부대공 ❙ 213

부대공

54

부대공

주택사업자 방음시설 화재 안전 강화 대책

품질환경처-3705

(2023.11.22.)

1 추 진 배 경

 방음터널 등 대규모 방음시설은 차폐감, 화재 안전성 취약 등 문제점 내포

o 제2경인선 방음터널* 등 잇따른 화재로 화재위험성에 대한 우려 증폭

* ‘22.12.29 제2경인선(민자) 방음터널 화재사고로 사망 5명 등 49명 사상자 발생

하동IC 고가차도 방음터널

(‘20.08.20, 200m 전소)

제2경인선 방음터널(과천)

(‘22.12.29, 49명 사상자)

중부내륙 성서IC 방음벽

(‘23.01.03, 방음벽 36m 전소)

 정부는 제2경인선 방음터널 화재사고 이후 후속조치로 방음시설 관련

다양한 제도 개선(안)을 마련 중에 있어 이에 대한 선제적 추진 필요

도로 방음터널 화재안전 강화대책(‘23.2, 국토부)

․(방재기준 강화) 피난대피시설 등 터널 방재지침 개정(‘23.6) ⇨ 입법(’23.8.24)

․(안전점검 의무화)「시설물안전법」개정을 통한 정기안전점검 시행(‘23.10)

․(방음터널 신설관리) 간선도로변주변자족·업무시설우선검토등방음터널 설치 억제(‘23.12)

․(설계기준 마련) 화재 안전성 고려 방음시설 설계기준 마련(‘24) 등

※ 대내외 방음시설 방재관련 기준 및 지침 현황

o ‘23. 2 :「방음시설 화재 안전을 위한 가이드라인(안)」발표 (국토부)

* 피난통로 간격 100m 이내 확보 등 방재기준 강화, 화재 안전성이 높은 자재 사용 등

o ‘23. 6 : 터널형 방음시설 설계표준(안) 수립 (설계처)

* 유지관리, 방재성능 강화 등을 고려한 설계표준 마련(비상 대피로, 방음판 재질 등)

o ‘23. 8 : 도로터널 방재·환기시설 설치 및 관리지침 일부개정 (국토부)

* 방음터널연장3등급기준일부확대(500m이상→250m이상), 방재시설설치기준마련등

214 ❙ 부대공

2 현황 및 문제점

 도로변 주택사업 증가 등에 따라 대규모 방음시설 설치 증가

o 최근 5개년 주택사업자 방음시설 중 높은 방음벽(H=10m 이상)의

연장이 전체 설치 연장의 77.1% 차지 붙임1

구 분 소 계 ‘18년 ‘19년 ‘20년 ‘21년 ‘22년

방음벽

규모

(연장, m)

10m 미만 4,905 1,216 1,490 1,126 796 277

10m 이상

(방음터널 포함) 16,547 4,596 7,480 692 3,309 470

공사비(백만원) 259,611 72,493 128,590 14,386 38,403 5,739

* ‘22년까지 설치된 고속도로 전체 방음벽(1,164km) 중 높은 방음벽(74.6km)의 비율은 6.4%

o 특히, 최근 3기 신도시 등 대규모 공공주택지구 사업이 추진 중으로

대규모 방음시설 급증 예상 붙임2

<수도권지역 고속도로 인근 공공주택지구 현황>

❶ 인천계양

❻ 광명시흥

❽ 안산장상

❾ 의왕군포안산

❼ 하남교산

❿ 용인플랫폼

❶

❷

❸

❹

❻

❺

❶

❷

❸

❹

❺

❻

❸ 용현학익

❺ 송도랜드마크

❿

❼

❾

❽

❷ 루원시티

❹ 인천구월2

* 現소음대책 협의 완료된 용현학익, 용인플랫폼 사업지구 모두 방음터널 설치 예정

방음시설 대형화에 따라 중대재해 발생 위협 증가

o 대규모 방음시설 화재 발생시 시민재해 발생 가능성이 높으며,

화재 확산시 도로변 주거시설까지 피해 확대 우려

부대공 ❙ 215

부대공

3 추 진 방 안

1 방음시설 규모 최소화 노력

◎ 수음점1) 소음대책 강화 및 다양한 방음시설 조합 등을 통하여

방음시설 규모를 최소화하고 불가피한 경우에만 방음터널 설치

 협의 초기단계 수음점 소음대책 강화

주택부지내 방음시설 설치 최소 이격거리 기준 마련

• 주택부지 내 설치 원칙 준수

* 부득이한 경우 명확한 사유 제시

• 주택법 적용시 도로부지내 설치 불가

• 주거시설 최소 50m 이상 이격

* 직접음 효율적 차단

• 주택법 등 개정 건의

o 주택부지내 방음시설 설치 우선 요구

- 부득이하게 도로부지 내 설치시 명확한 사유* 제시 요청

* 예시) 주택부지내 대규모 방음벽(H=00m) 설치가 필요하므로 불가 등

- 특히, 주택법 소음기준* 적용시 고속도로 부지내 설치 불가

* 환경법(주간65/야간55) 보다 완화된 소음기준으로 실내45dB(실외 70dB 이상 수준)

