진동, 파동치료에 관한 국내 연구 동향

이재흥,백지유,장성진,필감매 대한의료기공학회 2020 醫療氣功 Vol.20 No.1

Objective : The purpose of this study is to identify the trends of vibration(or wave) therapy in Korea, to actively utilize vibration(or wave) therapy, and to help research activities of vibration therapy in Korean Medicine. Methods : The following Korean words “진동기”, “진동요법”, “진동운동”, “진동치료”, “파동요법”, “파동운동”, “파동치료” were searched on three specialized search sites (RISS, NAL, DBpia). Trends of vibration therapy were analyzed through the selected researches suitable for this study among these searched researches in an overview format. Results : 1. A total of 8,116 studies were searched and a total of 365 studies were finally selected 2. From 2000 to 2019, when research began to increase in earnest, there were 17.45±10.28 studies per year, and the AGR(Average Annual Growth Rate) was 11.92%. 3. In the main field of research, the ‘Medicine and Pharmacy’ was the largest with 147(40.16%) studies. In the Middle Field, the ‘Kinesiology’ was the largest with 99(27.05%) studies. In the study design, 'RCT(Randomized Controlled trial)’ was the largest with 138(47.75%) studies. In the Age Group, ‘Youth’ was the largest with 126(48.84%) studies. 4. The average of the number of participants was 24.90±17.44. 5. The most used Intervention was the ‘WBV(Whole Body Vibration)’ with 177(61.25%) studies. 6. The average of Intervention Period was 5.99±4.14 weeks, while the maximum was 36 weeks. 7. The journal that published the most research papers is ‘K. J. of Sports Science(체육과학연구;13)’, and the society is ‘Rehabilitation Engineering And Assistive Technology Society of Korea(한국재활복지공학회; 14)’. The University that published the most dissertations is ‘Sahmyook University(11)’. 8. The authors who published the most studies are Ju-Hwan O(8) as the main author and Tae Kyu Kwon(18) as the co-author (including the thesis Director). In an integrated analysis of the authors and co-authors, Tae Kyu Kwon published the most numerous studies(19) Conclusions : 1. The study of vibration or wave therapy has been increasing noticeably every year. 2. The major academic Fields studying vibration or wave therapy are the ‘Kinesiologic Field’, ‘Physical Therapy Field’, and ‘Biomedical Engineering Field’. 3. The most chosen method of study design on vibration or wave treatment was ‘RCT’, and there was no significant change in the annual presentation rate. 4. Types of vibration or wave therapy could be classified as ‘LVS(Local Vibration Stimulation)’, ‘WBV(Whole Body Vibration)’, ‘MV(Micro Vibration)’, ‘BV(Bio Vibration)’ and ‘SWV(Sound Wave Vibration)’, and the study on Whole Body Vibration is most active. 5. Most of the studies of vibration or wave therapy were on musculoskeletal systems, but there were very few studies on internal diseases.

녹색교통망을 위한 진동력 발전 기초 실험연구

조병완(Jo Byung-Wan),이윤성(Lee Yun-Sung),김영지(Kim Young-Ji),박정훈(Park Jung-Hoon) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 D Vol.29 No.6D

본 논문에서는 도로와 철도에서 자동차와 열차주행시에 발생하는 진동에너지를 건축토목 구조물에 활용 가능한 전기에너지로 변환하는 진동력 발전시스템 인프라 구축을 위한 기초ㆍ개념에 대해 연구하였다. 본 연구에서는 자기유도기술을 활용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 진동력 발전장치를 제안하고, 자기유도기술의 기본 원리 및 진동력 발전장치의 동적 특성에 대해 설명하였다. 마지막으로 외력과 진동속도에 따라 진동력 발전장치에서 발생하는 기전력의 세기와의 상관관계를 분석하기 위해 다양한 변수를 두고 실내실험을 수행하였고, 이러한 실험결과를 토대로 시험용 진동력 발전장치의 적용성과 효용성을 분석하여, 최대 가용 전력을 획득하기 위한 진동력 발전시스템의 최적설계에 대한 기초 자료를 확보하였다. A Basic experimental study for the development of vibration-power generation system from the vibration energy of urban infrastructure, such as a railroad, highway, and bridges, was carried out to harvest electricity from moving vehicles. Starting with the proposal of vibration power generator which converts vibration energy to an electric power by using self-induction technology, the research explains the basic concept of self-induction technology and the dynamic characteristics of a vibration power generator. Also, in order to analyze the correlation of an electromotive force from vibration power generator which depends on external force and vibration speeds, many indoor experiments with various variables were achieved. Based on the experimental results, a vibration power generator system's ability were analyzed. With those results, basic data of vibration power generator system to acquire the maximum available power was confirmed.

진동절연재로 보강된 기둥부재의 진동저감효과 및 구조적 거동분석

김진호,이나현,허진호,김희규 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.4

For elevated railway station on which track is connected with superstructure of station, structural vibration level and structure-borne-noise level has exceeded the reference level due to structural characteristics which transmits vibration directly. Therefore, existing elevated railway station is in need of economical and effective vibration reduction method which enable train service without interruption. In this study, structural vibration non-transmissible system which is applied to vibroisolating material for column member is developed to reduce vibration. That system is cut covering material of the column section using water-jet method and is installed with vibroisolating material on cut section. To verify vibration reduction effect and structural performance for structural vibration non-transmissible system, impact hammer test and cyclic lateral load test are performed for 1/4 scale test specimens. It is observed that natural period which means vibration response characteristics is shifted , and damping ratio is increased about 15~30% which means that system is effective to reduce structural vibration through vibration test. Also load-displacement relation and stiffness change rate of the columns are examined, and it is shown that ductility and energy dissipation capacity is increased. From test results, it is found that vibration non-transmissible system which is applied to column member enable to maintains structural function. 궤도가 역사의 상부에 위치하여 열차운행으로 인하여 발생한 진동이 직접 전달되는 선하역사에서 구조물 진동과 이로 인한 구조물 기인 소음이 기준치보다 높은 것으로 나타남에 따라, 기존 선하역사에 대하여 열차 운행의 중단 없이 진동저감이 가능한 경제적, 효율적 방안이 요구된다. 이에 본 연구에서는 진동전달 경로상의 기둥에 워터젯 공법으로 기둥단면에서 피복재 부분을 파쇄한 후 진동전달 절연기능을 가지는 에폭시 소재의 방진재를 보강하여 진동을 저감시키기 위한 구조진동절연시스템을 개발하였다. 방진재의 보강체적을 변수로 한 진동절연시스템을 실제역사 기둥의 1/4축소모형에 적용하고, 충격가진 시험을 통한 진동저감 성능과 횡하중 반복가력시험을 통한 구조적 성능을 검증하고자 하였다. 충격가진 실험결과로부터 구조진동절연시스템을 적용할 경우 고유 진동주기가 하향되어 진동응답 특성이 변화되고 감쇠비는 약 15~ 30%까지 증가를 나타내어 진동저감 성능이 있음을 알 수 있었다. 또한 반복하중 가력에 의한 구조성능 실험에서 하중-변위 및 강성변화에 대한 고찰과 연성도 및 에너지 소산의 증가를 보인 결과로 부터 구조부재로의 기능을 유지함을 확인 할 수 있었다.

