[논문]터보프롭 항공기(C90GT)의 소음 분석

류종현; 김우진; 김규범

doi:10.22156/cs4smb.2019.9.9.141

터보프롭 항공기(C90GT)의 소음 분석
Noise Analysis of Turbo Prop Aircraft(C90GT) 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.9 no.9, 2019년, pp.141 - 146

류종현 (초당대학교 항공운항학과) , 김우진 (가톨릭관동대학교 항공정비학과) , 김규범 (가톨릭관동대학교 무인항공학과)

초록
AI-Helper

여러 종류의 항공기가 운용되고 있는 훈련 비행장에서 항공기의 소음을 실제 측정하여 분석하는 것은 어렵다. 이러한 실제적인 한계를 극복하고 적절한 소음 대책을 수립하기 위해서 FAA에서 사용하는 INM 7.0(Integrated Noise Model Version 7.0)을 사용하여 소음 지도를 작성하였다. 터보프롭 항공기 (C90GT)가 이륙 경로, 착륙 경로 및 장주경로를 비행하면서 발생하는 소음을 측정하였고 법적으로 소음의 피해가 되는 70 WECPNL 이상인 지역을 조사하였다. 터보프롭 항공기가 운용되고 있는 모든 경로에서 70 WECPNL을 초과하는 지역은 발견되지 않았다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aircraft noise analysis area in this study is a training airfield where various kinds of aircraft are operated. It is difficult to identify the noise analysis as a real measurement in a training airfield. In order to overcome these practical limitations and to establish appropriate noise countermeasures, a noise map is prepared using the Integrated Noise Model Version 7.0 of the aircraft noise prediction program used by the FAA. The noise of C90GT aircraft was measured while flying the takeoff route, landing route, and long route. We want to identify areas where noise damage is more than 70 WECPNL. No area exceeding the legal standard of 70 WECPNL was found in all routes.

주제어

표/그림 (10)

그림 Fig. 1. INM Program Run View
그림 Fig. 2. C90GT INM DATA vs conversion value measured value (200~2,000 FT)
그림 Fig. 3. C90GT INM DATA vs conversion value of measured value (4,000~25,000 FT)
그림 Fig. 4. C90GT King air
그림 Fig. 5. 00 drawing of airfields[15]
그림 Fig. 6. RWY 15 flight rout[9]
표 Table 1. C90GT performance data[14]
그림 Fig. 7. RWY 33 flight rout
그림 Fig. 8. RWY 15 noise map with application scenarios_C90GT
그림 Fig. 9. RWY 33 noise map with application scenarios_C90GT

AI 본문요약
AI-Helper

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

가설 설정

7의 파란색 경로 이며, 직진 이륙 경로, 90도 선회하여 동쪽으로 이륙하는 경로, 장주 경로를 따라 180도 선회하여 이륙하는 경로 3가지 경로를 적용하였다. 90도 선회하여 서쪽으로 이륙하는 경로는 군에서 사용하는 사격장이 존재하여 적용하지 않았고 이륙 경로는 이륙 고도까지 계속 상승하는 것으로 정하 였다.

제안 방법

공항 주변의 소음평가는 주로 이륙과 착륙 시에 발생하는 소음이 문제가 되므로 이륙 및 착륙 횟수와 시간대 등을 종합적으로 고려하여 지표를 만들었다. 세계 각국에서 주로 사용되는 항공기 소음평가방법에는 NEF(noise exposure forecast), NNI(noise and number index), PNL(perceived effective level), WECPNL(weighted equivalent continuous perceived noise level), Ldn(day-night equivalent noise level) 등이 있다[10].
그러므로 환경부 고시 제 2003-221호 ‘소음· 진동 공정시험방법’(2003.12.31.)에 따른 항공기소음 측정 방법의 기준을 적용하여 C90GT 항공기의 소음원을 측정 하여 새로운 소음 데이터를 생성하였다.
그리고 INM 프로그램에 적용되어있는 소음 데이터와 실제로 측정한 소음 데이터와의 유사성을 갖는지를 비교하고 분석하여[13] 항공기의 여러 가지 비행경로(이륙, 착륙, 장주경로 등)에 따른 소음지도를 작성할 수 있었다.
그리고 훈련 비행장에서 이륙, 착륙 경로와 장주 경로 주변에 대하여 소음피해의 법적 근거인 70 WECPNL 이상이 되는 지역을 조사하였다.
0을 이용하면 거의 모든 기종의 소음분석이 가능하다. 기존의 항공기 소음지도를 작성하는 방법과 달리 항공기의 실제 소음원을 측정하여 비교 및 분석하는 방법을 채택하였다. 그러므로 환경부 고시 제 2003-221호 ‘소음· 진동 공정시험방법’(2003.
소음지도를 작성하기 위해서 00 비행장에서 사용되는 비행경로에 실제적으로 운항되고 있는 비행횟수를 적용하여 소음 지도를 작성하고 비행횟수는 하루를 기준으로 운용될 수 있는 최대 비행횟수를 이륙 경로, 착륙 경로 및 장주 경로에 적용하였다.
이러한 현실적 문제를 해결하고자 미연방 항공청(Federal Aviation Administration: FAA)의 항공기 소음 예측 프로그램 Integrated Noise Model Version 7.0(이하 “INM 7.0”이라고 함)을 사용하여 소음 지도를 작성하였다.
이륙, 착륙, 장주경로 시나리오를 적용하여 활주로 방향 별로 소음 분포도를 분석하였다. RWY 15를 사용할 경우 활주로 남동쪽 지역에 소음피해를 주고 있고, RWY 33를 사용할 경우에도 00 비행장 동북쪽 염전을 지나 북쪽 지역에 소음피해를 주고 있음을 확인하였다.
착륙경로는 Fig. 6, Fig. 7의 빨간색 경로이며 직진으로 계속 강하하여 착륙하는 경로와 비행장주의 동쪽 45도 방향에서 비행장주 중앙으로 진입한 후 정해진 비행장주를 따라서 착륙하는 경로 2가지 경우를 적용하였다. 비행장주의 서쪽 45도 방향에서 진입하는 경우 역시 군에서 사용하는 사격장이 존재하여 적용하지 않았다.

