1. 서 론

최근 국민들의 삶의 질 향상으로 문화생활을 즐기는

사람이 늘어남에 따라 공연 예술에 대한 관심이 급증

하고 있으며 각 지자체에서는 노후화된 공공유휴시설

들을 리모델링하여 공연예술연습공간으로 사용하고자

하였다. 이에 따라 춘천시는 시설 노후화로 방치되었던

C여고의 특별교실과 생활관을 공연예술종합연습공간

으로 리모델링하여 지역주민과 문화단체에게 안정적인

연습 공간을 제공하고 지역 문화 예술 활성화 및 인프

라를 구축하도록 하였다. 그러나 이러한 리모델링을 통

한 음향성능의 개선은 주로 공간의 크기와 마감 재료

의 흡음성능 등을 변화시켜 물리적 음향성능을 확보하

는데 주력하고 있다. 따라서 최적의 음향성능을 확보하

기 위해서는 물리적 음향성능의 확보뿐만 아니라 사람

들이 느끼는 주관적 음향성능에 대한 반응 및 만족도

까지 고려되어야 한다. 이러한 관점에서 본 연구에서는

교육시설의 선행연구1)자료를 토대로 교육시설의 리모

델링 전·후를 대상으로 가청화 기법을 이용한 청감실

1) 정아영,김재수,“공연예술연습공간으로 리모델링된 교육시설의 음향특

성”,한국문화공간건축학회논문집 51호 pp.88~96, 2015.8

험을 진행하여 주관적 음향성능에 대한 변화 및 만족

도를 파악하고자 하였다.

2. 리모델링 전·후 음향성능 변화

교육시설의 리모델링 전·후 제원은 Table 1과 같고, 선행연구에서 분석된 교육시설의 리모델링 전·후의 음

향성능을 비교한 값은 Table 2와 같다.

Table 1 리모델링 전·후 제원 변화구 분 특별교실 생활관

층 수 1층 2층 1층 2층 3층

리모델링 전 열람실멀티미

디어실도서실 주방

가사실습

실,식당예절실 전통실

길 이 13.4m 4.1m 26.8m 8.9m 18.0m 9.2m 8.8m폭 8.7m 8.7m 8.8m 9.2m 12.7m 9.0m 6.7m

천 정 고 3.0m 3.0m 3.0m 2.6m 2.4m 2.4m 2.4m바 닥 면 적 117.0 35.8 234.7 82.1 228.9 165.8 58.7체 적 310 109 618 203 398 174 139리모델링 후 대연습실1 대연습실2중연습실대연습실3 대연습실4길 이 18.4m 18.4m 9.4m 15.3m 15.3m

폭 9.5m 9.5m 9.6m 9.6m 9.6m천 정 고 3.0m 3.0m 2.7m 2.7m 2.7m바 닥 면 적 174.3 174.3 30.2 146.9 146.9체 적 375 385 182 281 283

가청화를 이용한 리모델링 전․후 교육시설의 음향성능 평가The Assessment of Acoustic Performance of Educational Facilities 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 Educational Facilities(교육시설), Acoustic Performance(음향성능), Remodeling(리모델링), Auralization(가청화)

Corresponding author, E-mail: soundpro@wku.ac.kr

- 449 -

대한설비공학회 2016 동계학술발표대회 논문집 pp. 449 ~ 453 16-W-123

Table 2 리모델링 전·후 음향성능 비교리모델링

전·후SPL

(dB(A))SPL(dB)

RT(sec)

D50

(%)C80

(dB)RASTI

(%)

전

열람실 83.2 78.8 1.45 31.8 -0.3 51.3멀티미디

어실89.8 86.1 2.09 25.0 -2.2 46.5

도서실 80.5 76.3 1.58 35.2 -0.2 51.9주방 89.8 85.6 2.87 13.8 -5.5 37.0

가사실습

실,식당82.3 78.2 1.53 33.7 1.5 51.1

예절실 84.4 80.6 1.22 41.5 1.3 55.8전통실 86.4 82.5 1.43 38.8 1.0 54.3

후

대연습실1 81.4 71.8 0.65 69.7 6.7 71.3대연습실2 82.1 73.9 1.00 57.8 4.5 69.0중연습실 82.8 74.2 0.51 83.9 11.4 76.5대연습실3 82.3 73.0 0.64 67.7 7.3 71.8대연습실4 81.8 72.8 0.64 69.7 7.8 71.8

Table 2를 보면 리모델링 전 모든 공간의 음향성능

평가지수들이 공연예술연습공간으로 활용하기에 매우

열악한 환경임을 알 수 있다. 그러나 리모델링 후 대연

습실2는 “다목적 홀”에 적합한 음향성능을 확보하고

있으며 기타 공간들은 “강당”보다 낮은 잔향시간을 확

보하고 있어 “동작 및 대사연습”에 적합한 공연예술연

습공간으로 리모델링되었다. 따라서 Table 1,2를 토대

로 음향성능이 구분되는 공간을 Case1(주방 중연습

실), Case2(도서실 대연습실2), Case3(예절실 대연습

실4)의 3개의 Case로 구분하였다.