승차감 평가를 위한 100 kW급 농업용 트랙터 운전자의 전신 진동 분석

한현우,김경대,임원홍,김지만,조승제,박영준 경상대학교 농업생명과학연구원 2022 농업생명과학연구 Vol.56 No.2

진동은 농업용 트랙터 운전자의 쾌적한 작업 환경 조성을 방해하고, 건강을 위협하는 요소이다. 본 연구에서는 국제 표준안(ISO 2631-1)에 따라 트랙터 운전자의 전신 진동을 평가하였다. 진동 시험은 재현성과 반복성이 뛰어난 four-post road simulator 상에서 6가지 노면 조건을 적용하여 수행하였다. 취득한 진동 신호의 파고율, 최대 진동 진폭, 피폭 진동 누적량, 실효치 등을 이용하여 진동 특성을 분석하였다. 최종적으로 건강 지도 위험 수준과 안락도에 대한 반응도를 평가 방법에 따른 실효치와 피폭 진동 누적량에 적용하여 농업용 트랙터의 운전자 전신 진동을 정량적으로 평가하였다. A vibration is a factor that impairs an working environment of agricultural tractor drivers and threatens their health. This study focused on the evaluation of whole-body vibration for the agricultural tractor driver according to an international standard (ISO 2631-1). Vibration tests were performed by applying six road conditions on a four-post road simulator that guarantees reproducibility and repeatability. The vibration characteristics were analyzed using the crest factor, maximum transient vibration value, vibration dose value, and weighted root-mean-square acceleration from the obtained vibration signals. Finally, the whole body vibration of the agricultural tractor driver were quantitatively evaluated by applying the health guidance caution level, and the comfort reactions for vibration environment to the root-mean-square acceleration and the vibration dose value according to the evaluation methods.

전신진동운동 시 진동자극강도가 뇌졸중 편마비 환자의 가자미근 H-reflex에 미치는 영향

최동성 대한운동학회 2014 아시아 운동학 학술지 Vol.16 No.4

[PURPOSE] The purpose of this study was to investigate the acute effects of vibration stimulation intensity during whole-body vibration exercise on the soleus H-reflex in hemiplegic stroke patients. [METHODS] Sixteen hemiplegic stroke patients participated in this study and performed whole-body vibration exercises in 4 different vibration stimulation conditions (0Hz 0 mm, 10Hz 4 mm, 20Hz 4 mm and 27Hz 4 mm). The soleus H-reflex was measured at hemiplegic side during the whole-body vibration exercise. The amplitude of H-reflex, M-wave and H/Mmax ratio, were compared with one-way repeated measurement analysis of ANOVA (p<0.05) among four different vibration stimulation intensity. [RESULTS] There were the significant differences in the amplitude of H-reflex according to vibration stimulation intensity (F=9.295, p=0.000). H-reflex was significantly lower at 20Hz (p=0.015) and the 27Hz (p=0.006) than at 0Hz. The amplitude of M-wave was similar in all vibration stimulation intensities (F=1.628, p=0.184). There were the significant differences in the amplitude of H/Mmax ratio according to vibration stimulation intensity (F=9.921, p=0.000). H/Mmax ratio was significantly lower at 20Hz (p=0.006) and the 27Hz (p=0.001) than at 0Hz. [CONCLUSIONS] The results of this study suggest that it might be effective to apply an the vibration stimulation intensity of at least 20Hz or more during whole-body vibration exercise for improvement of neural control ability in hemiplegic stroke patients. Whole-body vibration is most recommend to hemiplegic stroke patients exercise method which provide a positive effect on improvement of neural control ability. [목적] 본 연구의 목적은 뇌졸중 편마비 환자를 대상으로 진동운동 수행 시 다양한 진동자극강도에서 가자미근(soleus muscle)의 H-reflex(호프만반사)를 측정하여 뇌졸중 환자들의 신경활성화에 긍정적인 영향을 미치는 최적화된 진동 자극강도를 알아보는 것이다. [방법] 본 연구에 참가한 대상자는 진동운동 수행과 H-reflex 측정이 가능한 뇌졸중 환자 16명이다(남=12명: 49.3±11.3yrs, 168.1±7.8cm, 69.3±12kg; 여=4명: 54.8±8.2yrs, 156.4±4.4cm, 59.7±9.8kg). 모든 대상자들은 진동운동 수행 중 다양한 진동자극강도(0Hz 0 mm, 10Hz 4 mm, 20Hz 4 mm, 27Hz 4 mm)에서 가자미근의 H-reflex를 측정하였다. 4가지 다른 진동자극강도에서 H-reflex 최대 진폭, M-wave 최대 진폭 및 H/Mmax 비율을 비교하기 위하여 일원반복측정분산분석을 적용하였다. [결과] H-reflex의 최대 진폭은 진동강도에 따른 유의한 차이가 나타났다(F=9.295, p=0.000). H-reflex는 진동자극강도 20Hzz가 0Hz 보다 통계적으로 유의하게 낮았으며(p=0.015), 27Hz가 0Hz 보다 통계적으로 유의하게 낮았다(p=0.006). M-wave는 모든 진동자극강도에서 유의한 차이가 나타나지 않았다(F=1.628, p=0.184). H/Mmax 비율은 진동강도에 따른 유의한 차이가 나타났다(F=9.921, p=0.000). H/Mmax 비율은 진동자극강도 20Hz가 0Hz 보다 통계적으로 유의하게 낮았으며(p=0.006), 27Hz가 0Hz 보다 통계적으로 유의하게 낮았다(p=0.001). [결론] 본 연구의 결과를 통해 뇌졸중 편마비 환자들의 전신진동운동 시 20Hz 이상의 강도를 적용하는 것은 신경 조절 능력 개선에 효과적인 방안이 된다는 것을 제안한다. 결론적으로 전신진동운동은 뇌졸중 편마비 환자들의 신경조절 능력 개선에 효과적인 운동방안으로 권장된다.