o 도로변에서 주거시설은 최소 50m 이상 이격

- 방음벽으로 직접음을 차단할 수 있는 최소 이격거리 산정

【최소 이격거리 검토】

◎ 주택층고 20F(54m), 왕복4차로, 방음벽 H=15m 가정

⇒ 18.6 : 15 = (18.6+x) : 54, x=48.4m(∴50m)

- 주거시설 이격 배치를 통한 대규모 방음시설 설치 예방

- 향후 법제화를 위한 주택법 등 개정 건의

1) 공공주택 등 소음의 영향을 받는 위치로서 방음시설의 설계목표가 되는 지점

216 ❙ 부대공

 대규모 방음시설 설치 예상시 다양한 방음시설 조합

기 존 ▶ 개 선

•소음도 예측의 불확실성 등에 따라

신설구간 소음감쇠기 적용 제외

•대규모 방음시설 설치 예상시 다양한

방음시설 조합을 통한 규모 최소화

o 소음대책 협의 시 “방음터널 등 대규모 방음시설 설치가 예상될 경우

저소음 포장 및 소음감쇠기 등 다양한 방음시설 조합 검토” 명시

《적용 예시 》

【검토 대상】정온시설이 도로와 가깝고 층고가 높으며, 교통량이 많은 경우 등

방음터널 형식 다양한 방음시설 조합 형식

<방음터널> <저소음포장2) + 소음감쇠기3)

- 소음도 예측의 불확실성 등에

따라 소음감쇠기 적용 제외

- 방음벽 + 저소음포장 조합으로

소음기준 불만족시 방음터널 적용

- 대규모 방음시설 설치 예상시

다양한 방음시설* 조합

* 저소음포장, 소음감쇠기, 중분대 방음벽 등

- 불가피한 경우에만 방음터널 적용

※ (주의) 소음감쇠기는 대책지점이 회절음 영역4)에 포함되는 경우 적용 가능 붙임3

≫ (저감값) 환경부 등 공인된 기관에서 인정한 소음저감값 적용

* 성능을 보증하고 30년 유지관리비 납부 조건 이행시 적용 가능

2) 공극율이 높은 다공성의 혼합물을 사용하여 내부공극을 통해 소음을 흡수하는 포장

3) 방음벽 상단에 설치하여 회절음 영역에서 소음을 저감시키는 장치

4) 방음벽 반대편 도로의 끝단에서 방음벽 상단으로 사선을 그었을 때 건물이 보이지 않는 구간

부대공 ❙ 217

부대공

2 방음시설 설계시 방재기준 강화

◎ 방음시설 자재 및 방재시설 기준 강화를 통한 주택사업자 방음

시설 화재안전성 확보

※ 주택사업자 방음시설은 타사업자가 우리공사 부지에 설치하는 시설물로 중대재해 등

발생시 책임소재 논란의 우려가 있어 이를 사전차단하기 위하여 기준 강화

 방음시설 자재 방재기준 강화

【현재 기준】

•(방음벽) GR M 3048 내연성기준(자기소화성*) 또는소방청‘방염성능기준’** 만족 붙임4

* 불꽃을 멀리하는 순간부터 30초 이내에 자연 소화되는 제품

** 불꽃을 제거한 때부터 연소상태가 그칠 때 까지의 시간 및 탄화 길이/면적 기준

•(방음터널) PMMA 등 화재에 취약한 재질*은 사용 지양

* 플라스틱, PMMA(투명형), 목재형 등

o 화재영향범위*를 고려하여 방음자재 적용기준 마련

* 화물차 화재시(화재강도 20MW) 화염높이 약11m (Mahotra-Purkis formula 식 적용)

⇒ ① 방음터널 화재 안전성 평가 시 화재강도 20MW 적용(국토부 지침) 준용

② 차종별화재빈도고려(화물차431건(54%)>승용차294건(37%), 국가화재정보시스템(‘22~’23))

