초록 ▼

터널내부 소음저감을 위한 흡음기술 개발을 위한 연구내용 및 범위는 다음과 같다.
터널을 통과하는 철도의 소음특성 및 그 전달경로 및 원인별 저감방안에 대해 국내외 자료 조사를 통해 얻어진 결과를 분석 정리하였다. 철도의 소음 특성은 국내외 측정자료를 면밀하게 분석하였으며, 현재까지 철도 선진국 등을 중심으로 개발된 터널통과 철도 소음 저감 기술의 동향 및 저감방안과 그 효과를 분석하였다.
터널내부에서의 열차 주행에 따른 소음 해석을 위한 음장 이론을 검토하여 터널내부 및 전철내부로의 소음전파 해석을 위한 기초로 삼았다.

터널내부 소음저감을 위한 흡음기술 개발을 위한 연구내용 및 범위는 다음과 같다.
터널을 통과하는 철도의 소음특성 및 그 전달경로 및 원인별 저감방안에 대해 국내외 자료 조사를 통해 얻어진 결과를 분석 정리하였다. 철도의 소음 특성은 국내외 측정자료를 면밀하게 분석하였으며, 현재까지 철도 선진국 등을 중심으로 개발된 터널통과 철도 소음 저감 기술의 동향 및 저감방안과 그 효과를 분석하였다.
터널내부에서의 열차 주행에 따른 소음 해석을 위한 음장 이론을 검토하여 터널내부 및 전철내부로의 소음전파 해석을 위한 기초로 삼았다. 또한 반사음의 영향이 없는 개방된 공간을 주행하는 열차 소음을 측정·분석하여 열차 소음의 발생 특성을 규명하고, 음의 전달경로를 추적하는 기하음향학에 의거한 수치 시뮬레이션의 입력데이터로 활용하였다.
터널내부를 주행하는 열차를 단/복선별, 직/곡선별, 터널 구조별(마제형/박스형)로 도상과 벽체 위치에 따라 실태를 조사하여 열차 통과에 따른 터널내부에서의 음장 특성을 규명하였다. 또한 터널내부를 통과하는 열차의 내외부를 동시에 측정하여 터널내부 음장 및 전철 내부에서의 해석결과와 비교 검토를 수행하였다.
터널내부 소음 저감을 위한 흡차음재를 개발하기 위한 국내외 주요 흡차음재에 대한 특성은 자료를 통해 분석하였으며, 주요 흡차음재에 대한 기초 물성 시험을 수행하였다. 또한 터널내부 설치 요구 성능에 기초하여 음향성능을 비롯한 각종 성능에 기초하여 흡음재 요구사양을 선정하였다.
이와같이 선정된 흡음재의 음향특성과 터널내부 및 전철 구조등을 입력하여 음장해석을 수행하고, 직/곡선별, 터널구조별, 단/복선별 음장 및 전철내부 소음 해석을 수행하였다. 또한 전철내부 소음을 5dB 이상 저감시키기 위한 흡음재 부착 시뮬레이션을 수행하여 그 효과를 예측 분석하였다.

Abstract ▼

The followings were studied to develop sound absorption technology for noise reduction in the tunnel.
Noise characteristics of train passing through a tunnel, the sound travelling and the noise reduction measures were investigated by means of domestic and foreign materials. Domestic and foreign m

The followings were studied to develop sound absorption technology for noise reduction in the tunnel.
Noise characteristics of train passing through a tunnel, the sound travelling and the noise reduction measures were investigated by means of domestic and foreign materials. Domestic and foreign measuring data were analysed for the noise characteristics of railroad and so were the trend of noise reduction techniques, reduction measures and its effect for the train passing through a tunnel in railroad advanced countries.
In order to interpret sound travelling in tunnel and into vehicle, room acoustics was based for noise analysis of running train through a tunnel. Also, generation characteristics of train noise was analysed with measuring the noise of train running in the open field, which was used for the input data of numerical simulation based on geometrical acoustics tracing travelling route of sound.
Noise conditions of train running through a tunnel were investigated at the various sites of track and tunnel wall with single/double-track, straight/curved track and tunnel type(semi circular/box). Also, the noise data measured at inner and outer sides of train running through a tunnel were compared with the sound field in the tunnel and analysis results inside train.
In order to develop the sound absorbing material for tunnel, characteristics of several domestic and foreign ones were analysed and some basic physical tests were performed for them. Also, sound absorption material was selected based on various performances and installation requirement in the tunnel.
Sound analysis was carried dot with inputting sound characteristic data of the selected material as well as structures of the inside of tunnel and subway train. Also, the effect was estimated with installing simulation of sound absorption material to reduce noise level Inside subway train by 5 dB.

