본 논문은 소음원이 여러개 존재할 때 다중입력 다중제어의 능동적응제어에 관한 연구이다. 다중채널 제어의 ANC(Active Noise Control)에 관한 현재까지의 연구는 소음원이 여러개 존재하는 경우, 적응필터의 입력신호사이에 상관이 없는 것으로 가정하고 연구되었다. 그러나 실제는 소음신호의 수신마이크로폰에서 제거하고자 하는 소음신호들 사이에 상관이 존재하며, 다수개의 소음원 신호를 독립적으로 검출하는 것이 곤란한 경우가 많고 여기에 관한 연구가 불충분하다. 본 연구에서는 적응필터의 입력신호간에 소음원의 상관을 제거하는 상관제거필터를 제안하였다. 제안한 상관제거 필터를 삽입하여 소음제거 시뮬레이션 결과, 혼합비율을 $b_{12}=0.95$일 때 상관을 제거한 경우가 약 2배 정도 빠른 수렴속도를 나타냈다.
한국연안에서 높게 보고되고 있는 수중소음의 소음원규명을 위하여 일차적으로 해상교통량에 그 초점을 맞추었다. 100Hz 부근의 소음은 이미 잘 알려진대로 선박에 기인함이 실험결과에서도 드러났지만, Wenz의 천해수중소음 모델 중 heavy shipping때보다 10-20dB 높게 관측되었다. 200Hz 이상에서의 소음은 선박분포에 따른 평균소음값에 큰 차이를 보이지 않았지만, 선박들의 거리 변화율이 심한 근거리에 다수의 선박이 분포해 있을 경우는 10분간격의 소음값이, 특히 1KHz 이상에서 최고 10dB까지 변화를 보였다. 이것은 이 주파수대역에서 연근해의 밀집해 있는 선박들이 하나의 소음원으로서의 역할을 함을 의미한다.
풍력터빈 블레이드에서 발생하는 공력소음원의 위치 특성을 파악하기 위해 마이크로폰 어레이를 사용하여 소음원 풍동시험을 수행하였다. 풍동시험은 KARI 중형 아음속풍동에서 수행되었으며, 소음원의 위치파악을 위해 시간영역 회전체 빔포밍기법을 사용하였다. 기존 시간영역 회전체 빔포밍 기법의 경우 시험데이터 해석에 많은 시간이 소요되나, 본 논문에서는 원통형 좌표계에서 회전각 격자간격과 해석기간 간격 사이의 상관조건을 도입하여 데이터 해석시간을 기존 방법 대비 1/5로 단축하였다. 시험결과 나타난 주파수에 따른 블레이드 공력소음원의 위치 특성은 2kHz 이하 대역에서는 블레이드 반경 80% 부근에 주소음원이 위치하며, 4kHz 이상 대역에서는 블레이드 끝단 부근에 주 소음원이 위치하고 있다.
소음원의 특성을 규명하는 방법론들을 각각 맵핑의 개념으로 통합하여 살펴 보았다. 방위각 추정 방법론에 근간을 둔 소음원 위치 탐지 방법과 같이 소음원의 등가 단극음원 크기 및 위치들을 추정하는 기본적인 방법들로 부터 보다 많은 계측 기기 및 탐촉자와 함께 상당히 정교한 데이터 처리를 수행하여야 하는 인텐시티를 이용한 음장 맵핑(mapping) 홀로그래피를 이용한 관심음장 전체의 3차원 맵핑 등 실로 다양한 방법을 관찰하였다. 결국은 가장 많은 탐촉자를 사용하는 측정 시스템이 보다 많은 음장의 정보를 제공하므로서 가장 탁월한 방법론이라 할 수 있다는 지극히 자연 스러운 결론을 낼 수 있다. 이것은 특히 탐촉자 자체의 가격이 저렴해져 가는 추세인 점과 소형화하는 추세를 감안하여 봄과 동시에 공간상의 물리적인 의미 즉 파수영역에 대한 보다 폭 넓은 이해를 통한 시간, 공간, 주파수, 파수영역 즉 확대된 차원에서의 음장, 소음에 대한 이해를 갖을 수 있다는 면에서 또다른 가치를 부여할 수 있는 것이다.
본 논문은 등고선을 이용한 입력된 지표면에 대하여, 소음 영향을 계산하는 프로그램 개발에 관한 것이다. 기존의 등고선 입력 방법을 구현하여 삼차원 지표면 입력을 받으며, 이것이 주위 환경의 일부이다. 삼차원 지표면 입력에 대하여, 국부에 대한 소음 영향을 예측하기 위하여, 지표면을 표현하는 다각형을 작은 삼각형으로 분리되며, 각 작은 삼각형에는 수음자들이 존재한다. 소음 원은 도로, 철도 등 다양하며, 소리가 퍼져나가는 근원이며, 모두 점 음원으로 간주된다. 지표면을 분리된 삼각형에 대하여 기하학 적인 방법을 사용하여 소음 전파 시뮬레이션이 이루어진다. 등고선 입력 방범은 저렴한 삼차원 지표면 입력 방범이며, 사용된 기하학 적인 소음 전파 영향 계산법은 제산 시간을 줄이면서 효율적으로 소음 영향을 예측할수 있게 해 준다.
