• 소음진동
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• 제11권1호
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• pp.5-14
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• 2001

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)

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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• pp.715-718
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• 2002

자동차 및 유체기계의 흡기계나 배기계에 사용되는 소음기의 음향성능은 전달손실로 기계성능은 배압으로 표현된다.유체가 흐르는 관 사이의 임피던스 부정합을 이용하는 반사형 소음기의 경우, 내부 유로에 천공을 주어 음향감쇠를 시키거나 유동을 안정시키는 경우가 많다.본 연구에서는 동심관형 공명기의 내부 관에 존재하는 천공의 분포 양상의 변화가 공명기 내부의 유동장에 미치는 영향을 살펴보고, 그 유동장의 변화에 따라서 소음기의 성능이 어떠한 영향을 받게 되는지를 고찰하였다.또한 유동장에 영향을 미치며, 소음기의 설계 인자 중 하나인 면적 확장비의 변화가 유동장 및 배압에 미치는 영향을 예측하였다.이로부터 유동의 흐름을 제어하여 소음기의 성능을 향상시키는 방법을 찾고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.379-382
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• 2003

천공요소는 자동차의 배기 소음기, 공조기의 소음기 등을 포함하는 다양한 소음계에 널리 사용된다. 일반적으로 천공요소 들은 평균 유동과 소음원이 동시에 존재하는 환경에서 사용되며, 평균 유동 및 관 내부의 음압 레벨의 변화가 천공 부근에서의 임피던스에 큰 영향을 미치게 된다. 천공요소의 임피던스의 변화는 소음기의 음향학적 특성에 영향을 미치게 되므로, 유동이나 음압 조건이 임피던스에 미치는 영향에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 정밀 계측 및 전산유체역학적 모형을 이용해 천공요소의 임피던스에 영향을 미치는 주요 세 가지 인자 - 스치는 유동, 통과하는 유동, 음압 레벨 - 들을 고려하여 임피던스를 분석하고, 그 상관관계를 밝혔다.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.698-704
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• 2022

본 논문에서는 노즐 내부 유동의 소음원으로부터 발생되어 방사되는 공력 소음을 정량적으로 분석하였으며, 이를 외부 방사소음 결과와 비교하였다. 세가지 종류의 노즐 형상에 대해 내부 및 외부 유동을 정확히 예측하기 위해 고해상도 수치해석 기법인 비정상 압축성 대와류모사(Large Eddy Simulation, LES) 기법을 사용하였다. 와류소음원(Vortex Sound Source)을 통해 유동소음원을 확인하였으며, 이를 통해 노즐 내부 형상에서 주요 유동소음원의 분포를 확인하였다. 노즐 내부 유동의 와류소음원 레벨과 외부 방사 소음의 예측결과 및 측정결과와 비교하였으며, 이를 통해 정량적 분석을 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.930-938
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• 2018

잠수함에서 발생하는 수중방사소음은 적함의 소나에 의해 피탐될 확률과 직결되며, 잠수함 저소음화 방안은 생존성 향상을 위해 필수적이다. 최신 잠수함의 경우 기계류 소음저감 및 고속/대형화가 진행됨에 따라 선체 주위에 발생하는 유동소음에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 자유수면의 효과를 고려하여 잠수함 형상 주위에 발생하는 유동소음 수준을 예측할 수 있는 소음해석기법을 개발하였다. 잠수함이 자유수면 근처 운항시에 잠수함 주위 유동장의 교란에 의해 발생하는 난류유동소음과 쇄파버블에 의한 소음이 발생한다. 먼저 잠수함 주위 유동장 해석을 위해, VOF법 기반의 비압축성 이상유동(two-phase flow)해석을 수행하여 잠수함 주위 자유수면 형상과 유동장 정보를 도출하였다. 이후 난류유동소음해석을 위해 음향상사기법인 Permeable FW-H를 적용하였고, 쇄파버블 소음해석을 위해 유동해석에서 도출된 난류운동에너지 분포결과를 기반으로 쇄파버블 소음모델을 적용하였다. 최종적으로 개발된 유동소음 해석기법은 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 대형캐비테이션터널(LCT)에서 수행된 잠수함 모형 유동소음계측 실험결과와 비교를 통해 검증을 수행하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.512-519
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• 2023

소음공해는 인간과 해양환경에 악영향을 끼치며, 선박과 해양구조물에서 발생하는 유동소음을 예측을 통해 소음에 대한 안전성을 평가하고 해양환경을 보존할 수 있다. 기존 수중구조 유동소음 해석기법은 전산유체역학과 FW-H음향상사식을 이용한 하이브리드법 기반이다. FW-H는 무한공간에서의 음향전파를 가정하여 소음해석을 수행하기 때문에 음파의 반사와 산란, 회절의 영향이 나타나는 근접장 해석이 제한적이다. 반면 격자볼츠만기법 기반의 직접법 유동소음해석을 수행하면 근접장 음향효과를 소음해석에 반영할 수 있다. 직접법 해석은 유동과 소음이 연성된 해석이 수행되고 구조경계에서의 반사와 회절, 유동에 의한 매질 불균일성에 따른 산란효과가 반영된다. 그간 격자볼츠만기법이 수중조건에서 수치적으로 불안정하여 수중환경에 적용이 불가능했다. 하지만 수중환경에서 사용할 수 있는 DM-TS 격자볼츠만기법 충돌연산자가 개발되어 수중으로 확장이 가능해졌다. 본 연구에서는 파이프내 원형구멍에 대하여 격자볼츠만기법 해석을 수행해 수중 유동소음해석이 가능함을 보였다. 격자볼츠만기법 해석을 통해 도출한 유동과 소음을 각각 실험과 비교하여 해석의 신뢰도를 확보하였다. 파이프내 유동소음에 의한 주요 압력 피크가 해석에 반영되었으며 이를 통해 격자볼츠만기법을 이용한 근접장 유동소음해석이 가능함을 확인했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.896-902
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• 2018

