J. of the Korean Society for Environmental Technology Vol. 9, No. 2, April 28, pp. 29~38 ISSN 229-8425 http://dx.doi.org/.265/jkset.9.2.5 흡음요소변경을통한 MRI 실의음향성능개선및변화 장희라 이현재 김재수 원광대학교건축공학과 Hee-La Jang Hyun-Jae Lee Jae-Soo Kim Dept. of Architectural Engineering, Wonkwang University (28 년 2월 7일접수, 4월 2일심사및수정완료, 4월 2일채택 ) Abstract MRI in modern medical science is a device that generates magnetic fields to analyze and visualize signals that occur inside the human body. However, MRI causes serious noises while coils move within the device to generate a strong magnetic field and the noises can give serious physical and psychological distress to patients. For this reason, correct data concerning the acoustic characteristics of an MRI room are needed to reduce the noises generated from MRI operation and improve definition in the room; however, South Korea has had almost no relevant research. From this perspective, this study used acoustic simulation to determine acoustic performance and characteristics in four MRI rooms with totally different specifications and indoor absorption elements. Then, it determined how much the acoustic performance indexes were changed and improved by changing the finishing materials within the MRI rooms. Before the, the MRI rooms had very poor acoustic performance and urgently required in acoustic performance. After improving indoor absorbing power by changing the finishing materials within the rooms, SPL db(a) from 84-89.8 db(a) to 78.9-79.9 db(a) and SPL at the 5Hz band dropped from 78.9-85.6 db to 73-74.3 db. RT improved from.55-.22 sec to.-.24 sec, D 5 from 4-69 % to %, and RASTI from 54-8 % to 9-95 %. Ultimately, while the MRI rooms had very poor acoustic performance before the, they had the SPL drop significantly, with significant in D 5 and the RASTI due to significantly shortened RT, after the. So patients who have been examined in MRI rooms are expected to be able to get examinations in a much quiet environment with higher definition after the in acoustic performance. Keywords : Acoustic simulation, MRI room, Acoustic performance, Absorption ratio Corresponding author Tel : 63-85-672 Fax : 63-85-672 E-mail : soundpro@wku.ac.kr
