둥에 있는 스피커에서 1 m 이격된 위치에서 음원을 측정하였다.

Table3. Signal and noise measured in transportation facility

*BGN: Back Ground Noise

신호안내음 및 배경소음 등은 Figure 1과 같이 sound level meter (NL-52, RION)를 사용하여 바닥으로부터 1.5 m 높이에서 실시하였다. 음원의 녹음은 신호안내음 및 배경소음이 발생되는 시간을 충분히 하여 진행하였으며, 음압레벨 및 주파수특성 분석은 신호안내음의 경우 시작과 완료시점, 배경소음의 경우 10초를 대상으로 실시하였다.

Figure 1.

Acoustical measurement of sound signal, announcement and noise in transportation facility

신호안내음 측정결과

지하철역사

Figure 2는 지하철역(W역) 승강장에서의 옥타브밴드별 음압레벨를 나타내고 있다. 먼저, BGN (배경소음)은 평탄한 음압레벨 분포를 보이고 있으며 열차 도착신호음의 경우 250 Hz 대역에서 음압이 가장 높게 나타났다. 도착 안내음은 500~2 kHz 대역에서 가장 높은 음압을 나타냈으며 열차도착소음은 저주파쪽에서 상대적으로 다소 높은 음압레벨을 나타냈다. BGN과 도착신호음을 비교해 봤을 때, 열차도착소음과 안내음의 경우 2 kHz 대역을 제외하고 모든 주파수대역에서 안내음이 열차도착 소음보다 약 5~21 dB 낮은 음압레벨을 나타냈다. 반면에 도착신호음의 경우 모든 주파수대역에서 BGN보다 약 5~20 dB 높은 것을 알 수 있다.

Figure 2.

Sound pressure levels in octave band measured in the platform of a subway station (W-station)

Table 4는 각 지하철역사의 콘크스와 승강장에서의 S/N비를 나타내고 있다. 콘코스의 경우 S/N비가 -1.3~8.3 dBA의 분포를 나타내고 있으며 P역의 경우 스피커의 작은 음량으로 인해 S/N비가 현저히 낮은 것으로 나타났다. 승강장의 경우, 열차도착신호음과 배경소음간의 S/N비가 4.9~13.8 dBA의 분포를 나타내고 있으며 열차도착 안내음과 열차도착 소음간의 S/N비는 -14.4~1.5 dBA인 것으로 조사되었다. 승강장의 경우에는 P역의 S/N비가 현저히 높음을 알 수 있는데, 이 역사의 승강장이 지상에 있으며, 상부개방 스크린도어 사용으로 인해 열차도착소음의 음압레벨이 낮았기 때문인 것으로 사료된다.

Table 4. S/N ratio in concourse and platform of each subway station [dB]

Table 5는 지하철의 승강장 유형과 스크린도어에 유무에 따른 S/N비를 보여주고 있다. 상대식의 승강장이 섬식의 승강장보다 2 dBA 높은 것으로 나타났는데 이는 섬식 승강장에서 열차 도착소음이 증가로 인한 것으로 사료된다. 또한 스크린도어가 있는 역이 스크린 도어가 없는 역보다 S/N비가 약 7 dBA 큰 것으로 나타났다. 이는 스크린도어에 의한 열차 도착 소음의 감소에 의해 S/N비가 높게 나타난 것으로 판단된다.

Table 5. S/N ratio for each architectural properties of subway station [dBA]

철도역, 버스터미널 및 공항

Figure 3은 철도역, 버스터미널과 공항에서의 안내음과 배경소음의 주파수특성을 나타내고 있다. 철도역의 경우 대합실에서의 안내음은 250 Hz 이상 대역에서 배경소음보다 약 5~12 dB 음압레벨이 높았고 승강장에서의 안내음은 125 Hz 이하대역에서 정차 대기하고 있는 고속철도의 소음보다 약 4~8 dB 낮게 나타났으며 250 Hz 이상 대역에서는 안내음과 철도소음의 편차가 약 3 dB이내인 것으로 나타났다. 버스터미널에서 안내음은 250 Hz 이상대역에서 음압레벨이 배경소음보다 약 7~12 dB 높은 것으로 나타났고, 공항에서의 안내음의 경우도 250 Hz 이상대역에서 음압레벨이 배경소음보다 약 7~14 dB 높은 것으로 나타났다.

Figure 3.

Sound pressure levels in octave band measured in transportation facility

Table 6. S/N ratio in each transportation facility [dB]

Table 6은 철도역사, 버스터미널과 공항에서의 신호안내음의 신호대잡음비율을 나타내고 있다. 철도역의 경우 대기실과 승강장의 신호대 잡음비율은 각각 5.7 dBA와 0.7 dBA인 것으로 나타났다. 승강장의 경우 대기중이던 KTX열차의 소음으로 인해 S/N비가 작게 나타났다. 버스터미널의 경우 신호안내음의 S/N비는 8.4 dBA로 상대적으로 큰 값을 나타냈는데 이는 배경소음대비 안내음의 음압레벨이 컸었기 때문으로 판단되다. 공항의 경우에도 S/N비가 9.2 dBA로 비교적 큰 값을 나타냈는데, 타 시설에 비해 이용객이 현저히 적어배경소음이 상대적으로 낮은 음압레벨을 나타냈기 때문이라 사료된다.

