선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이 연구에서는 차량용 공조기를 마이크로폰 장비를 이용하여 소음을 측정하였다. 실험에서는 CAM 곡선의 개선 전과 후의 두 가지 경우에 대해 차량용 공조기를 작동시키고 그때 발생하는 소음을 측정하여 발생하는 소음원의 비교를 통해 소음레벨의 감소를 확인하고자 하였다. 음향인텐시티의 측정을 위하여 차량용 공조기를 소음이 크게 발생하는 작동 모드로 설정하여 88점(8×11)으로 격자를 나누었다.
- 이 연구에서는 차량용 공조기의 소음을 측정하였으며 상대적으로 높은 소음을 방사하는 모터 및 CAM 부위의 측정 결과 값을 중심으로 규명된 소음원을 개선하여 비교하고자 하였다. 그러므로 이 연구에서의 데이터 분석의 주안점은 이들 두 부위의 발생 소음을 측정하여 차이가 많은 주파수들에 대해 관심을 두었다.
- 이 연구의 목적은 복소음향인텐시티법을 이용하여 차량용 공조기(HVAC)의 소음원에 대한 개선 전후의 결과 비교를 통해서 개선효과를 확인하고자 하였다. 이전의 논문에서는 복소음향인텐시티법을 이용하여 차량용 공조기의 소음원이 모터와 CAM 부에 있음을 확인하였다(3).
제안 방법
- 2개의 마이크로폰으로부터 계측된 음압을 신호처리 기법을 이용하여 각기 액티브인텐시티와 리액티브인텐시티를 계산하였다. FFT 분석기에 저장된 음압신호는 FFT 프로그램을 이용하여 각 마이크로폰의 시간 데이터들의 스펙트럼을 얻어낸 후 음향 인텐시티 프로그램을 이용하여 소음원을 검출하였다.
- 복소음향인텐시티의 측정은 4000 Hz 이내의 대역에 대한 주파수를 알기 위해 음원간의 거리는 2 cm 로 하였다. 2개의 마이크로폰으로부터의 신호는 2채널 실시간 신호분석기를 통하여 스펙트럼 분석을 하여 전 주파수 대역 등고선, 주파수 대역별 등고선 및 특정 주파수 별 등고선을 비교할 수 있도록 나타내었다. 동시에 차량용 공조시스템의 수직면에 대한 복소음향인텐시티의 액티브인텐시티 및 리액티브인텐시티에대한 벡터 선도를 가시화 하였다.
- 이에 공조기의 모드 변경 시 CAM에서 이음이 발생하는 것을 확인하였다. 3차원 측정을 통해서 CAM 곡선이 잘못 제작되었음을 확인하였고 이에 CAM 곡선의 개선이 이루어졌다. 차량용 공조기의 개선 전후에 대한 근접음장의 복소음향인텐시티를 측정하여 해석함으로써 차량용 공조시스템의 소음원을 규명하고 개선 전후의 결과 비교를 통하여 소음저감 효과를 검증하였다.
- 개선된 위치는 C005 ~ C009까지 이며 기준 데이터 대비 차이를 Table 1에 나타내었으며 굵은 선으로 표시된 부분이 개선된 부분에 대한 치수이다. CAM 곡선의 측정된 데이터를 바탕으로 오차가 큰 부위에 대한 치수를 보정하여 CAM 곡선을 개선하였으며 개선된 제품을 이용해 실험을 실시하였다.
- 2개의 마이크로폰으로부터 계측된 음압을 신호처리 기법을 이용하여 각기 액티브인텐시티와 리액티브인텐시티를 계산하였다. FFT 분석기에 저장된 음압신호는 FFT 프로그램을 이용하여 각 마이크로폰의 시간 데이터들의 스펙트럼을 얻어낸 후 음향 인텐시티 프로그램을 이용하여 소음원을 검출하였다. 이상과 같은 데이터 처리 과정을 간단히 도표로 표시하면 Fig.
- HVAC에 대한 복소음향인텐시티의 측정은 가장 중요하게 생각되는 모터부위, CAM 부위을 대상으로 하였으며 소음을 협대역 주파수분석을 행하였다. 이때 관심주파수는 전체 소음레벨에서 특히 중요하다고 생각되는 주파수를 관심주파수로 설정하고 중점적으로 분석하였다.
