김남돈 *, 김재수 1) 좋은공연장의매력은무엇일까? 이것은수없이들어도지치거나질리지않는울림의매력, 그깊고오묘한울림의매력은거대한공연장이소리에미치는영향때문일것이다. 모든콘서트홀과오페라하우스는고유한울림의특성을가지고있다. 따라서모든음악애호가들은공연장에서울림의효과를알고는있지만다양한공연공간에서음악을반복해서듣지않으면그중요성을인식할수없게된다. 관객이느끼는음악의기쁨에는작품, 지휘자, 오케스트라, 성악가등많은요인들이복잡하게얽혀있지만공연장에서음악의웅장함과감동을느끼기위해서는이러한많은요인들과함께홀의울림이가장한요소라고할수있다. 홀의울림은홀안에서소리가발생하게되면그소리는실내전체로확산과반사를반복하면서성장의과정을거쳐서일정한크기에도달하게되어정상상태에이르게된다. 그때그소리가갑자기멈춰버리면그순간부터홀내부의소리는감쇠과정을거치면서소멸하게되는데이러한감쇠과정에서들리는소리를홀의울림, 즉잔향 ( 殘響 ) 이라부른다. 공연장에서감상하는소리는연주음에이러한공간의잔향감이더해져만들어지는소리이다. 홀의크기, 실형상, 경계면의흡음특성, 공간위치에따라관객에게도달하는직접음과반사음레벨, 전달과정, 도착방향, 주파수특성등이달라지고이에따라소리의느낌도전혀달라지게진다. 전세계에서수천개의홀이건립되어사용되고있는데완전하게같은울림의특성을갖는홀은단하나도존재하지않다. 따라서각홀에서연주되는음악은서로다른소리를표현하게되고각각의홀이가진고유한소리에서과연좋은소리를담은좋은홀이란무엇일까? 라는의문을갖게된다. 이를아주명확하게정의하기에는여러가지어려움이있지만통상다음과같은음향적조건이요구된다는것이관객과음향학자들의일반적인의견이다. 좋은홀은아주조용하고, 가장작은음의패시지 (Passage) 가명료하게들려야한다. 잔향시간은각공연장르를충족시킬수있을만큼충분히길고음악은명료하며바이올린의빠른패시지 (Passage) 가전체의 울림 에묻혀버리면안된다. 또한홀은공간을느끼는입체적인울림을가지고음악이가득참과동시에풍부하게해야하며, 각악기에서발생하는음상이대단하게느껴져야하고, 오케스트라의저음은음악에확고한토대로만들어주기위해 힘차게 울려야한다. 즉공연장은거대한하나의악기인것이다. 거대한악기인예술의전당은오페라극장, 콘서트홀, IBK챔버홀, CJ토월극장, 리싸이틀홀, 자유소극장등다양한공연공간을갖춘복합문화센터로서기능을하고있는데, 예술의전당건립 30주년을맞아대표적인공연공간인오페라극장, 콘서트홀, IBK챔버홀의음향특성에대해알아보기로한다. * 삼선엔지니어링대표, 공학박사 원광대학교건축공학과교수, 공학박사 Tel : 063-850-6712 E-mail : soundpro@wku.ac.kr - 1 -
오페라극장 오페라는 opera in musica( 음악에의한작품 ) 의약어로, 야외극장에서개최되었던고대그리스, 로마극의부활이시작된 1600년전후에이탈리아에서탄생하게된음악형식에의한연극이다. 영국의음향학자 H. Bagenal은오페라극장과콘서트홀의차이를들판의소리와동굴의소리라고비유적으로표현하고있는데전자는고대그리스, 로마고대극장에서오페라극장으로, 후자는석조의중세기독교교회에서콘서트홀로변천되었다고설명하고있다. 유럽식오페라는음악적인요소에비해연극적인요소가강한특징을가지고있는데일종의사회적행사의하나라할수있다. 따라서음향적특성도음악적감동보다는의사전달의명확성을매우중요하게여기는경향이있다. 이러한음악적경향에부족함을느낀바그너 (R. Wagner) 는음향의풍부함을위한자신만의오페라하우스 (Bayreuth Festspielhaus) 를설계하여건립하기도하였다. 