고분자 물질은 저분자량의 유기 단량체들이 화학 공유 결합으로 연속적으로 연결된 거대 분자 구조를 갖는다. 고분자 사슬로 연결된 단량체들은 힘의 장 의 지배하에 열에너지에 따라 지속적으로 운동을 한다. 이와같은 단량체들의 운동은 국부적으로 제한되나 온도가 증가되어 유리 전이온도 이상이 되면 분자전체에 상당하는 운동으로 발전하게 된다. 이때 소음 및 진동 에너지는 효과적으로 흡수되어 열에너지로 발산된다. 본고에서는 유리 전이온도에서의 고분자 재료의 특성가 실제 소음 및 진도제어시 고려해야할 고분자 재료의 특성에 관해 알아본다.
최근의 사회적 경제적인 급속한 발전에 따라 환경 소음에 대한 사람들의 관심도가 점차 증가되고 있다. 이로 인하여 사람들이 항상 접촉하게 되는 가전 제품 에 대한 소비자의 욕수도 제품의 성능적인면도 물론이지만 소음진동 및 디자인에 대하여도 지대한 관심이 모아지고 있다. 가전 제품에 있어서 주된 소음원은 홴 및 압축기 덮개의 진동등으로 파악할 수 있다. 특히, 홴은 냉각용, 송풍용으로서 거의 모든 가전제품에 쓰여지고 있다. 냉각용으로 사용되는 형식은 주로 축류 홴이다. 축류 홴은 다른 종류보다 소음이 크기 때문에, 저소음 축류 홴의 BPF(Blade Passing Frequency; 날개 통과 주파수)가 갖는 소음 특성을 연구하여야 한다. 이를 위해 축류 홴의 날개 갯수를 조절하면 설치된 통내에서의 BPF가 어떠한 형태로 변화하는가를 알아보고, 이에 따른 저소음화 대책을 검토하고자 한다. 홴은 그 덮개에 대하여 유량 및 소음에 관한 최적의 위치가 존재하는데, 문이 잠겨 있을 때에는 그 소음 레벨의 편차가 몹시 크게 된다. 한편 날개 갯수, 모터의 회전속도 및 통의 전달 함수 등을 감안하여 날개 통과 주파수(BPF)를 조정하면, 각종 가전 제품의 홴에 의한 방사를 저감시킬수 있다.
좁은 슬롯을 포함한 디스크 브레이크 로터의 소음 방사특성을 전산해석과 이론적 계산을 합성한 방법으로 검토하였다. 첫 단계로 로터와 기본 치수가 동일하고 동일한 슬롯을 보유한 후판 환형 디스크의 소음방사 특성을 유한요소해석을 구한 모달 진동 데이터를 바탕으로 기존의 해법을 이용하여 계산하고 수치해석결과로 검증하였다. 다음으로 이 결과를 유한요소해석으로 구한 샘플 로터의 고유진동 특성에 적용, 고유진동으로 인한 소음방사를 계산한 다음 그 결과를 경계요소법을 이용하여 검증하였다. 마지막으로 이 결과를 바탕으로 로터에 고정된 조화가진 및 로터 주위를 회전하는 조화력에 의해 방사되는 소음 및 진동 특성을 검토하였다.
최근 차량의 고급화에 따라 차실 소음 저감에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 차실의 소음은 주로 엔진 또는 동력전달 장치의 진동과 도로의 요철로 생기는 차체의 진동으로부터 발생된다. 차실에서 20-200Hz의 저주파수대의 소음은 주로 차체 진동과의 연성 효과로 기인한다. 따라서 이 주파수영역에 있어서 소음의 특성을 파악하기 위해서는 차실의 음향 모우드 해석과 차체 구조물의 진동과 차실 음향 모우드의 상호관계를 고려한 구조-음향 연성 해 석이 필요하다. 차실의 음향 모우드 해석을 위해서는 실험적 방법과 유한 요 소법을 이용하는 방법이 있다. 유한 요소법을 이용하여 음향 특성을 결정하 는 경우, 큰 어려움은 없으나 밀폐된 공동에서 경계면을 이루는 구조물의 진 동에 의해 음이 발생되는 경우 단순히 공간의 음향 특성만으로는 음향 응답 을 예측할 수 없게 된다. 즉, 경계면에서 반사되는 반사파는 경계면의 탄성 변위에 의해 운동 특성이 변화되어 반사되므로 입사파와 다른 특성을 가지 게 된다. 따라서 이러한 구조 진동 특성과 음향 특성을 모두 고려한 연성 해 석을 수행하여야 하며, 음향 모우드와 구조 진동 모우드와의 연성에 의한 음 향 응답 특성을 결정하기 위한 수치 해석 프로그램을 개발하게 되었다. 본 연구에서는 전.후 처리 및 사용자 편의성을 염두에 두고 차실소음해석 전용 프로그램(ACSTAP: Acoustical and structural, coupling analysis program) 을 작성하고 이를 실차에 적용하여 유용성을 보였다.