- 이 연구에서는 차량용 공조기의 소음을 측정하였으며 상대적으로 높은 소음을 방사하는 모터 및 CAM 부위의 측정 결과 값을 중심으로 규명된 소음원을 개선하여 비교하고자 하였다. 그러므로 이 연구에서의 데이터 분석의 주안점은 이들 두 부위의 발생 소음을 측정하여 차이가 많은 주파수들에 대해 관심을 두었다. 측정된 데이터를 이용한 스펙트럼 및 복소음향인텐시티의 등고선도를 통해서 개선 전후의 소음원을 비교하였다.
- 또한 이중 오차가 가장 크고 이음 발생이 유력한 C005 ~ C009에 대해서 집중적으로 치수 개선을 실시하였다. 그리고 CAM 곡선을 수정한 시제품을 동일한 시스템을 이용하여 측정하였으며, 분석 방법은 설계 데이터와 3차원 점 데이터를 하나의 좌표로 일치한 후 3차원적으로 얼마나 변형이 되었는가를 먼저 분석하고, 단면의 형상을 가지고 2차원(2D) 치수 분석을 하였다.
- 2개의 마이크로폰으로부터의 신호는 2채널 실시간 신호분석기를 통하여 스펙트럼 분석을 하여 전 주파수 대역 등고선, 주파수 대역별 등고선 및 특정 주파수 별 등고선을 비교할 수 있도록 나타내었다. 동시에 차량용 공조시스템의 수직면에 대한 복소음향인텐시티의 액티브인텐시티 및 리액티브인텐시티에대한 벡터 선도를 가시화 하였다.
- 1 및 Table 1에 나타내었다. 또한 이중 오차가 가장 크고 이음 발생이 유력한 C005 ~ C009에 대해서 집중적으로 치수 개선을 실시하였다. 그리고 CAM 곡선을 수정한 시제품을 동일한 시스템을 이용하여 측정하였으며, 분석 방법은 설계 데이터와 3차원 점 데이터를 하나의 좌표로 일치한 후 3차원적으로 얼마나 변형이 되었는가를 먼저 분석하고, 단면의 형상을 가지고 2차원(2D) 치수 분석을 하였다.
- 5시간이 소요 되었다. 부품의 형상 및 치수를 분석하기 위해 최초 설계 데이터를 기준으로 3차원 점 데이터를 합쳐서(merge) 설계 데이터와 3차원 점 데이터를 비교 하였다. 분석 소프트웨어는 Rain Drop사의 Geometric Qualify 소프트웨어를 사용하였다.
- 분석 소프트웨어는 Rain Drop사의 Geometric Qualify 소프트웨어를 사용하였다. 설계 데이터와 3차원 점 데이터를 합쳐서 면, 선, 점, 축 등을 이용하여 기준(datum)을 설정 하나의 좌표로 합쳐서 분석한 시제품을 사용하였다.
- 서론에서 언급된 것과 같이 차량용 공조기의 모드 변경 시 CAM에서 이음이 발생하는 것을 확인하였다. 소음이 발생하는 CAM에 대한 개선을 위해 C001 ~ C012 부분에 대해서 3차원 측정기(surveyor DS - 2030 시스템)를 이용해 측정을 실시하였으며 이에 대한 위치와 값에 대해서는 Fig. 1 및 Table 1에 나타내었다. 또한 이중 오차가 가장 크고 이음 발생이 유력한 C005 ~ C009에 대해서 집중적으로 치수 개선을 실시하였다.
- 음향인텐시티의 측정을 위하여 차량용 공조기를 소음이 크게 발생하는 작동 모드로 설정하여 88점(8×11)으로 격자를 나누었다.
- 이 연구에서는 차량용 공조기를 마이크로폰 장비를 이용하여 소음을 측정하였다. 실험에서는 CAM 곡선의 개선 전과 후의 두 가지 경우에 대해 차량용 공조기를 작동시키고 그때 발생하는 소음을 측정하여 발생하는 소음원의 비교를 통해 소음레벨의 감소를 확인하고자 하였다.
- 이 연구에서는 차량용 공조기에서 규명된 소음원에 의해 CAM 곡선을 개선하였으며, 복소음향인텐시티법을 사용하여 음향 방사특성을 분석한 결과 비교를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 측정된 데이터를 이용한 스펙트럼 및 복소음향인텐시티의 등고선도를 통해서 개선 전후의 소음원을 비교하였다. 이 연구에서는 차량용 공조기의 CAM 곡선 개선에 따른 소음원 비교에 중점을 두었기 때문에 실험치를 근거로 결정된 관심주파수에 대하여 음압 등고선도를 이용하여 분석하였다.