3. 가청화를 이용한 음향성능 평가

3.1 청감평가를 위한 평가어휘 조사

본 연구에서는 Beranek, Barron 등에 의해 연구되어

진 내용을 바탕으로 대상 공간의 주관적인 효과를 대

변할 수 있는 어휘들을 물리적인 파라메타들과 연관

지어 찾고자 하였다. 따라서 기존 연구자들의 평가안을

기초로 적절한 언어를 선정하여 주관적인 평가를 하도

록 하였다. 추출된 평가어휘를 바탕으로 미국의 심리학

자 Osgood에 의해 제안된 의미 분별법(SD; Method ofSemantic Differential)을 이용한 청취 실험에 사용되어

질 설문지는 Table 3과 같이 구성하였다.

Table 3 주관적 반응을 평가하기 위한 평가시트

항 목 별

평 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

교육시설의 청감실험에 사용될 평가 가청화 음원은

리모델링 후 동작 및 대사 연습 공간의 특성상 강연 및

음성명료도의 중요함을 고려하여 6개의 음원으로 구성

하였으며, 청감실험은 리모델링 전·후 음향성능을 토대

로 3개의 Case로 구분하여 총 6개 공간에 대한 청감실

험을 진행하였다. 가청화 음원은 CD 및 Odeon Sample에서 추출하였으며, 이러한 청취실험 음원은 반드시 잔

향음이 없는 무향실에서 녹음한 Dry Source를 사용하

였다. 본 연구에 사용된 Dry Source를 리모델링 전·후Cool Edit Pro 2.1로 분석한 음원 형태는 Fig. 1과 같다.

Dry Source

Case1 Case2 Case3주방 중연습실 도서실 대연습실2 예절실 대연습실4

1. 강의 음성

2. 대사연습 (영화)

3. 소프라노

4. 아나운서 음성

5. 대사연습 (연극)

6. 피아노

Fig. 1 .

- 450 -

3.3 청감평가방법 및 실험

가청화를 위한 청감실험은 W대학교 무향실에서 진

행하였으며, 피험자로 선정한 19명은 20대의 신체 건강

한 대학생 및 대학원생을 대상으로 실시하였으며, 청감

평가를 실시하기 전에 음향에 대한 이해를 돕기 위해

평가 시트를 사전에 나누어 주고 충분한 설명과 함께

음원을 들려준 뒤 실험에 참가하도록 하였다. 음원의

제시 과정은 Fig. 2와 같으며, 순서대로 6개의 음원을

리모델링 전·후로 나누어 평가를 하였다. 청감 실험 실

시 장면은 Fig. 3과 같다.

Fig. 2 .

Fig. 3 .

4. 분석 및 고찰

4.1 각 평가어휘에 따른 반응 분석

청감실험을 통해 8개 어휘에 대한 주관적 반응 결과

는 Fig. 4와 같다.

1

2

3

4

5

6

7

울림 친밀감 크기 명료성 선명함 포근함 균형 확산감

평가어휘

SD

척도

1.강의음성 2.대사연습(영화) 3.소프라노

4.아나운서음성 5.대사연습(연극) 6.피아노

1

2

3

4

5

6

7

울림 친밀감 크기 명료성 선명함 포근함 균형 확산감

평가어휘

SD

척도

1.강의음성 2.대사연습(영화) 3.소프라노

4.아나운서음성 5.대사연습(연극) 6.피아노

(c) Case3( : , : 4)Fig. 4 Case .

Fig. 4를 토대로 평가어휘별 반응 결과를 비교해 보

면 Table 4와 같다.