3 장희라 이현재 김재수 요지현대의학에쓰이는 MRI(Magnetic Resonance Imaging) 는자기장을발생시켜인체내부에서발생하는신호를분석하여영상화하는장비이다. 그러나이러한 MRI는강한자기장을발생시키기위해장비내의코일이움직이는과정에서심각한소음이발생해환자에게심각한물리적 심리적고통을주고있다. 따라서 MRI 작동시발생하는소음을저감하고 MRI실의명료도를높이기위해서는 MRI실의음향특성에대한정확한자료가필요한데국내의경우이러한연구가거의전무한실정이다. 이러한관점에서본연구는 MRI실의제원및실내흡음요소가전혀다른 4개 MRI실을대상으로음향시뮬레이션을이용하여음향성능및특성을파악하였다. 또한 MRI실내부의마감재료를변경을통해실의음향성능이어느정도변화및개선되었는지를평가해보았다. 연구결과개선전 MRI실의음향성능은상당히열악해이에대한개선이매우시급한상황으로판단되었다. 따라서 MRI실내부의마감재료를변경하여실내흡음력을높인결과청감보정음압레벨은개선전 84 89.8dB(A) 에서 78.9 79.9dB(A) 로, 5Hz대역음압레벨은개선전 78.9 85.6dB에서개선후 73 74.3dB 로낮아졌다. 뿐만아니라잔향시간은개선전.55.22초에서개선후..24초, 음성명료도는개선전 4 69 % 에서개선후모두 %, 음성전달지수는개선전 54 8 % 에서개선후 9 95 % 로나타났다. 결국개선전에비해개선후 MRI실은음압레벨이상당히감소하였고잔향시간도매우짧아져음성명료도및음성전달지수가크게개선되었다. 따라서음향적으로매우열악한 MRI실에서진단을받던환자들은음향성능개선후훨씬조용하고명료도가높은환경에서진료를받을수있을것으로판단된다. 핵심용어 : 음향시뮬레이션, MRI실, 음향성능, 흡음률 Ⅰ. 서론 현대에쓰이는첨단의학기계인 MRI( 자기공명영상 ) 는강한자기장과라디오주파수의전자기파를사용하여인체내의결합상태를알려주는신호를받아컴퓨터로처리하여영상을만드는것으로 X선에의한부작용이없고, 진단능력이뛰어난것이특징이다. 그러나 MRI 검사시자기장영역을둘러싼코일이진동하면서심각한소음이발생하는데이는검사를받는환자들에게물리적 심리적고통을주고있어이에대한대책이매우시급한상황이다. 따라서 MRI 실의마감재료를흡음률이높은재료로변경하여실내흡음력을증가시킴으로써소음레벨및명료도를개선하려했으나국내의경우이에대한자료가거의전무한실정이다. 이러한관점에서본연구에서는 3개병원의 4개 MRI 실을대상으로음향시뮬레이션을이용하여음향성능실태를파악하였다. 이후 MRI실내부의마감재료를변경한후각종음향성능평가지수의변화와개선정도를파 악하였다. 이러한자료는향후 MRI실의작동소음에대한저감대책마련및진단시의사와환자사이의음의명료성을개선하는데유용한자료로활용될수있을것으로사료된다. Ⅱ. MRI 실의제원및음향시뮬레이션 2.. MRI 실의제원및형태 3개병원 4개 MRI실의제원은 Table 과같고음향시뮬레이션을위한 MRI실의평면도및 Sketch-Up 을이용한모델링은 Fig. 과같다. Table. Specifications of MRI room Division J I W- W-2 Length(m) 5.4 6. 7.23. Width(m) 4.4 4.5 5.4 5. Ceiling(m) 2.6 2.8 2.7 2.8 Area(m 2 ) 24.4 26.9 39.2 5. Volume(m 3 ) 6.6 75.6 5 4.4 MRI shape 한국환경기술학회지 ( 논문 ), 제 9 권제 2 호, 28
P P P P 흡음요소변경을통한 MRI 실의음향성능개선및변화 3 Table 2. PWL by each frequency of nondirectional sound source Frequency 25Hz 25Hz 5Hz khz 2kHz 4kHz PWL(dB) 96.4 97.4 89. 84.5 86. 79.8 (a) J (a) J (b) I (c) W- (d) W-2 Fig. 2. Ray-tracing of MRI Room. (b) I (c) W(, 2) Fig.. Floor plan and modeling of MRI room ( :Sound source, :Receiving point) 2.2. 음향시뮬레이션의개요 MRI 실에서사용되는 MRI 기기는강한자기장을발생시키고있어소음측정장비를반입할경우오작동및파손으로인해현장실험을통한음향성능평가가불가능하였다. 따라서본연구에서는음선추적법 (Ray-tracing method) 과허상법 (Image model method) 에의한 3차원컴퓨터시뮬레이션 (Odeon 4.3) 을이용하여음향성능평가지수를분석하였다. 