소음 노출 수준
소음노출 수준(SEL)은 소음이벤트의 총 에너지를 측정하는 음향 파라미터로, 소음 이벤트를 표준화하여 비교하고 환경 및 인체 건강에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다.
소음노출 수준(SEL)은 소음이벤트의 총 에너지를 측정하는 음향 파라미터로, 소음 이벤트를 표준화하여 비교하고 환경 및 인체 건강에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다.
IEC 61672-1:2013에 따르면 소음 노출은 명시된 시간 간격 또는 명시된 기간의 이벤트에 대한 주파수 가중 음압 신호의 제곱의 시간 적분으로 정의됩니다. 다음과 같이 정량화됩니다:
여기서 p(t)는 t1에서 시작하여 t2에서 끝나는 적분 시간 T 동안의 A-가중 사운드 프레셔(음압) 신호의 제곱입니다.
LAE로 표시되는 소음 노출 수준(SEL)은 사운드 이벤트의 총 에너지를 1초 동안 발생한 것처럼 측정하는 데 사용되는 음향 매개변수입니다. 이를 통해 다양한 시간 길이의 소음 이벤트를 표준 방식으로 비교할 수 있습니다. 이는 이벤트 지속 시간에 대한 사운드 프레셔(음압)의 제곱을 통합한 다음 기준 압력에 대한 로그 스케일로 변환하여 계산됩니다.
수학을 설명하자면, SEL은 A 가중 음압 레벨을 제곱하여 사운드 파워(음력)를 구하고, 전체 이벤트에 걸쳐 이 파워를 합산하여 에너지를 고려한 다음 기준 압력을 사용하여 결과를 대수적으로 스케일링합니다. 이 과정을 통해 누적된 사운드 에너지를 반영하는 데시벨(dB) 값이 산출되므로 한 사운드 이벤트를 다른 이벤트와 비교하거나 소음 규제 또는 건강 기준에 대한 잠재적 영향을 쉽게 평가할 수 있습니다.
소음 노출 수준(SEL)은 표준화된 시간 간격에 대한 기준값을 제곱한 상대적인 소음 노출을 대수로 측정한 값으로, 서로 다른 이벤트 또는 간격을 비교할 수 있습니다. 데시벨(dB)로 표시되며 공식을 사용하여 계산합니다:
소음 노출 수준(SEL)은 주로 작업장 소음보다는 교통, 철도 및 항공기 운항과 같은 소음 이벤트를 평가하는 데 사용됩니다. SEL은 환경 소음 모니터링 애플리케이션과 교통 시스템의 규제 준수를 위해 소음 사건이 지역사회에 미치는 영향을 측정하고 소음 저감 절차를 안내하는 데 유용합니다.
예를 들어, 공항 소음 모니터링에서 SEL은 항공기 이착륙이 주변 지역에 미치는 소음의 영향을 정량화하는 데 사용됩니다. 마찬가지로 도시 계획에서 SEL 측정은 도로 또는 철도 교통 소음이 주민에게 미치는 영향을 평가하고 소음 차단벽 또는 기타 완화 전략을 개발하는 데 도움이 됩니다. 이러한 애플리케이션은 환경 품질을 유지하고 이러한 소음으로 인해 영향을 받는 지역사회의 건강과 복지를 위해 필수적입니다.a
SEL은 실제 이벤트의 길이에 관계없이1초라는 표준 시간 길이로 정규화하여 음향학적 이벤트의 비교를 단순화합니다. 이 정규화를 통해 서로 다른 소음 이벤트의 에너지 함량을 직접 비교할 수 있습니다. A-가중치는 소리의 주파수 함량을 사람의 귀 감도에 맞게 조정하여 LAE가 사람이 인지하는 소리의 영향을 보다 정확하게 표현할 수 있도록 합니다. 이러한 방식으로 총 음향 에너지를 측정함으로써 SEL은 특히 간헐적이고 변동하는 소음 수준이 존재하는 환경에서 소음 분석을 위한 유용한 도구를 제공합니다.
사운드 프레셔(음압), 사운드 노출, 사운드 파워(음력), 사운드 강도를 이해하는 것은 소리의 다양한 측면과 환경 및 건강에 미치는 영향을 이해하는 데 핵심적인 요소입니다.