국민건강 보호와 생활환경 변화 대응을 위한 소음진동 법체계 선진화 방안

박영민,이병권,김경민 한국환경연구원 2021 기본연구보고서 Vol.2021 No.-

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 1. 정책 현안 및 연구의 필요성 □ 국가정책의제 등 정책적 요구 ㅇ 『제4차 소음·진동관리종합계획(2021-2025)』 수립 - 제4차 종합계획이 향후 5년 동안 지속적으로 시행되기 위해서는 「소음·진동관리법」 등 관련 법률의 체계적인 뒷받침이 요구되며, 이에 따른 정책적 연구 지원 필요 □ 소음·진동 노출 피해 증가 등 사회적 요구 ㅇ 전국적으로 환경 민원의 절반 이상을 소음·진동 민원이 차지 ㅇ 지역적으로 서울특별시 환경 민원의 약 85%가 소음·진동 민원 ㅇ 전국적으로 환경분쟁신청사건의 약 80%가 소음·진동으로 인한 피해 호소 - 소음공해는 거주지로서 적합한 주거환경 조성을 위해서 가장 우선적으로 해결해야 하는 현안과제로, 이와 같은 사회적 요구에 선제적으로 대응하고 부합할 수 있는 정책연구 필요 □ 소음·진동 관련 법률체계의 개선 필요 ㅇ 항공기 소음과 철도소음의 환경기준 부재 ㅇ 항공기 소음 및 철도소음 관련 정책적 개선 시급 - 민원 대응과 현 수준의 유지관리에 그치고 있어, 정부가 최종적으로 달성하고자 하는 정량적 목표 부재 2. 연구 목적 및 수행 방법 □ 연구의 목적 ㅇ 국민건강 보호를 위한 소음·진동 법체계 선진화 방안 마련 ㅇ (실증분석) 국내 현황 및 사례 분석 - 국내 소음·진동 생활환경 전망 및 피해 현황 - 관련 법률 및 제도 조사를 통한 법적 개선 방향 분석 ㅇ (사례조사) 국외 현황 및 시사점 분석 - 미국, 유럽, 아시아 등 주요 선진국을 대상으로 소음·진동 관리 현황 조사 - 이들 사례로부터 법제도적 측면에서의 시사점 도출 ㅇ (정책방안) 국민건강 보호를 위한 소음·진동 법체계 선진화 방안 제시 - 국내외 현황 분석을 통해 도출된 결과를 종합하여 국민건강 보호를 위한 소음·진동 법체계 선진화 방안 제시 Ⅱ. 국내 현황 및 사례 분석 1. 소음·진동 생활환경 변화 여건 전망 및 분석 □ 소음 노출로 인한 건강영향 관리체계로의 전환 □ ‘예방관리’ 목적의 실시간 모니터링 관리체계로 전환 □ 수용체 중심의 국민체감형 관리체계 효율성 강화 □ 능동소음제어 등 국가 기반 신기술 경쟁력 확보 2. 정부 주요 정책 추진에 따른 신규 소음원 예측 및 선제적 대응 방향 □ 드론 국가정책: 한국형 도심항공교통(K-UAM) 도입 ㅇ (2019) 드론 분야 선제적 규제 혁파 로드맵 - 드론 비행의 소음 발생 관리 ㅇ (2020) 한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵 - 소음의 사회적 수용성 · 지자체 소음 기준: 소음·환경 등 운용 규제는 지역주민 의견 수렴을 거쳐 지자체 기준, 즉 지역별 운항 기준으로 마련 계획 · 전기 동력을 활용한 저소음 UAM 도입 목표 계획 ㅇ (2021) 한국형 도심항공교통(K-UAM) 기술 로드맵 - 저소음 추진 장치 기술 확보 ㅇ (2021) 한국형-도심항공교통(K-UAM) 운용개념서 1.0 - UAM 회랑 운영방식에 따른 소음영향 모니터링 · UAM 비행경로에 따라 지역별 소음 기준 등이 달라질 수 있으므로 엄격하게 비행경로 관리 · UAM 회랑 운영방식에 따라 운항 높이 및 주변 정온시설과의 이격거리를 고려한 소음영향을 모니터링하여, 관련 운항 지원 정보를 실시간 제공하고 소음 노출 수준에 따라 적합한 운항 절차를 운용할 필요가 있음 □ 관계 법령 ㅇ (드론 활성화) 「드론 활용의 촉진 및 기반조성에 관한 법률」 ㅇ (항공기 소음의 한도 관리) 「소음·진동관리법」 ㅇ (항공교통 활성화) 「공항소음 방지 및 소음대책지역 지원에 관한 법률」 □ 신규 드론소음으로 인한 사회적 갈등 및 선제적 대응 방향 ㅇ 인구밀집지역 드론소음 피해 및 관련 소음 관리방안 미비 ㅇ 드론소음의 선제적 대응 방향 - 저소음 드론 인증 - 드론소음 관리기준 - 드론소음 발생 특성(성가신 윙윙거리는 음)을 반영한 적정 보정치 검토 - 인구밀집지역 대상 드론소음 모델링 및 저감대책 마련 전략 수립 3. 국내 소음·진동 민원 현황 및 관리제도의 문제점 소음·진동 발생원별 민원 현황을 조사하고, 「소음·진동관리법」 등 관련 제도의 문제점을 진단 및 개선 방향을 제시하였다. □ 소음·진동 관리제도의 문제점 진단 및 개선 방향 ㅇ 법령 측면: 관계부처별로 개별법에 근거한 소음·진동 관리를 수행하고 있음 - 각 부처에 분산되어 있는 소음·진동 관련 법규를 종합적으로 정리 필요 - 관리 목적에 따라 관계부처별 이원화 또는 일원화 관리에 대한 타당성 검토 필요 ㅇ 예방 측면: 민원 발생 시 소극적인 사후 조치로, 피해예방 효과를 기대하기 어려움 - 국가 정책적 목표인 소음 환경기준(철도, 항공기)의 설정 및 도입 제안 - 소음 환경기준의 환경영향평가 활용 등 잠재적 소음민원 예방 및 건강 증진 효과 제고 ㅇ 관리 측면: 발생원별 소음·진동 규제 등 부정적 인식의 소음·진동 저감관리에 한계 - [1단계] 민원 분포 빈도를 고려하여, 발생원별 집중관리(공사장, 사업장, 확성기 등) - [2단계] 쾌적한 소리환경 조성 관리로 대국민 긍정적 인식 전환 4. 현 도로교통소음 관련 기준 현황 및 문제점 진단 □ 현황: 관계부처 간 공동주택 도로교통소음 적용 기준이 상이함 □ 문제점 진단 ㅇ 준공 이후 도로 운영 시 야간 시간대 소음 기준을 초과할 가능성이 높음 ㅇ 이로 인한 소음 민원을 사전에 방지하고 적극적으로 대응하기 어려움 5. 소음 환경기준의 설정 현황 및 개선 검토 방향 □ 공항소음의 환경기준 설정 및 도입 방향 ㅇ 선행연구사례 조사 및 분석(한국소음진동공학회, 2001) - 항공기 소음 관련 규제기준보다 5dB 강화 수준, 주거지역 기준 70WECPNL □ 철도소음의 환경기준 설정 및 도입 방향 ㅇ 해외 사례 조사 및 분석 - 일본: 최고소음도 기준 · 신선[신간선(新幹線)] 주거지역을 기준으로, 최고소음도 70dB(A) 적용 - 스웨덴: 24시간 등가소음도 60dB(A) 및 최고소음도 70dB(A) 기준 - 독일: 주야간 등가소음도 주간 70dB(A), 야간 60dB(A) 기준 적용 - 호주: 주야간 등가소음도 및 최고소음도 기준 · 등가소음도 주간 60~65dB(A), 야간 55~60dB(A) 및 최고소음도 기준 적용 Ⅲ. 국외 현황 및 시사점 1. 미국 □ 소음규제법(Noise Control Act of 1972) ㅇ 관리 기관: 미국 환경보호청(EPA: Environmental Protection Agency) ㅇ 의미: 생활환경상의 소음 규제 관련 기본적 규율 ㅇ 목적: 건강과 복지를 위협하는 소음으로부터 모든 국민이 안전한 환경을 조성하기 위한 국가정책 수립 □ 정온한 공동체법(Quiet Communication Act of 1978) ㅇ 지방정부 대상 소음 규제 프로그램의 개발 촉진 ㅇ 소음 관련 연구 수행 ㅇ 소음 관련 교육 자료의 개발 및 보급 2. 유럽 □ 환경소음 관련 지침 ㅇ 환경소음의 평가 및 관리 지침(2002) - Environmental Noise Directive 2002/49/EC ㅇ 환경소음의 건강영향평가 지침(2020) - European Commission Directive (EU) 2020/367 □ 환경소음 관리 현황 및 향후 전망 ㅇ 소음저감 및 관리 현황 - 교통소음 저감조치 - 듣기 좋은 소리환경 조성 ㅇ 향후 전망 - 소리나 소음 없이는 살 수 없는 것이 분명하며 소음공해를 ‘제로’로 줄이는 것은 비현실적이다. 그러나 EU는 소음 수준을 줄여 환경과 건강에 해를 끼치지 않도록 노력하고 있으며, 이것은 큰 과제이다. - 소음공해 감소 및 소음 노출에 대한 WHO 권고 수준으로의 이동이라는 EU의 7차 환경 행동 프로그램에서 정의한 소음공해 감소에 대한 EU의 2020년 목표가 달성되지 않을 것이라는 점은 이미 분명하다. 많은 EU 회원국은 특히 EU의 환경소음 지침을 시행할 때 소음공해를 해결하는 데 필요한 조치를 취하기 위해 더 노력해야 한다. 3. 아시아 □ 홍콩 ㅇ 소음관리조례(Noise Control Ordinance, 400) - (사람) 주요 장소에서의 소음 발생 행위 통제 · 주거용 건물 및 공공장소 · 공사장 · 이외, 산업 또는 상업건물 - (제품) 소음 발생 제품의 관리 · 제조 규제: 소음 기준에 적합하지 않은 제품의 제조 · 사용 규제: 소음 기준에 적합하지 않은 제품의 사용 □ 말레이시아 ㅇ 환경소음 제한 및 관리 가이드라인(Guidelines for Environmental Noise Limits and Control, 2019) - Noise Limits (소음 제한) - Noise Measurements (소음 측정) - Monitoring Locations (모니터링 지점) - Noise Sources to be Measured (측정 대상 소음원) - Noise Severity and Impact Assessment (소음 심각도 및 영향 평가) - Record Keeping (기록의 보관) - Noise and Planning (소음저감 계획) - Noise Mapping (소음지도 작성) - Noise Work Scope in Environmental Impact Assessment (환경영향평가 시, 소음 업무의 범위) - Noise Mitigation (소음저감) □ 대만 ㅇ 소음관리통제법(2020.12.30 개정) - 목적: 국민의 건강과 환경의 평온 유지 및 국민의 삶의 질 향상 - ‘소음’이란 규제 표준을 초과하는 소리로 정의함 - 중앙정부 및 지자체 권한 구분 제시 Ⅳ. 소음·진동 법체계 선진화 방안 1. 소음·진동 관련 법체계의 문제점 진단 및 관리체계 개선 방향 □ 문제점 진단 ㅇ 중앙정부 중심의 획일적인 법체계 적용으로, 지역적 특성 반영에 한계가 있음 ㅇ 「소음·진동관리법」상 적용기준이 복잡하여, 관리 목적에 적합하도록 기준 체계 개선 ㅇ 소음·진동측정망 - 소음원별로 모니터링 지점 선정 기준이 상이하게 적용되고 있음 · 도로교통소음: 도로 인접 지점 · 철도 및 항공기 소음: 피해가 예상되는 수음점 - 중앙정부와 지방자치단체 간 모니터링의 중복성 문제 제기 ㅇ 드론소음 등 신규 발생 소음원에 대한 법제도적 지원 체계 미비 □ 개선 방향 ㅇ 비전: 국민 중심의 소음·진동 관리체계 개선 - (중앙부처) 통일성 있는 국가 관리지침 제공을 통한 쾌적한 정온 환경 조성 지원 - (지방자치단체) 지역별 특성에 적합한 관리기준 설정 및 소음·진동 발생원 저감관리에 집중 2. 환경정책기본법상의 소음 환경기준 개선 □ 소음 환경기준의 설정 개선 방향 ㅇ 비전: 공공 공간 목적에 적합한 쾌적한 소리환경 조성 및 보전 ㅇ 설정 방안 - (1안) 교통소음원별 환경기준 확대 설정 · 현 도로교통소음과 함께 철도 및 공항소음으로 확대 - (2안) 소음원 구분 없이, 국민 중심의 일원화된 소음 환경기준 설정 ㅇ 적용 방향 - WHO 등 소음 노출로 인한 국내외 건강영향 모니터링 결과를 활용하여, 미래 생활 환경 변화에 선도적으로 대응할 수 있는 국가 소음 환경기준으로 개선 - 환경영향평가의 경우, 지역별·사업별 특성에 적합한 별도의 협의 기준 마련 □ 공항소음의 환경기준 신규 설정 검토(안) ㅇ 현 환경영향평가 협의기준 적용 - 현황: 환경영향평가 협의 시, 환경기준이 없어 주거지역 기준 70WECPNL로 협의 - 검토: 현 공항소음 평가 단위인 WECPNL을 Lden으로 변경 적용 - 공항소음 환경기준(안): 주거지역 기준 70WECPNL - 13(구간별 환산치) = 57dB · 제3종 구역 대비 4dB 강화 수준 □ 철도소음의 환경기준 신규 설정 검토(안) ㅇ 1안: 현 도로소음 환경기준 대비, 주야간 구분 등가소음도 기준 ㅇ 2안: 일평균 등가소음도 기준 검토(Lden 등) - 항공기 소음 한도 개정 반영을 위한 환경기준 평가 단위 검토 ※ 최고소음도 추가 검토 - 철도차량 통과 시 간헐적으로 발생하는 최고소음도 영향 추가 검토 필요 3. 「소음·진동관리법」 상의 관리체계 선진화 □ 신규 소음원에 대응할 수 있는 관리체계 구축 ㅇ 현황: 행정 편의상, 소음 발생 장소에 따라 관리체계 구축 ㅇ 문제: 드론소음 등 신규 소음원 발생 시 법제도적 대응이 어려워 관리에 한계가 있음 ㅇ 개선: 음향(주파수) 특성에 따라 소음원을 구분 관리할 수 있는 지침 마련 □ 규제관리기준 체계 개선 ㅇ 소음원 측면: 소음 발생원 저감을 위한 통일된 ‘규제기준’과 ‘권고기준’으로 구성 ㅇ 수음점 측면: 정온한 지역 조성 및 보전을 위한 ‘관리기준’으로 일원화 □ 규제관리기준 적용 시간대 개선 ㅇ 현황: 소음원 중심으로 관리하고 있어, 적용 시간대가 상이함에 따라 혼란 우려 ㅇ 개선 - 국민 중심으로 통계청의 생활시간 조사 결과를 활용하여, 우리나라 취침 및 기상 시간 등 현실을 반영한 개선 · 개선 내용: 2019년 기준 평균 취침 시간이 23:00 이후로, 야간 시간대 적용 시간을 현 22:00에서 23:00로 변경 검토 · 기대효과: 야간 시간대 적용 시간을 아침 7시까지 적용할 수 있어, 평일 및 금요일 평균 기상 시각까지 주간 대비 10dB(A) 강화된 소음 기준을 유지하여 수면 보장 4. 