음향시뮬레이션에서확산방법은 Lambert Method, Impulse Response 길이는, ms, Transition Order 는 3으로설정하였다. 시뮬레이션방법은 ISO에서제안하는무지향성음원을바닥의중심으로부터높이.5 m에위치시켰으며, 음원의음향파워레벨은 Table 2와같다. 또한수음점은실의중심을기준으로일정한간격으로그리드 (Grid) 를설정하여선정하였으며측정점은.2 m 높이에위치하였다. 음향시뮬레이션을이용한각 MRI실의음선추적도는 Fig. 2와같다. Ⅲ. 마감재료의변경에따른흡음요소분석 4개 MRI 실의내부마감재료를변경하기전 후의마감재료및흡음률자료는 Table 3과같다. 여기서개선후마감재료는기존마감재료에서일부바닥을제외한벽체, 천장의변경가능한부위의마감재료를파악한후 5,Hz 대역에서흡음률이높은 벽산미네랄울 5T 로선정하였다. 이는선행연구 ) 에서 MRI 작동소음이 5,Hz 주파수가환자들에게가장많은피해를주는것으로파악되어이대역의소음레벨을저감시키는것이매우중요한것으로판단되기때문이다. Table 3에서개선전마감재료의면적비율을보면 J는 텍텀 (35.7 %)+ 카펫트 (6. %), W- 2는 패브릭흡음재 (2.4 %)+ 목재타공흡음판 (2. %) 등높은흡음률을가진마감재료가 MRI실에서상당히많은면적을차지하고있다. 그러나 I는 석고보드위도장마감 (55.7 %), W-은 샌드위치판넬 (29.7 %)+ 석고보드위도장마감 (8 %) 등으로낮은흡음률을가진마감재료가 MRI 실에서상당히많은면적을차지하고있다. 따라서이러한마감재료의흡음특성에따라 MRI 실내부의음향성능은많은차이가있을것으로사료된다. 또한개선후 벽산미네랄울 5T 로마감된면적비율은 J(6.5 %), W-2(55.9 %), I(55.6 %), W-(53.6 %) 순으로나타났으며, 변경된마감재료의면적은 W-2(8.3 m 2 ), W- (96.9 m 2 ), J(79.7 m 2 ), I(79 m 2 ) 순으로나타 J. of the Korean Society for Environmental Technology, Vol. 9, No. 2, 28
32 장희라 이현재 김재수 Table 3. Finishing materials and absorption coefficient data before and after Division Finishing material Area 25 25 5 k 2k 4k NRC ( ) carpet.3.5.5.25.35.5.8 2 Floor Wood veneer on plywood finish.5.8.7.5.6.5.7 3.7 Tektum25T.6.3.24.45.82.64.4 47 MRI machine.2.4.6.6.6.6.6 7 Soundproof door..2.2.2.3.3.2 4 Wall Heavy plate glass.8.6.4.3.2.2.4.9 J furniture..5.5.4.4.4.5 3. Wood veneer on plywood finish.5.8.7.5.6.5.7 4.6 Plastic illumination plates.4.25.2.2.22.25.22 2.2 Ceiling Plywood 2T.6.8.4.2.2.2.4 4.4 wood molding.25.4.7.4..8.9 2.6 Ventilator.8.8.8.8.8.8.8.4 Floor Vinyl floor tiles..2.2.2.3.4.2 27 Gypsum board painted finish.5.8.7.6.4.3.6 48 MRI machine.2.4.6.6.6.6.6 25 Wall Heavy plate glass.8.6.4.3.2.2.4.7 I Baseboard..2.2.2.3.3.2 5.3 Soundproof door..2.2.2.3.3.2 2.5 furniture..5.5.4.4.4.5.6 Gypsum board painted Ceiling finish.5.8.7.6.4.3.6 3 Ventilator.8.8.8.8.8.8.8.9 Floor Vinyl floor tiles..2.2.2.3.4.2 39 Before Aluminum sheet panel....2.2.2.2 3.5 Sandwich panel....2.2.2.2 53.7 Wall MRI machine.2.4.6.6.6.6.6 32 Soundproof door..2.2.2.3.3.2 3.6 W- Heavy plate glass.8.6.4.3.2.2.4.3 