[컨설팅사례_1] Eglise St. Hubert 카톨릭 교회

[Cinema이 승훈]

[컨설팅사례] Eglise St. Hubert 카톨릭 교회

아름다운 큰 부채꼴 모양의 콘크리트 건물인 Eglise St. Hubert 카톨릭 교회는 1969에 처음 교회가 세워진 이후, 낮은 스피치 명료도로 어려움을 겪어 왔다., 외관상에 거의 변화를 주지 않고 전기음향과 통합적인 건축상의 솔루션에 의해 마침내 과도한 소리 울림 문제(reverberation)를 완벽하게 해결 하였다. 그로 인해 드라마틱한 룸의 음향학적 문제를 보정할 수 있었다.
이번 프로젝트는 Walters-Storyk Design Group Europe (WSDG-E) GmbH, Swiss Audio Consultant David Norman, Telemontagne SaignelEgier AG (Claude Schaffter)와 건축가인 Pierre Ruch의 공동 작업으로 이루어졌다. 인상적인 천연석 기둥과 양 옆 벽의 독창적인 창구조의 부채꼴 모양의 교회 내부는 직사광선이 교회건물을 비출 때 환상적인 실내가 연출된다. 발코니 층은 오르간과 성가대를 위한 공간과 의자들이 위치해 있다 .천장에 수직으로 마운트된 나무 판넬과 전방과 위쪽으로의 집중된 전체적인 교회의 레이아웃은 공간의 종교적인 성향을 나타낸다.

< Eglise St. Hubert 내부모습-1>



< Eglise St. Hubert 내부모습-2>

< Eglise St. Hubert 평면도>


교회 리모델링의 주된 목적은 룸 어커스틱의 개선에 있었다. (i.e. speech intelligibility). 음향학적 측정은 기존 예배당의 음향적 특성과 명료도를 이해하기 위해 행해졌다. 결과는 충격적이었다:

< RT60 잔향시간(음향처리 전 상태,빈공간)>


저역대에서8초 이상의 잔향 시간이 보여졌다. 중고역대 역시 저역대보다는 낫지만 여전히 과도한 RT가 측정되었다. 실제로 이 교회 같은 공간에서 적정하다고 말할 수 있는 RT는 3.0에서 4.0정도이다. 측정된 음향학적 룸의 특성으로 보아 획기적인 어커스틱 모델링과 분석이 요구된다고 결론 지어졌다. 이것은 최고의 파워풀한 음향 분석이 가능한 시뮬레이션 소프트웨어중의 하나인 CATT Acoustic를 사용하여 측정되고 결론 지어졌다. CATT는 건축공간에서 모든 음향적 파라미터의 완벽한 모델링이 가능하다, 말하자면 CAD 가상공간에서 악기, 육성 또는 녹음된 것들을 가상으로 재생할 수 있다. 음향적 질의 평가는 헤드폰을 사용하여 가상 룸에서 들어 보는 게 가능하다.

< 시뮬레이션을 위한 교회의 CATT Acoustic 3D 모델>


CATT Acoustic 사용은 그것의 전적인 확장에 테스트되고 최적화된 교회공간의 트리트먼트 솔류션으로 개발되었다. 클래식한 Sabine과 Eyring RT60 equation을 이용한 전통적인 계산방식과 우리의 경험을 바탕으로 한 CrossCheck는 요구되는 시공 기술과 수정들을 더욱더 조사하기 위해 최종적 확신의 믿음을 주었다.
초기에 The Building Conservation Department 와 이번 프로젝트에 대해 이야기를 나눔으로써 아름다운 교회의 건축물을 시각적으로 훼손하지 않는 해결책을 찾는데 많은 도움이 되었다. 예배시간 동안 약간의 사운드 레이 만이 창이 있는 옆면에 영향을 미치기 때문에 음향학적으로 이쪽 양 옆은 괜찮았기에 창이 있는 양 옆 벽은 건들지 않았다.

두개의 다른 원칙의 음향학적 해결책 :

(A) 음원의 가까이에 배치된 Porous absorbers에 의한 중고역대의 초기 반사음의 흡수는 이 경우에는 천정이다. 흡음재는 기존 천정색깔과 같은 천에 의해 덮어졌다. 약 120 m2 (approx. 1300 sq. ft)의 새롭게 덮여진 부분은 실제로는 보이지 않는다.

