항공기소음 측정 및 분석

 

 

 

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4.1 항공기소음의 특성 공항주변이나 운항항로 가까이에서는 간헐소음으로 발생하는 항공기소음은 특수한 성분의 음을 포함하는 경우가 있으며 강한 지향성과 함께 고주파음을 많이 포함하고 있다. 항공기에서 발생되는 소음의 크기와 주파수의 특성은 항공기 기종과 엔진형태에 따라 다르며, 부착된 엔진도 형식, 개수, 부착위치 및 용도 등에 의해 좌우된다. 또한 항공기소음은 다른 소음원에 비해 음향출력이 매우 크고, 소음원이 상공을 고속으로 이동하므로 피해지역이 광범위한 특성을 갖고 있다.   4.1.1 항공기의 소음원 항공기에서 발생하는 주 소음원은 크게 추진장치와 공기역학(Aerodynamic)에 의한 것으로 구분할 수 있으며 이 두 소음 발생원의 상대적 기여도는 항공기 운항 모드(순항, 이․착륙, 선회비행 등)에 따라 다르고, 소음의 특성 역시 다르지만 순항시보다는 이․착륙시 소음을 주대상으로 하는 환경소음 측면에서는 추진장치의 소음이 주요 대상이 된다. 추진장치인 엔진에서 가장 주된 소음원은 기계소음과 1차 분출 소음이다. 기계소음은 팬(Fan), 콤프레샤(Compressor), 터빈(Turbin)과 같이 엔진의 움직이는 부분에서 발생되는 소음에 기인한다. 팬과 콤프레샤 소음은 주로 엔진의 전면부에서 형성, 발산되며, 터빈소음은 엔진 후면부에서 발산된다. 제트소음은 기체를 포위하고 있는 공기와 엔진의 주된 몸체로부터 고속력 분출가스와의 혼합에 의해 발생된다. 가. 항공기 엔진의 종류 항공기 엔진은 터보-제트(Turbo-Jet) 엔진과 터보-팬(Turbo-Fan) 엔진 그리고 프로펠러기에 사용되는 터보-프롭(Turbo-Prop) 엔진과 헬기용 터보-축(Turbo-Shaft) 엔진 등이 있다. 이들 가운데서 항공기에 사용되는 것은 터보-축 엔진을 제외한 3가지이다. 이러한 가스터빈 엔진의 근본원리는 흡입된 공기가 압축기에 압축된 후 연소실에서 연료를 분사하여 가열시킨 다음 터빈을 통한 팽창가스로 압축기 및 기타 구동 부분을 움직이고, 나머지 동력으로 필요한 일을 하게되는 것으로 자동차의 가솔린 엔진이나 디젤엔진과 다른 차이점은 동일한 회전운동을 얻는데 가스 터빈 엔진은 연료의 연소에 의해 발생된 팽창가스를 이용한다는 것과 가솔린 엔진은 피스톤의 왕복운동에 의해 회전하는 것이다. 1) 터보제트(Turbo-Jet) 엔진소음 터보제트 엔진은 가스터빈의 가장 초기형이며 가장 단순한 형으로 작동원리는 공기 흡입구에서 흡입한 공기를 압축기에서 압축하고 연소실로 압축된 공기를 보내 이 압축공기에서 연료를 분사하여 혼합공기를 만들고 이것을 점화하여 연소시킨다. 연소에 의해 발생한 고압의 연소가스는 테일파이프를 통과하여 노즐에서 분출된다. 이때 연소가스로 터빈을 회전시켜 압축기를 구동한다. 노즐로부터 제트분류로 분출되는 연소가스는 팽창해서 큰 에너지를 갖게 되며, 고속으로 분출하는 가스의 반작용에 의해 추력을 얻는다. 제트엔진의 추력은 분출되는 가스의 중량 및 엔진에 들어가는 공기의 속도와 제트분류 속도 차이의 합계로 결정된다. (그림 4.1.1-1)은 터보제트 엔진의 구조와 소음발생 메카니즘에 대해 개념적으로 보여준다. 대량의 공기를 가속시켜 추력을 형성하며 외부공기는 원심력 또는 축심식 압축기에 의해 압축된 후 연소실에서 가온, 제트노즐에서 팽창함으로써 가속된다. 팽창가스 경로에 있는 가스터빈은 오로지 압축기를 구동시켜 주는 역할을 담당한다. 