Nawang Baseboard.25.4.7.4..8.9 3.7 Sound absorbing plate.3.55.55.5.45.42.52.7 Ceiling Gypsum board painted finish.5.8.7.6.4.3.6 32.5 Ventilator.8.8.8.8.8.8.8.3 Floor Vinyl floor tiles..2.2.2.3.4.2 5.7 Wood tailboard Sound-absorbing plate.2.24.68.53.2.4.4 26 Sliced veneer sheet.5.8.7.6.4.3.6 Fabric Sound absorbing.3.9.5.24.43.67.22 35.6 material Wall Aluminum sheet panel....2.2.2.2 2.3 MRI machine.2.4.6.6.6.6.6 27.7 Nawang Baseboard.25.4.7.4..8.9 7.4 W-2 Heavy plate glass.8.6.4.3.2.2.4.6 Soundproof door..2.2.2.3.3.2 2.8 Sound absorbing plate.3.55.55.5.45.42.52 3.3 Fabric Sound absorbing.3 material.9.5.24.43.67.22 8.6 Ceiling Ventilator.8.8.8.8.8.8.8.3 Gypsum board painted finish.5.8.7.6.4.3.6 23.8 Plastic illumination plates.4.25.2.2.22.25.22 3. After J, I W-, W-2 : Changing material area Byucksan mineral wool 5T.9.67.94.9.79.48.83 - 한국환경기술학회지 ( 논문 ), 제 9 권제 2 호, 28
흡음요소변경을통한 MRI 실의음향성능개선및변화 33 Absorption Coefficient(NRC) Absorption Coefficient(NRC).9.8.7.6.5.4.3.2..9.8.7.6.5.4.3.2. After 2 3 4 5 6 Area(m 2 ) (a) J After 2 3 4 5 6 Area(m 2 ) Absorption Coefficient(NRC) Absorption Coefficient(NRC).9.8.7.6.5.4.3.2..9.8.7.6.5.4.3.2. 2 3 4 5 6 Area(m 2 ) (b) I After After 2 3 4 5 6 Area(m 2 ) (c) W- (d) W-2 Fig. 3. NRC changes due to finishing material changes( :Before ) Table 4. Sound pressure level comparison before and after Before Before Rating index Division Improvement improvemenment improve- amount J 86. 78.9 7. SPL I 89.8 79..7 (db(a)) W- 89.2 79.9 9.3 W-2 84. 78.9 5. SPL 5Hz (db) 9 J 82.5 73. 9.5 I 85.6 73.4 2.2 W- 84.7 74.3.4 W-2 78.9 74. 4.9 났다. 그러나이러한마감재료의면적비율이나면적의크기보다는 MRI 실내부의잔향음을감소시키기위해서흡음률의변화가상당히중요한요소라고판단된다. 따라서 MRI실의마감재료변경에따른흡음률의변화를파악하기위해본연구에서는 Table 3의자료를토대로 NRC 값을면적에따라 Fig. 3과같이비교하였다. Table 3과 Fig. 3에서개선전마감재료의흡음요소를파악해보면 J는가장큰면적을차지하는마감재료의 NRC가.4로다른병원 MRI실에비해흡음률이높은마감재료로구성되어있다. I는개선전마감재료의 NRC가모두.6으로가장낮은흡음률로되어있으며, W-은 NRC가.52로높은흡음률을갖는마감재료는있지만면적이상당히작고, W-2는 W-에비해흡음률이높은마감재료가더많이사용되었다. 그러나개선후 4개 MRI실의 NRC는모두.83으로높아져실내의흡음력을높이고있어이로인한 MRI실의음향성능은크게변화될것으로판단된다. Ⅳ. MRI 실의음향성능변화및개선 4.. 