본 논문에서는 환기를 위한 시로코 팬의 내부에서 유동 및 소음을 해석하기 위해 상용프로그램으로 해석하였다. 소음원의 위치와 크기만을 확인하기 위해 유동해석은 정상 상태 유동 해석을 진행하였다. 유동 해석을 통해 시로코 팬의 내부에서 발생하는 유동의 속도와 속도 벡터로 유동의 흐름을 보았다. 내부의 압력 분포는 contour로 결과를 보았다. 정상 상태 유동 해석 결과에서 Curle surface acoustic power와 Proudman acoustic power를 활용하여 해석결과로부터 소음원의 위치와 크기를 볼 수 있다. Curle surface acoustic power으로 표면에서 발생하는 소음을 볼 수 있다. Proudman acoustic power으로 유동영역에서 발생하는 소음을 볼 수 있다. 정상 상태에서 시로코 팬의 내부에서 발생하는 소음원의 위치와 크기만 볼 수 있기 때문에 발생하는 소음의 주파수를 확인하기 위해서는 추가적으로 비정상 상태 해석을 진행할 필요가 있다. 본 연구를 통해 시로코 팬의 성능을 향상시키고 소음을 저감하기 위한 연구의 기초 자료가 될 것으로 기대된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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• pp.649-649
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• 2011

미러 하우징에서 발생하는 윈드노이즈는 다양한 종류의 발생원인을 가지고 있다. 'A'-필라 와동과의 간섭으로 발생하는 것에서부터 하우징 자체의 형상 파라미터와 관련한 소음, 작은 부품간의 매칭상태에 따라 불리한 조건에서 발생하는 소음 등이 있다. 본 연구는 제조과정이나 조립과정에서 발생하는 소음이 아닌 순수 형상 변화에 따라 유동장과 소음장에 어떤 변화를 야기하는지에 대한 것으로 한정 지었으며 대표적인 디자인 파라미터 별 유동장과 소음장에 미치는 영향의 대소를 조사하였다. 조사 방법은 상용 CFD 툴인 PowerFLOW 해석을 통해 유동장 및 소음장에 대한 상세한 분석을 수행했으며 미러 디자인 측면에서 참고할 가이드를 제시하고자 했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.205-213
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• 2011

진공청소기 브러쉬의 소음원인과 소음특성에 관하여 고찰하였다. 먼저, 소음원인을 분석하기위해서 수치해석 결과를 토대로 유동저항을 분석하였다. 그 결과 청소기 브러쉬 소음의 주요 원인은 팬회전에 의한 톤소음이 아니고, 브러쉬 내부의 유체역학적인 특성에 의한 유동저항 증가로 인해서 발생하는 유동소음임을 알 수 있었으며, 그 타당성을 무향실에서 음향파워 측정 실험을 통해서 확인하였다. 다음으로, 소음측정 실험을 통해서 브러쉬의 최적 설계를 통해 저감할 수 있는 최대 소음저감 한계가 4dBA 임을 확인하였다. 팬 블레이드 개수, 공기 흡입구 확장에 따른 소음 특성을 분석하였고, 이로부터 소음저감 한계가 너무 작아서 팬 블레이드 개수, 공기 흡입구 확장에 따른 소음 저감량이 2 dBA 이내로 작은 것을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.570-571
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• 2014

차량의 고속 주행 시 운전자가 인지하게 되는 공력소음은 대부분 차량 전방부의 A 필라 부근에서 발생하는 소음원에 의해 전달된다. A 필라 부근에는 다양한 모양의 돌출물들이 부착되어 있어서 차량 주변의 고속의 유동과의 상호 작용에 의해 다양한 공력 소음이 발생하게 된다. 이러한 차량 전방부의 대표적인 소음 인자인 A 필라 형상에 의한 와류 및 아웃사이드 미러에 의한 유동 구조 변화에 의한 실내 투과 소음에 대해 실험 및 소음원 분석을 수행하였다. 차량 내외부의 복잡한 구조와 재질에 의한 영향을 최소화 하고자 실차 형상 및 실내 조건을 간략화 시킨 차량 단순 모델을 이용해서 A 필라 주변부의 형상에 의한 주요 주요 공력 소음 인자에 대해 기여도를 분석했으며, 실험 결과는 다양한 CAE S/W 의 실내음 예측 결과의 정밀도를 분석하기 위해 사용되었다.