이 과정에서 발생되는 소음은 주로 다음과 같다. - 공기흡입에 의해 발생되는 입구소음으로 주원인은 압축기소음과 공기역학 에 의한 소음 - 엔진외부 몸체의 진동에서 방사되는 소음 - 배기가스 소음 배기가스 소음에는 엔진을 구성하고 있는 압축기, 터빈 등의 회전음(기계음) 및 고속 분출되는 배기류와 주위 공기와의 혼합에 의해 발생하는 와류음이 주원인이다. 이 중 와류음을 공기역학에 의한 제트소음이라 일컫는데, 총 엔진 가동시 터보제트엔진의 제일의 소음원이라 할 수 있다.     2) 터보팬(Turbo-Fan) 엔진소음 공기의 흡입구로부터 흡입된 공기를 저압압축기(fan)로 압축하고, 그 압축 공기를 고압압축기로 다시 압축하지만, 고압압축기로 들어가기 전에 압축공기를 나누어서 바이패스 덕트(bypass duct)로 보낸다. 한편 고압압축기로 다시 압축(압축비 10이상)된 고압공기는 연소실로 보내지고, 연료를 분사하여 연소시킨 다음, 고온․고압의 연소가스는 터빈(고압터빈과 저압 터빈으로 된 2단)을 통과한 후 노즐에서 분출된다. 이때 바이패스 덕트를 통과시킨 압축공기와 합류시켜, 합류되어 분출하는 제트분류의 속도를 적당히 떨어뜨려서 추진효율을 조정해 준다. 엔진의 연소가스가 노즐로부터 분출할 때의 운동에너지와 엔진으로 공기가 들어갈 때 갖고 있는 운동에너지 차이가 비행기를 추진시키기 위해서 엔진이 발생시킨 에너지이다. 그 에너지의 얼마만큼을 실제로 추진에 사용되었는가를 나타내는 값이 추진효율이다. 음속이하에서 나는 비행기의 경우, 추진효율은 낮아도 되는데 제트분류의 속도가 너무 빠르면 유효하게 추진력으로 이용할 수 없다. 비행기의 속도와 제트분류의 속도가 조화(Match)될 수 없기 때문이다. 그러나 단지 제트분류의 속도만을 떨어뜨리면 추력 자체는 감소되어 버리고 만다. 그래서 높은 운동에너지를 갖고 있는 연소가스로 저압압축기와 고압압축기를 움직이는 2개의 터빈을 회전시켜 운동에너지를 소비하여, 연소가스의 속도를 떨어뜨리고, 바이패스 덕트로부터 나오는 압축공기와 합류시켜 준다. 그렇게 함으로써 제트분류의 속도는 떨어지지만 분출되는 가스의 중량은 증가하게되어 결과적으로 엔진의 추진력을 떨어뜨리지 않고 추진효율을 올릴 수 있게 된다는 것이다. 그 결과 연료의 소비를 적게하고도 추진효율을 올릴 수 있기 때문에 속도나 운동성보다도 경제성을 우선하는 민간용 비행기에는 터보팬이 사용된다. 터보팬 엔진은 터보제트 엔진소음과 발생과정이 비슷하지만, 구조적인 차이점은 (그림 4.1.1-2)과 같이 터보제트엔진의 전면부에 추진력을 발생시키는 팬을 부착시켜 터보엔진과 같은 과정에서 분출되는 주분출 외에 팬으로 가속한 층류 공기를 연소시키지 않고 바이패스 분출시켜서 양쪽의 작용으로 추력을 얻는 엔진이다. 제트엔진의 추력은 분출가스에 주어지는 운동량변화 즉, 단위시간에 흡입되는 공기질량과 분출가스의 속도와의 적분에 비례한다. 따라서 터보팬엔진은 같은 추력을 내는데 터보제트엔진에 비해서 바이패스 공기의 양만큼 다량의 공기를 흡입하기 때문에 분출속도가 늦어지고 분출에 의해 생기는 소음이 저감되게 된다. 터보팬의 분출속도는 엔진외부를 통과하는 제트류와의 비(바이패스비)를 크게 할수록 늦어지므로 제트소음은 바이패스비를 증가하면 (그림 4.1.1-3)과 같은 경향으로 저감된다.그러나 총 엔진 가동시 주파수 스펙트럼을 분석해 보면 역시 광역 공기역학에 의한 제트소음이 주를 이룬다. 현행 터보팬 엔진의 배기소음 수준을 낮추면 팬, 압축기, 터빈 또는 총 소음 스펙트럼의 주를 이루는 연소실 등의 다른 기관장치에 의한 소음이 증가한다.     3) 터보프롭(Turbo-Prop) 엔진소음 작동원리는 터보제트와 동일하지만 연소실에서 연소된 연료가스가 갖고 있는 에너지를 압축기를 작동시키는 터빈만 회전시키고 분출해 버리는 것이 아니고 압축기 구동용과 프로펠러 구동용인 2개의 터빈을 회전시키는데 사용한다. 