음압레벨 (SPL, Sound Pressure Level) MRI실의개선전 후음압레벨을예측한결과는 Fig. 4와같다. SPL(dB) SPL(dB) 8 7 6 5 9 8 7 6 5 25 25 5 k 2k 4k SPL(A) (a) Before 25 25 5 k 2k 4k SPL(A) (b) After Fig. 4. Sound Pressure Level each frequency before and after. Fig. 4를보면개선전 후 4개 MRI 실의음압레벨은고주파수대역으로이동할수록낮아지고있다. 이는음향시뮬레이션에사용된무지향성음원의 PWL이고주파수대역으로이동할수록낮기때문으로사료된다. 특히개선후음압레벨은모두동일한감쇄패턴을보이고있는데, 이는 4개 MRI 실내부의음압레벨을감소시키기위해변경가능한모든부분을 벽산미네랄울 5T 로마감했기때문으로사료된다. 또한 Table 4의자료를토대로개선전 후청감보정음압레벨과건 J. of the Korean Society for Environmental Technology, Vol. 9, No. 2, 28
34 장희라 이현재 김재수 축음향성능평가의기준이되는 5Hz 에서음압레벨을비교한것은 Table 4와같다. Table 4를보면청감보정음압레벨은개선전 84 89.8dB(A) 에서개선후 78.9 79.9dB(A) 로, 건축음향성능의평가기준이되는 5Hz 대역의음압레벨은 78.9 85.6dB 에서 73 74.3dB 로개선후음압레벨이낮아졌다. 또한개선전 후음압레벨의개선량을분석해보면 Table 3에서개선전마감재료의흡음률이낮은 I, W- 은 9.3.7dB(A),.4 2.2dB로가장많은개선량을보였으나개선전마감재료의흡음률이높은 J, W-2는 5. 7.dB(A), 4.9 9.5dB로상대적으로낮은개선량을나타냈다. 따라서개선전 MRI 실의음압레벨은마감재료의흡음률에따라많은차이가있었지만개선후에는 MRI 실내부의흡음력이높아져거의비슷한음압레벨을보이고있다. 따라서 MRI 실내부의흡음력을높일경우 MRI작동시발생하는소음레벨을크게감소시킬수있어진료시환자에게미치는영향을상당히줄일수있을것으로사료된다. 4.2. 잔향시간 (RT, Reverberation Time) MRI 실의개선전 후잔향시간을예측한결과는 Fig. 5와같다. Fig. 5(a) 를보면개선전주파수별잔향시간의감쇠패턴은고주파수로이동할수록급격히감쇠하는 J, W-2와반대로고주파수로이동할수록조금증가하는 I, W-로구분될수있다. 이러한잔향시간의패턴변화는 Table 3, Fig. 3에서보듯이많은면적을갖고있는내부마감재료가흡음률이높은 J, W-2의경우고주파수로갈수록 MRI실내부의잔향음이급격히감쇠하여고주파수로갈수록잔향시간이급격히낮아지고있다. 그러나 I, W-의경우 MRI실내부마감재료의흡음률이낮아잔향음이크게감쇠되지않기때문에고주파수로이동할수록잔향시간이길어지고있다. 또한 MRI 실내부의마감재료를변경한개선후잔향시간패턴은 Fig. 5(b) 를보면 4개 MRI 실모두 25Hz 이상부터급격한감소폭을보이고있다. 이는변경된마감재료의흡음률이 25Hz 부터급격히증가함에따라 MRI 실내 Table 5. Reverberation time(rt 5Hz) comparison before and after Before Rating index Division RT 5Hz (sec) RT(sec) RT(sec) 2.5.5 2.5.5 After Improvement amount J.55..54 I.5.3.2 W-.22.24.98 W-2.76.22.54 25 25 5 k 2k 4k (a) Before 25 25 5 k 2k 4k (b) After Fig. 5. Reverberation Time each frequency before and after. 부의흡음력이증가하여 MRI 실내부의잔향음이급격히감소했기때문으로사료된다. 이러한자료를바탕으로건축음향성능평가의기준이되는 5Hz에서개선전 후잔향시간을비교분석한결과는 Table 5와같다. Table 5를보면개선전 5Hz 에서잔향시간은.55.22초로매우길게나타났다. 일반적으로 MRI실의경우체적이작고 MRI 작동시매우높은소음이발생하여음향적으로매우열악한공간이다. 뿐만아니라 MRI 작동운전자가스피커를통해환자에게다양한지시를하기때문에 MRI 실내부는높은명료성이요구되므로매우짧은잔향시간이필요한공간이다. 따라서이 한국환경기술학회지 ( 논문 ), 제 9 권제 2 호, 28
