$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 기포층 음향 삽입손실 연구: 기포커튼과 에어마스커
Acoustic insertion loss by a bubble layer for the application to air bubble curtain and air masker 원문보기

한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, v.39 no.4, 2020년, pp.227 - 236  

박철수 (한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소) ,  정소원 (한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소) ,  김건도 (한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소) ,  문일성 (한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소) ,  임근태 (한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

해양구조물의 파일링 소음을 줄이기 위한 기포커튼과 선체 진동에 의한 수중방사소음 차단을 위한 에어마스커에 대하여 각각의 삽입손실 해석해를 유도하였다. 해석해를 구하기 위해 기포커튼과 에어마스커를 각각 '유체-기포층-유체' 그리고 '진공-평판-유체-기포층-유체'의 단순 모델로 가정하였고, 각 모델에서 해당 기포층을 복소수 형태의 파수와 임피던스로 규정된 유효매질로 치환하였다. 수치 모의를 통해 기포의 분포, 기포율, 그리고 기포층의 두께에 따른 삽입손실의 특성을 살펴보았다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper derives the insertion loss for the bubble layer of an air bubble curtain and an air masker which are used to reduce ocean anthropogenic noise such as the piling noise and the ship noise. The air bubble curtain is considered as a 'fluid-air bubble layer-fluid' model and the environment for...

Keyword

#삽입손실   #기포층   #유효매질   #기포커튼   #에어마스커  

표/그림 (8)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • [4] 공기 분사 압력과 선체 주변의 유동장 등 여러 조건에 의해 기포층이 선체로부터 떨어져 형성될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Fig. 5와 같이 선체와 기포층 사이에 유체가 존재하는 일반적인 모델에 대해 기포층에 의한 삽입손실 계산식을 유도하고자 한다.
  • 본 논문에서는 해양구조물의 파일링 소음을 줄이기 위한 기포커튼과 선체 진동에 의한 수중방사소음 차단을 위한 에어마스커에 대해 각각의 삽입손실 해석해를 구하였다. 이를 위해 기포커튼과 에어마스커를 각각 ‘유체-기포층-유체’ 그리고 ‘진공-평판-유체-기포층-유체’의 단순 모델로 가정하였고 각 모델에서 해당 기포층을 복소수 형태의 파수와 임피던스로 규정된 유효매질로 치환하였다.

가설 설정

  • 이를 에어마스커라 하며 최근 해양생태계 보호를 위한 선박 수중방사소음 감소기술로서 주목받고 있다. [4] 공기 분사 압력과 선체 주변의 유동장 등 여러 조건에 의해 기포층이 선체로부터 떨어져 형성될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Fig.
  • 이를 위해 기포커튼과 에어마스커를 각각 ‘유체-기포층-유체’ 그리고 ‘진공-평판-유체-기포층-유체’의 단순 모델로 가정하였고 각 모델에서 해당 기포층을 복소수 형태의 파수와 임피던스로 규정된 유효매질로 치환하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
에어마스커 시스템이 무엇인가? 인위적 소음원에 의한 수중소음 감소를 위해 기포의 음향감쇠 특성이 활용되고 있다. 해양구조물의파일링 작업 시 발생하는 충격파의 수중 전파를 막기 위해 파일 주위에 기포커튼을 설치하는 방안이 연구되었고,[3]함정의 경우 선박 내부 기계류에 의한 진동이 선체를 통해 수중으로 전파하는 것을 막기 위해 선체 표면을 따라 기포층을 형성하는 에어마스커 시스템이 적용되기도 하였다.[4] 이러한 방법들에 의한 음향 감쇠 효과를 평가하는 척도로서 삽입손실이 주로 사용된다.
해양구조물의 파일링 소음을 줄이기 위한 기포커튼은 저주파영역에서 어떤 점을 확인할 수 있는가? 수치모의 결과 기포층의 두께와 기포율이 증가할수록 삽입손실이 급격히 커짐을 확인하였다. 저주파 영역에서 기포층 내에서의 다중 반사에 의한 모드특성과 반공진 주파수 대역 이상의 고주파 영역에서는 음파가 감쇠 없이 기포층을 투과함을 확인하였다. 끝으로 에어마스커의 경우 기포층이 선체에서 떨어져 생성되면 중간 유체층에 의한 모드현상이 발생하므로 감쇠성능 관점에서 불리할 것으로 판단되었다.
기포층은 주파수에 따라 어떤 작용을 하는가? Tsouvalas와 Metrikine 모델 또한 기포층을 유효매질로 간주하였다. 한편, Tsouvalas와 Metrikine는 기포율, 기포층 두께, 기포커튼 위치, 파일의 직경 등의 파라미터 연구를 통해 저주파 대역에서는 기포층과 수층의 임피던스 불일치로 인한 음파의 차단이 주요한 소음저감 메커니즘이고 고주파 대역에서는 기포층에서의 감쇠가 소음저감의 주된 원인임을 보였다. Rustemeier et al.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. IFAW (International Fund for Animal Welfare), "Ocean noise: Turn it down: A report on ocean noise pollution," IFAW, Tech. Rep., 2008. 

  2. W. J. Richardson, C. R. Greene, Jr., C. I. Malme, and D. H. Thomson, Marine Mammals and Noise (Academic Press, New York, 1995), pp. 101-158. 

  3. B. Wursig, C. R. Greene, and T. A. Jefferson, "Development of an air bubble curtain to reduce underwater noise of percussive piling," Marine Environmental Research, 49, 79-93 (2000). 

    상세보기

  4. J. C. Kim, B. H. Heo, and D. S. Cho, "Noise reduction effect of an air bubble layer on an infinite flat plate considering the noise of multi-bubbles" (in Korean), Trans. Korean Soc. Noise Vib. Eng. 19, 1222-1230 (2009). 

  5. S.-H. Ko, S. Pyo, and W. Seong, Structure-Borne and Flow Noise Reductions (Mathematical Modeling) (Seoul National University Press, Seoul, 2001), pp. 53-94. 

  6. L. L. Foldy, "The multiple scattering of waves," Phys. Rev. 67, 107-119 (1945). 

  7. K. W. Commander and A. Prosperetti, "Linear pressure waves in bubbly liquids: Comparison between theory and experiments," J. Acoust. Soc. Am. 85, 732-746 (1989). 

  8. M. C. Junger and J. E. Cole, "Bubble swarm acoustics: Insertion loss of a layer on a plate," J. Acoust. Soc. Am. 68, 241-247 (1980). 

    상세보기

  9. K. M. Gottsche, P. M. Juhl, and U. Steinhagen, "Numerical prediction of underwater noise reduction during offshore pile driving by a small bubble curtain," Proc. Inter-Noise, 1-10 (2013). 

  10. A. Tsouvalas and A. V. Metrikine, "Noise reduction by the application of an air-bubble curtain in offshore pile driving," J. Sound Vib. 371, 150-170 (2016). 

    상세보기

  11. J. Rustemeier, T. GrieBmann, and R. Rolfes, "Underwater sound mitigation of bubble curtains with different bubble size distributions," Proc. Meetings on Acoustics ECUA2012, 1895-1902 (2012). 

  12. L. M. Brekhovskikh, Waves in Layered Media (Academic Press, New York, 1980), pp. 234-241. 

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기
다운로드
내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

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

선택된 텍스트

맨위로