준공후 10여년동안 사용한 천장 및 벽의 마감재에 대한 전면적인 보수를 실시한 부산 시민회관을 대상으로 보수 전후의 음향특성에 대해 비교 검토하였다. 본 연구에서는 특히 전객석에서의 고른 음압분포와 적절한 잔향시간을 얻기 위한 측면에 주안점을 두고 보수설계를 하였으며 보수 작업시 사전에 음향특성을 측정 분석한 후 이를 근거로 용도에 맞는 음향성능을 발휘할 수 있도록 마감재의 선정 및 배치를 하여 건축설계에 반영하였다.
실린더 형태의 관에서, 소음발생과 소음의 제어를 위해서는 실린더 운동 방정식이 필요하다. 지금까지 많은 음향 학자 등에 의해 실린더 운동 방정식이 유도되었다. 본 논문에서는, z 방향으로 에너지 흐름의 계산을 위해 실린더 벽 두께(h)사이의 임의의 점에서 z와 $\phi$방향의 strain과 stress을 고려하여 새로운 실린더 운동 방정식을 유도하였다.
소음지도 모의시험을 이용하여 학교부지의 소음저감을 위한 방음벽 설계에 대한 연구를 수행하였다. 해석모델은 학교부지의 지형적 특성에 따른 감쇠와 소음전파 경로상의 건축물에 의한 회절 감쇠 효과를 고려하여 모델링하고, 주요 소음원인 고속도로의 음향파워레벨은 학교부지의 지점에서 측정한 소음도를 기준으로 평가하였다. 방음벽 효과분석을 위한 소음지도 모의시험은 ISO 9613 규격을 기반으로 하는 환경소음 예측프로그램 ENPro를 이용하여 수행하였다. 모의시험의 결과로부터 소음환경기준을 만족하는 방음대책을 수립하고, 비용과 안전을 고려한 방음벽을 설계하였다.
본 논문은 인접한 두 격실의 매질이 다를 때 공통 벽을 통한 음파의 전파를 해석한 내용을 다루었다. 통계적 에너지해석법(statistical energy energy)을 사용하여 두 격실의 음향에너지와 벽의 진동에너지간의 에너지 평형을 고려하였으며 소음원실의 음압이 벽을 투과하는 성분 외에 벽의 구조소음으로 인한 음의 방사(radiation)가 수음원실의 음압에 미치는 영향을 검토하였다. 예제로 선박의 엔진실과 물탱크가 크기 $8.4{\times}4$ m인 강판을 사이에 두고 접한 경우를 해석하였다. 강판의 임계주파수(critical frequency)가 관심주파수대역보다 큰 경우 63 Hz이하의 저주파수대역을 제외하고 음파의 전달은 강판을 투과하는 성분에 의해 주로 결정되며 강판의 구조소음에 기인한 방사소음은 무시할 정도로 기여도가 작음을 확인하였다.
합리적인 방음벽 설치지침을 제공하기 위하여 고속도로변에 방음벽이 설치되어 있는 30개 소를 대상으로 소음도를 조사하고, 그것을 사전에 예측할 수 있는 모델을 개발하였다. 방음벽의 소음도를 다각적으로 측정${\cdot}$분석한 결과로부터 여러가지 흥미있는 사실들을 발견하였다.
방음벽의 상단부 형상에 따른 삽입손실을 무향실에서 모형축척 방법으로 측정하고 상호 비교하였다. 높이 0.3m의 수직형 방음벽에 대한 삽입손실과 간단한 형상물을 상단부에 설치한 방음벽의 삽입손실과의 차를 비교하였다. 실험결과 단순히 높이를 증가시키는 경우보다 상단부에 간단한 형상을 설치한 것이 더 효과적이었다. 'T'형, 'Y'형 및 '(equation omitted)'형 방음벽에 대한 삽입손실을 비교한 결과 'T'형과 '(equation omitted)'형 방음벽은 비슷하였으며 'Y'형이 가장 좋은 효과를 나타냈다. 본 연구결과는 Alfredson(PIOC. Inter-Noise 95, p. 381, 1995)등의 결과와는 잘 일치하지만 May (J. Sound Vib. 71, p. 73, 1980) 등의 결과와는 상충된다. 따라서 어떤 형태가 가장 좋은지를 결정하는 것은 어렵다. 왜 이러한 상호 모순되는 결과를 얻게 되는가를 알기 위해 경계요소법을 적용한 결과 각 연구자들마다 다른 방음벽의 높이, 음원과 수음점의 위치, 높이와 거리를 서로 다른 실험조건을 가정했기 때문임을 알 수 있었다.
파이프의 양 끝단에 심한 온도구배가 형성될 때 음향이 발생한다는 사실은 이미 알려진 사실이다. 본 연구는 열구동식 열음향냉동기를 구현하기 위해서 1단계로 열원에 의한 음향발생을 달성하고자 했다. 이를 위해 1/4 파장의 열음향 발생장치를 설계 및 제작하여 실험에 사용하였다. 열음향 발생기는 직경 3cm, 길이 16cm의 공명관에 가열부, 박판집적체, 고온부 및 저온부의 열교환기로 구성되며 발생음의 기본주파수는 520Hz로 설계하였다. 고온부를 38$0^{\circ}C$로 가열한 결과 열음향발생기의 개구부로부터 1m 떨어진 곳에서 최초 음압측정값이 약 112dB, 음향출력으로 약 1와트에 해당하는 값을 얻었다. 박판집적체에 급격한 온도구배가 형성되면서 주변의 기체가 자발적인 진동을 하여 형성된 음향동력중 일부는 공명관 벽에 흡수되고 일부는 열교환기에서 점성에 의해 소산된다. 따라서 실제로 음향으로 변하는 부분은 이들을 감한 부분인데 실험결과 약 53%의 음향 생성효율을 달성했으며 이는 스위프트 등이 얻었던 결과보다 우수하다.
본 연구에서는 엘리베이터 용량, 속도, 제어방식, 아파트 건설공법(현장타설공법 및 조립식공법), 승강로의 벽 및 천장구조 등 여러 요인별로 현장에서 엘리베이터 운행시 소음.진동량을 실측하고 문제점을 파악한 후, 현형 설계여건을 고려하여 PC구조아파트에 적용할 수 있는 효과적인 저감공법을 제시하였다.
발전소 소음을 저감하기 위해서는 여러 가지 설비요소의 소음원에 대해 설계단계에서부터 정확한 소음예측을 수행하고, 과도한 소음에 대해서는 효과적이고 경제적인 방음대책의 수립이 필요하다. 이에 본 논문에서는 발전소 지역 및 주변 주택지역을 포함한 소음분포 해석 가능 모델을 제안하고, 주택지역의 소음저감 방법을 수립하였다. 발전소의 주요 소음원에 대한 소음레벨의 측정을 통하여 음향파워레벨을 평가하고, 설계도면 및 지형정보를 이용하여 소음전달에 영향을 주는 지형 및 지물 등을 최대한 상세히 모델에 포함함으로써 발전소 및 주택 지역의 소음분포를 효과적으로 해석할 수 있는 모델을 수립하였다. 수립된 소음 해석 모델의 신뢰성은 주요 위치에서의 소음레벨 해석 결과와 측정 결과를 비교하여 검증하였으며, 이를 바탕으로 신규호기의 증설에 의한 인근 주택지역에서의 소음 영향도를 평가하고, 발전소의 가동 시에 소음환경기준을 만족시키는 방음벽을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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