소음원의 특성을 규명하는 방법론들은 방위각 추정 방법론에 근간을 둔 소음원 위치 탐지 방법과 같이 소음원의 등가 단극음원 크기 및 위치들을 추정하는 기본적인 방법들로부터 보다 많은 계측기기 및 탐촉자와 함께 상당히 정교한 데이타 처리를 수행하여야 하는 인텐시티를 이용한 음장 맵핑(mapping) 홀로그라프를 이용한 관심음장 전체의 3차원 맵핑등 실로 다양하다 할 수 있다. 결국은 가장 많은 탐촉자를 사용하는 측정 시스템이 보다 많은 음장의 정보를 제공하므로서 가장 탁월한 방법론이라 결정할 수 있다. 이것은 특히 탐촉자 자체의 가격이 저렴해져 가는 추세인 점과 소형화하는 추세를 감안하여 봄과 동시에 공간상의 물리적인 의미 즉 파수영역에 대한 보다 폭 넓은 이해를 통한 시간, 공간, 주파수, 파수영역 즉 확대된 차원에서의 음장, 소음에 대한 이해를 갖을 수 있다는 면에서도 가치 있다고 할 수 있다.
4000MW급 유연탄발전소는 기존 500MW급 4기의 발전설비 운영조건에서 지역공동체는 긍정적이었으나, 500MW급의 증설 호기가 늘어나면서 지역 공동체는 발전소 증설과 관련하여 기존 동쪽 부지 경계지역의 소음환경에 대하여 부정적인 문제를 제기하였다. 2000MW급 증설이 진행되어온 4000MW급 발전소의 다양한 소음원에 의한 소음파워 증대와 증가방출 과도소음 에 대하여 고저가 다양한 주변지역에 미치는 영향음 평가하고자 3차원 모델링기법을 적용한다. 기존호기를 비롯한 전체의 발전소 전면부 소음원응 비교 시험결과 증가방출 소음 파워가 기존 설계의 변경 제작되어 기존호기에 비해 20~30dBA 높아져 동시 방출사 주변지역에 과도하게 영향을 미치는 상태였으며 500MW급 4기를 추가 증설에 따라 일상소음원에 의한 소음 영향도 증설전 대비 2~3dBA 증가된 것으로 평가되었다. 따라서 증설호기의 과도 소음원 제거 방안으로 대가 방출증가가 회수되도록 증설호기의 증가방출설비를 개선하였고, 증설에 의하여 증가된 소음 영향음 저감하고자 기존 경계지역에 미치는 소음원음 고려하여 방음벽음 설치한 결과 47 ~ 49dBA를 나타내고 인근 주거건물의 전면부 소음은 43dBA이었다.
본 연구에서는 차폐구조 내부에 위치한 소음원의 체적이 비교적 큰 근접 음향 차폐구조로 취급하여, 구조 내부의 공간적 음장분포해석(spatial sound distribution analysis)은 하지 않고 단지 소음원의 표면과 차폐 벽면 간의 공기층에 의한 간섭 영향을 고려하면서, 차폐로 인한 음압의 상승(build up)효과를 고려하여, 직육면체의 형상을 가지는 차폐구조에 부착되는 각각의 벽면들의 음향 삽입손실(Insertion Loss, IL) 특성을 전달매트릭스 기법(Transfer Matrix Analysis, TMA)을 이용하여 해석하였으며, 이러한 벽면들에 대한 이론 해석의 결과로 제작된 벽면들의 음향차폐특성을 시험을 통해 나타내었다.
차량의 주요 소음원부터 실내 탑승자의 귀의 위치까지 도달되는 소음의 전달에 대한 전체적인 경로 및 주파수특성에 대한 해석은 차량의 구조-음향적인 특성이 복잡하므로 매우 어렵다. 그러나, 중-고주파수에 대한 대책에 있어서는 흡차음재가 유용함은 이미 알려진 사실이다. 차실 벽면에 사용된 흡/차음재는 소음레벨에 부분적인 기여를 함은 물론이고 음질에도 영향을 미친다. 소음 레벨에 있어서는 수백 Hz 이하의 저주파수 성분이 주요하며, 음질에는 중-고주파수 대역의 소음특성이 큰 영향을 미친다[1]. 본 논문에서는, 실험적으로 측정된 소음원의 특성을 수치해석 모델에 이용하여 소음레벨 저감과 음질개선을 위한 흡/차음재의 개선방향을 모색하였다.
암반발파에 사용하고 있는 전기식 뇌관과 비전기식 연결뇌관 및 번치 커넥터(Bunch connector), 점화구, 에멀젼류 폭약이 지상에서 기폭 될 때 발생하는 소음을 비교 분석하였다. 에멀젼류 폭약의 폭발소음과 화공품의 기폭소음에 대한 추정식을 도출하였다. 에멀젼류 폭약의 폭발 소음 예측은 반대수 자승근 환산식, 번치 커넥터, 전기식 뇌관 및 비전기식 연결뇌관 및 점화구는 전대수식이 적합한 것으로 판단된다. 소음원으로부터 동일한 거리에서의 소음은 점화구, 비전기식 연결뇌관, 전기식 뇌관 및 번치 커넥터 순으로 높았다. 소음원으로부터 약20∼30m거리의 범위에서 번치 커넥터의 기폭소음은 에멀젼류 폭약 0.250kg의 폭발소음보다 약15.6∼20.2dB(A) 낮고, 비전기식 연결뇌관 보다 약13.5∼16.0dB(A) 높고, 전기식 뇌관 보다는 약6.5∼7.5dB(A) 높게 됨을 알 수 있었다. 점화구는 약20m 거리에서 약 7dB(A)이하 이었다. 에멀젼류 폭약의 폭발과 번치 커넥터의 기폭소음에 미치는 주(主)소음원은 에멀젼류 폭약의 약량과 번치 커넥터의 도폭선임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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