구 분 화재강도 화염높이

승용차 5MW 6m

버스/화물차 20MW 10.5m

탱크로리 100MW 20m

<화재강도별 화염높이>

- 일반 방음벽 높이 11m 이하(기초 포함) 및 방음터널 측벽부* 구간

불연재료** 적용

* 경사지붕형, 아치지붕형 등 직선형태인 경우

** 불에 타지 않는 성질을 가진 재료(콘크리트, 금속재, 유리 등)

218 ❙ 부대공

 방음터널 방재시설 설계기준 강화

o (옥내소화전 등) 화재 초기진화 및 2차사고 예방을 위하여 옥내소화전,

진입차단 설비 등 권장시설 중 일부를 연장3등급 터널 기본시설로 적용

방재시설 터널등급 국토부 지침(1) 우리공사

설계표준(안)(2) 적용(안)

옥내소화전설비,

연결송수관설비,

진입차단설비,

제연설비

연장3등급

(연장 250m

~1,000m)

권장시설 권장시설 기본시설

(1) 도로터널 방재‧환기시설 설치 및 관리지침 (국토교통부, ‘23.8.24) 붙임5 붙임6

(2) 터널형 방음시설 설계표준(안) 수립(설계처-2303, ‘23.7.5) 붙임7

o (피난대피시설) 우리공사 설계표준을 적용하되 방음터널 규모 등을

고려하여 50m 까지 강화하여 적용

- 100m 이상 방음터널은 화재에 의한 최대피난거리 검토 후 적용

※ 피난출입문 구간은 대피가 용이하도록 계단형(발디딤 참) 또는 낮은 기초 적용

【현재 기준】

•(국토부 지침) 250m 이상 터널 100m 이내 간격 설치(250m 미만 권장)

•(설계표준) 200m 이상 터널 100m 이내 간격 설치

《적용 예시 》

【검토시설】편도 3차로 터널, 구배 1.5%(상향), 화재강도 20MW,

피난약자 피난속도 0.6m/s 적용시 최대피난거리 약80m 붙임8

【적용방안】피난대피시설 50m 이내 간격 적용

부대공 ❙ 219

부대공

4 행 정 사 항

 적용방안

o 본 방침 시행 후 신규 협의 사업부터 적용

* 단, 착공 전 방음터널은 화재안전성 관련 사항 즉시 적용

o 협의 진행 중인 사업은 협의부서에서 탄력적 적용

o 화재안전성과 관련하여 본 방침에서 정하지 않은 사항은 국토부

지침 및 우리공사 터널형 방음시설 설계기준(안) 준수

 기대효과

o 방음시설 규모 최소화를 통한 안전하고 쾌적한 도로환경 조성

o 방음시설 화재안전성 강화를 통한 중대시민재해 예방

220 ❙ 부대공

붙 임 자 료

붙임1 최근 5년간 주택사업자 방음벽 설치 현황(별첨)

붙임2 수도권지역 고속도로변 대규모 공공주택지구 현황(별첨)

붙임3 방음벽 상단 소음저감장치의 효과적인 적용 방법(도교원)

붙임4 방음시설 자재 방염성능 기준

붙임5 등급별 방재시설 설치기준(방음터널) (별첨)

붙임6 방음시설 화재안전을 위한 가이드라인(수정)(‘23.8) (별첨)

붙임7 터널형 방음시설 설계표준(안) (별첨)

붙임8 화재연 확산에 따른 최대피난거리 검토(별첨)

붙임9 난연등급 기준

부대공 ❙ 221

부대공

붙임3 방음벽 상단 소음저감장치의 효과적인 적용 방법(도교원)

방음벽 상단 소음저감장치는 방음벽에 의한 회절음 영역에 한정하여

적용하는 것이 바람직합니다.

◎ 방음벽 소음저감장치의 원리

ㅇ방음벽이 없을 때 소음원(noise source)으로 부터 직접음이 도달하는 영역에

방음벽을 설치하면 직접음이 차단되고 방음벽에 의해 가려진 영역에는

회절음(diffraction noise)만 도달함. 이 때, 방음벽 회절 에지(diffraction

edge)의 음압(edge potential)을 저감시키면 회절음 영역에서의 소음이 저감

되는 것이 소음저감장치의 원리임[그림 1]

그림 1. 방음벽 상단 소음저감장치의 원리

ㅇ방음벽 회절 에지의 음압을 저감시키는 방법은 크게 4가지로 분류 [그림 2]

