[논문]수조에서의 원통형 구조물 음향방사효율 측정에 관한 연구

한승진; 강명환; 이종주

doi:10.5050/ksnve.2015.25.11.747

수조에서의 원통형 구조물 음향방사효율 측정에 관한 연구
Measurement of Acoustic Radiation Efficiency of the Submerged Circular Cylindrical Structure in Water Tank 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.25 no.11, 2015년, pp.747 - 752

한승진 (Agency for Defense Development) , 강명환 (Agency for Defense Development) , 이종주 (Agency for Defense Development)

Abstract ▼ AI-Helper

Underwater radiated noise is an important characteristic in the naval weapon systems. It is difficult to measure the radiation efficiency of underwater vehicle, such as UUV(unmanned underwater vehicle) and underwater weapons in real operation environment. In this study, acoustic radiation efficiency of a circular cylindrical structure is measured in the laboratory-water tank. The radiation efficiency is compared with the numerical results and it is found that they are in a good agreement. Therefore, the measurement method can be applied effectively for predicting the underwater radiation noise and effectiveness of radiation reduction means.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

그러나 실제 운동체가 운용되는 해양 환경에서는(특히 천해) 해저/해수면에서의 반사 등 음파전파 특성 때문에 완전한 자유음장 조건을 충족시키기 어려우며 실험에 많은 비용과 노력이 소요된다. 따라서 이 연구에서는 상대적으로 적은 노력과 비용이 소모되는 실내 수조에서 음향방사파워 및 표면 진동수준을 측정하여 수중 음향방사효율을 산출하고자 한다.
따라서 이 연구에서는 수조에서 내부 기계류 진동에 의한 수중 구조물의 음향방사파워를 측정하기 위해서 수조 벽면에서의 반사음파의 영향을 보정할 수 있는 잔향음장에서의 음향파워 측정 방법을 적용한다. 이러한 잔향음장에서의 음향파워 측정은 주로 공장 내부의 장비 소음 및 함정 내부의 격실 소음 수준 측정 등과 같이 공기 중에서 유용하게 사용되었다^(1,2).
이 연구에서는 기존의 잔향음장에서의 음향파워측정법을 적용하여 수중 운동체의 형상을 모델링한 원통형 구조물에 대한 수중 음향 방사효율을 측정 방법 및 측정 결과를 기술하고, 구조물의 근접음장 측정결과를 이용한 수치해석 결과와 비교하여 측정 방법의 타당성을 간접적으로 확인하였다.

대상 데이터

수조(길이: 18 m, 폭: 10 m, 수심: 10 m) 내에 원통형 구조물을 설치한 상태에서 무지향성(omni-directional) 음원(neptune D/17)을 설치하고 18개 지점에서 하이드로폰으로 음압을 측정하였다(Fig. 3).
3에 구조물 내부의 가진기와 가속도계 설치 위치 및 실험 장치 구성 개념도를 나타내었다. 원통형 구조물은 알루미늄 재질이고 길이 6 m, 직경 0.25 m이며 내부에 격벽 및 음성부력 유지를 위한 무게추가 있다. 탑재 기계류의 가진력을 모사하기 위하여 원통형 구조물 내부에 축방향 및 반경 방향으로 두 개의 가진기를 설치하여 각 방향 가진 및 동시 가진의 경우를 측정하였다.

데이터처리

음향방사효율 측정결과와 비교하기 위하여 상용소프트웨어인 LMS Virtual.Lab의 FEM Acoustics 모듈을 이용한 음향방사파워 해석을 수행하였다. 원통형 구조물의 근접 음장을 계측하여 수치해석을 위한 음원면(source surface)을 구성하였다(Fig.

