소음지도는 유럽을 중심으로 사용되고 있는 정책적 도구 중 하나이다. 소음피해를 줄이기 위해 도시 소음분포를 알고 피해지역 산출이 우선시 되었고 그에따른 지역별 대책을 수립하는 것이 소음지도의 목적이었다. 이에따라 유럽의 각 도시를 비롯하여 미국이나 아시아지역에서도 소음지도를 제작하고 그 결과를 공개하고 있다. 국내에서는 2009년 소음지도를 작성하기위한 토대가 마련되어 현재까지 다수의 지방자치단체에서 제작되어왔다. 하지만 소음지도 제작에 있어서 기본이 되는 3차원 도시모델을 작성할 때 다리나 고가의 높이를 정확히 알 수 없다는 문제가 있었다. 건물도 개략적인 건물의 높이를 추정할 수 있었지만 정확한 높이를 알기는 힘든 단점이 있었다. 본 논문에서는 도시 단위 3차원 도시모델을 작성하여 보다 정확한 소음지도를 작성하는 방법에 대하여 다루도록 한다.
본 논문에서 도시모델을 작성한 대상지역으로 미국의 Fulton county, 한국의 부산광역시 연제구와 광주광역시를 선택하였다. 미국의 Fulton county를 대상으로 도로모델의 작성에대한 연구를 진행하였으며, 부산광역시 연제구에 대해서는 건물모델에 대한 연구를 진행하였다. 광주광역시에서는 위의 두 도시에서 수행된 연구를 바탕으로 도시 전체에 대한 3차원 도시모델을 구축하고, 소음지도를 작성하여 그 결과를 실측값과 비교하여 정확도를 산정하였다.
도로모델을 작성할 때 고속도로와 일반도로의 두 가지로 분류하였다. 고속도로는 DSM을 이용하여 도로를 구성하는 꼭지점에 대하여 3차원으로 제작하고, 그 꼭지점을 연결하여 3차원의 도로를 제작하였다. 이때, 오류지점을 해당 도로의 최대 종단경사를 이용하여 검출하고 이러한 오류지점에 대하여 거리가중평균을 이용하여 보정하여 보정된 도로모델을 작성하였다. 일반도로에서도 DSM을 이용하여 꼭지점을 3차원으로 제작하고, 오류지점은 오류가 발생한 꼭지점에서 일정 거리 내부에 있는 DSM 값들 중 최소값을 선택하여 그 값을 도로의 높이값으로 치환하여 보정하였다,
건물의 높이를 추정하기 위해서 건물의 외곽선에서 내부 버퍼를 지정하여 그 내부에서 통계적 분석하는 방법, 건물 외곽선 전체에서 point cloud를 이용하여 통계적 분석하는 방법, 환경부 고시에 따른 건물 높이 산정방법의 세가지 경우를 25개 건물의 실측값과 비교하였다. 이 결과 내부에 버퍼를 만들어 통계분석 한 결과가 오차 3.3m(5.3%)로서 가장 좋은 결과를 나타내었다.
도로와 건물모델 작성방법을 광주광역시에 적용하여 3차원 도시모델을 작성하였다. 또한 작성된 3차원 도시모델을 바탕으로 소음지도를 작성하고 그 결과를 소음 측정값과 비교하였다. 비교할 때 DEM만을 이용하여 작성된 소음지도를 함께 비교하여 그 차이를 알아보았다. 소음도의 비교는 지면에서 1.5m 높이의 지점 45개와 공동주택에서 측정한 107개 지점에 대하여 이루어졌다. 비교결과 3차원 도시모델을 사용하였을 경우 지면에서 1.5m 높이의 지점에서는 2.9dB(A), 공동주택 측정지점에서 2.9dB(A)를 나타냈다. 반면 DEM만을 이용한 소음지도의 경우 1.5m높이의 측정지점에서는 4.2dB(A), 공동주택의 경우 3.5dB(A)의 오차를 나타냈다. 결과적으로 라이다와 GIS DB를 이용한 3차원 도시모델을 기반으로 작성된 소음지도는 기존에 이용되어오던 방법과 비교하여 더 정확한 결과를 도출할 수 있었다.
작성된 소음지도는 그 자체로는 도시소음의 분포를 알려주는 역할을 한다. 소음지도의 작성 목적은 소음의 분포를 알고 그에따른 피해 예상지역에 대책수립 또는 도시 계획이나 도시 정책의 보조자료로서 사용하는 것이다. 따라서 소음지도를 활용 방법을 찾는 것이 소음지도를 작성하는 궁극적인 목적을 달성하는 방법이 될 수있다.

Noise map is one of the policy tools used in Europe. In order to reduce the noise impact, it was the purpose of noise map to know the urban noise distribution and to give priority to the calculation of the exposed area and to establish the regional countermeasures accordingly. As a result, noise maps are produced in the cities of Europe, as well as in the US and Asia, and the results are released. In Korea, the basis for building noise maps in 2009 has been prepared and has been produced by many local governments to date. However, there is a problem in that the height of the bridge can not be accurately known when creating a 3-D urban model that is the basis of noise mapping. The building was also able to estimate the approximate height of the building, but it was hard to know the exact height. In this paper, we will discuss how to create a more accurate noise map by creating an urban 3-D urban model.
In this paper, Fulton county of USA, Yeonje-gu, Busan, and Gwangju metropolitan city were selected as target areas for urban model. A study on the preparation of a road model for Fulton county in the US and a building model for Yeonje - gu in Busan were conducted. In Gwangju metropolitan city, 3-D urban model was constructed for the city based on the studies conducted in the above two cities, noise map was built, and the results were compared with the measured values to calculate the accuracy.
When building a road model, it was classified into two types, highway and local road. The highways were constructed with 3-D for the vertices constituting the road using DSM, and the 3-D roads were constructed by connecting the vertices. At this time, the error point is detected by using the maximum slope of the road, and the corrected road model is built by correcting the error point by using the distance weighted average. In the case of the local road, the vertex is constructed in 3-D using the DSM, and the error point is corrected by selecting the minimum value among the DSM values within a predetermined distance from the vertex at which the error occurs,
In order to estimate the height of a building, three methods are used: a method of statistical analysis by specifying an internal buffer of a building, a statistical analysis using a point cloud in the entire outline of a building, a method of the Ministry of Environment’s Notice. We compared the measured values of 25 buildings. As a result, statistical analysis of the inner-buffer was made 3.3m(5.3%) and the best results were obtained.
Road and building estimation methods were applied to Gwangju Metropolitan City to create a 3D city model. In addition, a noise map was built based on the created 3D city model and the results were compared with noise measurements. The comparison of the noise maps prepared by using only DEM was compared. The comparison of noise level was made for 45points at 1.5m height from the ground and 107points at the apartment building. As a result of comparison, 2.9dB(A) at 1.5m height and 2.9dB(A) at apartment building measurement point when using 3-D urban model. On the other hand, the noise map using DEM only showed 4.2dB(A) at the measurement point of 1.5m height and 3.5dB(A) in the apartment building. As a result, the noise map based on the 3D urban model using LiDAR and GIS DB could obtain more accurate results compared with the existing methods.
The built noise map itself serves to inform the distribution of urban noise. The objective of the noise map is to know the distribution of the noise and to use it as a supplementary material for the establishment of the countermeasures or the urban plan or city policy in the expected noise exposed area. Therefore, finding a way to utilize the noise map can be a way to achieve the ultimate goal of creating a noise map.