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[국내논문] 수중음향 윈도우 재료용 이층 구조 폴리우레탄의 기계적 물성 및 음향 특성에 관한 연구 원문보기

한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호, 2004 Fall, 2004년, pp.453 - 454  

이성남 (한국과학기술원 생명화학공학과) ,  성시준 (한국과학기술원 생명화학공학과) ,  하현대 (한국과학기술원 생명화학공학과) ,  김병남 (성균관대학교 물리학과) ,  이강일 (성균관대학교 물리학과) ,  윤석왕 (성균관대학교 물리학과) ,  박정기 (한국과학기술원 생명화학공학과)

초록
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수십 kHz 주파수 대역에서 수중음향 투과 특성이 우수하며 기계적 물성 또한 우수한 수중음향 윈도우 재료를 개발하기 위하여 이층 구조를 가지는 폴리우레탄 시편을 제조하였으며 제조된 시편의 기계적 물성 및 수중음향 특성을 평가하였다. 이층 구조 폴리우레탄은 음향 투과 특성은 떨어지나 기계적 물성이 우수한 보호층과 기계적 물성은 떨어지나 음향 투과 특성이 우수한 음향투과층으로 이루어져 있으며 무접착 성형 방법을 이용하여 성공적으로 제조하였다. 제조된 이층 구조 폴리우레탄 시편은 보호층의 도입으로 표면 경도가 60 (shore A) 이상이었으며 감쇠 계수는 1.0dB/cm 내외를 나타내었다.

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문제 정의

  • 수중음향 윈도우 재료로는 다양한 물질이 응용될 수 있지만 폴리우레탄은 밀도가 낮고 우수한 기계적 특성을 나타내며 조성에 따라 물성 변화가 용이하기 때문에 수중음향 윈도우 재료로 응용될 수 있는 가장 가능성이 높은 재료의 하나이다 [2, 3], 본 연구실에서 수행한 연구 결과에 따르면 폴리우레탄은 기계적 강도와 음향 투과 특성이 반비례하는 것으로 밝혀졌으며 , 따라서 높은 경도와 낮은 감쇠 계수를 나타내는 단층 폴리우레탄 재료는 불가능할 것으로 생각된다. 이에 기계적 강도가 우수한 폴리우레탄층을 음향투과 특성이 우수한 폴리우레탄층에 적층하여 단층 폴리우레탄재료의 단점을 보완하고자 하였다. 본 연구에서는 총 4 가지 종류의 이층 구조 폴리우레탄 시편을 제조하여 수중음향 특성을 평가하였으며 최종적으로 이층 구조 폴리우레탄 시편의 수중음향 윈도우 재료로서의 가능성을 제시하고자 하였다.
  • 이에 기계적 강도가 우수한 폴리우레탄층을 음향투과 특성이 우수한 폴리우레탄층에 적층하여 단층 폴리우레탄재료의 단점을 보완하고자 하였다. 본 연구에서는 총 4 가지 종류의 이층 구조 폴리우레탄 시편을 제조하여 수중음향 특성을 평가하였으며 최종적으로 이층 구조 폴리우레탄 시편의 수중음향 윈도우 재료로서의 가능성을 제시하고자 하였다.
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