• 제목/요약/키워드: Statistical energy analysis (SEA)

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수면 거칠기에 따른 수면 경로의 시변 통신채널 통계적 특성 분석 (A study on statistical characteristics of time-varying underwater acoustic communication channel influenced by surface roughness)

  • 황인성;최강훈;최지웅
    • 한국음향학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.491-499
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    • 2023
  • 해수면 거칠기에 의해 해수면 산란이 발생하면 통신신호의 주파수 확산과 통신채널 시변동성을 야기하여 통신성능을 악화시킨다. 수면 거칠기에 따른 통신채널의 시변동성 차이를 비교하기 위하여 한양대학교 해양음향공학연구실 수조에서 실험을 수행하였다. 수조에서 인위적인 수면 거칠기를 생성하고 대역폭에 따른 차이를 비교하기 위하여 3가지 대역폭을 갖는 통신신호를 사용하였다. 측정된 수면 거칠기는 레일리 파라미터로 변환하여 거칠기에 대한 파라미터로써 사용하였으며, 수면 경로의 시변 채널 특성은 도플러 확산과 상관시간을 이용하여 통계적 분석을 수행하였다. 수면 경로의 도플러 확산은 통신신호의 반송 주파수와 대역폭의 영향을 보정한 가중 유효 도플러 확산(Weighted Root Mean Square Doppler spread, wfσν)을 사용하였다. 수면 경로의 상관시간과 직접 경로와 수면 경로의 에너지 비율을 이용하여 전체 채널의 상관관계를 모의하고 측정된 전체 채널의 상관시간과 비교하였다. 본 연구에서는 해수면 거칠기에 따른 해수면 경로의 시변 채널특성을 이용하여 임의의 해양환경에서 효율적인 통신신호 설계를 위한 방법을 제안한다.

바닥 구조물의 폼재 충전을 통한 고속철도 차량의 실내 소음 저감 연구 (Analysis of Interior Noise Reduction in High Speed Trains by Filling up with Form)

  • 김태민;김정태;김정수;김석현
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.663-669
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    • 2011
  • Since railway vehicle's improvements on speed and weight has caused interior noise, the passenger's convenience fell dramatically. Therefore many on-going researches are dedicated to reduce interior noise. In this study the analytical prediction of interior noise reduction has done through filling up the empty space using form and to modify the floor structure, which contributes highly with interior noises. Using Statistical Energy Analysis(SEA), the interior noise of the vehicles without the form filling on the floor structure and the vehicles with form filling and also a modified structure has been predicted. The selected percentage of form filling was 0, 50, 100% and through this research the analysis of noise reduction by form filling has been made. When floor structure has been filled with form, approximately 2 dB of noise reduction was observed and the difference of noise reduction level with 50 and 100% form filling was predicted to be very little. Through this study, the expectation of interior noise reduction in high speed trains is considered high.

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반응면 기법을 이용한 A필라/와이퍼 풍절음 예측 연구 (A study on A-pillar & wiper wind noise estimation using response surface methodology at design stage)

  • 임성남;신성룡;신현수
    • 한국음향학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.292-299
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    • 2018
  • 자동차 외장 디자인은 차량의 첫인상을 만들지만, 엔지니어링 입장에서는 공력 및 바람소리 성능에 중요한 요소이다. 외장 디자인은 차량의 프로토 타입 시점에 변경하기는 불가능하기 때문에 차량 초기 디자인 단계에서 외장 디자인을 점검하고, 바람소리 수준을 예측하는 것이 중요하게 된다. 외장 디자인 요소 중 차량 바람소리에 중요한 A필라와 와이퍼에 대한 바람소리 해석 기법은 개발되어 적용되고 있으나, 해석 및 모델링 과정이 복잡하고 시간이 많이 소모되기 때문에 엔지니어입장에서 디자이너 및 설계자와 함께 A필라 및 와이퍼 형상별 기여도를 검토하기엔 시간적인 여유가 부족하게 된다. 본 논문에서는 최적화를 위하여 A필라 형상 및 와이퍼 형상에 따라 바람소리 해석 S/W인 PowerFLOW(PowerClay 모델링 S/W, SEA-Baced(Statistical Energy Analysis-Based) 실내소음 해석툴, Turbulent Acoustic Power 해석툴)를 이용하여 실내소음을 해석적으로 예측하고, 예측한 결과를 이용하여 반응 표면법을 이용하는 최적화 S/W인 modeFRONTIER를 이용하여 디자인 요소에 대한 반응면을 구축하여, 디자인 요소와 실내 소음간의 상관성을 구성하여, 디자인 단계에서 A필라와 와이퍼에 의한 바람소리 수준을 예측하였다. 최적화 결과 및 반응면 구축 예측 결과에 대하여 실제 시험을 통하여 예측 경향성을 판단하고, 해석 및 예측에 대한 신뢰성을 확인하였다. 최종적으로 해석 및 반응면 구축 과정을 통하여 A필라 및 와이퍼에 대한 차종별 CAT(Computer Aided Test) 분석툴을 개발하고, 실제 차량 개발 과정에 적용하여 효용성을 확인하였다.

