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AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 원리는 음향 에너지 제어를 위한 음향 메타물질 및 구조의 연구에서도 중요한 역할을 하고 있다. 소음 저감은 가능한 넓은 대역폭에서 음향 투과 손실을 최대화하는 것이 그 목적일 것이다.
  • 앞에서 유도된 결과를 이용하여 간단한 예제를 풀어보도록 하자. 덕트(duct)의 유동 소음을 저감하기 위해 그림 4에 보인 바와 같은 헬름홀츠 공명기를 설계하고자 한다.

가설 설정

  • 공기 중에서 소리가 전파될 때는 일반적으로 열 구배가 작고 공기의 열전도도가 작으므로, 공기 입자들 간의 열 교환은 매우 작다고 가정한다.
  • 위 식에서 플랜지는 충분한 크기를 갖는 것으로 가정하며, 개구부가 짧고 길다는 기준은 2r / l의 값에 의한다. 식 (18)에 의하면, 플랜지가 있는 유한한 길이의 개구부의 경우 α의 값은 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
헬름홀츠 공명이 응용되고 있는 곳은? 헬름홀츠 공명은 음향학에서 매우 중요한 개념으로서 호루라기, 오카리나와 같은 악기 및 음향 필터, 소음 제어(흡음) 등에 널리 응용되고 있다. 자동차 소음기(muffler)에의 적용은 이미 널리 알려진 사실이고, 최근에는 주행 정숙성을 위해 타이어의 트레드 홈에 이 원리를 적용한 사례도 보고 되고 있다.
헬름홀츠 공명기란? 이는 누구나 한 번쯤은 재미삼아 경험해 보았을 현상으로서 헬름홀츠 공명(Helmholtz resonance, cavity resonance)이라는 원리에 기반한다. 헬름홀츠 공명기(Helmholtz resonator ; 그림 1)를 좀 더 일반적으로 정의하면, 개구부(neck)가존재하고내부에기체를포함하는닫힌 공간(공동, cavity)이라 정의할 수 있겠다. 헬름홀츠는 이러한 장치를 이용하여 복합음에서 단일음을 분리해 내고, 배음 및 중첩음에 대한 메커니즘을밝힌바있다.
최근 헬름홀츠 공명을 적용한 사례는? 헬름홀츠 공명은 음향학에서 매우 중요한 개념으로서 호루라기, 오카리나와 같은 악기 및 음향 필터, 소음 제어(흡음) 등에 널리 응용되고 있다. 자동차 소음기(muffler)에의 적용은 이미 널리 알려진 사실이고, 최근에는 주행 정숙성을 위해 타이어의 트레드 홈에 이 원리를 적용한 사례도 보고 되고 있다. 또한, 음향/진동과 관련하여 최근에‘뜨거운’분야로 떠오르고 있는 음향 메타 물질(acoustic metamaterials)의 연구에 있어서도 중요한 몫을 담당하고 있다.
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참고문헌 (3)

  1. Kinsler, L. E., Frey, A. R., Coppens, A. B. and Sanders, J. V., 1999, Fundamentals of Acoustics(4th ed.), John Wiley & Sons, Inc. 

  2. Hall, D. E., 1987, Basic Acoustics, John Wiley & Sons, Inc. 

  3. 류호경, 정성진, 이진우, 2014, 형상 정보를 고려한 덕트 소음 저감용 헬름홀츠 공명기 설계, 대한기계학회논문집A., Vol. 38, No. 4, pp. 459-468. 

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