목차 Contents

• 표지...1
• 요약문...2
• Summary...4
• 제1장 서론...6
• 제1절 연구배경 및 필요성...6
• 제2절 연구목적 및 내용...8
• 제2장 철도소음 특성 및 저감 방안...8
• 제1절 철도소음 발생원 특성 및 전달경로...8
• 1. 전동 소음...9
• 2. 차체 공력소음...11
• 3. 집전계 소음...11
• 4. 구조물 전달 소음과 지반 전달 소음...12
• 5. 추진 장치 소음...12
• 6. 기타 소음 발생원...12
• 제2절 국내외 지하철 소음 실태...13
• 1. 국내 지하철 소음 실태...13
• 2. 국외 지하철 소음 실태...15
• 제3절 국내외 지하철 소음 저감기술 및 방안...20
• 1. 레일 용접에 의한 소음저감...20
• 2. 레일 삭정에 의한 소음 저감...22
• 3. 곡선부 스퀼 소음 저감...23
• 4. 도상이나 벽면 흡음재 부착에 의한 소음저감...25
• 제3장 음장해석 이론...26
• 제1절 음장해석 개요...27
• 제2절 음선추적방법에 의한 음장 해석...27
• 1. 음원 모델링 및 음선의 정의...27
• 2. 경계면의 모델링...29
• 3. 반사점 결정...29
• 4. 반사 후의 음선 벡터...30
• 5. 수음영역의 에너지 산정...31
• 6. 공기의 흡음효과 산정...32
• 제3절 회절음 효과 산정...33
• 제4장 전철 소음원 위치 규명...33
• 제1절 소음원 위치 규명을 위한 소음측정...33
• 1. 측정 목적...33
• 2. 소음 측정 위치...33
• 3. 소음 계측 및 분석 결과...34
• 4. 전철 소음원의 모델링 방법 결정을 위한 수치해석...40
• 제5장 터널 및 옥외구간 소음 측정 결과 및 분석...48
• 제1절 터널내부 소음측정...49
• 1. 터널내부 소음측정 개요...49
• 2. 측정 및 분석장비...49
• 3. 소음측정 및 분석...50
• 4. 구간별 소음측정 결과...51
• 5. 터널내부 소음 특성 고찰...104
• 제2절 전동차 내.외부 소음측정...112
• 1. 전동차 내.외부 소음측정 개요...112
• 2. 측정 및 분석 장비...118
• 3. 소음측정 및 분석...118
• 4. 소음측정 결과...119
• 5. 전동차 내.외부 소음특성 고찰...185
• 제6장 주요 흡음재의 특성시험 및 분석...191
• 제1절 시험항목 및 시험방법...191
• 1. 흡음률시험(잔향실법)...191
• 2. 흡음률시험(전달함수법)...192
• 3. 난연시험...193
• 4. 연소성 시험...194
• 5. 발수도시험...195
• 6. 마모시험...196
• 7. 인장시험...196
• 8. 충격시험...196
• 9. 촉진내후성시험...197
• 제2절 흡음재 특성분석...198
• 1. 주요 흡음재 종류별 특성...198
• 2. 성능시험결과...202
• 제3절 터널내부용 흡음재의 선정...218
• 1. 흠음재의 선정기준...218
• 2. 기 설치된 흡음재의 특성...219
• 3. 터널내부용 흡음재의 선정 및 적합성 평가...220
• 제7장 터널내부 음장해석 및 전철내부 소음저감 시뮬레이션...221
• 제1절 수치해석 모델링...222
• 1. 직선구간...222
• 2. 곡선구간...228
• 제2절 터널 내부 흡차음재 설치 위치...230
• 제3절 터널 내부 음장해석 결과 및 고찰...231
• 1. 직선구간...231
• 2. 곡선구간...244
• 제4절 흡차음재 부착시 전철 실내 음압레벨 저감량 산정...253
• 1. 직선구간...254
• 2. 곡선구간...263
• 제8장 결론 및 향후 과제...270
• 참고문헌...272