흡음요소변경을통한 MRI 실의음향성능개선및변화 35 러한 MRI 실의음향적특성을고려하여음향학자들이분류한음향학적특성은 언어만을녹음하기위한녹음실및방송스튜디오 정도의공간이적당하며, 적정잔향시간을.45.55초정도로제안하고있다. 그러나개선전 MRI실의잔향시간은대부분이러한기준을대부분벗어나고있다. 또한마감재료의흡음률을변경한개선후잔향시간은..24초로나타나이러한기준을충분히만족하고있으며, 오히려소리가너무건조할정도로짧은잔향시간을확보하고있다. 이는본연구의경우적정잔향시간을만족하기보다는 MRI 실에서 MRI 기기의작동소음을최소화하고음의명료성을최대로해야하기때문에개선후마감재료의흡음률을최대로개선하여잔향시간을매우짧게한결과이다. 또한잔향시간의개선량을살펴보면개선전내부흡음률이높은마감재료를사용한 J, W-2 는개선량이.54 초로크지않지만개선전내부흡음률이낮은마감재료를사용한 I, W-은개선량이.98.2 초로크게나타났다. 따라서개선전에비해개선후 MRI 실내부의잔향음은매우적어지기때문에훨씬안정된환경에서진료를받을수있을것으로판단된다. 4.3. 음성명료도 (D 5, Definition) MRI 실의개선전 후음성명료도를예측한결과는 Fig. 6과같다. Fig. 6(a) 를보면개선전주파수별음성명료도의감쇠패턴은고주파수로이동할수록급격히증가하는 J, W-2와고주파수로이동할수록조금증가하는 I, W-로구분될수있다. 이러한결과는 Table 5(a) 와반대로나타나는데이는음성명료도와잔향시간은역함수적관계를갖고있어잔향시간이짧아지면음성명료도가높아지는특성을반영하고있기때문이다. 또한 MRI 실내부의마감재료를변경한개선후음성명료도는 Fig. 5(b) 에서잔향시간패턴이 4개 MRI 실모두 25Hz 이상부터급격한감소폭을보이고있기때문에이와역함수적관계를갖고있는 Fig. 6 (b) 와같이 25Hz 이상부터급격히증가하고있 Table 6. Definition(D 5,5Hz) comparison before and after D 5,5Hz (%) D 5 (%) D 5 (%) 9 8 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 Before Rating index Division After Improvement amount J 69 3 I 43 57 W- 4 6 W-2 66 34 25 25 5 k 2k 4k (a) Before 25 25 5 k 2k 4k (b) After Fig. 6. Definition each frequency before and after 다. 따라서이러한결과를토대로건축음향성능평가의기준이되는 5Hz 에서개선전 후음성명료도를비교분석한결과는 Table 6과같다. Table 6을보면개선전 5Hz 에서음성명료도는 4 69 % 로나타났다. 이는개선전에잔향시간이.55.76초로짧게나타난 J, W-2 는음성명료도가 66 69 % 정도로양호한편으로나타났지만잔향시간이.5.22 초로길게나타난 I, W-의경우에는음성명료도가 4 43 % 로매우낮게나타났다. 따라서이에대한개선이필요한것으로판단되어 MRI 실내부의변 J. of the Korean Society for Environmental Technology, Vol. 9, No. 2, 28
36 장희라 이현재 김재수 Table 7. Rapid Speech Transmission Index comparison before and after Rating index Division RASTI (%) Before After Improvement amount J 8 95 5 I 57 94 37 W- 54 92 38 W-2 69 9 22 : Definition range according to optimum reverberation time Fig. 7. Correlation Analysis between Definition and Reverberation Time. 경가능한마감재료를흡음률이매우높은마감재료로변경한결과개선후음성명료도는모두 % 를보이고있다. 이러한자료를토대로음성명료도의개선량을분석해보면개선전낮은흡음력으로잔향시간이길었던 I, W-은 57 6 % 로상당히많이개선되었으며, 개선전높은흡음력으로잔향시간이짧았던 J, W-2는 3~ 34 % 로상대적으로낮은개선량을보였다. 또한이러한음성명료도는잔향시간과밀접한관계를갖고있으므로본연구에서는개선전 후자료를바탕으로음성명료도와잔향시간과의상관성을분석하였으며그결과는 Fig. 7과같다. Fig. 7에서개선전잔향시간과음성명료도의상관식에따른설명력 (R 2 ) 은 96.39 % 로매우높게나타났다. 이러한회귀식을바탕으로음향학자들이제시한공간특성에따른 MRI 실의적정잔향시간이.45.55초일경우적정음성명료도는 7.7 76.4 % 정도이다. 그러나본연구의경우적정잔향시간을만족하기보다는 MRI실에서 MRI 기기의작동소음을최소화하고음의명료성을최대로해야하기때문에개선후마감재료의흡음률을최대로개선한잔향시간은..24초로매우짧게나타났으며, 이를 Table 7 에서보면개선후음성명료도는모두회귀식상단에위치하고있음을알수있다. 