대상 데이터

본 연구의 항공기소음 분석지역은 여러 종류의 훈련용 항공기가 운용되고 있는 훈련 비행장이다. 운항 횟수 및 운항 형태가 매우 불규칙하고 다양하다.
RWY 15를 사용할 경우 활주로 남동쪽 지역에 소음피해를 주고 있고, RWY 33를 사용할 경우에도 00 비행장 동북쪽 염전을 지나 북쪽 지역에 소음피해를 주고 있음을 확인하였다. 이에 구체적으로 어떠한 항공기들이 소음피해를 주고 있는지를 분석하기 위하여 00 비행장에서 유일하게 한 대가 운용되고 있는 터보 프롭 항공기인 C90GT를 선정하였다.

이론/모형

본 연구에서 사용하는 항공기 소음 예측 프로그램은 미연방 항공청(FAA)에서 표준으로 하고 있는 INM 7.0이다. Fig.

성능/효과

이륙, 착륙, 장주경로 시나리오를 적용하여 활주로 방향 별로 소음 분포도를 분석하였다. RWY 15를 사용할 경우 활주로 남동쪽 지역에 소음피해를 주고 있고, RWY 33를 사용할 경우에도 00 비행장 동북쪽 염전을 지나 북쪽 지역에 소음피해를 주고 있음을 확인하였다. 이에 구체적으로 어떠한 항공기들이 소음피해를 주고 있는지를 분석하기 위하여 00 비행장에서 유일하게 한 대가 운용되고 있는 터보 프롭 항공기인 C90GT를 선정하였다.
결론적으로 가스터빈 엔진의 일종인 터보프롭 항공기 C90GT 에서 발생하는 소음은 민가에게 피해를 주는 법적 소음 이하임을 알 수 있다.

후속연구

그러나 본 연구에서는 항공기의 이·착륙 시 발생하는 소음과 높이 1,500 ft의 장주코스를 운행하는 항공기의 소음을 분석하므로 INM 프로그램을 사용하여도 무방할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	항공기 소음의 특징은 무엇인가?	항공기 소음은 하늘이라는 3차원 공간에 소리가 아무런 방해 없이 대기 속을 자유롭게 멀리 진행하는 특징이 있다. 그러므로 자동차나 철도 등과 같은 지상 교통 소음과 구별되어 컴퓨터를 이용한 소음 분포의 정확성이 상대적으로 높다 [6,7].
	터보프롭 항공기 C90GT의 소음이 70 WECPNL을 초과하지 않는 이유는 무엇인가?	9] 에서 볼 수 있듯이 모든 경로에 있어 법적 기준인 70 WECPNL을 초과하는 지역이 나타나지 않았다. C90GT 항공기는 두 개의 터보프롭 엔진을 가지고 있기 때문에 가속 능력이 우수하여 짧은 시간에 이륙속도에 도달하고 상승률이 좋기 때문에 이륙고도에 도달하는 시간도 매우 짧다. 그러므로 항공기 소음이 장시간 지상에 영향을 주기 않기 때문에 인간에 피해를 주는 법적 소음 기준인 70 WECPNL이 초과하지 않는 것으로 판단된다.
	항공기 소음평가방법에는 무엇이 있는가?	공항 주변의 소음평가는 주로 이륙과 착륙 시에 발생하는 소음이 문제가 되므로 이륙 및 착륙 횟수와 시간대 등을 종합적으로 고려하여 지표를 만들었다. 세계 각국에서 주로 사용되는 항공기 소음평가방법에는 NEF(noise exposure forecast), NNI(noise and number index), PNL(perceived effective level), WECPNL(weighted equivalent continuous perceived noise level), Ldn(day-night equivalent noise level) 등이 있다[10].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
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

연합인증