프로펠러 구동용 터빈은 매분 1만회 이상의 고속회전을 하며, 회전력을 전방에 장착된 감속기를 통해 프로펠러로 전달하여 프로펠러를 회전시킨다. 압축기용 터빈의 회전을 전달하는 구동축은 그 가운데에 공간이 있으며, 프로펠러 구동용 터빈의 구동축이 이 공간을 통과하고 있다. 터보프롭 엔진은 프로펠러와 압축기 구동을 위해서 연소가스 에너지의 대부분이 사용되고 있기 때문에 분출 가스의 추력은 대단히 약하다. 이 엔진은 저고도 저속시의 성능이 우수하기 때문에 제트기 등 고속을 필요로 하지 않는 비행기에 사용된다.   나. 공기역학에 의한 소음 기체의 공기역학적 소음은 동체와 착륙장치 등을 지나가는 공기흐름에 의하여 발생되며, 순항상태의 항공기는 고도와 위치로 보아 대개의 경우 환경소음과는 관계없으며, 따라서 공기역학적 소음은 주로 여객기 내부 소음의 관점에서 중요하게 취급된다. 동체와 기류사이의 마찰에 의한 공기역학 소음은 일명 동체소음으로도 불리우며 이 소음은 동체와 동체의 굴곡부분, 동체 조향장치 및 착륙 기어(Landing Gear) 상부를 공기가 유동할 때 일어난다. 현대 고속 항공기에서는 이 공기역학에 의한 소음이 600Hz 이상의 주파수대 소음의 주원인이다. 그러나 정속 운항시의 속력보다 낮은 속력으로 운항할 때인 이착륙시에는 공기역학에 의한 소음도가 추진체에 의해 발생하는 소음도보다 약 10dB 낮다. 정속 운항시 기내 소음의 주원인은 공기역학에 의한 소음이다. 따라서 공항주변 소음도 분석시 공기역학에 의한 소음은 추진체에 의한 소음보다 덜 중요한 요인이다. 그러나 공항주변에 대한 소음의 영향을 감소시키려면 추진체에 의한 소음을 감소시키는 것이 더 중요하다고 할 수 있다. 4.1.2 소음 특성 가. 통과중인 항공기의 지상소음 특성 항공기가 지상의 한점을 통과할 때 관측되는 소음은 전반적인 소음도 뿐만 아니라, 주파수 특성도 시간에 따른 항공기 위치에 따라서 변한다. 대체로 항공기가 접근할 때는 고주파 성분이 지배적이고 항공기가 머리위를 지나 멀어질 때는 저주파 성분이 지배적이다. 한 예로 (그림 4.1.2-1, 2)은 항공기의 이러한 특성변화를 보여준다. (그림 4.1.2-1)은 항공기가 이륙할 때, 활주로 출발지점으로부터 5,500m 떨어진 활주로 연장선상 지점에서 고도가 약 350m에 이르렀을 때까지 실측한 전체 음압도의 시간 변화를 보여준다. 시간 0초는 항공기가 바로 머리위에 있을 때를 나타내고, 음의 시간(-10초)은 비행기가 접근하고 있는 것을 나타내며 양수의 시간(+10초)은 항공기가 멀어지고 있는 것을 나타낸 것이다. 이때 암소음 수준은 70dB 정도 이었으며, 암소음 이상의 시간은 약 60초정도 계속된다. 착륙시에는 항공기 고도가 낮고, 출력이 상대적으로 작기 때문에 항공기 소음 지속시간이 절반정도로 줄지만, 전반적인 소음도 변화 특성은 (그림 4.1.2-1)과 비슷하다. (그림 4.1.2-2)은 앞의 측정 세 지점에서 측정된 소음의 1/3 옥타브 밴트 주파수 특성을 보여준다. 항공기가 접근할 때(시간 -10초)는 엔진 입구에서 발생하는 약 2000Hz의 주파수대에서 높은 소음상기와 동일한 조건에서 항공기의 1/3 옥타브 대역 스펙트럼 상공을 비행할 때(시간 0초)는 이 고주파수 대역의 소음이 감소하고 500Hz 미만의 저주파수 대역의 소음이 증가한다. 아울러 항공기 배기 부분에서 발생되는 3150Hz에서 높은 수준의 음압을 나타낸다. 