따라서이렇받는환자의경우운전자의지시나음성전달내용을정확하게인지할수있을것으로판단된다. 게높은음성명료도로인해 MRI 실내부에서진료 4.4. 음성전달지수 (RASTI, Rapid Speech Transmission Index) MRI실의개선전 후음성전달지수를예측한결과는 Table 7과같다. Table 7을보면개선전음성전달지수는 54 8 % 로나타났다. 이러한결과는개선전잔향시간이.55.76 초로짧게나타난 J, W-2 는음성전달지수가 69 8 % 정도로양호한편으로나타났지만잔향시간이.5.22초로길게나타난 I, W-의경우에는음성전달지수가 54 57 % 로낮게나타났다. 따라서이에대한개선이필요한것으로판단되어 MRI실내부의변경가능한마감재료를흡음률이매우높은마감재료로변경한결과개선후음성전달지수는 9 95 % 로매우높아졌다. 이러한자료를토대로음성전달지수의개선량을분석해보면개선전낮은흡음력으로잔향시간이길었던 I, W-은 37 38 % 로상당히많이개선되었으며, 개선전높은흡음력으로잔향시간이짧았던 J, W-2는 5 22 % 로낮은개선량을보였다. 또한 Table 7의자료를 RASTI 평가기준과비교하면 Table 8과같다. Table 8을보면개선전음성전달지수는 I와 W-은 Fair, W-2 는 Good, J는 Excellent 를보이고있으나개선후에는모두 Excellent 로바뀌어 MRI 실내부의음성전달지수는매우높아짐을알수있다. 또한이러한음성전달지수는잔향시간과밀접한관계를갖고있으므로본연구에서는개선전 후자료를바탕으로음성전달지수와잔향시간과의상관성을분석하였으며그결과는 Fig. 8과같다. 한국환경기술학회지 ( 논문 ), 제 9 권제 2 호, 28
흡음요소변경을통한 MRI 실의음향성능개선및변화 37 Table 8. RASTI evaluation criteria RASTI(%) Rating scale Before After 32 Bad (I do not understand at all) 32 45 Poor (I do not get it) 45 6 Fair (I can listen if it try) 6 75 Good (It sounds good) 75 Excellent (You can listen very comfortably) :J, :I, :W-, :W-2 Ⅴ. 결론 : Rapid Speech Transmission index range according to optimum reverberation time Fig. 8. Correlation analysis between rapid speech transmission index and reverberation time Fig. 8에서개선전잔향시간과음성전달지수의상관식에따른설명력 (R 2 ) 은 98.67 % 로매우높게나타났다. 이러한회귀식을바탕으로음향학자들이제시한공간특성에따른 MRI 실의적정잔향시간이.45.55초일경우적정음성전달지수는 78.7 82.4 % 정도이다. 그러나본연구에서는 MRI실내부의흡음력을최대로끌어올려야하므로잔향시간은..24 초로매우짧게나타났으며, Fig. 8에서보면개선후음성전달지수는개선전회귀식에서크게벗어나지않는범위에분포하고있다. 따라서적정잔향시간보다잔향시간이짧아져도매우정확한예측값을제시하고있음을알수있고이렇게높은음성전달지수는 MRI 실에서진료받는환자들에게소음으로부터원음이왜곡되거나요해도가저하되지않아운전자의지시를정확히이해하고따를수있을것으로판단된다. 본연구는 4개 MRI 실을대상으로음향시뮬레이션을이용하여음향성능개선전 후의특성및변화정도를파악한연구로그결과는다음과같다. ) MRI 실내부의마감재료를변경하여흡음력을높인결과청감보정음압레벨은개선전 84 89.8dB(A) 에서 78.9 79.9dB(A) 로, 5Hz 대역음압레벨은개선전 78.9 85.6dB 에서개선후 73 74.3dB 로낮아졌다. 따라서개선전 MRI 실의음압레벨은마감재료의흡음률에따라많은차이가있었지만개선후에는 MRI 실내부의흡음력이높아져거의비슷한음압레벨을보이고있다. 따라서 MRI 실내부의흡음력을높일경우 MRI 작동시발생하는소음레벨을크게감소시킬수있다. 2) 개선전 5Hz 에서잔향시간은.55.22 초로매우길게나타났으나마감재료의흡음률을변경한개선후잔향시간은..24초로짧게나타났다. 본연구의경우적정잔향시간을만족하기보다는 MRI 실에서 MRI 기기의작동소음을최소화하고음의명료성을최대로해야하기때문에마감재료의흡음률을최대로하여잔향시간을매우짧게한결과이다. 따라서개선후 MRI 실내부의잔향음이매우적어지기때문에훨씬안정된환경에서진료를받을수있을것으로판단된다. 3) 개선전 5Hz에서음성명료도는 4 69 % 로나타났으며잔향시간이.55.76 초인 J와 W-2 는 66 69 %, 잔향시간이.5.22초인 I와 W-은 4 43 % 로나타났다. 따라서 MRI 실내부의변경가능한마감재료를흡음률이매우높은마감재료로변경한결과개선후음성명 J. of the Korean Society for Environmental Technology, Vol. 9, No. 2, 28
