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생활환경이슈 기획연재 ⑦ 들리지 않는 소음, 저주파 소음에 대하여
  • 국립환경과학원 이재원 연구관
  • 승인 2019.03.28 09:30
  • 호수 115

-글 싣는 순서-

1. 빛의 어두운 면 잠들지 못하는 도시

2. 실내 주거공간 곰팡이 관리가 필요하다

3. 우리 생활 속 실내 미세먼지에 대한 바른 시각

4. 국내 친환경 건축자재 관리현황

5. 극저주파 자기장의 이해와 연구동향

6. 생활 속 자연방사성물질 라돈의 이해

7. 들리지 않는 소음, 저주파 소음에 대하여

 

환경부 국립환경과학원 생활환경연구과 이재원 연구관

 

저주파 소음이란?

저주파 소음이라는 용어에서 ‘저주파’는 소음의 크기가 아닌 소음의 성분을 말하는 것으로, 저주파 소음이란 낮은 음의 성분을 상대적으로 많이 가지고 있는 소음이라고 할 수 있다. 주로 대형 산업기계(송풍기, 공조기, 발전기 등)에서 발생하는 ‘우웅’거리는 낮은 음의 소음을 말하며, 특히 지속적으로 노출됐을 경우 스트레스를 유발할 가능성이 있는 대체로 100Hz 이하의 주파수 성분이 강한 소음을 관리가 필요한 저주파 소음으로 분류할 수 있다. <그림1>은 대형 산업기계에서 측정된 저주파 소음의 크기를 보여주고 있으며, 대형 공조기의 경우 가까운 거리에서 20Hz와 40Hz에서 80dB가 넘는 크기가 측정되는 것을 알 수 있다.

 

<그림2> 저주파수 소음의 측정

2. 왜 저주파 소음을 들리지 않는 소음이라고 할까?

위의 궁금증에 대한 설명을 위해서는 인체의 귀에 대한 특성을 이해하는 것이 필요하다. 즉, 우리 귀가 들을 수 있는 음의 성분인 주파수 범위는 20~2만 Hz이고, 원래는 같은 크기를 가지고 있는 음이라도 주파수 성분에 따라 다른 크기로 느끼는 특성을 가지고 있다.

<그림3> 귀의 주파수별 상대응답 특성

위의 <그림3>에서 A곡선으로 나타낸 것이 음의 주파수에 따라 그 크기를 귀가 상대적으로 어떻게 느끼는지에 대한 상대응답 특성을 나타낸 것이다. 즉, 1kHz의 음은 그 크기를 원래 가지고 있는 크기로 그대로 느끼는 반면, 50Hz의 음의 경우는 원래 가지고 있는 크기보다 30dB 작게(-) 느끼는 것이다. 예를 들어 50Hz의 성분을 주로 가지고 있는 30dB의 저주파 소음이 있다고 가정하면, 귀에는 이 저주파 소음이 들리지 않지만 인체의 몸 어디선가는 30dB의 크기를 느낄 수 있다는 의미로 해석할 수 있다. 따라서, 저주파 소음은 귀에는 들리지 않거나, 혹은 작게 들리지만 원래 가지고 있는 소음의 크기(에너지)에 근거해 그 영향을 평가해야 한다는 연구가 지속되는 이유일 것이다. 추가로 저주파 소음을 좀 더 분류하자면, 귀의 가청주파수 대역을 벗어난 20Hz 이하의 음을 초저주파음으로, 100Hz 이하의 범위를 좀 더 넓은 의미의 저주파음으로 분류하기도 한다.

 

3. 저주파 소음은 지금까지는 없었던 새로운 소음일까?

결론부터 말하자면 전혀 새로운 소음은 아니다. 우리가 듣고 있고 알고 있는 음(소음)은 대체로 가청주파수 대역의 성분을 모두 포함하고 있다. 다만, 어떤 대상 소음이 저주파수 대역의 성분을 많이 가지고 있느냐 그렇지 않느냐에 따라서 저주파 소음의 대상이 되는 소음인지가 결정된다고 볼 수 있다. 즉, 소음의 주파수 성분과 주파수 성분별 크기를 함께 고려해 판단돼야 한다. 지금까지는 귀에 들리는 소음의 크기가 인체에 대한 소음의 유해 영향과 충분한 상관관계가 있는 것으로 연구돼 왔고, 이러한 근거를 가지고 법적 대상 소음원 종류와 관리 또는 규제 기준 크기를 정해 관리해오고 있다. 그러나, 유럽 국가를 시작으로 소음의 크기뿐만 아니라 소음의 성분(성질)에 따라서도 성가심을 비롯한 여러 유해 영향이 나타날 수 있다는 것이 연구를 통해 알려지기 시작했다. 특히 일본에서는 고속열차인 신간센이 도입되면서 이 열차가 터널을 통과할 때 주로 나타나는 저주파 소음에 주변 주민들이 공포를 가지기도 했다고 한다. 유럽에서는 1900년대 말, 일본에서는 2000년대 말에 특히 저주파 소음에 대한 주파수 범위, 관리 절차 등을 지침으로 발행했다고 한다. 따라서 저주파 소음은 지금까지 없었던 소음이라기보다는 소음의 크기가 아닌 성분에 따른 유해 영향이 연구를 통해 알려지면서 추가적인 관리가 필요한 소음으로 판단하는 것이 좋을 것이다.