이러한유럽식오페라하우스의평면은많은갤러리석과박스석으로둘러싸인말발굽 (horseshoe) 형평면으로객석과무대사이가가까워실의체적이작아홀의잔향시간이매우짧아지게특성을갖게된다. 이는오페라의가사전달의정확성은확보할수있으나음향적풍부함은부족하게되는특성을갖게되는데이것이유럽식오페라하우스의소리의특징이라할수있다. 유럽식오페라하우스와형태상맥을같이하는예술의전당오페라극장은의사전달의명확성을중요시하는짧은잔향시간을갖는음향적특성을가지고있었다. 1993년준공되어 15년간연간수십만명의관객이이용한국내최고의문화공간인오페라극장은장기간의사용으로주요시설인로비, 객석, 백스테이지, 지원공간들이노후화된시점에 2007년 12월 12일공연중발생한불의의화재로인해무대설비의소실로무대설비개보수공사를실시하게됨에따라노후화된무대공간과객석공간의건축및건축부속설비를동시에개보수하게되었다. 따라서건축음향전문가그룹들이모여음향시뮬레이션을이용한건축음향설계를다시하였고이를통해음악적감동을배가할수있도록음향성능개선공사를실시하여 2008년재재관하였다. 재개관된오페라극장 (2,305석) 은오페라및발레를주용도로하는오페라전용극장으로음성전달뿐만아니라음악공연등을소화해내야하는홀로서음향설계시적정잔향시간은 1.8 초 ~1.9초로설계되었으며, 리모델링후측정한잔향시간은약 1.87초로나타나매우만족할만한울림의특성을확보하고있다. 단, 이러한울림의시간은공석시를기준으로평가된값으로실제공연시에는관객이착석하고무대공연을위한각종장치물이모두갖추어지게되면잔향시간은이보다감소하여홀의명료성이더높아지게되므로관객들은보다선명하고명료한소리로공연을감상할수있게된다. [ 표 1] 오페라극장의개요 객석수총객석수 : 2,305 석 (1F:966 석, 2F:487 석, 3F:458 석, 4F:394 석 ) 건축음향 실체적 : 52,000 m3 ( 무대포함 ) 잔향시간 (RT) : 1.87 초 ( 공석시 ) 초기감쇠시간 (EDT) : 1.93 초음악명료도 (C 80 ) : -0.27dB( 전체평균 0.59dB) 저음비 (BR) : 1.13-2 -
기 타 허용 소음도 : NC 15~25이하 ① 무대 및 오케스트라에서 발생되는 유효 반사음 전달 보강 오페라극장의 주천장 전열부분에 기존에 시공되어진 반사판을 철거한 후 매달기 천장을 신설하고 전면에 반사벽체를 재설계함으로써 무대 및 오케스트라에서 발 생되는 유효반사음을 풍부하게 객석으로 전달할 수 있도록 재설계하였으며 또한 오케스트라 피트에서 발생되는 유효음을 객석 및 무대로 전달할 수 있게 하였음 ② 측벽에 확산벽체 마감으로 인한 측면 반사음을 향상시킴 측벽에 요철면을 갖는 확산벽체를 설치함으로써 벽면에 전달되는 음을 효과적으로 확산시킴 ③ 객석 후벽면에 흡음재 사용 오페라극장의 공연시 필요한 음에 대한 손실을 최소화하고 불필요한 음을 제거하 기 위해 후벽에 고밀도의 유공판을 사용함으로써 음향적 장애를 해결함 ④ 유효 반사음의 확보를 위한 고밀도 마감재 사용 반사재 선정시 저음부에 대한 음에너지를 확보하여 유효한 반사음을 확산하기 위 해 단위중량이 최소 40kg/ 이상(틀포함)인 고밀도 마감재료를 선정하여 설계 오페라극장 건축음향설계 (2011, 리노베이션) 오케스트라 피트 상부 개선(반사판 설치) : 무대 및 오케스트라에서 발생되는 유효반사음을 풍부하게 객석으로 전달할 수 있도록 설계함 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 (a) 무대 발생음에 대한 검토 0.00 10.00 50.00 metres 20.00 30.00 40.00 (b) 오케스트라 발생음에 대한 검토 <그림 1> 오케스트라 피트 상부 개선(左:개선 전, 右:개선 후) 1 1 (a) 개선 전 (b) 개선 후 <그림 2> 개선 전 후에 따른 음의 확산 비교 - 3-50.00 metres