성능/효과

잔향음장에서의 음향파워 측정법을 적용하여 수중에서 원통형 구조물의 음향방사효율을 측정하였고 근접음장 측정결과를 이용한 수치해석 결과와 비교하여 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 따라서 수조에서의 음향방사효율 측정방법은 수중에서의 원통형 구조물에 적용 가능하고, 향후 수중 운동체의 수중 방사소음 예측 및 소음 저감 수단의 효과 분석 등에 효과적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

후속연구

잔향음장에서의 음향파워 측정법을 적용하여 수중에서 원통형 구조물의 음향방사효율을 측정하였고 근접음장 측정결과를 이용한 수치해석 결과와 비교하여 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 따라서 수조에서의 음향방사효율 측정방법은 수중에서의 원통형 구조물에 적용 가능하고, 향후 수중 운동체의 수중 방사소음 예측 및 소음 저감 수단의 효과 분석 등에 효과적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	음향방사효율이란 무엇인가?	운동체의 기계적 진동 특성에 따라 수중방사소음을 예측하고 소음원의 소음 특성을 잘 표현할 수 있는 지표로써 음향방사효율이 사용된다. 음향방사효율은 구조물 표면의 진동에너지 수준에 대한 총 음향방사 에너지의 비로써 정의된다.
	음향방사효율은 어떤 지표로써 사용되는가?	수중 운동체의 수중방사소음은 소나를 이용한 운동체의 탐지 및 식별에 중요한 영향을 미치는 인자이다. 운동체의 기계적 진동 특성에 따라 수중방사소음을 예측하고 소음원의 소음 특성을 잘 표현할 수 있는 지표로써 음향방사효율이 사용된다. 음향방사효율은 구조물 표면의 진동에너지 수준에 대한 총 음향방사 에너지의 비로써 정의된다.
	소나 음원의 경우에는 벽면 반사파가 도달하기 전에 방사된 음파를 계측하는 방법(gated pulse method)을 사용하는데 어떤 경우에 사용이 가능한가?	일반적으로 소나(sonar) 음원의 경우에는 벽면 반사파가 도달하기 전에 방사된 음파를 계측하는 방법(gated pulse method)을 사용한다. 이 방법은 음원의 출력이 정상상태(steady state)까지 매우 급격하게 증가하는 경우에 사용할 수 있다. 그러나 수중무기체계와 같이 내부의 기계류 진동에 의한 소음원은 이러한 빠른 응답을 보일 수 없으므로 적용 불가능하다.

참고문헌 (8)

Na, H. J. and Lim, B.-D., 2012, A Study on the Errors at the Measurement of Sound Power, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 22, No. 10, pp. 917-924.

원문보기 상세보기
Han, H.-S., Park, M.-Y., Cho, W.-G., Kim, J.-G., Im, D.-B. and Son, Y.-J., 2010, Investigation of the Indoor Noise of Naval Vessel with Regarding to the Sound Absorption and Reverberation Time in a Cabin, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 22, No. 10, pp. 960-967.
Blake, W. K. and Maga, L. J., 1975, Chamber for Reverberant Acoustic Power Measurements in Air and in Water, Journal of Acoustic Society of America, Vol. 57, No. 2, pp. 380-384.

상세보기
Cochard, N., Lacoume, J. L., Arzelies, P. and Gabillet, Y., 2000, Underwater Acoustic Noise Measurement in Test Tanks, IEEE Journal of Oceanic Engineering, Vol. 25, No. 4, pp. 516-522.

상세보기
Li, Q., Shang, D., Shang, D. and Tang, R., 2014, Sound Source Performance Measurement Take in Reverberant Tank with Reverberation Method, ICSV21, Beijing, China.
Kinsler, L. E., 1982, Fundamentals of Acoustics 3rd edition, John Wiley & Sons, Inc.
ISO 354:2003(E) : Acoustics-measurement of Sound Absorption in a Reverberation Room.
Kuttruff, H., 2000, Room Acoustics 4th Edition, Spon Press, pp. 254-260.

저자의 다른 논문 :

원문 URL 링크

DOI : 10.5050/KSNVE.2015.25.11.747 [무료]
DBPia : 저널
AccessON : 저널

*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내

내보내기 메뉴

내보내기 구분

파일저장
인쇄
메일전송

구성항목

기본정보
상세정보

관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관

저장형식

Text(ASCII format)
Excel format
RefWorks Direct Export
RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley

메일정보

받는사람 (필수): @
보내는사람 (선택): @
제목
내용: KISTI 검색결과 이메일 서비스

안내

총 건의 자료가 검색되었습니다.

다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000)

검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다.

데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요)

다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다.
파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오.

Text(ASCII format)
Excel format

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

AI-Helper ※ AI-Helper는 을 사용합니다.

AI-Helper

안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

연합인증