토 의

도시공간에서의 대표적인 교통시설인 지하철역, 철도역, 버스터미널과 공항에서 신호안내음의 S/N비를 조사한 결과, 대부분의 교통시설에서의 S/N비는 10 dBA 미만인 것으로 나타났다. 연령층에 따른 S/N비와 단어인지 정확성의 상관관계를 조사한 연구결과(Sato et al., 2006)에 의하면 고령자의 경우(청력손실 40 dBHL) S/N비가 10 dBA인 수준에서 단어인지의 정확성이 75%인 것으로 밝혀졌다. 또한, 다양한 소음환경에서의 고령자를 위한 적정 음성안내음의 S/N비를 조사한 연구결과(Sato et al., 2011)에 의하면 60~70 dBA 소음환경에서 고령자에게 적합한 음성안내음의 S/N비는 10 dBA인 것으로 나타났다. 본 연구에서 측정한 교통시설의 신호안내음의 S/N비를 고려하였을 때, 앞서 언급한 설문조사 결과에서도 나타난 것처럼 해당 교통시설을 이용하는 고령자들은 스피커에서 재생되는 안내음을 충분히 인지할 수 없을 것으로 판단된다. 따라서, 설문조사 결과에서 나타난 고령자의 불편함을 해결하기 위한 다양한 개선방안이 도출되어야 할 것으로 사료된다.

신호안내음의 S/N비를 향상시키기 위해서는 신호음(signal)의 재생레벨을 증가시키거나 배경소음(noise)을 감소시켜야 한다. 본 연구에서 측정한 교통시설에서의 신호안내음과 배경소음의 음압레벨 분포는 각각 약 73~77 dBA와 64~82 dBA 수준이었다. 신호안내음보다는 배경소음의 음압레벨 편차가 좀 더 크게 나타났는데, 교통시설 이용객이 상대적으로 많은 서울 등 대도시에는 배경소음의 음압레벨과 그 편차가 보다 클 것으로 판단된다. 교통시설에서 발생되는 배경소음은 크게 교통시설 이용객의 이동 및 대화에 의한 소음과 열차, 버스 등 운송수단에 의한 소음으로 분류가 된다. 이 중 운송수단에 의한 소음의 영향이 보다 큰 데, 본 연구에서도 지하철역과 철도역 승강장에서 S/N비가 -14~1.5 dBA로 매우 낮게 나타났다. 이러한 배경소음의 음압레벨은 교통시설의 건축음향적인 특성(공간의 잔향, 차음 등)과 열차 등 운송수단 자체에 의해 영향을 받게 된다. 따라서, S/N비를 향상시키기 위해서는 기본적으로 교통시설에서 발생되는 다양한 소음에 대한 제어 방안이 도출되어야 할 것이다.

교통시설의 신호안내음의 개선 또한 신호대잡음비율을 향상시킬 수 있다. 신호안내음의 재생레벨과 주파수특성의 개선을 통해 S/N비를 증가시킬 수 있으나 너무 큰 재생레벨은 오히려 어노이언스를 유발할 수 있다. Sato et al. (2011) 의하면 고령자에게 적합한 안내음의 음압레벨은 배경소음 대비 10 ~15 dBA 이상이어야 하지만 80 dBA를 초과할 경우 불쾌함을 유발한다고 하였다. 따라서, 주변 배경소음의 음압레벨과 주파수특성을 고려하여 적정한 신호안내음의 재생레벨과 주파수특성을 설정하여야 할 것이다.

결 론

본 연구에서는 대표적인 교통시설(지하철역, 철도역, 버스터미널, 공항)을 대상으로 교통시설 내부의 신호안내음 및 소음의 현장측정을 실시하여 신호대 잡음비(S/N)를 분석하였다. 대부분의 교통시설에서 신호안내음의 S/N비가 고령자의 정보인지에 적합한 S/N비인 10 dBA 보다 낮은 것으로 나타났다. 특히, 열차가 도착하거나 대기중인 지하철역과 철도역의 승강장에서 가장 낮은 S/N비를 나타냈다. 또한, 지하철역사의 승강장은 평면형태가 상대식인 경우 섬식 보다 S/N비가 2 dBA 높았으며, 스크린도어가 설치되었을 경우 약 7 dBA의 S/N비가 높은 것으로 나타났다.

향후, 고령자의 충분한 음향정보 인지를 위한 적정 S/N비 확보를 위해 signal인 신호안내음의 음량 및 음질개선, 주파수별 S/N비에 따른 정보인지의 영향, 건축음향측면에서의 noise 저감방안 등에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.