항공기가 멀어지면서(시간 10초)는 소음은 항공기 배기에 의해 결정되는 제트분사의 저주파수 성분이 주요 요인이 된다. 저주파 소음은 대기중에서 먼 거리를 진행할 수 있기 때문에 항공기가 지나간 후에 오래도록 남는 여음의 원인이 된다. 대개의 경우 항공기소음은 인위적이거나 자연적인 장애물의 방해없이 대기중을 자유로이 멀리 진행한다는 측면에서 자동차나 철도등 지상 교통소음과 구별된다. 항공기의 소음전파의 이러한 특징은 컴퓨터에 의한 소음분포 예측모델의 정확성을 보장하는데 크게 기여하며, 항공기 소음 예측모델이 비교적 정확할 수 있는 것은 앞에서 말한 바와 같이 항공기 소음의 자유전파가 1차적인 이유이다. 반면에 항공기 소음의 원거리 자유전파는 상대적으로 가까운 거리를 갖는 지상교통 소음에서는 흔히 고려되지 않는 대기에 의한 소음 흡수현상을 고려할 것을 요구한다. 소음, 즉 음파는 대기 중에 존재하는 파동현상이며 대기 중을 진행하는 동안에 점차 흡수되어 소멸된다. 흡수정도는 주파수에 따라 다를 뿐만 아니라 기온과 습도 등 대기상태에 따라서도 다르다. <표 4.1.2-1>은 여러 상태 하에서의 대기에 의한 음파의 흡수정도를 보여준다.   <표 4.1.2-1> 기온과 습도에 따른 공기 흡입 감쇠 (단위 : dB / 100M) 온도(℃) 상대습도 % 주파수 (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 30 10 0.09 0.19 0.35 0.82 2.09 8.80 20 0.06 0.18 0.37 0.64 1.40 4.40 30 0.04 0.15 0.38 0.68 1.20 3.20 50 0.03 0.10 0.33 0.75 1.30 2.50 70 0.02 0.08 0.27 0.74 1.40 2.50 90 0.02 0.06 0.24 0.70 1.50 2.60 20 10 0.08 0.15 0.38 1.21 4.00 10.9 20 0.07 0.15 0.27 0.62 1.90 6.70 30 0.05 0.14 0.27 0.51 1.30 4.40 50 0.04 0.12 0.28 0.50 1.00 2.80 70 0.03 0.10 0.27 0.54 0.96 2.30 90 0.02 0.08 0.26 0.56 0.99 2.10 10 10 0.07 0.19 0.61 1.90 4.50 7.00 20 0.06 0.11 0.29 0.94 3.20 9.00 30 0.05 0.11 0.22 0.61 2.10 7.00 50 0.04 0.11 0.20 0.41 1.20 4.20 70 0.04 0.10 0.20 0.38 0.92 3.00 90 0.03 0.10 0.21 0.38 0.81 2.50 0 10 0.10 0.30 0.89 1.80 2.30 2.60 20 0.05 0.15 0.50 1.60 3.70 5.70 30 0.04 0.10 0.31 1.08 3.30 7.40 50 0.04 0.08 0.19 0.60 2.10 6.70 70 0.04 0.08 0.16 0.42 1.40 5.10 90 0.03 0.08 0.15 0.36 1.10 4.10   나. 초음속 비행에 의한 소음 초음속 비행시의 소음은 추진장치에 의한 소음과 더불어 지상 수음자에 의해 감지되는 소닉 붐(Sonic Boom)을 포함한다. 이 현상은 어떤 물체가 초음속으로 움직일 때 그 물체를 중심으로 발생되는 충격파에 의해 형성된다. 소닉 붐은 발생과 전파에 따라 두 종류로 구분할 수 있다. 첫째, 지상의 수음자가 항공기의 초음속 비행을 감지하는 것이다. 이 경우에는 (그림 4.1.2-3) (가)와 같이 항공기가 지상의 충격파 형성을 유도하는 현상이다. 