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- 1 - 국립부산국악원 예지당의 건축음향특성 영, 김 1) 원광대학교 건축공학과 Architectural Acoustic Performance of Yejidang in Busan National Gugak Center A-Yeong Jeong, Jae-Soo Kim Department of Architectural Engineering, Wonkwang University, Iksan 570-749, Korea ABSTRACT: Korean traditional classical music had been preserved even in the political and social confusions under the rule of Japanese imperialism and its fame has since been maintained by national gugak centers. Busan National Gugak Center (BNGC), which is the first national culture institute in Busan, has been constructed to develop and succeed to traditional culture in the Yeongnam province. In particular, Yejidang has been constructed to meet the requirements of Korean traditional classical music from the stage of design to hold various performances of Korean traditional classical music. However, with no clear criteria for acoustic performance established for a special theater for Korean traditional classical music, there are lots of difficulties in designing and constructing it. From this perspective, this study aimed to identify architectural acoustic characteristic through field measurements of Yejidang in BNGC. The data from this study are expected to be useful in designing and constructing a special theater for Korean traditional classical music. Key words: Theater for Korean traditional classical music(국악공연장), Architectural acoustic performance(건축음향성능), Busan National Gugak Center(국립부산국 악원), Yejidang(예지당) Corresponding author Tel.: +82-63-850-6712; fax: +82-63-843-0782 E-mail address: [email protected]

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국립부산국악원 예지당의 건축음향특성 정 아 영, 김 재 수†1)

원광대학교 건축공학과

Architectural Acoustic Performance of Yejidang in Busan National Gugak Center

A-Yeong Jeong, Jae-Soo Kim†

Department of Architectural Engineering, Wonkwang University, Iksan 570-749, Korea

ABSTRACT: Korean traditional classical music had been preserved even in the political and social confusions under the rule of Japanese imperialism and its fame has since been maintained by national gugak centers. Busan National Gugak Center (BNGC), which is the first national culture institute in Busan, has been constructed to develop and succeed to traditional culture in the Yeongnam province. In particular, Yejidang has been constructed to meet the requirements of Korean traditional classical music from the stage of design to hold various performances of Korean traditional classical music. However, with no clear criteria for acoustic performance established for a special theater for Korean traditional classical music, there are lots of difficulties in designing and constructing it. From this perspective, this study aimed to identify architectural acoustic characteristic through field measurements of Yejidang in BNGC. The data from this study are expected to be useful in designing and constructing a special theater for Korean traditional classical music.

Key words: Theater for Korean traditional classical music(국악공연장), Architectural acoustic performance(건축음향성능), Busan National Gugak Center(국립부산국악원), Yejidang(예지당)

1. 서 론

최근 한류의 바람으로 인해 K-pop 뿐만 아니라

정부차원에서 국악을 대중화·세계화하기 위한 노력

이 커지고 있다. 문화체육관광부의 공식 후원으로

창단된 국악그룹이 생기기도 하였으며 각 지역의

국립국악원을 통하여 국악 진흥·교육·연구 활동을

운영하고 있다. 이 중 가장 최근에 개원한 국립부산

국악원은 부산·영남지역의 전통공연예술을 계승·발

전시키기 위해 설립된 국립음악기관으로서 국악 활

†Corresponding author Tel.: +82-63-850-6712; fax: +82-63-843-0782 E-mail address: [email protected]

성화에 노력을 기울이고 있다. 특히 예지당은 설계

및 시공 단계에서부터 국악전용 공연장에 적합한

음향성능을 갖도록 검토 후 건립 되었으므로 이에

대한 음향성능 평가 자료가 매우 중요한 의미를 갖

는다고 할 수 있다. 이러한 관점에서 본 논문에서는

국립부산국악원 예지당을 중심으로 건축음향 성능

을 측정 및 평가하여 국악전용 공연장의 음향성능

을 파악해 보고자 하였다.