< 그림 3> 무대에서바라본객석 세계적으로유명한오페라극장의적정잔향시간을 1.6초 ~2초 ( 공석시 ) 로볼때, 리모델링후예술의전당오페라극장의잔향시간은 1.87초 ( 공석시 ) 로세계유명오페라하우스의잔향시간을만족하고있는범주에있다. 또한풍부한음량을확보하기위해측벽에는면밀도가높은반사마감재를사용하여음에너지의손실을최소화하고적정잔향시간확보및에코 (echo) 발생에대한문제점을해결하기위해후벽에흡음구조를적용함으로써전대역에서고른잔향비를형성할수있었다. < 그림 4> 객선천장 음악연주시명료도판단에활용되는 C 80 을향상시키기위해벽면을기울어지게설계하였으며벽면에요철 ( 凹凸 ) 을두어음의확산성을향상시켜음의초기반사음및측면반사음에너지를확보함으로써홀에서음의선명성및명료도를향상시켰다. 특히 C 80 은 ±1.6dB 이내로세계유명오페라극장인일본동경신국립극장오페라극장과코펜하겐오페라하우스의선명성과유사한범위를나타내고있다. 또한오케스트라피트내부에확산형태의마감재를구성함으로써음이벽체를통해윗부분과아랫부분으로적절히전달되어악기및연주자들간의앙상블을확보하고객석및무대로전달되는연주음을보강하였다. - 4 -
콘서트홀 연주자에게있어서콘서트홀의음향적공간은관객에게음악을전달하기위한도구이다. 연주자는악기를자유자재로다루면서음악을표현하고홀의음향적공간을느끼면서이를통해관객에게음악을전달한다. 이러한일련의과정에서연주자는음악공간을도구로서이용하며, 소리를듣는동시에내고있기때문에홀과연주자사이에는상호작용적인관계가있다. 이러한상호작용은다시한번공연장이거대한악기임을증명하고있다. 1988년준공되어지난시간동안한국을대표하는전문음악공연홀로자리한예술의전당콘서트홀은연중무휴로이용되는공간으로로비, 백스테이지, 지원공간등의주요시설이장기사용으로노후화되었고, 장애인편의시설과여자화장실부족등이용객편의시설확충이시급하였다. 이에 2005년콘서트홀전관에대한시설개선공사를실시함으로서세계유명공연장에걸맞은음악전용홀로재개관하였다. 한국의대표음악전용홀로서재개관하기위해리모델링의기본방향은신축당시의건축계획의도와입면이미지를최대한유지확보하면서관람, 공연, 관리에역점을두고계획하였다. 노후된시설은개선하고부족한부분은보완하며없었던것은새로만들어넣는다는공간의활성화를통하여이용객편의증진과공간개발및개선을통해서공연장으로서의효율성을제고시키는것을목표로하였다. 리모델링의설계주안점은첫째로음악당의건축음향보완및인테리어개보수, 둘째로음악당로비의건축음향개선및인테리어개보수, 셋째로이용자 ( 연주자, 관객 ) 의편의시설확충및시설개선등이었다. 2,430석규모로새롭게리모델링된콘서트홀은건축음향특성을고려하여편안한디자인과크기로객석의자를교체하였으며객석바닥마감재인코르크타일과카펫을새롭게교체하여객석소음을최소한으로줄임으로써안락한감상분위기를만들었다. 2014년에는지하층로비를리노베이션하여관객편의시설 ( 카페, 화장실등 ) 및회의실, 리허설룸을추가설치하였다. [ 표 2] 콘서트홀의개요 객석수총객석수 : 2,430 석 (1F~2F:1,183 석, 3F:849 석, 4F:398 석 ) 건축음향 기 타 실체적 : 22,500m3잔향시간 (RT) : 2.07초 ( 공석시 ) 초기감쇠시간 (EDT) : 2.18초음악명료도 (C 80 ) : -0.89dB 저음비 (BR) : 1.13 허용소음도 : NC 15~25이하 1 