Design of a Variable Resonator for the Sacred Bell of the Great King Seongdeok

This study proposes a design model of the variable type resonator which corrects the temperature variance according to the season, in order to maximize the resonance effect in the Sacred bell of the Great King Seongdeok. In the bell, the 1st natural frequency (64 Hz) and the 2nd natural frequency (168 Hz) are the most important partial tones. Resonance conditions of the two components are determined for the internal acoustic cavity system, which consists of bell body cavity, gap and the resonator. Acoustic frequency response characteristics of the internal cavity are determined by the boundary element analysis using SYSNOISE. As an external factor, temperature variance according to the season largely influences the resonance condition and the length of the resonator should be controlled to maximize the resonance effect. As a measure, this study proposes a design model of the variable type resonator for the Sacred Bell of the Great King Seongdeok, which can control the length at the belfry according to the season.

성덕대왕신종을 위한 가변형 명동의 설계

본 연구는 성덕대왕신종의 공명효과를 극대화시키기 위하여 계절에 따른 기온의 차이를 보정할 수 있는 가변형 명동의 설계 모델을 제시한다. 성덕대왕신종의 종소리에서는 64 Hz의 1차 고유진동수와 168 Hz의 2차 고유진동수가 가장 중요한 성분이다. 두 주파수 성분을 대상으로 종체 공동, 간극, 명동으로 구성된 내부 음향공동계의 공명조건을 구한다. 이를 위하여 SYSNOISE를 이용한 경계요소해석을 통하여 내부공동의 음향 주파수응답 특성을 구한다. 외적요소로, 계절에 따른 기온 차이는 공명 조건에 크게 영향을 미친다. 그 결과 공명효과를 극대화시키는 명동의 길이는 계절에 따라 달라져야 한다. 이를 고려하여 본 연구에서는 기온 변화에 맞추어 명동의 길이를 종의 설치 현장에서 쉽게 조절할 수 있는 가변형 명동의 설계 모델을 제시한다.