선박의 장비 공기소음이 수중소음에 미치는 영향 (Effect of Airborne Noise from Ship Machinery on Underwater Noise)

  • 김현실;김재승;김봉기;김상렬;이성현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권6호
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    • pp.569-574
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    • 2011
  • In research vessels or naval ships, airborne noise from machineries such as diesel engine is the major source of underwater noise at low speed. In this paper, effect of engine noise on underwater noise is studied by considering two paths; sound radiation from hull plate and direct airborne noise transmission through hull plate. SEA (Statistical energy analysis) is used to predict hull plate vibration induced by engine noise, where SEA model consists of only two subsystems; engine room air space and hull plate. The pressure level in water is calculated from sound radiation by plate. Engine noise transmission through hull plate is obtained by assuming plane wave propagation in air-limp plate-water system. Two effects are combined and compared to the measurement, where speaker is used as a source in engine room and sound pressure levels in engine room and water are measured. The hydrophone is located 1 m away from the hull plate. It is found below 1000 Hz, prediction overestimates underwater sound pressure level by 5 to 12 dB.

여름철 일본에 영향을 주는 태풍빈도의 감소추세 (Deceasing Trend of Summertime TC Frequency in Japan)

  • 최재원;박기준;이경미;김정윤;김백조
    • 한국환경과학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.851-864
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    • 2015
  • This study analyzed the climate regime shift using statistical change-point analysis on the time-series tropical cyclone (TC) frequency that affected Japan in July to September. The result showed that there was a significant change in 1995 and since then, it showed a trend of rapidly decreasing frequency. To determine the reason for this, differences between 1995 to 2012 (9512) period and 1978 to 1994 (7894) period were analayzed. First, regarding TC genesis, TCs during the 9512 period showed a characteristic of genesis from the southeast quadrant of the tropical and subtropical western North Pacific and TCs during the 7894 period showed their genesis from the northwest quadrant. Regarding a TC track, TCs in the 7894 period had a strong trend of moving from the far east sea of the Philippines via the East China Sea to the mid-latitude region in East Asia while TCs in the 9512 period showed a trend of moving from the Philippines toward the southern part of China westward. Thus, TC intensity in the 7894 period, which can absorb sufficient energy from the sea as they moved a long distance over the sea, was stronger than that of 9512. Large-scale environments were analyzed to determine the cause of such difference in TC activity occurred between two periods. During the 9512 period, anomalous cold and dry anticyclones were developed strongly in the East Asia continent. As a result, Korea and Japan were affected by the anomalous northerlies thereby preventing TCs in this period from moving toward the mid-latitude region in East Asia. Instead, anomalous easterlies (anomalous trade wind) were developed in the tropical western Pacific so that a high passage frequency from the Philippine to the south China region along the anomalous steering flows was revealed. The characteristics of the anomalous cold and dry anticyclone developed in the East Asia continent were also confirmed by the analysis of air temperature, relative humidity and sensible heat net flux showing that most regions in East Asia had negative values.

Sound transmission of lightweight block walls and panels-Theory and Experiments

  • S Kandaswamy;A Ramachandraiah
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.235-239
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    • 2004
  • Sound transmission either as airborne or structure borne is a potential problem that occurs in buildings either from sources within or from outside. With the expansion of real estate activities in countries like India, the need to attend sound insulation requirements also assumes greater dimensions. The focus of this research is on studying the sound transmission characteristics of building structures made of hollow blocks, neocrete block, aerocon block and prefabricated panels such as Ferrocement panel. The tests were carried out the blocks with and without plastering and their sound reduction index was measured at one-third octave frequencies. In the case of ferrocement panels, different types of systems were tested in the TL suite. Panels with cavity, with cavity ties, with insulation, with stiffeners and with plasterboard were investigated. Sound reduction index of these panels was measured with additional quantities like longitudinal wavespeed, and loss factors (internal and total loss factor). Tests were also conducted on Cypcrete wall panel and Sandwiched wooden panel in a similar way. Theoretical investigations were carried out using Statistical Energy Analysis (SEA) for the above systems. Sound reduction index was then compared between the predicted and the measured values.

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노즈 페어링 구조용 복합재 평판의 음향 하중 저감 특성 (Acoustic Loads Reduction of Composite Plates for Nose Fairing Structure)

  • 박순홍;공철원;장영순;이영무
    • Composites Research
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    • 제17권3호
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    • pp.15-22
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    • 2004
  • 위성 발사체의 추진 기관에 의한 음향 하중은 이륙 시 작용하는 주요한 동적 하중 중 하나로서, 이에 의한 위성이나 탑재물의 파손이 보고되고 있다. 위성이나 탑재물에 작용하는 음향 하중의 강토를 저감하기 위해서는 노즈 페어링의 구조 설계 시 차음 성능을 고려한 설계가 필요하다. 특히 복합재 구조의 경우 금속재 구조에 비해 비강성이 커서 음향 하중의 차음 측면에서는 불리하다. 본 논문에서는 위성 발사체의 노즈 페어링용 복합재 평판의 차음 특성을 살펴보았다. 노즈 페어링 구조로 사용 가능한 4종의 복합재 구조에 대하여 무한판 이론 및 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용하여 차음 성능을 평가하였다. 해석 결과를 토대로 두 종류의 복합재 평판을 제작하여 이에 대한 차음 성능을 측정하고 예측치와 비교를 수행하였다. 이를 바탕으로 무게 대비 차음 성능이 우수한 노즈 페어링용 복합재 구조를 선정할 수 있었다.