무대에서발생되는유효반사음전달보강무대벽체를확산벽체로구성함으로써연주자들간의앙상블을높이고객석으로전달을효율적으로함으로써초기반사음을확보함 2 측벽에확산벽체마감으로인한측면반사음을향상시킴측벽에요철면을갖는확산벽체를설치함으로써벽면에전달되는음파를효과적으로확산시킴 3 객석후벽면에흡음재사용공연시필요한음에대한손실을최소화하고불필요한음을제거하기위해후벽에유공판을사용함으로써음향적장애를해결함 음악전용공연장인콘서트홀에서가장중요시되는음향특성은음의확산 ( 擴散 ) 과산란 ( 散亂 ) 인 - 5 -
데예술의전당콘서트홀에서도이조건은매우중요한요소이다. 확산 과 산란 의관계에서소리가산란함에따라그음장에서확산성이어떠한영향을받는지수치화할수있다면더없이좋을것이다. 실제소리를산란하는물체가있으면그것이없는경우보다확산성이높아지는데 확산 은음장의상태를나타내고 산란 은음파의상태를나타낸다. 따라서홀을 확산이좋다, 잘확산되었다 등으로평가하는음향학자들이있지만정확한표현으로는부족하다는생각이든다. 또 확산벽, 확산성벽면 이라는단어도사용되고있는데이는음파의반사지향특성이입사각과동일하게반사되는것이아니라전방향또는특별한면으로확산되는것을말한다. 따라서음파를산란시키는면에대해 요철( 凹凸 ) 이있는면, 까칠까칠한면 등으로표현하기도한다. 콘서트홀에서 산란음장 을이상적으로생각했던시기도있었지만그에너무가까워지면음상이희미해지기때문에확산성이너무높은것은바람직하지않다. 예술의전당콘서트홀에서는벽체의요철 ( 凹凸 ) 구성을통해음의확산과산란을확보하였으며비록관객들이인식하고있지는못하더라도건축음향이론이공연장각부분에적용되어최고의음향성능을확보하고있음은또하나의흥미로움이다. < 그림 5> 콘서트홀내부및객석 리모델링공사중콘서트홀공사는음악전용홀로서의건축음향조건에대한시설개선을최우선으로고려하여시공되었다. 이를위해건축음향및객석내부잔향을중점적으로고려한실시설계를진행하였으며, 전문분야자문단을구성하고운영결과물을설계에반영하였으며, 해외유사극장시설견학및결과물을계획에반영하였다. 콘서트홀공사는일반건축공사에비하여정밀한시공과심미적인디자인이요구되는공정의중대함을고려하여계획부터시공까지의전단계를아우르는철저한자료조사와현장실측, 그리고각계전문가들의검증결과가실제시공에반영될수있도록하였으며, 특히콘서트홀의건축음향을위하여객석의측벽, 천장에요구되는음향반사와확산을제고하기위하여마감재 (wood veneer) 의하지재로고강도보드를사용하였다. - 6 -
IBK 챔버홀 예술의전당음악당의기존리허설홀은실내악단의증가되는공연수요에부응하고예술의전당공연공간의전문성 ( 오페라극장, 콘서트홀, 리사이틀홀, 챔버홀 ) 을확대하기위한목표로리노베이션하여중규모챔버홀로바꾸었다. 챔버홀은실내악연주를기준으로설계되어진홀로공연시충만한잔향감및공간감이매우중요하므로체적은 4,000m 3, 객석은 610석규모를수용하면서적절한울림이있는음환경을조성하기위해잔향시간은 1.70초 ( 공석시 ) 로설계되었다. 이러한설계기준에따라시공을진행하여완공후측정한잔향시간은 1.72초 ( 공석시 ) 로나타나실내악공연에적합한울림의특성을확보하였다. IBK 챔버홀을한마디로정의하면 공연장의새로운표준! 무대소리그대로객석관객에게전달되는것 이다. 국내에서이토록음향에만초점을두고심혈을기울인공연장은일찍이없었다고해도과언이아니다. 최적의음향과적절한규모를갖춘 IBK 챔버홀의등장으로국내중견연주인들과실내악단체들이대중에게더친근하게다가갈수있을것으로전망된다. IBK 챔버홀은국내에서는상당히이례적인것으로기기를활용한객관적음향성능의측정뿐만아니라음악가입장의느끼는주관적평가까지곁들일만큼음향에심혈을기울여건립한홀이다. 