소음·진동 관련 고시 등 환경부 외 타 부처 관계법규 현황 및 개선 방향 □ 도로변 주택에서의 교통소음 적용기준 개선 ㅇ 1안: 주택건설 시, 소음 환경기준 또는 도로교통소음 기준으로 강화 및 일원화 - (평가 단위 개선 검토) 국제적인 추세에 부합하고, 2023년 항공기 소음 등 소음원 간 비교가 용이한 Lden 평가단위 및 관련 기준 적용 검토 ㅇ 2안: 적용 목적(주택건설, 소음관리)에 따라 이원화 유지 및 주택건설기준 개선 - 사업 특성에 따라 관계부처가 절충할 수 있는 협의기준 마련 - 실외소음도 확대 적용 · 현 5층 이하 실외소음도 기준을 모든 층으로 확대 적용 · 6층 이상 고층부에서도 창문을 열고 생활할 수 있는 환경권 보장에 기여 ※ 단, 6층 이상 실내소음 기준 적용은 창문을 닫고 생활이 영위될 수 있다고 인정되는 경우로 한정(예를 들어 구조적으로 문을 열 수 없는 Fix창 시공 등) · 서울시 등 지자체 소규모 환경영향평가 시, 실외소음 영향평가 근거 마련 - 야간 시간대 소음 기준 신설 · 현 「소음·진동관리법」상 도로교통소음 관리기준에 부합하는 수준으로 적용 · 야간 시간대 민원 발생 시, 소음 기준 적용의 혼란 최소화 □ 타 부처 소음·진동 관계 법규 현황 및 개선 방향 ㅇ 우리나라 소음·진동은 관계부처의 개별법에 따라 관리하고 있음 - 환경부 중심의 통합연계관리 지향 · 국토교통부: 국민의 살기 좋은 주거환경 · 국방부: 주민의 쾌적한 생활환경 · 고용노동부: 근로자의 안전한 작업환경 · 교육부: 학생의 건강하고 쾌적한 교육환경 Ⅴ. 결론 및 정책 제언 본 연구는 국민건강 보호와 생활환경 변화 대응을 위한 소음·진동 법체계 선진화 방안을 마련하기 위한 연구로, 국내 소음·진동 생활환경 변화 여건 전망 및 분석, 정부 주요 정책 추진에 따른 드론 등 신규 소음원 예측 및 선제적 대응 방향 검토, 소음·진동 민원 현황 및 관리제도의 분석을 통해 문제점을 진단하고, 소음·진동에 관한 국외 관리사례 분석과 시사점 도출을 통해 국내 소음·진동 법체계 선진화 방안을 도출하였다. □ 소음·진동 법체계 개선 □ 「환경정책기본법」상의 소음 환경기준 개선 □ 「소음·진동관리법」상의 관리체계 선진화 ㅇ 신규 소음원에 대응할 수 있는 관리체계 구축 ㅇ 규제관리기준 체계 개선 ㅇ 규제관리기준 적용 시간대 개선 Ⅰ. Background and purpose of research 1. Policy issue and the need for research □ Policy demands for a national policy proposal ㅇ The Fourth Comprehensive Management Plan for Noise and Vibration(2021-2025) - In order to the fourth comprehensive plan to be implemented over the next five years, systematic support of relevant laws such as the Noise and Vibration Control Act is required, along with the policy research □ Social demands for increased noise and vibration exposure damage ㅇ National wide, more than half of the environmental complaint is noise and vibration related ㅇ In case of Seoul Metropolitan Government, approximately 85% of environmental complaints are related to noise and vibration ㅇ Nationwide, nearly 80% of the environmental complaint petition report was due to the damage caused by noise and vibration - Noise pollution is a prior issue which must be addressed to create a suitable residential environment, and policy research is required to proactively respond to and meet the social demands □ Legislation capacity building for environmental noise related legislative system ㅇ Lack of environmental standards for aircraft and rail noise ㅇ Exigent policy instrument related to aircraft noise and rail noise - Lack of an overarching policy goal with quantitative objectives for result, as it has been shortsighted to responding to the complaints and largely maintaining the current level 2. Research Purposes and Conducting Methods □ Purpose of Study ㅇ To develop a noise and vibration legislative system to proactively protect public health □ Scope of Research and Methods ㅇ Empirical Analysis - Domestic environmental noise and the living environment outlook and damage status - Analysis of the direction of legislative improvement through relevant legal and institutional investigations ㅇ Case Study - Survey of noise management cases with best practices from major developed countries such as the U.S., Europe, and Asia. - Derive implications from these cases in the context of the legislative system ㅇ Policy Plan - Presenting a method for advancement of the legislative system to protect the public health by synthesizing the results derived from domestic and international study Ⅱ. Domestic Status and Case Study 1. Environmental Noise and Living Environment Trend Analysis and Outlook □ Transition to a health impact management system due to noise exposure □ Shift to a real-time monitoring management system for the purpose of ‘proactive management’ □ Receptor-driven management system tangible to the public □ Securing competitiveness of national technology innovation such as active noise control 2. Driven by key national policies, responding proactively to the new noise sources □ Drone National Policy: Introduction of Korean Urban Air Traffic (K-UAM) ㅇ (2019) Preemptive Regulatory Reform Roadmap for Drones - Manage noise from drone flights ㅇ (2020) Korea Urban Air Traffic (K-UAM) Roadmap - Social acceptance of noise · Local noise standards: Noise · Environmental and other operational regulations are planned by local government standards, i.e. regional operations, through local residents’ opinions. · Plan for the introduction of low-noise UAM using electrical power ㅇ (2021) Korea Urban Air Traffic (K-UAM) Technology Roadmap - Securing low-noise propulsion motors and inverters technology ㅇ (2021) Korea-Urban Air Traffic (K-UAM) Operating Concept 1.0 - Noise impact monitoring according to the UAM corridor operation · Strict flight path management as noise standards by region may vary depending on UAM flight path · Depending on the UAM corridor operation, it is necessary to monitor the noise impact considering the flight height and the distance away from the surrounding quiet facilities, providing relevant flight information in real time and operating appropriate operating procedures according to the noise exposure level. □ Relevant Laws ㅇ (Drone) “Act on Promotion of Utilization of Drones and Creation of Infrastructure Therefor” ㅇ (Aircraft noise limit management) “Noise and Vibration Control Act” ㅇ (Air Traffic) “Airport Noise Prevention and Areas Assistance Act” □ National Drone Policy: Introduction of Korean Urban Air Traffic (K-UAM) ㅇ Densely populated area: lack of drone noise damage and related noise management measures, and ㅇ Preemptive response policy direction towards drone noise - Low-noise drone certification - Drone noise management standards - Review of titration corrections reflecting drone noise distinctive characteristics (incessant buzzing noise creating annoyance). - Drone noise modeling and abatement measures for densely populated areas 3. Examining Noise Complaints and Management System This study investigates the status of noise complaints by the noise source. It examines “Noise and Vibration Control Act” and related institutional and legislative system to suggest a policy direction for improvement. □ Examining institutional noise management system complexity ㅇ Legislative aspects: noise management is pervasive based on the individual laws and carried out by each ministry. - Comprehensive organization of noise