일반적으로 알고 있는 환경소음과 저주파 소음은 사람들에게 스트레스를 유발하는 소음이라는 점에서는 같지만, 소음 영향을 측정하고 평가하는 방법 및 주파수 범위는 다르다. 환경소음에서는 측정 주파수 범위를 가청대역인 20~2만 Hz를 함께 측정하고, 주파수별 귀가 느끼는 크기로 보정한 후, 모든 주파수 성분의 합으로 소음의 크기를 정해 그 값으로 소음의 영향을 평가한다. 반면, 저주파 소음은 100Hz 이하의 주파수 대역에 대해서만 측정하고, 일반적으로 각 주파수별 크기에 대한 영향을 각각 평가한다.

 

4. 저주파 소음의 영향 및 국내외 저주파 소음 평가는 어떻게 할까?

먼저 국외에서 연구를 통해 알려진 저주파 소음의 일반적인 인체 영향을 아래 표로 정리했다.

최근에는 풍력발전단지 주민들을 대상으로 건강영향 조사를 실시한 사례가 보고되고 있는데, 일본의 경우 2010년부터 2년간 1020명을 대상으로 소화기, 눈과 피부, 생활불규칙, 정신불안정도, 수면장애에 대한 설문조사 결과 풍력발전단지 400m 이내 주민의 경우 상대적인 건강 영향이 나타난 것으로 보고됐다. 또한 국내에서는 2016년에 전남 영암, 신안 주민 건강조사 결과가 언론을 통해 보도됐는데, 저주파 소음과의 인과관계를 증명할 순 없지만 풍력발전단지 인근 지역 주민들이 상대적으로 수면 장애, 이명, 어지럼증, 가슴 압박을 느끼는 것으로 조사됐다.

그렇다면 국외에서는 어떤 기준을 가지고 대상 소음이 저주파 성분이 많은 소음이고, 인체에 영향을 줄 가능성이 있는 주파수별 크기는 어떻게 정하고 있는지 그 평가방법에 대해 <표2>에 정리해 나타냈다.

위의 표를 살펴보면 저주파 소음으로 관리하고자 하는 주파수 범위와 그 각 주파수별로 성가심을 느끼는 크기가 각 나라의 특성 및 상황에 따라 다르게 적용되고 있음을 알 수 있다. 국내의 경우 환경부에서 2018년 9월에 발표된 「저주파 소음 관리 가이드라인」에서 저주파 소음 영향의 판단 기준을 <표3>과 같이 제시하고 있다.

관리의 대상이 되는 저주파수 소음원인 공장과 사업장에 설치된 송풍기, 공조기, 발전기, 변전기, 집진기, 펌프 등의 소음 성분을 분석해 12.5~80Hz의 주파수에서 위의 기준값 중 어느 한 주파수에서도 크기를 초과하는 경우에는 저주파 소음의 영향이 있다고 판단할 수 있고, 이러한 판단은 행정적인 규제 혹은 벌칙을 위한 것이 아니라 소음으로 인한 민원인의 불만 등이 귀에는 잘 들리지 않는 저주파 소음의 원인인지 여부를 확인하는 것으로 활용되도록 권고하고 있다.

지금까지 설명된 것들을 통해 저주파 소음에 대한 궁금증이 일정 부분 해소됐으면 하는 개인적인 바람이 있다. 마지막으로 지금까지 법적인 관리가 소음의 크기에만 한정됐던 것에서 소음의 성분까지 측정해 그 영향을 인정한 것은 환경부의 소음에 대한 정책적 변화에 있어 긍정적인 큰 의미를 가지는 것으로 판단된다. 이번 환경부에서 발표한 저주파 소음 가이드라인을 통해 귀에는 잘 들리지 않는 저주파 소음 때문에 불편함을 겪었던 분들께서 불편함의 원인을 알 수 있게 되고, 사업자와의 협의를 통해 저주파 소음을 저감해나는 노력을 기울일 수 있는 근거가 됐으면 한다.

국립환경과학원 이재원 연구관  eco@ecofuture.co.kr

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