사운드 프레셔(음압 )는 공기와 같은 매체의 주변 압력에 변동을 일으키는 음파의 영향입니다. 사람의 귀가 감지하는 것으로 파스칼(Pa) 단위로 측정됩니다. 사운드 프레셔(음압)는 콘서트 홀에서 산업 작업장에 이르기까지 환경의 라우드니스(소리 크기)를 평가하기 위해 오디오 및 음향학 분야에서 가장 일반적으로 측정됩니다. 음 레벨이 쾌적하고 법적 한도 내에 있는지 확인하고, 건물의 방음 설계 및 고품질 오디오 장비를 개발하는 데 사용됩니다.
사운드 파워(음력 )는 환경에 관계없이 단위 시간당 소스가 방출하는 총 소리 에너지를 나타내는 소스별 양으로, 와트(W) 단위로 측정됩니다. 음향 강도는 특정 방향으로 단위 면적을 통과하는 음향 에너지의 흐름을 나타내는 것으로, 기본적으로 음향 에너지가 전달되는 속도를 나타내며, 평방미터당 와트(W/m²)로 측정됩니다. 사운드 파워(음력)는 기계 및 소비자 제품 제조에서 다양한 장비의 소음 수준을 특성화하고 비교하는 데 사용됩니다. 소스의 고유한 라우드니스(소리 크기)를 문서화하는 표준화된 방법을 제공함으로써 더 조용한 기계를 설계하고 소음 규제를 시행하는 데 도움이 됩니다.
음향 강도는 특정 방향과 특정 영역을 통한 에너지 전달을 고려하여 소리 에너지가 매체를 통해 전파되는 방식에 대한 정보를 제공합니다. 단위 면적(보통 1제곱미터)을 특정 방향으로 통과하는 사운드 파워(음력)의 양을 나타내며, 크기와 방향을 모두 가진 벡터 양입니다. 평방미터당 와트(W/m²)로 측정됩니다. 건축 음향학에서는 실내 설계 최적화를 위해, 자동차 산업에서는 차량 실내의 원치 않는 소음을 파악하고 최소화하기 위해 사용됩니다.
소리는 공기, 물 또는 고체와 같은 매질을 통해 이동하는 진동파이며 청각 시스템에 의해 감지됩니다. 진동하는 물체에 의해 생성되며 주파수, 진폭 및 파장과 같은 특성이 특징입니다.
음파는 이동하면서 매체의 입자를 진동시켜 고압과 저압의 영역을 만들어냅니다. 이러한 파동의 주파수 또는 초당 압력 주기 횟수는 헤르츠(Hz)로 측정되며, 진폭 또는 압력 변화의 크기는 부피와 상관관계가 있으며 데시벨(dB)로 측정됩니다. 이러한 특성은 사운드 노출 레벨을 포함한 음향 측정의 기초를 형성합니다.
소리 지각은 인간의 청각 시스템이 소리를 해석하고 이해하는 과정으로, 소리 노출 수준(SEL)의 맥락에서 중요한 역할을 합니다. 이는 귀로 음파를 수신하고 뇌가 이 음파를 별개의 청각적 경험으로 해석하는 과정을 포함합니다.
SEL은 시간이 지남에 따라 소리가 어떻게 인식되는지 이해하는 데 중요한 지표입니다. 이는 노출의 강도와 지속 시간을 모두 고려하여 사운드 이벤트의 누적 에너지를 나타냅니다. 사람의 청각은 극도로 크지 않더라도 높은 수준의 소리에 장기간 노출되면 영향을 받을 수 있으므로 SEL은 청각 건강에 대한 잠재적 영향을 정량화할 수 있는 방법을 제공합니다. 특정 시간 동안 귀에 도달하는 소리의 모든 에너지를 통합하여 소음 노출로 인한 잠재적 손상이나 장애를 평가할 수 있는 보다 포괄적인 측정치를 제공합니다.
소음 노출은시간이 지남에 따라 청취자가 받는 전반적인 음향 에너지를 말하며, 소음 노출은 특히 작업 환경에서 건강에 영향을 미칠 수 있는 원치 않거나 잠재적으로 유해한 소음 수준에 초점을 맞추고 있습니다.
세부적으로 소음 노출은 소음과 원하는 소리를 모두 포함한 모든 유형의 소리를 포괄하는 광범위한 용어이며 음향학, 환경 모니터링, 청각학 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 그러나 소음 노출은 작업장에서의 청각 건강 위험 평가와 같이 소리가 부정적인 영향을 미칠 수 있는 상황에서 더 자주 사용됩니다. 소음성 난청 및 과도한 소음 수준과 관련된 기타 건강 문제를 예방하기 위한 보호 전략을 구현하고 안전 규정을 준수하기 위해서는 소음 노출을 정확하게 측정하는 것이 필수적입니다.