(B) 고중저 전역대에 생기는 Diffuse sound field의 흠음을 위해 자체 제작된 Helmholtz resonators 와 absorbers는 청중의 뒤쪽인 뒤쪽 벽전체와 발코니 앞쪽에 마운트 되었다. 벽으로부터 정확하게 계산된 거리를 두고 벽과 수평으로 설치된 이 Helmholtz resonators는 백색의 Microperforated Sheets of wood으로 만들어졌다.

마지막 ordering 과 시공 전에 CATT Accoustic으로 여러 번 심려를 기울여 측정해 온 결과이다. 아래 그래프들이 수십 차례 걸쳐 측정되어진 결과를 보여준다. Auralizations은 보이스, 오르간, 클래식악기 그리고 그밖에 소스를 위한 Remodeled acoustical condition을 나타내는 Sound file들을 획득하기 위해 실행되었다 결과물은 클라이언트에게 잘 설명되어졌고 클라이언트는 만족하여 그 해 2001년 여름 휴가기간의 대부분을 차지한 공사가 시작되었다.

< RT60 잔향시간(CATT 시뮬레이션 후, 빈공간)>

3가지 공사 구역:
1. 강대상이 위치하고 있는 교회 전면부의 천정
2. 오르간을 중심으로 좌우측과 교회 입구쪽을 기준으로 좌우쪽 2 구역 그리고 Top center쪽 1 구역으로 구성된 뒷벽.
3. 발코니 앞쪽
천장과 양벽은 거의 모든 교회 바닥을 커버할 거대한 스카폴딩 시스템이 필요했다.

<교회바닥의 비계>

<중고역의 초기 반사음을 콘트롤 하기 위한 천마감 유공형 흡음재의 천정(우드판넬 제거)>

 

<저,중,고역의 잔향 콘트롤을 위한 기본적인 벽공사와 그리드 구조(미세 천공 우드판넬은 시공되지 않은 상태)>

<발코니 모서리에서 Helmholtz Resonator(미세 천공된 우드 판넬 마감)>

룸어커스틱 수치들의 보정 개선뿐만 아니라, 또한 전기 음향 장치들도 교체하였다. 같은 모델링 소프트웨어인 CATT Acoustic을 이용하여 라우드 스피커 같은 Ectroacoustical source도 가상공간에서 실험에 보았다. 이런 Modeling 절차는 적절한 Loudspeaker / controller system을 보여주었다. 그래서 두개의 듀란오디오사의 Intellivox 2Bl라우드스피커를 채택하였다, 프로세서로는 리모트 볼륨 컨트롤러를 사용한 BSS Soundweb 디지털 프로세서를 사용하였다. 마이크는 젠하이져사의Evolution 무선 마이크 시스템과 고정식 AKG Gooseneck을 채택하였다. CDP, Cassette deck같은 미디어 재생장치와 레코딩 시스템 또한 적절한 제품으로 교체하였다.

아래 그림은 다양한 RT60 잔향 곡선을 비교한 것이다. (원래 상태, 시뮬레이션 상태, 시공 후 측정값 상태)

< RT60 잔향시간(음향 마감 후, 빈공간)>

공사마감 후 측정한 RT60는 초기에 같은 시스템을 적용하여 가상 측정한 RT60 와 거의 같은 값을 보여 주었다. 이것은 주어진 교회공간에서 바람직한 Reverberation Time 특성을 보여준다고 볼 수 있다. In line with the RT60 measurement results, 라우드 스피커 시스템을 사용하여 측정된 STI Speech 명료도는 0.5에서 0.7의 값을 나타냈다, 이 수치 또한 초기에 가상 측정한 값과 거의 근사한 수치를 보여주었다. 완벽한 커뮤니케이션이 가능하고 4까지의 개선된 요소를 의미하는 ALCons (Articulation Loss of Consonants) 수치는 7%에서 3%까지 도달했다.

공간의 음향환경을 개선 후 교회는 클래식과 브라스밴드 스타일의 공연장으로서의 역할도 성공적으로 할 수 있게 되었다. 교회음향 보정을 통한 광대역에 걸쳐 나타나는 주파수 영역은 매우 만족스러운 음향환경과 깨끗한 교회내의 스피치 환경을 만들어 주었다.
최종결과는 마치 아무일도 없었던 것처럼 공사전의 아름다움을 그대로 간직한 체로 성가대와 오르간 소리의 아름다운조화, 예배시간 깨끗한 설교의 전달과 전역대에 걸쳐 매우 만족스러운 소리를 들려주었다.