- HVAC에 대한 복소음향인텐시티의 측정은 가장 중요하게 생각되는 모터부위, CAM 부위을 대상으로 하였으며 소음을 협대역 주파수분석을 행하였다. 이때 관심주파수는 전체 소음레벨에서 특히 중요하다고 생각되는 주파수를 관심주파수로 설정하고 중점적으로 분석하였다. 동일한 주파수에 대한 복소음향인텐시티의 벡터선도를 이용하면 소음원의 개선을 통해 소음레벨이 감소된 결과를 가시적으로 확인할 필요성이 있다.
- 3차원 측정을 통해서 CAM 곡선이 잘못 제작되었음을 확인하였고 이에 CAM 곡선의 개선이 이루어졌다. 차량용 공조기의 개선 전후에 대한 근접음장의 복소음향인텐시티를 측정하여 해석함으로써 차량용 공조시스템의 소음원을 규명하고 개선 전후의 결과 비교를 통하여 소음저감 효과를 검증하였다.
- 그러므로 이 연구에서의 데이터 분석의 주안점은 이들 두 부위의 발생 소음을 측정하여 차이가 많은 주파수들에 대해 관심을 두었다. 측정된 데이터를 이용한 스펙트럼 및 복소음향인텐시티의 등고선도를 통해서 개선 전후의 소음원을 비교하였다. 이 연구에서는 차량용 공조기의 CAM 곡선 개선에 따른 소음원 비교에 중점을 두었기 때문에 실험치를 근거로 결정된 관심주파수에 대하여 음압 등고선도를 이용하여 분석하였다.
이론/모형
- 부품의 형상 및 치수를 분석하기 위해 최초 설계 데이터를 기준으로 3차원 점 데이터를 합쳐서(merge) 설계 데이터와 3차원 점 데이터를 비교 하였다. 분석 소프트웨어는 Rain Drop사의 Geometric Qualify 소프트웨어를 사용하였다. 설계 데이터와 3차원 점 데이터를 합쳐서 면, 선, 점, 축 등을 이용하여 기준(datum)을 설정 하나의 좌표로 합쳐서 분석한 시제품을 사용하였다.
- 음향인텐시티기술은 기계의 주요한 소음원을 규명하는 음원탐사, 음향에너지 흐름의 가시화 및 투과 손실의 측정 등에 이용되는 기술로 암소음의 영향을 무시할 수 있는 장점이 있어 실험실이나 현장에서 소음을 측정하는데 많이 사용되고 있다. 이에 복잡한 공조시스템에 대한 소음원 규명을 위해서 음향인텐시티기술을 사용하였다(3~8).
성능/효과
- CAM 곡선 개선 전후의 액티브인텐시티와 리액티브인텐시티를 해석한 결과 리액티브인텐시티가 소음원의 비교에 효과적인 방법임을 알았다.
- CAM 곡선을 개선한 결과 468 Hz, 1178 Hz에서 큰 비중을 차지하고 있었던 주 소음원인 HVAC의 모터부위 및 CAM부위 소음이 줄었음을 확인할 수 있었다.
- 9는 차량용 공조기로부터 방사되는 음의 복소음향인텐시티를 수직한면에 대하여 벡터선도를 보여주고 있다. Fig. 9(b)에서 특히 468 Hz에서의 리엑티브인텐시티의 등고선을 보면 여러 개의 음원에서 모두 양의 인텐시티를 보이고 있으므로 액티브인텐시티에 비해 모터와 CAM부위 소음원을 정확히 파악할 수 있으며 개선 전후를 비교했을 때에도 모터와 CAM 부위에 소음이 줄었음을 확인할 수 있었다. 액티브인텐시티와 리액티브인텐시티의 경우 모두 마찬가지로 소음원을 파악 할 수 있으나 리액티브가 음의 에너지량을 나타낸다는 것에 주목한다면 리액티브인텐시티를 병행하는 방법을 통하여 신뢰성이 있는 결과를 얻을 수 있다고 할 수 있다.