legislation of each ministry - Feasibility study of binary or unitary management by relevant ministries is required for management purposes ㅇ Prevention aspect: Due to the lack of active response to the event of complaint, it is difficult to expect the noise prevention effect. - Proposed setting and introducing noise environmental standards (railways, aircraft) that are national policy objectives - Improve the effectiveness of preventing potential noise sources and promoting health, such as utilizing environmental impact assessment of noise environmental standards ㅇ Management aspects: prevent potential noise complaint and enhance health promotion effects such as the use of environmental impact assessment based on noise environment standards. - [Step 1] Management by intensive noise source (construction site, commercial site, etc.) considering the frequency of the distribution of the noise complaint petition - [Step 2] Positively change the public’s awareness by managing the creation of a pleasant soundscape 4. Examining Current Road Traffic Noise Related Standard Status and Issues □ Status: Standards for applying co-housing road traffic noise between relevant ministries vary □ Problem Diagnosis ㅇ After completion, road operations are likely to exceed nighttime noise standards ㅇ Difficulty preventing and actively responding to noise complaints due to this 5. Establishing Noise Environment Standards and Policy Direction for Improvement □ Setting environmental standards for airport noise and introducing direction ㅇ Research and Analysis of Prior Research Cases (Korea Society of Noise and Vibration Engineering, 2001) - 5dB reinforcement above aircraft noise-related regulatory standards, 70 WECPNL in residential areas □ Setting the standards for rail noise and introducing direction ㅇ International Case Study and Analysis - Japan: highest noise standard · Based on “Shin” (new line) residential area, maximum noise is applied to 70dB(A) - Sweden: Based on 24-hour equivalent noise(60 dBA) and highest noise (70 dBA) - Germany: Day and night equivalent noise(70 dB(A) per day and night, and 60 dB(A) at night. · 70dB(A) maximum noise based on new line residential area - Australia: Day and night equivalents and highest noise standards · Equivalent noise(60-65 dB(A) during the day, 55-60 dB (A) at night, and maximum noise standards were applied Ⅲ. International Cases and Implications 1. United States □ “Noise Control Act of 1972” ㅇ Governing Body: U.S. Environmental Protection Agency (EPA, Environmental Protection Agency) ㅇ Definition: Basic rules for noise regulation in the living environment ㅇ Purpose: Establish national policies to create a safe environment for all citizens from noise with adverse health impact. □ “Quiet Communication Act of 1978” ㅇ Promote the development of local government noise regulation programs ㅇ Conduct a noise-related research ㅇ Development and dissemination of noise-related training materials 2. Europe □ Environmental noise guidelines ㅇ Environmental Noise Assessment and Management Guidelines (2002) - Environmental Noise Directive 2002/49/EC ㅇ Health Impact Assessment Guidelines for Environmental Noise (2020) - European Commission Directive (EU) 2020/367 □ Environmental noise management status and future outlook ㅇ Noise reduction and management status - Traffic noise reduction measures - Create a congenial soundscape ㅇ Future outlook - It is inevitable fact that the noise is prevailed. Thus, reducing noise pollution to ‘zero’ is unrealistic. However, the EU is striving to abate noise levels for the environment and health, and this is a critical challenge. - It is evident that the Seventh Environment Action Programme (7th EAP) objective of significantly reducing noise pollution in the EU, thus moving closer to WHO recommended levels by 2020 will not be realized Many EU member states must execute the necessary steps to address noise pollution, especially when implementing the EU’s Environmental Noise Directive. 3. Asia □ Hong Kong ㅇ “Noise Control Ordinance” (Noise Control, 400) - (person) control noise generation behavior in major places · Residential buildings and public spaces · Construction site · Other than industrial or commercial buildings - Management of noise-generating products · Manufacturing regulations: Manufacture of products that do not meet noise standards · Usage regulations: Use of products that do not meet noise standards □ Taiwan ㅇ “Noise Management Control Act” (2020.12.30. Revised) - Purpose: To maintain the health of the people and the calmness of the environment and to improve the quality of life of the people. - “Noise”is defined as a sound that exceeds regulatory standards. - Central government and local government rights division Ⅳ. Advancement of Noise Legislative System 1. Examine noise legislative system for management improvement □ Legislative Diagnosis ㅇ The uniform application of a central government-centered legal system circumscribes the reflection of regional characteristics. ㅇ “Noise·and Vibration Control Act” application standards are complex, so the standard system is improved to suit the management purpose ㅇ Noise and vibration monitoring network - Monitoring point selection criteria are applied differently by noise source. · Road traffic noise: road adjacent points · Railway and aircraft noise: the receiving sound point where damage is expected. - Raising the issue of redundancy of monitoring between central government and local governments ㅇ Lack of legislative system for new sources of noise such as drone noise □ Direction for improvement ㅇ Vision: Improving the citizen-centric noise and vibration management system - (Central Ministry) Supports the creation of a pleasant quiet soundscape by providing a coherent national management guideline - (Local governments) focus on setting management standards suitable for local characteristics and reducing noise disturbance sources 2. Improving noise environment standards under the “Basic Environmental Policy Act” □ Direction of improving the setting of noise environment standards ㅇ Vision: Creating and preserving a pleasant sound environment suitable for public space purposes - (first scenario) Establishing environmental standards by traffic noise source * Expanded to railway and airport noise with current road traffic noise - (second scenario) Establishing a nationally oriented, coherent