2. 측정방법 및 개요

2.1 국립 부산국악원 예지당의 개요

본 연구대상 국악당은 부산에 위치한 국립부산

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(a) 수음점 위치

(b) 실외 형태 (c) 실내 전경

Fig. 1 형태 및 전경

(a) 측정기기의 구성 (b) 측정모습

Fig. 2 측정기기의 구성 및 측정모습

구 분제 원

무대부 객석부연면적 495m2

길이 10.6m 16.5m폭 22.6m 15.6m

천정고 15.2m 8.2m좌석수 276석

Table 1 예지당의 제원

구 분 재 료 125Hz250Hz500Hz 1kHz 2kHz 4kHz

바 닥압착형 플로링 0.20 0.15 0.12 0.11 0.09 0.06

카펫트 6T 0.03 0.09 0.25 0.31 0.33 0.44

천 정 합판 위무늬목 마감 0.15 0.08 0.07 0.05 0.06 0.05

무 대옆 벽 흡음커텐 0.15 0.31 0.49 0.75 0.70 0.60

무 대뒷 벽 일반 커텐 0.05 0.03 0.35 0.40 0.50 0.50

무 대 단풍나무후로링 0.20 0.15 0.10 0.09 0.09 0.09

천 장 암면 9T 0.10 0.20 0.35 0.60 0.70 0.70

측 벽

MDF 9T +무늬목 마감 0.15 0.11 0.10 0.07 0.06 0.06

합판위무늬목마감 0.15 0.08 0.07 0.05 0.06 0.05

air wall 0.40 0.75 0.69 0.55 0.29 0.21

석고보드 12T+ Fabric 0.18 0.10 0.07 0.11 0.18 0.22

방송실창 문 유리 0.35 0.25 0.18 0.12 0.07 0.02

후 벽

석고보드 12T+ Fabric 0.18 0.10 0.07 0.11 0.18 0.22

합판 위무늬목마감 0.15 0.08 0.07 0.05 0.06 0.05

Table 2 예지당의 제원

omniffusor 0.32 0.32 0.27 0.43 0.17 0.28

의 자 의자 毛 마감 0.14 0.25 0.30 0.30 0.30 0.30

문 방음문 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03

Envelop [ID=0] Ch. 1 1_1 s;Pa 0.0002.752e-05 10.229-6.552e-05

-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0.015

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Envelop [ID=34] Ch. 1 2_1 s;Pa 0.0005.635e-05 10.229-4.194e-05

-0.035

-0.030

-0.025

-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0.015

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Envelop [ID=44] Ch. 1 3_1 s;Pa 0.0005.045e-05 10.229-5.570e-05

-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0.015

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Envelop [ID=58] Ch. 1 6_1 s;Pa 0.0002.424e-05 10.229-5.176e-05

-0.020

-0.015

-0.010

-0.005

0.000

0.005

0.010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

(a)1번 수음점(b)2번 수음점(c)3번 수음점(d)6번 수음점

Fig. 3 대표 임펄스 응답

국악원 예지당으로 형태는 Fig. 1.과 같고 제원은

Table 1.과 같으며 마감재료는 Table 2.와 같다.

2.2 건축음향성능 측정방법

음향성능 측정방법은 ISO에서 제안하는 무지향성

음원을 바닥면으로부터 1.5m 높이 평면의 중심에

위치하고, 수음점은 예지당의 평면이 대칭 형태이므

로 좌석의 중심을 기준으로 그리드(Grid)를 설정해

모두 6개를 선정하여 1.2m 높이에 위치하였다. 측정

용음원은MLS(Maximum-Length Sequence)음원을

사용하여 배경소음에 대한 영향을 어느 정도 배제

할 수 있었다. 측정기기는 실내음향측정을 위해

01dB사의 Symphonie중에서 dBBATI를 사용하였으

며, SPL은 현장에서 PCM레코더로 녹음 후,

Symphonie중 dBFA를 사용하여 분석하였다. 측정

기기 구성 및 실제 측정모습은 Fig. 2와 같다.

3. 임펄스 응답(Impulse Response)

예지당에서 측정된 임펄스응답은 소리가 변화하

는 임펄스의 합(SUM)으로 공간이 갖는 음향적 특

성을 나타낼 수 있는 모든 정보를 가지고 있으며,

이 측정 결과로부터 RT, EDT, D50, C80, RASTI 같

은 건축음향의 물리적 평가지수를 산출하여 실내음

향 특성 및 음향적 결함인 에코(Echo) 발생 여부를

판단 할 수 있다. 대상 예지당에서 측정한 대표적인

임펄스 응답은 Fig. 3과 같다.