개인 소음 노출 수준(PSEL)은 작업장 소음으로 인한 개인의 잠재적 청각 손상 위험을 평가하는 데 사용되는 주요 지표입니다. 이는 표준 8시간 근무 시간 동안의 등가 연속 소음 레벨(LAeq)을 조정한 것으로, 순간적인 소음 수준이 아닌 누적 노출을 반영하도록 설계되었습니다. PSEL을 계산할 때는 기준 시간인 8시간(T0 = 28,800초)과 함께 실제 소음 노출 시간(T)이 고려됩니다. 공식의 로그 성분은 연속 소음 수준을 8시간으로 스케일링하여 다양한 노출 시간을 설명합니다. 즉, 개인이 8시간 미만 동안 소음에 노출된 경우 실제 노출 수준은 하루 8시간 동안의 노출 수준을 반영하기 위해 PSEL 계산에서 증가합니다.
LEpd로 표시되는 8시간 소음 노출 수준은 표준 근무일 동안 근로자의 소음 노출을 평가하기 위해 작업 소음 규정(예: 영국)에서 사용되는 매개 변수입니다. LEpd는 근로자가 노출되는 소음 수준이 안전 한도를 초과하지 않도록 하여 소음성 난청의 위험을 줄이는 것을 목표로 합니다.
레벨 노출 LEX,8h는 근무일 8시간 동안 측정한 등가 연속 A-가중 음압 레벨을 의미합니다. 이는 근무일 내내 다양한 소음 수준을 수용하여 총 소음 노출을 정량화하는 시간 가중 평균입니다. 이 측정 기준은 작업 소음 노출을 평가하고 소음성 난청 예방을 위한 안전 규정 준수 여부를 판단하는 데 매우 중요합니다. 지속적, 간헐적, 충격적 소음을 포함하여 작업자가 노출되는 모든 소음을 통합하여 소음 노출 위험을 종합적으로 측정합니다.
소음 선량(%)은 직원이 받는소음 선량으로, 전체 일일 허용 소음 선량의 백분율로 표시됩니다. 예를 들어, 8시간 동안 85dB(A)에 해당하는 전체 허용 선량은 100%입니다.
등가 소음도 (Leq)는 특정 측정 시간 동안 음압 레벨의 평균 에너지를 설명하는 음향 매개변수입니다. 따라서 같은 기간 동안 측정된 변동하는 가변 소음 수준과 동일한 음향 에너지를 갖는 지속적이고 일정한 소음 수준입니다.
LAV는 LEQ와 마찬가지로 주어진 측정 시간 동안의 평균 음압 레벨입니다. 실제로 교환율 값이 3일 때 Leq와 Lav는 동일하며, 교환율 값이 3dB와 다를 때 Lav라는 용어를 사용합니다. 다양한 규정이나 국가마다 소음의 영향을 평가하기 위해 서로 다른 교환율이 사용됩니다.
시간 가중 평균(TWA )은 노출 기간 동안의 다양한 노출 수준을 평균화하는 음향학적 파라미터입니다. 소음과 관련하여 85dB 노출 제한과 3dB 교환율을 고려할 때 TWA는 다음 공식으로 계산됩니다:
TWA = 10.0 x Log(D/100) + 85
제공된 TWA 공식은 시간 경과에 따른 소음 수준의 변화를 고려하고 이러한 변화를 단일 평균값으로 정규화하여 노출 한도와 비교하기 위해 작업 소음 노출을 평가하는 데 사용됩니다.
교환율은 소음 수준이 증가할 때마다 노출 시간을 얼마나 줄여야 하는지를 결정하는 요소입니다. 예를 들어, 교환율이 3dB인 경우, 소음도가 3dB 증가할 때마다 동일한 수준의 위험 또는 노출을 유지하기 위해 허용 노출 시간을 절반으로 줄여야 한다는 의미입니다.
EU 및 Leq를 주요 지표로 사용하는 다른 많은 국가에서는 교환율이 3입니다. 일부 국가(예: 미국 및 캐나다 일부)에서는 교환율이 다르며 5와 같습니다. 교환율이 5인 경우 Leq 대신 Lav가 사용됩니다.
