• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.756-762
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• 2012

A method of the low-frequency noise reduction in an enclosure by using an array of Helmholtz resonator is presented. An integral form of equation, which represents the acoustical coupling between the internal sound field and the resonator array, is formulated so that the boundary element method can be applied to solve the coupling problem. It is shown that the resonator array on the surface of the enclosure can be regarded as impedance patches on the boundary element. Experiments on a simple enclosure acoustically coupled with an array of resonators are conducted to verify the method. The predicted noise reduction by the boundary element method shows good agreement with the measured one. The effects of the resistance of resonators as well as the number of resonators on the noise reduction are demonstrated. As a practical example, the presented method is applied to the payload fairing of a space launcher with resonator arrays. It is demonstrated that the resistance of resonators affects significantly the required number of resonators to achieve a desired noise reduction.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.36-39
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• 2008

연소 불안정 현상은 액체로켓엔진 개발과정에 있어서 반드시 해결해야 하는 문제이다. 이것을 억제하기 위한 도구 중의 하나인 음향공의 오리피스 길이 변화에 의한 감쇠 효과를 선형 음향 해석과 실험을 통하여 연구하였다. 오리피스의 길이가 짧아질수록 감쇠효과가 증가하는 것을 확인하였으며 실험과 선형 음향 해석 결과가 서로 동일한 경향을 보이는 것을 확인 하였다. 또한, 가진 음원의 크기에 따른 실험을 수행하였는데 그 결과 오리피스 길이와 단면적이 작아질수록 가진 음원의 크기 증가의 따른 비선형성이 증가하는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.123-134
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• 1992

선박에서 승조원 및 승객들의 안락함을 위하여 격실내의 공기중 소음을 감소시키는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 선박의 주동력기관 및 주변기기로 부터 발생되는 공기중 소음의 효과적인 차폐를 목적으로, 공명기 원리를 적용하여 고안된 다층패널의 공기중 소음 전달손실(transmission loss) 특성을 이론적으로 예측할 수 있는 해석법을 전달 매트릭스(transfer matrix)기법을 이용하여 도출하였다. 또한, 모형에 대한 음향실험을 통하여 해석방법의 타당성을 검증하였고 이에 따라 다층 패널의 설계인자 변화에 따른 전달손실 변화 특성을 이론적으로 고찰하였다. 연구결과, 공명기를 내장한 다층패널은 재래의 음향격벽구조에 비해 뛰어난 음향차폐 성능을 가지며 구조의 경량화가 가능함이 확인되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1019-1024
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• 2011

LPG 분사시스템의 경우 액상 및 기상 인젝터를 사용하는 두 가지 방식이 있으며, 가스 분사 방식의 경우 내구성 및 가격 측면에서 장점이 있지만 가스의 압축성 특성으로 인한 정밀 유량제어에 어려움이 있다. 본 연구에서는 가스분사 방식 LPG 연료 분사 시스템에서 정밀 유량 제어를 위한 수단으로 헬름홀쯔 공진기를 사용하는 방안을 제시하였다. 그리고 상용 유동해석 프로그램인 Flowmaster를 사용하여 대상 자동차의 연료 시스템에 대해 유동해석을 통해 최적의 공진기를 설계방안을 설계하였으며, 공진기 설치 후 개선 효과를 제시하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권2호
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• pp.57-62
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• 1997

우리나라 항만의 응답스펙트럼중 상당부분을 설명하는 Helmholtz mode를 중심으로 기운영되고 있는 항만중 정온도 확보에 어려움을 겪고 있는 항만을 대상으로 입사된 파랑에너지의 항내체류시간의 최소화를 통해 경제적 항내정온도 개선책을 모색하고자 고유진동수 등 항만 시스템의 동적특성을 해석하였다. 이를 기초로 항내 정온도 개선책으로 유공방파제 등에 부분적으로 도입되고 있는 에너지 소산 구조를 확대 적용하는 방안과 항만유입수로 폭을 제어수단으로 활용하는 방안을 제안한다. 수치모의 결과 항만유입수로 폭이 축소됨에 따라 부가 Hydrodynamic length에 의해 항만의 고유진동수는 감소하고 따라서 lower bound tunning을 통해 내습하는 파랑의 spectrum의 energy containing part와 유리할 수 있음을 입증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.254-257
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• 2010