noise environment standards without distinguishing noise sources ㅇ Implementation Direction - By utilizing the results of monitoring domestic and international health effects from noise exposure such as WHO, it is improved to the national noise environment standard that can proactively respond to changes in the imminent environment - In the case of environmental impact assessment, a separate consultation standard suitable for the features of each region and project should be drafted. □ Review new settings based on environment of airport noise (tentative) ㅇ Implement current environmental impact assessment consultation criteria - Status: When discussing environmental impact assessment, there are no environmental standards, so consultation is 70WECPNL based on residential areas. - Review: Change WECPNL, the current airport noise assessment unit, to Lden - Airport noise environmental standards (plan): 70WECPNL - 13 (conversion value by sector) = 57dB · 4dB reinforcement level compared to type 3 □ Review settings new environmental standards for railway noise (tentative) ㅇ First Scenario: compared to the current road noise environment standards, applying equivalent noise standard weekly and night separately ㅇ Second Scenario: Review of daily average noise standards (Lden,etc.) - Review of environmental standards evaluation unit to reflect aircraft noise limit revisions ※ Review of maximum sound level - Requires further review of the highest noise impacts that occur intermittently when passing through railway cars. 3. Advancement of the “Noise and Vibration Control Act” □ Establish a management system responding to new noise sources ㅇ Status: For administrative convenience, a management system is established based on the location of noise ㅇ In the event of new noise sources such as drone noise, there is a limit to management due to difficulties in legal and institutional capacity. ㅇ Improvements: Guidelines for noise sources based on acoustic (frequency) characteristics □ Improving Regulatory Standards ㅇ Noise source aspect: Consists of coherent ‘control standard’ for reducing noise sources and a ‘recommendation standard’ with other ministries ㅇ Receiving sound point aspect: Unitary ‘management standard’ for the preservation of a quiet area □ Improving time zone for regulatory control ㅇ Status: It is managed mainly by noise sources, there is concern about inconsistency as the application time zone varies. ㅇ Improvements - Utilizing the results of the “Time Use Survey” by Statistics Korea reflecting tangible daily routines such as bedtime and wake-up time · Improvements: Review the average bedtime of 2019 from 23:00 to 23:00. Reorganizing the night-time zone from 22:00 to 23:00 · Expected effect: Applying night-time until 7:00 a.m from weekdays and Friday, ensuring sleep by enhancing 10 dB(A) noise standards than its current standard 4. Current Status and Direction of Advancement of Noise and Vibration Related Legislation and Decree by Ministries □ Improving traffic noise application standards in roadside housing ㅇ First Scenario: In the event of building a house, apply coherent noise environmental standards and road traffic noise standards. - (Review on the improvement of the evaluation unit) Reviewing the application of Lden and related standards that meet international trends, and compatible with noise sources such as aircraft noise, in 2023. ㅇ Second Scenario: According to the policy target (housing construction, noise management) maintain a binary management system and improve housing construction standards - Establish consultation standards that can be compromised by relevant ministries based on project feature - Expand a policy application to outdoor noise · Expand outdoor noise standards from the current (below 5^th floor) to all floors · Contributing to the guarantee of environmental rights to live with windows open even on high-rise floors above 6^th floor ※ However, the application of indoor noise standards above 6th floor is limited to cases where the adequate standard of living is exercised even with the window is closed (e.g., fix window construction that cannot be structurally opened) · In the case of small-scale environmental impact assessment of local government such as Seoul Metropolitan Government, the evidence for outdoor noise impact assessment should be drafted. - Establishing new nighttime noise standards · the road traffic noise management standards under the “Noise Vibration Control Act” should meet the level which meets road traffic noise management standards · Minimize ambiguity in applying noise standards in the event of nighttime complaints □ Status and Direction of Improvement of other Ministries’ Noise Related Laws ㅇ Noise vibration management in Korea is in accordance with the individual laws of the relevant ministries - Integrated connection management oriented by Ministry of Environment · Ministry of Land, Infrastructure and Transport: Residential Environment · Ministry of Defense: Pleasant living environment of residents · Ministry of Employment and Labor: Safe working environment for workers · Ministry of Education: Healthy and pleasant educational environment for students Ⅴ. Conclusion and Suggestions (Achievements) This study is conducted to develop a method to advance a noise legislative system which proactively responds to the changes in the living environment trends, thereby protecting public health from dynamic noise sources. With the key national policy and agenda involving innovations, the noise management requires a preemptive policy instrument towards new noise sources including drones. This study analyzes such living environment trends and outlook at the national level. By doing so, it examines national noise and vibration complaint status for institutional advancement in the noise management. Also, it surveys the international case of best practice and implication of noise policy. Given this discussion, the method to advancement for the noise legislative system has been derived. □ Advancement of ‘Noise and Vibration Control Act’ Noise Legislative System □ Manifest ‘Noise and Vibration Control Act’ standard under the ‘Framework Act on Environmental Policy’ □ Improve noise management system ㅇ Establish a management system to proactively respond to new noise sources ㅇ Refine regulatory standards ㅇ Refine time zone for regulatory standards