둘째 급속 하강과 같이 가속 또는 감소에 의해 발생되는 소닉 붐이다. 이 경우는 충격파의 속도가 변하고 압력 불연속이 전파될 때 충격파가 항공기를 떠나 지상을 향해 더 큰 비선형 음향파로 이동한다. (나)는 고공에서 급속 하강시 충격파가 항공기의 최전방 첨단점에서 분리되어 지상으로 이동하는 모습을 보여준다. 크기를 생각지 않는다면 지상에서 들리는 소음은 두 종류 모두 동일하다고 볼 수 있다. 일단 초음속을 돌파하면 정속 비행시의 소닉붐은 마하숫자와 비례, 천천히 증가하지만 수음자와의 거리가 가깝게 되거나 고도가 낮아지면 급속히 상승한다.   4.2 항공기소음 평가단위 항공기 소음은 소음의 크기뿐 아니라 주파수 특성, 지속시간, 소음의 지향성 등 항공기의 모든 특성이 고려되어야 하며 특히 항공기는 이・착륙시 발생하는 소음이 문제되므로 소음평가에 항공기의 이・착륙횟수, 이・착륙시간대 등을 함께 고려하도록 되어 있다. 현재 국제적으로 사용하고 있는 항공기 소음평가 방법에는 NEF(Noise Exposure Forecast), NNI(Noise and Number Index), EPNL(Effective PNL), WECPNL(Weighted Equivalent Continuous Perceived Noise Level), Ldn(Day-Night Equivalent Noise Level) 등이 있으며 여기서는 항공기소음 적합증명시 사용되는 EPNL과 국내에서 적용되는 항공기소음 단위인 WECPNL등 주요단위들에 대한 특성을 검토하면 다음과 같다.   4.2.1 EPNL(Effective Perceived Noise Level) 소음에 대한 시끄러움의 감각은 크기뿐만 아니라, 그 소리의 계속시간에 관계된다. 또한 제트 소음과 같이 금속적인 높은 기계소음을 포함하는 경우, 계기에 나타난 수치이상으로 시끄럽게 느껴질 수 있다. 항공기 소음의 시끄러움을 평가하기 위해 PNL의 계속시간과 특이음, 즉 순음의 보정을 하도록 제안되었으며 이를 EPNL라 한다. 1969년 ICAO에서 항공기의 소음증명이 제정되었다. 이것은 차후 제작된 신형기(B-747)에 대해 1대 마다의 소음을 측정하고 일정기준을 넘지 않는다는 것을 증명한 후에 운항되고 있다. 이 소음증명에 이용된 척도가 EPNL이다. 이러한 EPNL의 산정방법은 다음과 같다. - 정해진 지점에서 착륙 또는 이륙소음을 녹음한다. - 재생하여 0.5초 마다 Sampling 하여 각각 1/3옥타브 분석한다. - 1/3 옥타브 밴드레벨로부터 PNL을 계산한다. - 1/3 옥타브 밴드의 스펙트럼으로부터 순음보정량을 구하고 PNL에 가한다. 보정된 양을 PNLT라 한다. - TPNL(Tone Corrected Perceived Noise Level)의 곡선을 적분(에너지적으로)하여 계속시간 보정 D를 구한다((그림 4.2.1-1) 참조). 여기서, PNLTM은 PNLT의 최대치, T=10sec, t1, t2는 PNLTM보다 10㏈ 작은 계속시  - PNLTM에 D를 가한 것이 EPNL로 된다(TPNL 곡선을 적분하여 그림의 점선과 같이 등가한 10sec의 구형으로 만들었을 때, 이 구형높이가 EPNL이다. 따라서 계속시간이 긴 경우 EPNL>TPNLM이 되며, 짧은 경우 EPNL<TPNLM으로 된다. 4.2.2 ECPNL(Equivalent Continuous PNL) EPNL은 한 대의 비행기 소음에 대해서 표시하는 평가량이다. 그러나 공항주변의 소음영향은 1대에 의한 소음크기나 시끄러움보다도 비행기가 계속 반복해서 운항하는 데에 있다. 