이 5dB 교환율은 소음 노출이 중단되는 동안 청각이 어느 정도 회복된다는 가정 하에 3dB 규칙에 비해 더 높은 수준의 연속 소음에 더 오래 노출될 수 있도록 합니다. 처음에는 1970년대 초의 제한된 데이터를 기반으로 5dB 교환율을 권장했지만, NIOSH는 최근의 과학적 증거를 검토한 후 3dB 교환율로 권장 사항을 수정했습니다. 5dB 교환율의 진화는 1965년 청각, 생체 음향 및 생체 역학 위원회(CHABA)에서 시작되었으며, 다양한 유형의 소음에 대한 허용 노출을 평가하기 위해 일시적인 역치 이동 실험을 기반으로 기준을 수립했습니다.
일일 소음 노출 수준(LEX,8h)은 표준 8시간 근무 시간 동안의 소음 노출에 대한 시간 가중 평균을 나타냅니다. 이 측정에는 지속적, 간헐적, 충격적 소음을 포함하여 사람이 노출되는 모든 유형의 작업장 소음이 포함됩니다. 이 표준은 일반적으로 인정되는 인간의 가청 임계값인 20 마이크로파스칼(µPa)의 기준 사운드 프레셔(음압)를 기준으로 합니다.
주간 소음 노출 수준(LEX,8h)으로도 표시되지만 종종 주간 기간으로 지정되는 주간 소음 노출 수준은 8시간 근무일 5일의 일반적인 근무 주 동안의 일일 노출 수준의 평균입니다. 이 개념은 일주일 동안의 누적 노출을 고려하기 위해 시간 가중 평균을 확장한 것입니다.
두 측정 모두 작업 소음과 관련하여 잠재적인 소음성 청각 장애를 판단하는 방법론을 제공하는 ISO 1999:1990의 지침을 따릅니다. 이 표준은 작업 소음 노출을 평가하고 작업장 소음으로 인한 청력 손실을 예방하기 위한 보호 조치의 기초를 형성하는 데 도움이 됩니다.
다양한 국제 가이드라인 및 규정에서 허용되는 소음 노출 수준은 일반적으로 8시간 시간 가중 평균(TWA) 기준 85dB(A)을 중심으로 하며, 즉각적인 청각 손상을 방지하기 위해 최고 한도는 140dB(C)입니다. 이러한 기준은 근로자가 근무하는 동안 청력 손실 및 청각 손상의 위험을 최소화하기 위해 마련되었습니다.
EU 소음 지침, 미국 산업안전보건연구원(NIOSH), 국제산업안전보건위원회(I-INCE), 미국 산업보건연구원(ACGIH), 미국 산업안전보건청(OSHA) 등 여러 기관에서 소음으로 인한 부작용으로부터 근로자를 보호하기 위해 노출 제한값과 조치값을 제시하고 있습니다. EU 소음 지침은 가장 엄격한 최대치를 8시간 LEX 87dB(A)로 설정하고 있으며, 일일 노출에 대한 조치값은 85 및 80dB(A)로 설정하고 있습니다. 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH)과 미국종합보건원(ACGIH)은 모두 8시간 TWA에 대해 85dB(A)을 제한할 것을 권장하며, 이는 장시간 이 수준 이상에 노출될 경우 청각 장애가 발생할 위험이 크다는 것을 나타냅니다. OSHA는 8시간 TWA 동안 90dB(A)의 연속 노출에 대해 더 높은 임계치를 허용하지만 85dB(A)에서는 조치를 취해야 합니다. 피크 음압 레벨에 대한 합의는 갑작스러운 큰 소음으로 인한 급성 피해를 방지하기 위해 이 가이드라인 전반에 걸쳐 140dB(C)로 일관되게 유지되고 있습니다. 약간의 차이는 있지만, 이러한 수치는 청각 건강을 보호하기 위해 소음 노출 관리의 중요성에 대한 전 세계적인 이해를 반영합니다.
EU 소음 지침 2003/10/EC에서 일일 및 최대 소음 노출에 대해 설정한 수준은 다음과 같이 지정되어 있습니다:
미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH)에서는 작업 소음 노출 한도를 제시하고 있습니다. REL은 8시간 시간 가중 평균(8시간 TWA로 85dBA)을 기준으로 85데시벨(dB)로 설정되어 있습니다(A-가중치). 이 수준 이상의 노출은 위험한 것으로 간주됩니다.
NIOSH는 30년 동안 85dB(A) 에 노출된 근로자의 청각 장애 위험이 약 19%에 이른다는 사실을 확인했습니다. 이는 1972년 작업 소음 노출에 대한 기준을 포함한 종합적인 데이터 검토를 기반으로 합니다.