실리콘 스프링을 이용한 러닝머신의 진동 저감에 관한 연구

이지훈 ( Ji Hoon LEe ),이문구 ( Moon G. Lee ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2010 체육과학연구 Vol.21 No.4

최근 비만인구의 증가와 삶의 질에 대한 관심이 높아지면서 가정에서 운동을 할 수 있는 러닝머신 또는 실내용 사이클과 같은 운동기구에 대한 관심이 높아지고 있으며 수요가 증가하고 있는 추세이다. 그러나 이러한 가정용 운동기기의 사용은 진동과 소음을 발생시켜서 이웃 간의 불편함을 야기하는 사회적 문제로 이어지고 있다. 특히 가정에서 가장 많이 사용될 뿐 아니라 진동의 발생이 가장 크게 나타나는 러닝머신은 아파트와 같은 집합건물에서 층간 소음의 문제를 일으키고 있는 실정이다. 기존의 러닝머신에서는 발생되는 진동을 줄이기 위하여 다양한 방법들을 사용하여 왔다. 그 중 가장 보편적인 방법이 코일 스프링을 사용하여 사용자에 의하여 발생되는 진동을 줄이는 것이다. 그리고 코일 스프링과 함께 대표적으로 사용되는 방법은 자동차의 바퀴 부분에서 사용되는 오일-댐퍼 시스템을 사용하는 것이다. 이와 같은 방법들은 사용자에 의하여 발생되는 진동을 줄이는 측면에서는 좋은 효과를 나타내다. 하지만 코일 스프링과 오일-댐퍼 시스템의 가장 큰 단점은 스프링이 체결되는 부위에서 과정에서 또 다른 진동과 소음이 발생된다는 것이다. 또한 오일-댐퍼 시스템은 일반적으로 고가의 장비이기 때문에 러닝머신에 적용시키는 것은 러닝머신 생산 비용의 상승을 가져오게 된다. 이 연구에서 사용된 러닝머신(Model: STEX 8000T)는 가장 기본적인 구조의 러닝머신으로서 사용자에 의하여 발생되는 진동을 줄이기 위한 간단한 기구가 사용된 것이다. 러닝머신의 구조상 사용자가 운동하는 답판을 지지하기 위하여 8개의 받침 구조가 사용되었다. 이 연구에서는 사용자에 의하여 발생되는 진동을 줄이기 위하여 일반적으로 사용되는 코일 스프링과 오일-댐퍼 시스템의 사용을 배제하고 단순한 구조와 생산성에 초점을 맞추어 진동을 저감시킬 수 있는 답판 지지대를 제안하였다. 이와 같은 초점에서 일반적으로 아파트와 같은 복층 구조의 건물에서 가장 흔하게 사용되는 러닝머신을 기준으로 실리콘 스프링을 이용한 진동 저감 구조를 설계하였다. 실리콘 스프링의 특징은 스프링 자체에서 발생되는 진동과 소음을 최대한 줄이면서 생산적인 측면에서 간단한 금형에서의 대량생산이 가능하여 기존의 진동저감 구조에서 발생되었던 단점을 보완하면서 진동 저감의 효과를 극대화 시킬 수 있다. 실리콘 스프링을 바닥면과 러닝머신의 답판 사이의 지지 구조로 채용하여 사용자에 의하여 발생되는 충격이 러닝머신의 몸체를 타고 바닥면에 전달되는 것을 막으면서 답판과 그 위의 사용자를 지지하게 한다. 기존의 지지구조가 적용된 러닝머신과 실리콘 스프링의 지지구조가 적용된 러닝머신의 바닥면에서 발생되는 진동의 크기를 비교하는 실험을 통하여 실리콘 스프링의 효과를 검증하였다. 결과적으로 실리콘 스프링이 적용된 러닝머신의 경우 기존의 지지대가 적용된 러닝머신에 비하여 사용자에 의한 진동을 20% 이상 저감시키는 것을 확인하였다. These days, the concern on health care becomes a issue by excessive nutrition and increase of obese people. As a trend, the demands of indoor fitness equipment such as treadmill, stepper and bicycle which can be used in home are increasing. But, many commercial fitness equipment generate the vibration and noise. The vibration and noise caused by fitness equipment become a social problem especially in complex building. Up to the present, many ways of reduction the vibration and noise are designed and manufactured. Commonly the coil spring damping device is widely used. But this device has high cost of production. In addition the fastener of the spring is a noise source. Besides rubber and air damper support is used to reduce vibration and noise of treadmill. But these devices can not reduce the vibration and noise that transfer downstairs effectively. Because they do not have enough complience in the limited size for the indoor equipment. In this paper, we propose the vibration reduction mechanism. We select the treadmill as the target fitness equipment. The treadmill is not only widely used fitness equipment but also generate the significant vibration problem. Generally the vibration and noise of the treadmill are generated in running pad when a person runs on it. Accordingly we aim to reduce the vibration of the running pad with the proposed mechanism with silicone spring module. From this research we design mechanism and fabricate the prototype mechanism. The mechanism is designed with silicone spring mechanism. The mechanism is mounted in the structure of treadmill and consists of six silicone springs for vibration and noise reduction spring. Each spring is made of silicone rubber for complience and durability. And the spring is so design that they can avoid concentrated stress. In addition to the reduction mechanism is evaluated by applying to treadmill. After applying, the vibration from running pads is measured by accelerometer. The data from measuring shows reduction of the vibration transmissibility to downstairs. This spring mechanism can effectively reduce the vibration and noise in complex building when it is applied to the various indoor fitness equipments.