- 6에 보이는 바와 같이 0~4000 Hz까지의 전 주파수 대역에서의 음압레벨에 대한 등고선도를 나타내고 있다. 개선 전후를 비교했을 때, 개선 전에 비해서 개선 후의 소음레벨이 낮아진 것을 확인할 수 있다. 그러나 전체적으로 비교적 평탄한 소음 분포를 보이고 있어 전 주파수에 대역에 대한 음압 등고선에 의한 소음원의 저감결과를 비교하기에는 어려움을 알 수 있다.
- 수치적인 비교를 위해 CAM 곡선의 개선 전후에 대한 소음 측정값을 대역 별 데시벨 값의 비교를 Table 2에 나타내었다. 개선 전후의 모터 및 CAM 부위에서 측정한 값은 줄었음을 확인할 수 있다. 전체 대역으로 보면 모터 부위에서 측정한 값은 약 8 dB 정도 줄었으며, CAM 부위에서 측정한 값은 약 6 dB 정도 줄었음을 확인할 수 있다.
- 서론에서 언급된 것과 같이 차량용 공조기의 모드 변경 시 CAM에서 이음이 발생하는 것을 확인하였다. 소음이 발생하는 CAM에 대한 개선을 위해 C001 ~ C012 부분에 대해서 3차원 측정기(surveyor DS - 2030 시스템)를 이용해 측정을 실시하였으며 이에 대한 위치와 값에 대해서는 Fig.
- 이 가운데 59 Hz는 전기적 잡음에 의한 영향이므로 생략하고 향후 나머지 2개의 주요 피크 주파수에 대한 소음원의 개선 결과를 비교 할 필요가 있다고 생각된다. 선정된 주파수에서는 복소음향인텐시티 실험결과를 가지고 개선 전후의 비교를 통하여 소음레벨의 감소를 규명하였다.
- 이에 CAM에서 발생하는 소음을 확인하고 CAM 곡선의 개선을 통해서 소음레벨을 줄이려 했으며 대역별 음향인텐시티 등고선도를 데시벨로 나타낸 값을 Table 3에 나타내었다. 실험결과에서 알 수 있듯이 전 대역에서의 소음레벨이 5 dB 가량 줄어들었음을 확인하였다. 또한 700~1500 Hz 대역에서 6.
- 위의 리액티브인텐시티 방법을 적용함으로써 정확한 소음원 및 근거리 음향방사특성의 가시화를 통해 소음레벨의 저감을 확인할 수 있었다.
- 7(e),(f)의 2700~4000 Hz 대역에서는 모터부위와 상단 CAM곡선 부위에서의 소음원이 존재함을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 CAM 곡선 개선의 영향으로 소음레벨이 줄었음을 확인 할 수 있었다. Fig.
- 개선 전후의 모터 및 CAM 부위에서 측정한 값은 줄었음을 확인할 수 있다. 전체 대역으로 보면 모터 부위에서 측정한 값은 약 8 dB 정도 줄었으며, CAM 부위에서 측정한 값은 약 6 dB 정도 줄었음을 확인할 수 있다. 특히, CAM 부위에서 측정한 값 중 700~1500 Hz 대역에서 약 9 dB 정도로 가장 크게 줄어든 것으로 보아 CAM에서 발생하는 소음원이 700~1500 Hz 대역이었음을 알 수 있었다.
- 전체 대역으로 보면 모터 부위에서 측정한 값은 약 8 dB 정도 줄었으며, CAM 부위에서 측정한 값은 약 6 dB 정도 줄었음을 확인할 수 있다. 특히, CAM 부위에서 측정한 값 중 700~1500 Hz 대역에서 약 9 dB 정도로 가장 크게 줄어든 것으로 보아 CAM에서 발생하는 소음원이 700~1500 Hz 대역이었음을 알 수 있었다.
후속연구
- 특히 59 Hz, 468 Hz, 1178 Hz에서 뚜렷한 피크치를 나타내고 있으며 모터와 CAM 부위에서 같은 현상을 나타내고 있음을 알 수 있다. 이 가운데 59 Hz는 전기적 잡음에 의한 영향이므로 생략하고 향후 나머지 2개의 주요 피크 주파수에 대한 소음원의 개선 결과를 비교 할 필요가 있다고 생각된다. 선정된 주파수에서는 복소음향인텐시티 실험결과를 가지고 개선 전후의 비교를 통하여 소음레벨의 감소를 규명하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.