흡음 공명 다중회절 간섭

그림 2. 방음벽 회절 에지의 음압(edge potential) 저감 방법

222 ❙ 부대공

◎ 소음저감장치 음향성능 평가 방법

ㅇ우리공사의 규정에는 방음벽 배후의 가시선(line of sight) 하부영역에 대하여

소음저감장치의 감음성능을 평가하도록 하고 있음[그림 3][연구개발실

-3129(2008.10.08), 미래전략연구실-434(2013.08.28)]

그림 3. 소음저감장치 음향성능 평가 위치 (우리공사 규정)

ㅇ소음저감장치 설치전의 방음벽 높이와 설치후의 전체 높이를 동일하게 하고

비교한 경우(평가성능Ⅰ)과 방음벽에 소음저감장치를 추가한 높이를 비교한

경우(평가성능Ⅱ)의 2가지 종류로 평가함[그림 4]

ㅇ방음벽 배후 가시선 하부영역의 소음측정지점(①~⑨)에서, 소음저감장치 설치

전/후의 소음도를 비교[그림4]하여 각 측정지점의 저감량을 산정하고, 저감량을

평균하여 평가값으로 결정함.

ㅇ또한, 소음저감장치의 음향성능은 도로소음의 특성에 따라 달라지므로, 각각의

평가값에는 ‘아스팔트 포장’, ‘콘크리트 포장’, ‘저소음(배수성) 포장’의 소음특성을

보정함[그림 5]

부대공 ❙ 223

부대공

그림 4. 소음저감장치 음향성능 평가 방법

그림 5. 포장종류에 따른 소음특성 보정

224 ❙ 부대공

◎ 방음벽 설계시 적용방법

ㅇ방음벽 상단 소음저감장치 적용을 위한 설계시 검토 방법에 대해 아래의

사례를 이용하여 단계별로 설명함

[1단계] 소음대책의 대상이 되는 공동주택 단지에서 도로소음에 가장

많이 노출되는 것으로 판단되는 세대를 선별하여 대책지점으로 선정

하고, 소음예측 계산(KHTN 등)을 통하여 신규로 설치할 방음벽의 높이와

연장을 산정함. 이 때, 산정된 방음벽의 높이가 현장 여건상 설치가

불가능할 경우 설치할 수 있는 최대 방음벽의 높이를 결정하고 그

높이에서 대책지점의 소음도를 계산함

[2단계] 도로 및 대책지점을 포함한 단면에서, 대책지점이 모두 소음

저감장치 설치후 최외곽 차로의 갓길경계선과 방음벽 상단을 연결하

는 가시선의 하부에 위치하는지를 확인함(만약 대책지점이 가시선 하부에

위치하지 않으면 소음저감장치의 적용이 불가능하며, 다른 대책방법을 검토함)

