개념 한 쪽
산업위생관리기사 소음의 물리적 특성 — 기준음압과 주파수의 기하평균
소음의 물리적 특성은 기준값과 주파수 계산으로 드러난다. 음압레벨은 20log(P/P0)로 구하고, 1/1 옥타브 밴드의 상·하한은 중심주파수에 √2를 곱하고 나눠 정한다. 소음성 난청의 초기 손실은 4000Hz에 먼저 나타난다. 기준값과 계산 방향을 바꾼 선지가 오답이 된다.
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뜻
음압레벨의 계산이 첫째 축이다. 음압레벨은 20log(P/P0)로 구하고 기준음압 P0는 2×10⁻⁵N/m²다. 0.2N/m²는 기준음압의 10⁴배이므로 80dB이고, 20N/m²는 10⁶배이므로 120dB다. 음압이 10배가 될 때마다 20dB씩 커진다.
옥타브 밴드의 계산이 둘째 축이다. 1/1 옥타브 밴드의 하한주파수는 중심주파수를 √2로 나누고, 상한주파수는 √2를 곱해 구한다. 중심주파수가 8000Hz이면 하한은 약 5657Hz, 상한은 약 11314Hz다.
소음성 난청의 초기 징후가 셋째 축이다. C5-dip는 약 4000Hz 부근에서 청력손실이 가장 먼저 나타나는 현상이다.
주파수 보정과 음원 출력이 넷째 축이다. A특성치는 40phon의 등감곡선과 비슷하게 주파수에 따른 반응을 보정한 음압수준이다. 음원의 파워레벨은 음원의 고유 출력 특성이므로 측정 장소와 무관하게 일정하다.
청력도와 난청의 성질이 다섯째 축이다. 청력도 검사의 표준 주파수는 250~8000Hz이고 5000Hz는 일반적으로 포함하지 않는다. 전음계 장해는 외이·중이 문제라 고주파 특이 손실이 아니라 전체적 또는 저주파 손실로 나타난다.
영향 요인과 잔향이 여섯째 축이다. 소음성 난청의 영향 요인은 소음의 크기, 주파수, 노출 시간, 개인 감수성이고 발생 장소 자체는 직접적 인과 요인이 아니다. 잔향시간은 음압이 60dB 감소하는 데 걸리는 시간이며, 공간이 클수록 소리가 오래 머물러 크기에 비례한다.
예제
출제 패턴은 ① 8000Hz 1/1 옥타브 밴드의 상·하한(÷√2, ×√2), ② 음압레벨 계산(0.2N/m²→80dB, 20N/m²→120dB), ③ C5-dip의 주파수(4000Hz), ④ A특성치의 기준(40phon), ⑤ 파워레벨의 성질(음원 고유 출력·장소 무관), ⑥ 청력도에 쓰지 않는 주파수(5000Hz), ⑦ 전음계 난청의 양상(전체적·저주파 손실), ⑧ 난청 영향 요인과 거리가 먼 것(발생 장소), ⑨ 잔향시간(60dB 감소·공간 크기에 비례)이다. 「C5-dip=4000Hz, A특성=40phon, 잔향=60dB 감소」가 이 세트의 기준선이다.
자주 묻는 물음
- 음압레벨은 어떻게 계산하나요?
- 20log(P/P0)로 계산하고 기준음압은 2×10⁻⁵N/m²입니다. 0.2N/m²는 80dB, 20N/m²는 120dB가 됩니다.
- 1/1 옥타브 밴드의 상·하한은 어떻게 구하나요?
- 중심주파수를 √2로 나눈 값이 하한, √2를 곱한 값이 상한입니다. 8000Hz이면 하한 약 5657Hz, 상한 약 11314Hz입니다.
- 소음성 난청은 어느 주파수에서 먼저 나타나나요?
- 약 4000Hz 부근입니다. 초기 단계의 C5-dip 현상이 이 주파수에서 가장 현저합니다.
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