Table 4 Case별 평가어휘의 반응 비교평가어휘

Case1 Case2 Case3주방 중연습실 도서실 대연습실2 예절실 대연습실4

울림 5.7 4.0 5.0 4.2 4.8 3.8친밀감 2.6 4.1 3.2 3.9 3.4 4.0 크기 5.0 4.0 4.7 4.2 4.6 4.2

명료성 2.4 4.5 3.1 4.1 3.4 4.5 선명함 2.5 4.5 3.1 4.1 3.5 4.4 포근함 2.6 4.1 3.2 3.8 3.4 4.1 균형 2.7 4.3 3.3 4.1 3.6 4.3

확산감 5.4 3.9 4.9 4.2 4.9 4.2

Fig. 4와 Table 4를 보면 모든 Case에서 리모델링 전

에는 “울림”, “크기”, “확산감”이 다른 평가어휘에 비해

높게 나타났다. 그러나 리모델링 후에는 “울림”, “크기”, “확산감”이 다소 낮아졌으며, “친밀감”, “명료성”, “선명함”, “포근함”, “균형” 등의 어휘가 리모델링 전에

비해 높게 나타났다. 따라서 개선 후 물리적 음향성능

을 개선함에 따라 주관적 반응도 개선되었다.

4.2 리모델링 전·후 평가어휘별 개선 분석

가청화 실험 결과 3개의 Case에 대한 리모델링 전·후공간의 평가어휘에 대한 평균적 반응의 개선 정도를

파악한 결과는 Fig. 5와 같다.

1

2

3

4

5

6

7

울림 친밀감 크기 명료성 선명함 포근함 균형 확산감

평가어휘

SD

척도

1.강의음성 2.대사연습(영화) 3.소프라노

4.아나운서음성 5.대사연습(연극) 6.피아노

1

2

3

4

5

6

7

울림 친밀감 크기 명료성 선명함 포근함 균형 확산감

평가어휘

SD

척도

1.강의음성 2.대사연습(영화) 3.소프라노

4.아나운서음성 5.대사연습(연극) 6.피아노

(a) Case1( : , : )

1

2

3

4

5

6

7

울림 친밀감 크기 명료성 선명함 포근함 균형 확산감

평가어휘

SD

척도

1.강의음성 2.대사연습(영화) 3.소프라노

4.아나운서음성 5.대사연습(연극) 6.피아노

1

2

3

4

5

6

7

울림 친밀감 크기 명료성 선명함 포근함 균형 확산감

평가어휘

SD

척도

1.강의음성 2.대사연습(영화) 3.소프라노

4.아나운서음성 5.대사연습(연극) 6.피아노

(b) Case2( : , : 2)

21.8

30.128.4

23.2 21.9

21.4

14.3

24.3

-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( )

- 451 -

10.613.8 14.2

10.47.8

12.7

7.010.4

-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

(%)

(b) Case2( 2)

8.0

15.212.7

10.2 9.8

14.3

5.3

10.4

-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

(%)

(c) Case3( 4)Fig. 5 · SD .

Fig. 5를 보면 C여고의 리모델링 후 평가어휘별 주관

적 반응 개선량을 보면 “울림”이 Case1은 24.3%, Case2는 12.7%, Case3은 14.3%로 감소하였다. 또한 가장 많

은 증가량을 보인 평가어휘로는 Case1은 “명료성” 30.1%, Case2는 “선명함” 14.2%, Case3은 “명료성” 15.2%로 나타났다. 그러나 평가어휘 중 “크기”의 경우

모든 Case에서 다른 어휘들에 비해 주관적 반응의 개

선량이 크지 않아 물리적 음향성능의 개선에 따른 주

관적 반응의 차이를 명확하게 파악하기가 어려운 어휘

임을 알 수 있다. 다음은 Fig. 5를 토대로 SD척도의 주관적 반응에 대

한 개선량 범위를 살펴보면 Fig. 6과 같다.

Fig. 6을 보면 Case1의 경우 리모델링 후 잔향시간

(RT500Hz)이 0.51초, 음성명료도(D50,500Hz)는 83.9%, RASTI는 76.5%로 리모델링 전에 비해 물리적 음향성

능의 개선이 가장 크게 나타났으며 이에 따른 주관적

반응의 개선량도 가장 크게 나타나고 있다. 또한 Case2는 리모델링 후 잔향시간(RT500Hz)이 1초, 음성명료도

(D50,500Hz)는 57.8%, RASTI는 69%로 나타나 “다목적

홀”에 가까운 잔향시간을 갖게 되었으며, 개선량이 다

른 Case에 비해 가장 적게 나타났다. 또한 Case3은 리

모델링 후 잔향시간(RT500Hz)이 0.64초, 음성명료도

(D50,500Hz)는 69.7%, RASTI는 71.8%로 나타나 주관적 반

응 개선량의 변화 폭이 Case2보다는 조금 크게 나타났

다. 따라서 물리적 음향성능의 개선에 따른 주관적 반

응의 개선량도 함께 변화하고 있음을 알 수 있다.