부대공 ❙ 225

부대공

[3단계] 소음저감장치를 설치하고자 하는 신규 설계 방음벽의 양측

단부와 대책지점을 연결하는 가상선이 도로와 만나는 구간에서 발생한

소음이 소음저감장치를 거쳐서 대책지점에 도달하게 되므로, 이 구간을

‘소음저감장치의 감음효과 적용이 가능한 도로연장’으로 설정함

[4단계] 대상도로의 포장종류와 우리공사 시험 및 평가방법에 의해 평

가된 제품의 포장종류에 따른 평가결과 ‘평가성능Ⅰ’ 및 ‘평가성능Ⅱ’를

확인하고, [1단계]에서 계산된 소음도에서 평가성능Ⅰ(또는, 평가성능Ⅱ)을

감산했을 때 소음 설계기준(소음 환경기준, 도로소음 한도기준 등)을 만족하는

제품이 있는지 확인함

226 ❙ 부대공

[5단계] 대상지역에서 ‘평가성능Ⅰ’과 ‘평가성능Ⅱ’를 적용할 수 있는

대책지점을 분류함. 이 때, 모든 대책지점이 ‘평가성능Ⅱ’를 적용할 수

있는 영역에 들어오도록 방음벽의 높이를 설정하였다면 ‘평가성능Ⅱ’만

적용하여 설계할 수 있음

[6단계] 도로소음 해석 프로그램(KHTN 등)에서 음원의 음향파워 설정시,

[3단계]에서 설정한 ‘소음저감장치 감음효과 적용이 가능한 도로 연장’의

음향파워를 ‘평가성능Ⅰ’ 또는 ‘평가성능Ⅱ’ 만큼 감산하여 설정하고

대책지점의 소음도를 계산함

부대공 ❙ 227

부대공

◎ 결론 및 주의사항

ㅇ방음벽 상단의 소음저감장치는 방음벽 에지의 음압(edge potential)을 저감

시키는데 효과가 있으므로, 방음벽 배후 회절음 영역의 소음저감대책에 적용하는

것이 바람직함

ㅇ소음저감장치를 적용한 방음벽의 설계에 있어서는, ‘평가성능Ⅰ’ 및 ‘평가

성능Ⅱ’를 적용할 수 있는 대책지점을 확인하고, 소음저감장치에 의한 소음

저감효과를 기대할 수 있는 도로연장의 음향파워에서 평가성능을 각각 감산하여

대책지점의 소음도를 계산함

ㅇ소음저감장치는 환경영향평가에 의한 대책 협의 시 일반적인 대책수단으로

채택되지 않고 있기 때문에 방음벽만으로 소음대책이 불가능한 지역에 한정하여

적용하는 것이 바람직하며, 제품을 현장에 설치하기 전에 반드시 우리공사

‘방음벽 상단 소음저감장치 품질기준’을 만족하는 제품인지 확인이 필요함

228 ❙ 부대공

붙임4 방음시설 자재 방염성능 기준

□ GR M 3048의 내연성 기준(자기소화성)

o 「재활용 플라스틱 차음벽 패널 (GR M 3048)」의 내연성 기준

:「열경화성 플라스틱 일반 시험 방법 (KS M 3015)」의 6.24.1

A법에 따라 시험하여 불꽃이 30초 이내에 자연 소화되는 제품

(자기소화성)

[KS M 3015 6.24.1 A법]

① 불꽃을 시편에 30초 동안 접촉시켰다가 불꽃을 멀리하는 순간 측정 시작

② 시편의 불꽃이 꺼지는 순간까지 연소시간 측정

□ 소방청 고시‘방염성능기준’

종 류 방염성능기준 비고

합성수지판

(합성수지로 제조된

흡음재 및 방음재 포함)

잔염 시간1) : 5s 이내

잔신 시간2) : 20s 이내

탄화 면적3) : 40㎠ 이내

탄화 길이4) : 20㎝ 이내

합판, 섬유판,

목재 및 기타물품

잔염 시간 : 10s 이내

잔신 시간 : 30s 이내

탄화 면적 : 50㎠ 이내

탄화 길이 : 20㎝ 이내

1) 잔염시간 : 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리며 연소하는 상태가 그칠 때 까지의 시간

2) 잔신시간 : 불꽃을제거한때부터불꽃을올리지않고연소하는상태가그칠때까지의시간

(잔염이 생기는 동안의 시간은 제외)

3) 탄화면적 : 불꽃에 의하여 탄화된 면적

4) 탄화길이 : 불꽃에 의하여 탄화된 길이

부대공 ❙ 229

부대공

붙임9 난연등급 기준

※ 건축자재등 품질인정 및 관리기준(국토부 고시) 제6장 23∼25조

구분 불연재료 준불연재료 난연재료

정의

불에 타지 않는

성질을 가진 재료

불연재료에 준하는

성질을 가진 재료

불에 잘 타지

아니하는 성질을

가진 재료

기준

- 가열시험 개시 후 20분간

가열로 내의 최고온도가

최종평형온도를 20K 초과

상승하지 않을 것

- 가열종료 후 시험체의 질량

감소율이 30% 이하일 것

- 가열 개시 후 10분간

총방출열량이 8MJ/㎡

이하이며,

- 최대 열방출률이 10초

이상 연속으로 200kW/㎡를

초과하지 않을 것

- 유해한 균열, 구멍 및

용융 등이 없어야 함

- 가열 개시 후 5분간

총방출열량이 8MJ/㎡

이하이며,

- 최대 열방출률이 10초

이상 연속으로 200kW/㎡를

초과하지 않을 것

- 유해한 균열, 구멍 및

용융 등이 없어야 함

종류

콘크리트, 석재, 벽돌,

철강, 유리, 알루미늄,

그라스울, 시멘트판,

섬유시멘트판 등

석고보드,

목모시멘트판,

펄프시멘트판,

미네랄텍스 등

난연합판,

난연플라스틱판

※ 자기소화성

o 「재활용 플라스틱 차음벽 패널 (GR M 3048)」의 내연성 기준

:「열경화성 플라스틱 일반 시험 방법 (KS M 3015)」의 6.24.1

A법에 따라 시험하여 불꽃이 30초 이내에 자연 소화되는 제품

(자기소화성)

[KS M 3015 6.24.1 A법]

① 불꽃을 시편에 30초 동안 접촉시켰다가 불꽃을 멀리하는 순간 측정 시작

② 시편의 불꽃이 꺼지는 순간까지 연소시간 측정