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50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 평균

수음점

SPL(d

B(A

))

(a) 수음점별 음압레벨(dB(A))

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 평균수음점

SPL(d

B)

125 250 500

1 k 2 k 4 k

(b) 주파수별 음압레벨(dB)

Fig. 4 음압레벨 비교(SPL)

0

1

2

3

1 2 3 4 5 6 평균

수음점

RT(s

)

125 250

500 1k

2k 4k

Fig. 5 주파수별 RT 비교

0

0.4

0.8

1.2

1.6

판소리

(1)

판소리, 독주

(2)

판소리, 이중주

(3)

국립 국악원

(4)

동리국악당 공석

(5)

동리국악당 만석

(6)

국립부산국악원

연악당(7)

본 연구

적용대상

잔향

시간

(s)

Fig. 6 각 적용대상과 적정잔향시간 비교

4. 분석 및 고찰

4.1 음압레벨(SPL)

음의 세기를 나타내는 음압레벨은 실의 형태와

내부공간의 구성에 따라 음압레벨의 분포 상태는

매우 중요한 의미를 갖는다. 대상 예지당의 음압

레벨을 분석한 결과는 Fig. 4와 같다.

Fig. 4(a)를 보면 각 수음점별로 70∼71.2dB(A)

로 나타났으며, 평균은 70.53dB(A), 표준편차는

0.51dB(A)로 나타났다. Fig. 4(b)의 주파수별 음압

레벨에서 500Hz를 기준으로 보면 각 수음점별로

60.4∼61.9dB로 나타났으며, 평균은 61dB, 표준편

차는 0.63dB로 분석되었다. 따라서 각 수음점별로

일정한 음압레벨 분포를 보이고 있어 모든 좌석

에서 균일한 크기의 음량으로 국악을 감상할 수

있을 것으로 사료된다.

4.2 잔향시간(RT, Reverberation Time)

잔향시간은 울림의 양에 대한 가장 중요한 평

가지수이며 정상상태의 음이 60dB 감쇠하는 데까

지 소요되는 시간으로 정의된다. 예지당에서 측정

한 잔향시간은 Fig. 5와 같다.

Fig. 5를 보면 500Hz의 잔향시간은 평균 0.85초,

표준편차 0.04초로 나타났다. 이렇게 짧은 잔향시

간은 국악에서도 특히 판소리와 같은 울림이 적은

공연에 적합할 것으로 사료되어지며, 표준편차가

매우 낮아 모든 좌석에서 동일한 울림을 느낄 수

있을 것으로 사료된다. 이러한 분석값을 토대로 기

존의 연구에서 제시한 잔향시간과 본 연구에서 측

정한 잔향시간을 비교한 것은 Fig. 6과 같다.2)

기존연구1)2)3)4)에서는 판소리 공연장의 잔향시간

을 0.8∼1.2초 범위로 제안하고 있으며, 예지당의

경우 평균 잔향시간은 0.85초로 나타나 판소리,

1) 신영무, 정사희 (1997)., “음향시뮬레이션에 의한 특정 판소리 홀의 음향평가” 대한건축학회논문집, 13(1). 137~144.2) 김범수 외 3명 (1999)., “국악 공연에 적합한 공연장의 음향특성에 관한 연구” 한국음향학회 학술발표대회논문집, 18(2), 451~454,3) Dae∼Up Jeong, Hyok Jeong (2003)., “Investigation of Preferred Acoustics of a Room for Traditional Korean Music” 한국소음진동공학회, Session PA~1 (2) : Building Acoustics4) 신직수, 이원구, 한찬훈 (2004)., “국악공연장 음향설계기준에 따른 음향개선 사례연구” 한국음향학회 학술발표대회 논문집 제23권 제1(s)호.5) 이동훈, 김재수 (2013)., “동리국악당의 건축음향 특성에 관한 연구” 대한설비공학회 2013 동계학술발표대회 논문집 p44~4466) 정아영, 김재수 (2014)., “동리국악당의 좌석점유율에 따른 음향성능 변화대한설비공학회 2014 하계학술발표대회7) 정아영, 김재수 (2014)., “국립 부산국악원 연악당의 건축음향특성에 관한 연구” 대한설비공학회 2014 하계학술발표대회

