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고속열차의 차간 공간에서 발생하는 소음 특성의 시험적 규명
Experimental Investigation of Noise Generation from the Inter-coach Spacing of a High-speed Train 원문보기

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.10 no.6 = no.43, 2007년, pp.786 - 791  

최성훈 (한국철도기술연구원, 고속철도시스템연구팀) ,  박춘수 (한국철도기술연구원, 고속철도시스템연구팀) ,  박준홍 (한양대학교 기계공학부) ,  김상수 (한국철도기술연구원, 고속철도시스템연구팀)

초록
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고속열차의 속도가 300km/h 이상이 되면 난류의 박리나 와류발산 등에 의한 공력소음의 영향이 지배적이 된다. 본 연구에서는 KTX와 한국형고속열차의 외부에서 발생하는 공력소음, 특히 차간 공간에서 발생하는 소음의 특성을 시험을 통해 규명한다. 차량 실내외의 소음 측정을 통해 이 소음의 특성을 분석하였고, 풍동시험을 통해 머드플랩 사이의 틈의 크기가 저주파 소음 발생에 직접적인 영향을 준다는 것을 규명하였다. 또한 마이크로폰어에이 시험으로 고속열차의 외부에서 발생하는 소음의 주파수 특성을 분석하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Aerodynamically generated noise is dominant when the train speed approaches 300km/h. This noise sources is caused by the turbulent flow separations or vortex shedding from the train structure. Experiments were performed to investigate the characteristics of aerodynamic noise sources generated from e...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 고속열차의 주행 속도는 선로 변에 부착한 포토센서를 이용해 차량의 통과시간을 측정하여 계산 하였다. 경부고속선의 오송교 북단에서 KTX와 한국형 고속열차에 대하여 측정을 수행하였으며 본 논문에서는 한국형 고속열차에 대한 측정 결과를 분석하였다. 측정 시 한국형 고속열차는 3001oMi의 속도로 주행하였다.
  • 풍동시험을 통해 확인 하였다. 그러나 2절의 한국형 고속열차 실차 시험 결과에서는 머드플랩 변경이 실내 소음에 미치는 영향이 크지 않았기 때문에 본 절에서는 머드플랩 변경으로 한국형고속열차의 외부의 소음 발생에 영향이 있는지를 확인하기 위해 마이크로폰어에리를 이용한 소음 측정을 수행하였다. 시험에 사용된 마이크로폰 어레이(Microphone Array)는 방사형 어레이로 48개의 마이크로폰을 사용하였다.
  • 먼저 차 간 공간에서 발생하는 소음이 실내소음에 미치는 영향을 다루고, 이 소음의 발생원인과 특성을 규명하기 위하여 수행한 풍동 시험 결과를 소개한다. 이와 함께 고속열차가 300 km/h로 주행하면서 발생하는 소음원의 위치와 주파수 특성을 규명하기 위해 수행한 마이크로폰어레이 측정 시험 결과를 정리한다.
  • 본 논문에서는 고속열차의 실내소음에 영향을 주는 외부소음원의 특성을 규명하기 위한 시험결과를 다루었다. KTX 와 한국형고속열차의 실내소음을 분석해본 결과 고속주행 시에는 공력소음, 특히 차간 공간에서 발생하는 난류에 의한 소음이 실내소음에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
  • 본 논문에서는 고속열차의 차간 공간에서 발생하는 소음의 특성을 규명하기 위한 시험과 그 결과에 대하여 다룬다. 먼저 차 간 공간에서 발생하는 소음이 실내소음에 미치는 영향을 다루고, 이 소음의 발생원인과 특성을 규명하기 위하여 수행한 풍동 시험 결과를 소개한다.
  • 먼저 차 간 공간에서 발생하는 소음이 실내소음에 미치는 영향을 다루고, 이 소음의 발생원인과 특성을 규명하기 위하여 수행한 풍동 시험 결과를 소개한다. 이와 함께 고속열차가 300 km/h로 주행하면서 발생하는 소음원의 위치와 주파수 특성을 규명하기 위해 수행한 마이크로폰어레이 측정 시험 결과를 정리한다.

가설 설정

  • 같은 방법으로 2절에서 기술한 KTX 머드플랩사이의 간격 인 390mm에 대하여 식(1)을 적용하면 유동 피드백이 발생하는 주파수는 약 84Hz로 그림 3 에 나타나 있는 주파수와 유사하다. 이 계산에서 대류 속도는 직접 측정하지 못하였기 때문에 풍동시험에서와 마찬가지로 유속의 60%로 가정 하였다.
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참고문헌 (8)

  1. Han, F., Mongeau L. G., and Bernhard, R. J., 2001, 'A model for the vibro-acoustic response of plates excited by complex flows,' Journal of Sound and Vibration, 245(5), 901-926 

  2. Wu, S. F., Wu, G., Puskarz, M. M., and Gleason, M. E., 1997, 'Noise transmission through a vehicle side window due to turbulent boundary layer excitation,' Journal of Vibration and Acoustics, 119, 557-562 

  3. H. Kook, L. Mongeau, Analysis of the periodic pressure fluctuations induced by flow over a cavity, Journal of Sound and Vibration (2002) 251(5), 823-846 

  4. 최성훈 등, 2006, '고속열차의 차간 공간에 의해 발생하는 실내소음 특성 분석', 춘계학술발표회 논문집, 한국소음진동공학회 

  5. 최성훈 등, 2006, '고속열차의 차간 공간에서 발생하는 공력소음 의 특성,' 추계학술발표회 논문집, 한국철도학회 

  6. 최성훈 등, 2007, '한국형고속열차의 외부 발생 소음특성 규명을 위한 시험,' 춘계학술발표회 논문집, 한국철도학회 

  7. 박기형 등, 2006, '풍동을 이용한 고속철의 차간 공간에서의 공력 소음 측정 및 특성 분석,' 추계학술발표회 논문집, 한국소음진동 공학회 

  8. M.S. Howe, Acoustics of Fluid-Structure Interactions, Cambridge University Press, New York, 1998 

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