38 장희라 이현재 김재수 료도는모두 % 를보이고있어개선후음성명료도는 MRI실내부에서진료받는환자의경우운전자의지시나음성전달내용을정확하게인지할수있을것으로판단된다. 4) 개선전음성전달지수는 54 8 % 이며, 개선후에는 9 95 % 로매우높게나타났다. 이러한음성전달지수를 RASTI 평가기준과비교하면개선전 I와 W-은 Fair, W-2 는 Good, J는 Excellent 를보이고있으나개선후에는모두 Excellent 로바뀌어 MRI실내부의음성전달지수가매우높아졌다. 따라서개선후 MRI 실에서진료받는환자들은소음으로부터원음이왜곡되거나요해도가저하되지않아운전자의지시를정확히이해하고따를수있을것으로판단된다. References. Jang, H, L., Kim, J, S., The Characteristics and Evaluation of the Noises from MRI Operation at Hospitals, proceeding of the Society of Air-conditioning and Refrigerating Engineers of Korea, SAREK, 3~9, 27. 2. Jang, H. L., Song, H, O., Kim J. S., Evaluation of Noise Characteristics and Influence of MRI Operation, J. Korean Soc. Living Environ. Sys. Vol. 25, No. 2. 3. Kim, P. S., Kim J. S., Improvement and Acoustic Characteristics of the Community Sports Facilities with Lightweight Panel Finishing, The Korean Society of Living Environmental System, Vol. 2, No. 3, 47 ~428, 24. 4. Lee, N. H., Park, Y. J., Park, Y. S., MRI Noise Reduction using the Repeatability, J. of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 23, No. 4, 727~728, 23. 5. Cho, Z. H., Park, S. H., Chung, S. T., Analysis of Acoustic Noise in MRI, ISMRM 6th Annual Meeting, 997. 6. Oh, C. H., Methods and Applications of Magnetic Resonance Imaging, The Korean Magnetics Society, Vol. 6, No. 4, 272~ 276, 996. 7. Kim, J, S., Architectural Acoustic Design (3rd edition), Sejin Co., 286~295, 24. 8. Kim, J, S., Sound and Vibration(4th edition), Sejin Co., 8~27, 23. 9. F.R.atson, Acoustics of Buildings, John iley & Sons,Inc, 948.. Heinrich Kuttruff, Room Acoustics, Elsevier Applied Science, 99.. M. David Egan, Concepts in Architectural Acoustics, McGRAW-Hill Book Company, 972. 2. Michael Barron, Auditorium Acoustics and Architectural Design, E & FN SPON, 993. 3. Yochi Ando, Architectural Acoustics, Springer, 998. 한국환경기술학회지 ( 논문 ), 제 9 권제 2 호, 28