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- 4 -

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6 평균

수음점

D50(%

)

125 250

500 1k

2k 4k

Fig. 8 주파수별 D50 비교

-5

0

5

10

15

1 2 3 4 5 6 평균

수음점

C80(d

B)

125 250

500 1k

2k 4k

Fig. 9 주파수별 C80 비교

0

1

2

3

4

5

1 2 3 4 5 6 평균

수음점

ED

T(s

)

125 250

500 1k

2k 4k

Fig. 7 주파수별 EDT 비교

독주(2)와 국립국악원(4)의 기준에 만족 하는 것을

알 수 있다. 그러나 국악의 경우 서양음악과 달리

명확한 기준이 제시되지 않아 각 공연장의 형태

나 체적에 따라 적절한 잔향시간을 판단하기에는

어려움이 따르므로 이에 대한 명확한 기준에 대

한 연구가 필요할 것으로 사료되어 진다.

4.3 초기감쇠시간(EDT, Early Decay Time)

잔향의 또 다른 주관적 평가지수인 초기감쇠시

간은 잔향시간과는 달리 음이 10dB의 감쇠를 대

상으로 하며 대상 예지당의 초기감쇠시간을 분석

한 결과는 Fig. 7과 같다.

울림의 양에 대한 평가지수중 잔향시간보다 주

관적인 울림과 더 잘 일치하는 EDT는 500Hz를

기준으로 할 때 평균 0.62초, 표준편차는 0.23초로

나타났다. 짧은 EDT값이 초기음을 보강하여 음의

명료성을 높여 줄 것으로 사료되어진다. 또한

EDT는 공연장의 형태나 수음점의 위치에 따라

민감하게 반응하여 미세한 차이에도 영향을 받기

때문에 잔향시간에 비해 좌석별 편차가 크다는

것을 알 수 있다.

4.4 음성명료도(D50)

회화의 명료도에 관한 지수중 강연을 대상으로

하는 D50(Definition)은 음의 발생이 중지한 후

50ms이내의 직접음 및 초기반사음과 총 에너지

비를 말한다. 대상 예지당의 음성명료도를 분석한

결과는 Fig. 8과 같다.

Fig. 8을 보면 500Hz의 음성명료도는 평균

72.2%, 표준편차 9.4%로 나타났다. 일반적으로

D50은 다목적 홀에서 강연이나 회화에 바람직한

적정 수치로 55∼60%를 제안하고 있다. 예지당은

이보다 훨씬 높은 값을 보이고 있어 국악공연 중

에서도 음성적인 요소가 많은 판소리 공연에 적

합한 공연장이 될 것으로 사료되어 지며 국악 공

연에 적합한 D50기준이 명확하지 않아 다양한 국

악공연에 따른 기준을 제시할 수 있는 연구가 필

요할 것으로 사료되어 진다.

4.5 음악명료도(C50)

예지당의 음악에 대한 명료도 지수(Clarity

Index)인 C80을 분석한 결과는 Fig. 9와 같다.

Fig. 9를 보면 500Hz의 음악명료도는 평균

7.18dB, 표준편차는 2.44dB 정도로 평가 되었다.

서양음악의 경우 권장되는 C80은 ±2dB 범위를 제

안하고 있으나 국내 국악공연장의 경우에는 연구

자에 따라 0 또는 3dB이상의 C80값을 권장8)3)하고

8) 정대업, 최석원 (2005)., “한국전통음악공연장의 건축음향특성에 관한 연구Ⅰ” 대한건축학회논문집, 21권 3호(통권197호)

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RASTI(%) 평가 척도0∼32 Bad (전혀 알아듣지 못한다.)32∼45 Poor (잘 알아듣지 못한다.)45∼60 Fair (노력하면 들을 수 있다.)60∼75 Good (잘 들린다.)75∼100 Excellent (아주 편하게 들을 수 있다.)