Hydrogeochemical and geostatistical study of shallow alluvial groundwater in the Youngdeok area

  • Kim, Nam-Jin;Yun, Seong-Taek;Kwon, Man-Jae;Kim, Hyoung-Soo;Kim, Chang-Hoon;Koh, Yong-Kwon
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.232-236
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    • 2000
  • Multi-regression statistical analyses were applied for the water quality data of shallow alluvial ground water (n = 47) collected from the Youngdeok area, in order to quantitatively generalize the natural (non-anthropogenic) causes of regional water quality variation. Seven samples having the high contamination index ( $C_{a}$ > 3) reflect the striong effects by anthropogenic activity. Most of the alluvial groundwaters have acquired their quality primarily due to the dissolution of carbonate minerals. The results of multi-regression analysis show that chlorine is mainly derived from seawater effect. Sulfur isotopic compositions of dissolved sulfur and the S $O_4$/Cl ratio also enable us to discriminate the samples (n = 18) which are affected by atmospheric input of marine aerosol (sea-spray) and also by mixing between freshwater and seawater. Hydrogen and oxygen isotope data of the samples collected lie close to the local meteoric water line obtained from nearby Pohang city but has lower slope (5.45) on the $\delta$D-$^{18}$ O plot, indicating that alluvial groundwater was recharged from infiltrated meteoric water which has undergone some degree of kinetic evaporation. The estimated initial isotopic composition of the recharged water ($\delta$D = -74.8$^{0}$ /$_{00}$, $\delta$$^{18}$ O = -10.8$^{[-1000]}$ /$_{[-1000]}$ ) suggests that the alluvial ground water recharge largely occurs during summer storm events.s.s.

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유니트 캐빈 목업(mock-up)의 차음성능평가 (Evaluation of Sound Insulation Performance of a Unit Cabin Mock-up)

  • 김현실;김상렬;김봉기;김재승;이성현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권1호
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    • pp.49-55
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    • 2011
  • Sound insulation performance of a unit cabin mock-up is studied, where two identical rooms simulating cruise ship cabin are installed. STL (Sound Transmission Loss) measurement in the mock-up shows that STL of the partition between rooms is degraded by imperfect door ceiling and gap between wall and floor. It is also observed that gap around lighting and electrical outlet slightly affect the STL in high frequency ranges, since lighting and electrical outlet are supported by mineral wool in the back side due to fire-resistance requirement. Even after all possible gaps are sealed, STL of the partition is found to be lower than that measured in the laboratory by 9 dB. Measurement of SBN (Structure-Borne Noise) reveals that flanking transmission of SBN along the steel deck floor can severely deteriorate STL of the partition. Statistical energy analysis (SEA) of the mock-up confirms importance of the floor SBN control, in which increasing damping is essential to ensure high STL.

한국 연안 해상풍력 구조물의 설계조건 비교분석 (Comparative Analysis on the Design Conditions for Offshore Wind Power Structures in the Coastal Sea of Korea)

  • 고동휘;정신택;조홍연;강금석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.25-32
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    • 2014
  • 해상풍력 구조물은 풍속과 파고 등 유체동역학적 하중의 영향을 받는다. 유럽의 경우 다수의 해상풍력발전기가 설치되어 있고, 한국의 경우에는 설치사례가 없으나, 해상풍력발전에 대한 관심이 고조되어 조만간 설계단계가 도래할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 ABS(2010, 2013)와 IEC(2009)에서 제공하는 설계 기준을 이용하여 구조물의 신뢰성 수준을 검토하였다. 한국 연안 4개 지점(군산, HeMOSU 1호, 목포, 제주)의 해상조건을 사용하여 바람과 파랑하중, 해상풍력발전 구조물의 응답에 대하여 적용하였다. 검토 결과, 태풍이 우세한 해역의 경우 큰 변동성 때문에 IEC 설계기준을 한국 연안에 적용하는 경우, 유럽 해상에 적용한 결과보다 신뢰도 지수가 낮게 산정되었다. 유럽의 경우와 유사한 수준의 신뢰도 확보를 위해서는 ABS(2010, 2013) 100년 빈도 설계기준을 적용하는 것이 바람직한 것으로 파악되었다. 그러나, IEC 기준은 태풍의 영향에 대한 고려가 미흡하고, ABS 기준은 WSD 설계법이므로 국내 실정에 맞는 Level 1 신뢰성 설계법 도입이 필요하며, 국내 바람과 파랑 하중에 대한 통계적 특성을 고려하여 설계방정식을 설정하는 것도 필요하다.