고용주는 작업장 소음 노출에 대한 미국 국가 표준 측정 기준인 ANSI S12.19-1996에 따라 근로자의 8시간 시간 가중 평균(TWA) 소음 노출이 85dBA에 도달하거나 초과하는 경우 소음 노출을 평가해야 합니다. 이 평가는 청각 보호 장치의 효과를 고려하지 않고 수행해야 합니다.
국제 소음 제어 공학 연구소 (I-INCE)는 청각 장애 위험을 최소화하기 위해 8시간 근무 시 작업 소음 노출 상한선을 85dB(A)로 권고하고 있습니다. 또한 갑작스럽고 강렬한 소음으로 인한 즉각적인 청각 손상을 방지하기 위해 피크 음압 레벨을 140dB(C)로 권고하고 있습니다.
미국 정부 산업 위생사 협회(ACGIH)는 청력 손실을 예방하기 위해 하루 8시간 근무 시 근로자의 소음 노출이 85데시벨(dB, A-가중치)을 넘지 않도록 권장하고 있습니다. 이 제한은 3dB의 교환율을 기준으로 한 것으로, 소음 수준이 3dB 증가할 때마다 허용되는 소음 노출 시간이 절반으로 줄어드는 것을 의미합니다. OEL은 임계 음성 주파수인 500, 1000, 2000, 3000Hz의 소음 수준에 초점을 맞추고 있으며, 40년 동안 소음성 난청을 2dB(A)로 제한하는 것을 목표로 합니다. 소음 노출 평가를 위해 ACGIH는 IEC 표준을 준수하는 기기를 사용하여 A-가중 척도로 설정하도록 규정하고 있습니다.
OSHA는 과도한 작업장 소음으로 인한 청각 손실 및 기타 부작용의 위험을 최소화하기 위해 작업 소음 노출 한도를 설정했으며, 이는 OSHA 규정 29 CFR 1910.95에 명시되어 있습니다. 8시간 동안의 연속 소음에 대한 OSHA의 허용 소음 노출 한도는 A-가중 스케일(dBA) 기준 90데시벨(dB)입니다. 또한 고용주가 청각 보호 프로그램을 시행해야 하는 조치 수준은 8시간 TWA 85dBA입니다. 115dBA SPL 및 140dBA는 단시간 충격 소음에 대한 제한 수준입니다.
소음 노출 평가는 청각 손상 또는 기타 건강 영향의 가능성을 평가하기 위해 개인이 노출되는 소음의 강도와 지속 시간을 측정하거나 추정하는 프로세스입니다. 이 과정에는 소음 환경에 대한 정확한 판독 값을 수집하기 위해 소음계, 선량계 및 주파수 분석기를 사용하는 경우가 많으며, 효과적인 소음 제어 및 청각 보존 프로그램을 구현하는 데 중요한 단계입니다.
평가는 일반적으로 데시벨(dB) 단위로 소음 수준을 정량화하며, 다양한 주파수에 대한 사람의 귀 반응을 반영하기 위해 A-가중치(dBA)를 적용합니다. 시간 가중 평균(TWA)은 다양한 소음 수준과 노출 시간을 고려하여 근무 교대 시간 동안의 평균 노출을 결정하기 위해 계산됩니다. 수집된 데이터를 통해 고용주와 안전 담당자는 측정된 소음 수준을 규제 제한 및 지침과 비교하여 청각 보호 장치 사용, 작업 관행 변경 또는 공학적 제어와 같은 보호 조치가 필요한지 여부를 결정할 수 있습니다. 소음 노출 평가의 목표는 위험한 노출 수준을 파악하고 청력 손실을 예방하며 안전하고 건강한 작업 환경을 보장하는 것입니다.
Leq소음계는 특정 기간 동안 평균 음압 레벨을 측정하도록 설계된 일종의 통합 소음 측정기입니다. Leq 소음계는 특히 직업 및 환경 소음 평가에서 소음이 사람의 청각에 미치는 잠재적 피해를 평가하는 데 사용되며, 다른 응용 분야에서도 사용됩니다. 전문가용 Leq 음 레벨에는 주파수 가중치(예: A-가중치 또는 C-가중치) 및 선택 가능한 Leq 통합 간격(예: 1분 또는 1시간)과 같은 기능이 있습니다.
소음 선량계는 소음 수준이 일정하지 않거나 충동적인 요소가 포함되어 있거나 작업자가 고정되어 있지 않고 교대 근무 중에 자주 이동하는 상황에서 작업자의 소음 노출을 측정하는 데 선호되는 장치입니다. 이는 작업자가 한 곳에 머물러 있을 때 지속적인 소음 수준에 사용하기 쉬운 소음계 사용과 대조됩니다.