본 연구에서는 로켓엔진 연소기의 음향 불안정 억제를 위해 헬름홀츠 공명기의 음향학적 최적 설계 조건을 해석/실험적으로 연구하였다. 질량-스프링-댐퍼 시스템과의 유사성을 이용한 모델 식의 풀이를 통해 감쇠 성능을 정량화하였다. 헬름홀츠 공명기의 기하학적 형상 인자로 목의 길이와 공동의 크기, 목 및 공동의 직경을 선택하였다. 목의 길이가 짧아지고, 공동의 길이가 길어짐에 따라 흡음성능이 증가하고, 목과 공동의 직경비가 증가함에 따라 흡음성능은 감소하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.68-77
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• 2017

고주파 연소불안정은 비정상 화염의 열방출율 섭동과 연소실 내부에서 공진되는 음향파의 상호 결합으로 발생하는 열음향 문제로, 다양한 해석적 접근방법이 존재한다. 본 논문에서는 주파수 영역에서 선형음향 가정과 시간지연 이론을 이용한 3차원 FEM Helmholtz solver의 개발 사례를 소개하였으며, 가변길이 희박 예혼합 연소기의 자발 연소불안정 예측과 수동제어기구(배플, 음향공진기)의 설계분석 결과를 제시하였다. 또한 시간 영역에서 시간지연 이론을 이용한 압축성 유동 해석코드를 통해, 고진폭 압력섭동에 의해 야기되는 비선형 음향 특성과 한계사이클 현상을 분석하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.692-699
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• 2015

Buffeting noise through a rear window in an automobile is investigated by using lattice Boltzmann method. The generation mechanism of the buffeting noise can be understood as the resonance mechanism in a Helmholtz resonator, which is driven by the convecting vortex in a shear-layer flow over the neck of the resonator. Two methods to suppress the buffeting noise are proposed, and their effects are quantitatively assessed. Opening front window reduces the observed buffeting tonal noise by 25 dB and the overall SPL by 4 dB, and the installation of a Helmholtz resonator acting as a dynamic damper reduces the tonal component that by 35 dB and the overall SPL by 10 dB.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.386-386
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• 2015

담수가 해수에서 흘러드는 하구에서는 성층이 관측되며 이것은 난류의 미세구조를 변화시키는 주요 원인으로 작용한다. 이러한 성층화 현상은 하구 내 부유사의 군집인 하구 최대혼탁수(Estuarine Turbidity Maximum, ETM)의 형성에 영향을 주게 된다. 본 연구는 성층의 하구 최대 혼탁수 생성 메커니즘에 관심을 두고 수치모델링을 활용한 미세 난류의 부유사 거동 분석에 초점을 두었다. 성층과 전단응력 사이의 난류 혼합을 대표하는 유동인 켈빈-헬름홀츠 불안정성(Kelvin-Helmholtz Instability)을 도입하고 성층 경계면 근처에서 부유사의 이송을 높은 레이놀즈수(Reynolds number) 유동에서 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes Simulation)보다 다양한 규모의 에너지 획득이 가능하여 미세 난류 구조 재현에 장점을 갖는 Large-eddy Simulation(LES)를 활용하여 모사하였다. 여기에서, 부유사는 주위 유동의 물리적 특성 변화에 영향을 미치지 않는 Passive scalar로 가정하였으며 $6^{th}$-order Lagrangian 다항식 보간법을 적용하여 입자의 이동 속도를 계산하고 이를 시간에 대해 적분함으로써 이동 궤적을 추적하였다. 수치 모델 결과 Lock-exchange 유동 내에서 켈빈-헬름홀츠 불안정성이 발생함에 따라 경계면 주위에 위치한 부유사가 billow 내에서 트랩핑(trapping)되는 것을 보여주어 KH-billow 혹은 braids 내의 미세 난류에 의한 영향이 확인되었다. 본 연구에서는 LES를 활용하여 성층류 및 성층류 내의 부유사 혼합을 모사하여 난류의 정도에 따른 이동 궤적의 차이에 대해서 분석함으로써 성층의 난류 강도 저하에 따른 부유사의 군집으로의 영향에 대해 서술한다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.905-909
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• 1995

전원주파수 교류자기장 내성평가을 위하여 유도코일용 대형 3-축 사각 헬름홀쯔 코일 를 설계 .center dot. 제작하였다. 제작한 사각 헬름홀쯔 코일의 코일상수및 자기장 균일도를 측정하였으며, 3축 방향의 자기장 균일도는 컴퓨터 모사에의한 값과 잘 일치하였다. 자기장 균일도부터 교류자기장 내성평가에서 요구하는 유효시험공간을 결정 하였으며, 다회의 유도코일을 사용하므로써 낮은 전류로 큰 자기장을 요구하는 단속적 교류자기장 내성평가도 수행할 수 있음을 알 수 있었다.