기존의콘서트홀이오케스트라등대규모공연만녹음이가능했던반면, 챔버홀은리사이틀과실내악까지녹음이가능하며공연장내동시녹음이가능하다는장점을갖고있다. 또한하부의공조실과완전히분리한뜬바닥구조를통해진동을최소화했고, 공조실과챔버홀모두차음 흡음처리를함으로써소음역시최소화하였다. [ 표 3] IBK 챔버홀의개요 객석수총객석수 : 610 석 (1F:454 석, 2F:146 석, 안내인석 :10 석 ) 건축음향 기 타 실체적 : 4,000 m3잔향시간 (RT) : 1.72 초 ( 공석시 ) 음악명료도 (C 80 ) : 0.02dB 허용소음도 : NC 15~25 이하 1 무대에서발생되는유효반사음전달보강 IBK 챔버홀의무대천정부의형태를기울어지게함으로써객석으로음이전달할수있도록하였으며, 객석의천장형태를곡면형태로구성하여유효반사음이객석으로잘전달될수있도록하였음 2 무대와측벽에확산벽체마감으로인한측면반사음을향상시킴무대와측벽에요철면을갖는확산벽체를설치함으로써벽면에전달되는음을효과적으로확산시킴 3 객석후벽면에흡음재사용 IBK 챔버홀의공연시필요한음에대한손실을최소화하고불필요한음을제거하기위해후벽에고밀도의유공판을사용함으로써음향적장애를해결함 4 유효반사음의확보를위한고밀도마감재사용반사재선정시저음부에대한음에너지를확보하여유효한반사음을확산하기위해단위중량이최소 40kg/ m2이상 ( 틀포함 ) 인고밀도마감재료를선정하여설계에반영함 - 7 -
< 그림 6> 챔버홀객석전경 챔버홀을실내악전용극장으로사용하기위해다음과같은사항들을검토하였다. 즉, 용적을고려한적정잔향시간, 저음에너지향상, 건축음향시뮬레이션, 방음 방진등이다. 챔버홀의용적에따른적정잔향시간범위는홀체적이 4,000m3일경우 1.4초 ~1.5초 ( 만석시 ) 범위로검토되었다. 홀의음향적특성이따뜻한느낌을갖게하기위해서는발생되는음의저음에너지를확보하여높은저음비를갖게하는게중요하므로마감재료구성시밀도가높은단위면적당 50Kg/ m2 (F.G BOARD 3겹 ) 의밀도를확보하여계획하였다. 또한챔버홀의건축음향설계는음향시뮬레이션을실시하여각음향성능평가지수에대한범위를선정하였는데, 챔버홀의경우관객 610석을수용할수있는실내악전용홀로계획하는데있어체적의한계가있었다. 따라서최대한의잔향시간을확보하기위해음향적장애가발생할수있는후벽일부분에만흡음재를사용하고나머지부분에는고밀도소재를사용하여음의반사및확산효과를계획함으로써음악공연시요구되는잔향시간범위를확보하고자하였다. 챔버홀은실내악전용공연장으로적정실내소음도기준을 NC 20이하로설계를실시하기위해무대와객석은외부로부터전실과준비공간등을구성하고, 밀도가높은소재로분리하여구성하였다. 또한무대바닥의하부에위치한공조실로부터의진동전달을최소화하기위해뜬바닥시스템 (floating floor System) 을도입하였으며바닥방진구조로발포폴리우레탄 (PUR) 방진재를설치하였다. 습식벽으로이루어진벽체에고밀도소재로마감하여방음효과를향상시켰으며, 무대와객석주변에전실과준비공간으로배치함으로써외부로부터의소음전달을 1차적으로차단하였다. 모든악기는악기각각에성능과개성이있고연주자의역량및개성과어우러져다른음악이탄생된다. 그러나동일한연주자가같은악기를갖고연주했다하더라도연주되는공간에따라전혀다른음악이만들어진다. 이는홀이갖는음향특성이모두다르기때문이다. 결국어떠한악기라도최종적으로는홀자체가가지는음향성능내에서울릴수밖에없다. 좋은홀에서는뛰어난음향과훌륭한연주가공존하게되며, 최고의연주는최고의홀과자연스럽게연결된다. 예술의전당에건립된오페라극장, 콘서트홀, IBK 챔버홀은건축물인동시에, 그자체가역시 거대한악기 라말할수있다. - 8 -