이에 대한 대표적인 예를 들면 1일 또는 1년 동안의 항공기 소음의 등가레벨을 구하는 것이며 이것이 ECPNL이다. 먼저 TNEL을 다음식과 같이 정의한다(ICAO Annex 16 Aircraft Noise 참조).여기서, T0=10초, t0=1초이고 EPNLi는 고려하고 있는 시간 T 사이에 비행한 i번째 항공기의 EPNL이다. 이것은 각 항공기가 통과할 때 PNLT의 레벨 변화 중, 각각 최대 레벨에서 10㏈ 아래까지의 레벨을 적분하고, 나아가 전체 항공기종에 대해서 총에너지를 구한 것에 상당한다. 다음에 관측시간을 식에 넣어서 일반화된 표현으로 한다. ECPNL=TNEL-10log10T …………………………… (2) 여기서 T는 고려하고 있는 시간으로 주간, 야간, 1일, 1년 등이 있다. 이것은 이전에 구한 전 운항기종의 총에너지를 1일 단위 또는 1년 단위로 한 것이다. 또한 ㏈(A)에서 구한 1일당 ECPNL의 계산식은 다음과 같다. ECPNL≒ +10log N-27 ………………………… (3) 여기서, 는 1대마다의 ㏈(A)의 1일 파워평균이고, N은 1일 동안의 비행기 수이다. 4.2.3 WECPNL(Weighted Equivalent Continuous Perceived Noise Level) ICAO(국제민간항공기구)가 1971년에 공포한 Annex 16 Aircraft Noise중에서, 다수의 항공기에 의해 장기간 연속 폭로된 소음척도로서 제안된 것이다. 이는 ECPNL에 소음발생시각 및 계절에 의한 보정을 가한 것이 WECPNL이다. 또한 영향이 큰 밤에 운항하는 것에 대해서 큰 비중을 둔 것이 특징이다. WECPNL은 한 대의 항공기 통과에 대한 소음레벨의 변동 파형인 PNL에 순음보정을 하여 PNLT를 구한 다음 한 대의 통과에 따른 총 폭로량을 10초로 표준화한 EPNL을 구한다. …………………………… (4) 여기서 t1, t2는 Peak에서 10㏈ 낮은 레벨의 시점시각과 종점시각이다. 이 EPNL의 간편한 계산법은 다음과 같다. ………………………………… (5) 여기서 LA(LD)는 피크레벨(㏈ A 또는 ㏈ D), K는 측정된 LA(LD)에서 PNLT를 추정하기 위한 보정치, d는 피크보다 10㏈ 낮은 레벨의 계속시간이다. EPNL은 일정기간 내 다수의 항공기에 의한 소음폭로량의 시간평균 레벨이다. 식 (1), (2)로부터 ECPNL은 다음과 같다. …………………… (6) <표 4.2.3-1> 근사적으로 PNL 또는 PNLT를 구하기 위해 부가하는 보정치(ICAO) 항 공 기 부가하는 정수 K 값 PNL PNLT ㏈(A) ㏈(D) ㏈(A) ㏈(D) PNL Turbo Fan 이 륙 13 7 13 7 0 착 륙 13 7 15 9 2 Turbo Jet 이 륙 13 7 13 7 0 착 륙 13 7 13 7 0 불명의 기종 13 7 13 7 0 또한 WECPNL은 ECPNL에 소음발생 시간 및 계절에 따른 보정을 가한 척도로서 1일 시간을 나누는 방법은 다음 2가지가 있다.   가. 시간대를 2분할하는 방법 여기서 ECPNLD(2) : 하루중(07:00～22:00)의 ECPNL ECPNLN(2) : 하루중(22:00～07:00)의 ECPNL S : 계절에 따른 보정치 <표 4.2.3-2> WECPNL의 계절에 따른 보정치(S) 구 분 보 정 치(S) - 월중 20℃ 이상이 통상 100시간보다 적은 달에 대한 보정치 -5 - 월중 20℃ 이상의 시간이 100시간을 넘고 25.6℃ 이상의 시간이 100시간보다 작은달에 대한 보정치 0 - 월중 25.6℃ 이상의 시간이 통상 100시간을 넘는 달에 대한 보정치 +5 나. 