가전 제품을 비롯한 전기/전자 제품의 고부가가치화를 위해서는 제품 사용 환경의 쾌적함에 저해되는 요인인 진동소음의 발생을 최대한 억제하여야 한 다. 본 연구에서는 진동으로 인하여 발생하는 소음의 저하를 위한 연구의 일 환으로 부분 구조합성법을 이용하여 설계된 제품의 진동특성을 파악하고 진 동을 저하하기 위한 연구를 냉장고를 대상으로 수행하였다. 방진 마운트와 콤프레서 지지판의 최적 설계에 의하여 진동 및 소음의 저하에 기여함으로 써 적용한 연구 방법의 적합성이 인정되었으며 향후 다른 전기 전자 제품의 진동 소음 제어에도 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
소음특성이 서로 다른 군용 항공기 소음과 민간 항공기 소음을 환경부에서 고시한 소음 진동공정시험방법에 의거하여 소음을 측정하고 평가하는데는 개선되어야 할 문제점이 뒤따른다. 따라서 본 연구에서는 민간 항공기와 군용 항공기의 소음특성으로 조사하고 소음 측정 및 평가방법에 대한 문제점들을 고찰하였다. 연구결과로 부터, 민간 항공기나 군용 항공기의 정확한 소음측정을 위해서는 동특성을 빠름(Fast)으로 설정하여 측정하는 것이 바람직한 것으로 확인되었다. 또한 등가 소음도를 측정하여 항공기 소음을 평가하는 방식은 민간 항공기 소음평가시에는 적절하지만, 이를 군용 항공기 소음에 적용하여 평가할 때에는 상당한 오차를 포함하는 것으로 조사되었다. 그리고 군용 항공기 이 착륙지점에서의 소음 지속시간이 대부분 30초를 초과하는 것으로 조사되었기 때문에, 군용 항공기 소음평가시에는 지속시간에 대한 보정이 반드시 반영되어야 할 것으로 사료된다.
국내의 슬라브도상, 자갈도상의 소음현안에 부합하여 소음저감설계 및 저감장치와 저감구조를 개바할 수 있는 합리적인 소음계산 및 영향인자 규명 모델을 현 모델과 더불어 발전시키고자 하며, 그의 한 예로 고속철도의 통과소음 측정 및 분석결과와 소음원 기여도 기술을 이용한 분석결과를 통하여 레일소음의 특성을 고찰하였다.
송풍기나 홴과 같은 유체기계의 소음은 최근 들어 사람들의 관심을 끌면서 많은 사회적 문제가 되고 있다. 이러한 문제는 유체기계가 제품의 구매요구를 결정할 뿐만 아니라 환경소음의 규제와도 관계가 깊다. 이런 홴이나 송풍기 소음은 축 편심에 의한 진동 소음과, 유동에 의한 유동소음이 있는데 대형 송풍기는 진동 소음과 유동 소음이 동시에 존재하지만 중소형 송풍기는 유동 소음이 우세하다. 유동 소음은 공력음향학이라는 학문의 한 분야로 유동에 대한 정보가 있어야 정확한 소음원을 파악하고, 특성도 예측이 가능하다. 유동과의 강한 연관성 때문에 지금까지 송풍기의 유동 소음에 대한 연구가 미약하였다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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