4.3 응답분포 밀집도에 의한 주관적 반응 분석

가청화를 실시한 C여고의 전체적인 인상을 알아보

기 위해 3가지 Case의 평가어휘별 6개 음원에 대한 응

답분포 밀집도는 Fig. 7과 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

평가어휘

주관

적 반

응 개

선량

(%)

Case 1 Case 2 Case 3

Fig. 6 SD .

어

휘Case1 Case2 Case3

울

림

크

기

확

산

감

친

밀

함

명

료

성

- 452 -

Fig. 7을 보면 “울림”, “크기”, “확산감”은 1사분면과

4사분면에 대부분 분포하고 있는 반면 “친밀감”, “명료

성”, “선명함”, “포근함”, “균형”은 2사분면과 3사분면

분포하고 있다. 따라서 음향적 결함이 발생한 리모델링

전과 음향성능을 개선한 리모델링 후에 사람들이 느끼

는 주관적 음향성능에 대한 반응은 매우 긍정적으로

개선되었음을 알 수 있다. 결국 물리적 음향성능을 개

선한 C여고의 경우 Case1, Case3은 동작 및 대사 연습

에 적합한 공간으로, Case2는 다목적 홀에 적합한 공간

으로 주관적 음향성능이 평가되었다.

5. 결 론

본 연구는 가청화 기법을 이용해 C여고의 리모델링

전·후 3가지 Case별 주관적 음향성능을 평가하였으며, 본 연구의 결과는 다음과 같다.

(1) 리모델링 전·후 청감실험 결과 모든 Case에서 리

모델링 전에는 “울림”, “크기”, “확산감”이 다른 평가어

휘에 비해 높게 나타났으나 리모델링 후에는 “친밀감”, “명료성”, “선명함”, “포근함”, “균형”등의 어휘가 높게

나타났다. 따라서 리모델링 후 물리적 음향성능이 개선

됨에 따라 주관적 반응도 개선되었다. (2) 리모델링 후 평가어휘별 주관적 반응 개선량을

보면 “울림”이 Case1은 24.3%, Case2는 12.7%, Case3은14.3%로 감소하였다. 또한 가장 많은 증가량을 보인 평

가어휘로는 Case1은 “명료성” 30.1%, Case2는 “선명함” 14.2%, Case3은 “명료성” 15.2%로 나타났다.

(3) 리모델링 전·후 3가지 Case의 청감실험 결과

Case1>Case3>Case2 순으로 주관적 반응에 대한 개선량

의 변화 폭이 나타났다. 따라서 물리적 음향성능의 개

선에 따른 주관적 반응의 개선량도 함께 변화하고 있

음을 알 수 있다.

(4) 리모델링 전·후 3가지 Case의 응답분포 밀집도를

비교해본 결과 “울림”, “크기”, “확산감”은 대부분 1사분면과 4사분면에 분포하고 있으며, “친밀감”, “명료

성”, “선명함”, “포근함”, “균형”은 주로 2사분면과 3사분면에 분포하고 있다. 따라서 물리적 음향성능을 개선

한 C여고의 경우 Case1, Case3은 동작 및 대사 연습에

적합한 공간으로, Case2는 다목적 홀에 적합한 공간으

로 주관적 음향성능이 평가되었다.

참고문헌

1. Kim, J. S., 2014, Architectural Acoustics, Sejin Co.2. Jeong, A. Y., Kim, J. S. ,2015, The Acoustic

Characteristics of the Educational FacilitiesRemodeled into Performing Arts Practice Spaces,Proceeding of SAREK.

3. Jeong, A. Y., Kim, J. S., 2015, The AcousticCharacteristics of the Educational FacilitiesRemodeled into Performing Arts Practice Spaces,Proceeding of SAREK.

4. Jeong, A. Y., Kim, J. S., 2015, The Changes andImprovement in Acoustic Performance of ChuncheonGirls' High School Following Remodeling, Proceedingof SAREK.

5. Kim, K. H., Kim, J. S., 2016, The Evaluation ofAcoustic Performance in Gamman Art Center UsingAuralization, Proceeding of SAREK.

선

명

함

균

형

포

근

함

Fig. 7 Case .

- 453 -