시간대를 3분할하는 방법 여기서 ECPNLD(3) : 하루중(07:00～19:00)의 ECPNL ECPNLE(3) : 하루중(19:00～22:00)의 ECPNL ECPNLN(3) : 하루중(22:00～07:00)의 ECPNL S : 계절에 따른 보정치   다. 일본의 소음평가 단위(WECPNL) 일본의 경우 ICAO에서 제안한 식을 대폭적으로 단순화한 식을 이용하고 있는데, 즉 식(5)에서 K=1, d=20으로 하고 식(8)에서 S=0로 하였다. WECPNL≒ +10log10N-27 ……………………………………… (9) 여기서 : 암소음보다 10㏈(A)이상 큰 항공기 소음의 피크레벨의 에너지 평균치 N : 발생시각에 의한 보정을 한 지수로 다음에 따른다. N=N2+3N3+10(N1+N4) N1 : 24:00～07:00의 운항회수 N2 : 07:00～19:00의 운항회수 N3 : 19:00～22:00의 운항회수 N4 : 22:00～24:00의 운항회수 라. 국내에서 적용되는 WECPNL 국내에서는 항공법 제 107조 및 동법 시행령 제 41조, 시행규칙 제271조의 규정에 의하여 항공기소음 평가절차의 방법으로 WECPNL을 채택하여 평가하고 있다. 상기에서 살펴본 바와 같이 일본에서 공항주변의 항공기 소음단위로서 ICAO가 제안한 WECPNL을 극히 간략화한 형을 채용하였는데, 우리나라에서는 이 방법(항공법 시행규칙 제273조, 소음영향도의 산정방법)을 운용하고 있으며 본 과업에 있어서도 이를 적용하여 분석 및 평가를 실시하였다. ……………(10) 여기서 N1 : 주간(07:00～19:00) 운항회수 N2 : 석간(19:00～22:00) 운항회수 N3 : 야간(22:00～07:00) 운항회수 : 이착륙하는 항공기마다 1일단위로 계산한 당일평균 최고소음도   4.2.4 Leq(등가소음도 : Equivalent Sound Level) Leq는 변동하는 소음의 에너지 평균레벨로서, 동에너지 가설에 입각하고 있다. 즉 2개의 소음에너지가 같을 때, 양자의 심리적, 생리적 영향도 같다고 하는 가설을 동에너지 가설이라고 한다. 이 가설에 따르면 계속시간이 2배로 되는 것과 피크레벨이 3㏈상승하는 것과는 동등한 효과를 가진다. 이러한 가정하에 각 측정일의 24시간 등가소음도는 다음과 같이 구한다. Leq(A) (10Leq1/10+10Leq2/10+……+10Leqn/10)]……… (11) 여기서 : Leq1, Leq2, ～Leqn은 1시간 등가소음도 ㏈이다.     4.2.5 Ldn(Day-Night Average Sound Level)   Ldn은 현재 미국을 비롯하여 전 세계적으로 사용이 확대 추세에 있는 항공기 소음평가단위이다. Ldn은 1973년에서 1974년에 EPA에 의하여 제안되었으며, 같은 레벨의 음이라도 주간보다 야간편이 불쾌감에 더욱 민감하다는 것으로부터 야간에 10㏈(A)의 벌칙을 부과하여 구한 1일의 Leq이다. ………………… (12) 여기서, Ld : 주간(07:00～22:00)의 Leq Ln : 야간(22:00～07:00)의 Leq 주거지역에 적용되는 24시간 등가소음도 Ldn은 저녁시간대와 야간시간대의 소음도를 보정하게 된다. 저녁과 야간의 구분은 국가와 지역마다 다를 수 있으나 우리나라와 같은 중위도 지역의 국가등은 대체로 저녁 7시부터 10시까지를 저녁 시간대로, 10시부터 다음날 7시까지를 야간시간대로 분류하고 있다. 국제표준화기구(ISO)에서는 저녁시간대의 소음에는 5㏈을, 야간시간대의 소음에는 10㏈의 보정값을 가하도록 권장하고 있다. Ldn은 이와 같은 방법으로 보정한 소음을 24시간 평균한 등가소음도이다.