기술사례 : 시공단계의 진동레벨 단위적용에 관한 사례 연구

최형빈 ( Hyung Bin Choi ),김동연 ( Dong Yeon Kim ) 대한화약발파공학회 2012 화약발파 Vol.30 No.2

건설현장의 노천발파로 발생되는 지반진동은 인체의 간접피해 및 구조물의 물적 피해를 동반하며, 인체는 진동레벨, 구조물은 진동속도 단위로 평가한다. 본 연구는 실시단계 진동기준 중 진동속도 외 누락된 진동레벨 단위를 추가, 진동속도 및 진동레벨을 동시 측정한 적용사례로서 추후 민원이 예상되는 현장관리에 도움이 될 것으로 여겨진다. 발파진동 및 진동레벨 추정식 도출을 위한 표본수는 총 232개가 사용되었으며, 진동속도 0.3cm/s와 진동레벨 75 dB(V) 기준의 지발당장약량을 비교한 결과, 후자가 20.0~40.9% 여유가 있음을 입증하여 진동레벨 단위척도 추가는 전혀 문제되지 않음을 언급하였다. 소음·진동 관리법이 우선된다면 노천발파 시공비용은 훨씬 저감될 것으로 생각된다. 본 연구에서 사용된 계측기기는 국내에서 처음으로 진동속도 및 진동레벨을 동시 측정할 수 있는 특성을 지닌 SV-1모델을 사용하였다. Ground vibration induced by a bench blasting in the construction site should cause the damage to the structure and indirect damage to a human body, and the vibration level is most practical descriptor for regulating the damage to human body and peak particle velocity is the descriptor for direct damage assesment of the structure. Meantime, the vibration level has not been considered for the blasting design but this study is the case that apply not only peak particle velocity but also vibration level on the blasting design. Also, we strongly believe that this study will be helpful for the management in the blasting site which some civil appeal is concerned. Total 232 measurements of both ppv and vibration level was used to estimate the scale distance. When the regulating threshold was ppv 0.3 cm/s and vibration level 75 decibel, the charge per delay to be estimated with vibration level could be recommended by 1.2~1.4 times than it of ppv. So, it is proven that considering vibration level on the blasting design is reasonable for not only prevention of the civil appeals but also effective blasting. Again, the blasting design which follows the law,「Noise and Vibration Control Act」can actually serve good condition to carry much more economical and effective blasting. The instruments used for this study are the SV-1 model, as first instrument in korea which can measure vibration velocity and vibration level at the same time.

헬리콥터 기체 능동진동제어시스템 개발을 위한 진동 Open-loop 시험 결과와 시뮬레이션 결과 비교

김태주,김도형,백승길,곽동일,정세운 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11

헬리콥터 기체에 적용할 능동진동제어시스템 개발을 위해 헬리콥터 기체를 모사하는 진동시험설비를 구축하고 로터 진동과 반진동하중(Counter-Vibration Force)을 대표하는 진동하중작동기를 구성하였다. 진동시험을 통해 각 진동원의 가진에 대한 응답 특성을 확인하고 LMS 업데이트 방정식을 이용하여 각 진동원으로부터 센서까지의 전달함수를 도출하였다. 예측된 전달함수를 이용하여 입력되는 가진 신호에 대한 센서의 진동신호를 예측하고 두 가진원을 동시에 가동시켰을 때의 진동신호를 시뮬레이션 하였다. 또한 시험설비를 통해 두 가진원을 동시에 가동시키는 open-loop 진동시험을 수행하여 센서에서 측정된 진동신호를 시뮬레이션 결과와 비교하였다. For helicopter fuselage active vibration control system development, vibration test facility which similar to helicopter fuselage was constructed and vibration load actuator which represent to vibration source and counter vibration force. From vibration test, response characteristic about each vibration source was verified and transfer function was calculated using LMS Update Equation. Using the transfer function, vibration signal at sensor by each vibration source was predicted and response by simultaneous vibration of two source was simulated. And open-loop vibration test which is actuated two vibration source was conducted and test results was compared with simulation results.

Tricone-Bits 천공장비의 진동 분석 및 진동 거리감쇠 추정에 관한 연구

조성규,서성철,박형근 대한토목학회 2023 대한토목학회논문집 Vol.43 No.4

'Recently, with the development of construction machinery, low-vibration construction machine such as Tricone-Bits, which can drill both soil and rock layers and minimize vibration, is being used frequently. However, although many studies have been conducted on the prediction of vibration values for earth augers and pile drivers, the reality is that studies on the effects of vibration on low-vibration drilling equipment are lacking. In this paper, ground vibration values for Tricone-Bits were measured, and a vibration distance damping formula was proposed using this. In addition, after predicting the vibration of the earth auger and pile driver using the previously proposed vibration distance damping formula, the degree of vibration damping for the Tricone-Bits was evaluated by comparing and analyzing it. As a result, the Tricone-Bits showed a vibration reduction effect of 97% and 93% compared to these machine and It will help with management and prediction of the ground vibration effects evaluation on the low-vibration equipment such as Tricone-Bits. 최근 도심지에서는 재건축, 재개발 및 초고층 건물이 활발하게 건축되고 있다. 이러한 공사현장은 지하공간 활용을 위하여 가시설 공사가 필수로 수행되며, 이를 위하여 건설 장비를 활용한 천공이 수반된다. 가시설 공사에 사용되는 천공장비는 토사층과 암반층에서 각각 어스오거와 항타기(T-4)를 주로 활용하였다. 최근에는 건설기계의 발달로 토사층과 암반층 모두 천공 가능하고 진동을 최소화 할 수 있는 Tricone-Bits와 같은 저진동 건설장비가 사용되고 있다. 하지만, 어스오거와 항타기에 대한 진동치 예측에 대한 연구는 다수 수행되었으나 저진동 천공장비에 대한 진동 영향에 대한 연구는 부족한 것이 현실이다. 본 연구에서는 저진동 천공장비인 Tricone-Bits에 대한 지반 진동치를 측정하고, 이를 활용하여 진동 거리감쇠식을 제안하였다. 또한, 기존 제시된 진동 거리감쇠식을 활용하여 어스오거 및 항타기에 대한 진동 예측한 후, 이를 비교 및 분석하여 Tricone-Bits 천공기계에 대한 진동감쇠 정도를 평가하였다. 그 결과, Tricone-Bits 천공 장비는 어스오거와 항타기 대비 97% 및 93%의 진동저감 효과가 나타났다.