Table 3 RASTI 평가기준

있다. 예지당은 잔향시간이 매우 짧고 음성명료성

이 높아 음이 건조하고 딱딱하게 들릴 수 있으므

로 다양한 음색을 요구하는 음악적 명료성은 낮을

것으로 평가된다. 따라서 국내 국악전용 공연장에

적합한 음악명료성을 확보하기 위해서는 보다 다

양하고 체계적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

4.6 음성전달지수(RASTI)

실내에서 음성 전달의 이해도(Speech

Intelligibility)를 나타내는 주관적 척도로서의 평가

지수는 RASTI를 분석한 결과는 Fig. 10과 같다.

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 평균

수음점

RAS

TI(%

)

Fig. 10 각 수음점별 음성전달지수(RASTI)

Fig. 10을 보면 음성전달지수는 평균 71.7%, 표

준편차 3.3%로 Table 3.의 평가기준에서 60∼75%

인“Good(잘 들린다)”로 평가되었다. 예지당의 경

우 음성을 전달하기에 적절한 공연장으로 평가되

어지며 그 값이 높아 전통공연 중에서도 판소리

사설이나 소리, 아니리, 추임새 등의 음성적인 요

소의 공연을 하는데 적합할 것으로 사료된다.

5. 결 론

본 연구는 부산 국립국악원 예지당을 대상으

로 음향성능을 파악하고자 하였으며 본 연구의

결과는 다음과 같다.

1. 청감보정음압레벨은 평균 70.53dB(A), 표준편

차 0.51dB(A), 500Hz에서는 평균 61dB, 표준편

차 0.63dB로 나타났다. 따라서 각 수음점별로

일정한 음압레벨 분포를 보이고 있어 모든 좌

석에서 균일한 크기의 음량으로 국악을 감상할

수 있을 것으로 사료된다.

2. 잔향시간(RT)의 경우 500Hz에서 평균 0.85초,

표준편차 0.07초로 나타났다. 또한 기존연구와

비교해 보면 국립국악원을 제외하고 국악공연장

의 잔향시간을 0.8∼1.2초 범위로 제안하고 있어

예지당의 경우 기존연구에서 제시한 잔향시간

의 범주내에 있다. 그러나 이렇게 제시된 기준은

서양에서 제시하고 있는 각종 용도에 따른 체적

별 적정잔향시간과는 달리 체적의 변화에 따른

적정잔향시간이 제시되지 않아 실제 설계 및 시

공단계에서 많은 어려움이 발생하고 있다. 특히

국악공연의 경우 국내만 존재하는 음악형태이기

때문에 우리 실정에 적합한 체적별 적정잔향시

간의 제안이 매우 시급하다고 할 수 있다.

3. 예지당의 경우 500Hz를 기준으로 D50은 72.2%,

RASTI는 71.7%로 나타나 음성정보 전달이 명

료하게 전달될 수 있는 공간으로 판단된다. 따

라서 전통예술 공연중 판소리 사설이나 소리,

아니리, 추임새 등의 음성적인 요소의 공연을

하는데 보다 적합한 공간으로 판단된다.

4. 예지당의 경우 500Hz를 기준으로 C80은

7.18dB로 나타났다. 따라서 예지당은 음성 명료

성에 초점이 맞추어져 있어 음악 명료성에 대

해서는 조금 낮게 평가되고 있다. 그러나 국악

공연장을 정확하게 평가할 수 있는 C80 기준이

아직까지 명확하게 설정되어 있지 않아 지금까

지 제시된 기준을 국내 국악공연장에 적용시키

기 위해서는 보다 다양하고 많은 연구가 필요

할 것으로 판단된다.

참 고 문 헌

1. Kim, J. S., 2010, Architectural Acoustics, Sejin Co.

2. Lee, D. H., Kim, J. S., A Study on the

Acoustic Performance of the Dongli

Gugakdang, Proceedings of the SAREK

3. Jung, H. Y., Kim, J. S., Evaluation of

Architectural Acoustic Characteristics for

Listening Room to Music, Proceedings of the

SAREK