보고서 정보
주관연구기관 |
한국건설기술연구원 Korea Institute Of Construction Technology |
보고서유형 | 연차보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2015-12 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
과제관리전문기관 |
한국건설기술연구원 Korea Institute Of Construction Technology |
등록번호 |
TRKO201600004095 |
DB 구축일자 |
2016-08-06
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키워드 |
소음 저감.전자식.소음 시뮬레이터.방음시설.도로 교통 소음.Noise reduction.electronic.noise simulator.soundproofing.road traffic noise.
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초록
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II. 연구 목적
본 연구에서는 주로 자동차의 실내음, 헤드폰 등의 음향장비 등 실내에 적용되어오던 기술인 능동형 소음 저감 기술을 이용하여 도로 교통 소음을 저감하는 연구를 진행하였다. 도로 교통 소음은 엔진음, 타이어와 포장면의 마찰음, 배기음 등 오픈 공간에서의 다양한 소음으로 구성되며 넓은 주파수 대역을 갖는다. 본 연구는 도로 소음원에 역위상 주파수 소음원을 발생 및 상쇄를 통해 소음을 저감 시키고자 하였다. 본 연구는 도로 분야의 기존방음설비가 가지고 있는 여러 문제를 해결하면서 방음 효율을 높이고자 하며, 3~7d
II. 연구 목적
본 연구에서는 주로 자동차의 실내음, 헤드폰 등의 음향장비 등 실내에 적용되어오던 기술인 능동형 소음 저감 기술을 이용하여 도로 교통 소음을 저감하는 연구를 진행하였다. 도로 교통 소음은 엔진음, 타이어와 포장면의 마찰음, 배기음 등 오픈 공간에서의 다양한 소음으로 구성되며 넓은 주파수 대역을 갖는다. 본 연구는 도로 소음원에 역위상 주파수 소음원을 발생 및 상쇄를 통해 소음을 저감 시키고자 하였다. 본 연구는 도로 분야의 기존방음설비가 가지고 있는 여러 문제를 해결하면서 방음 효율을 높이고자 하며, 3~7dB(A)의 소음 저감을 통해 도로 환경을 개선하고자 한다.
본 연구는 4차년도의 연구로 1, 2, 3차년도에 거쳐 기초 연구 및 핵심 기술을 확보하였고, 당해연도에는 능동형 소음 저감 제어기의 상용화 보완제작, 방음벽 연계 실험, 능동형 소음 저감 알고리즘의 현장 적용 및 분석을 목표로 진행하였다.
III. 연구의 필요성
우리나라는 도로 소음으로 인해 국민이 많은 불편을 격고 있으며, 전 국민의 52.7%가소음에 노출되어있다. 우리나라 주요도시 도로 소음 노출 인구는 서울 12.1%, 부산 18.2% 인천 16.5%로 높은 비중의 국민이 노출되어 피해를 입고 있는 현실이다. 도로소음 노출로 인하여 국민의 불만은 높아진 상태이며, ’10년에 발생된 소음 및 진동 민원은 53,718건으로 ’09년도와 대비 26.7%가 증가하였다. 또한, 소음 및 진동 민원은 산업이 집중된 대도시에서 점점 증가하는 추세를 보이고 있다.
도로 소음을 저감하기 위한 기본적인 방음 시설은 방음벽이다. 하지만 방음벽은 방음벽 설치 및 유지관리 비용 과다, 경관 저해, 생태계 교란 등 여러 가지 문제점으로 인한 한계가 있다. 또한, 방음벽은 설치 높이의 공간적 한계가 있어 실제로 건물 저층은 효과가 있지만, 고층으로 갈수록 소음 저감 효과는 부족하다.
본 연구에서는 증가하는 소음관련 민원과 기존 방음시설의 한계점을 극복하기 위하여 능동형 소음 저감 기술(Active Noise Cancellation)을 도로 소음 저감을 위해 적용하고자 한다.
IV. 연구의 내용 및 범위
본 연구의 4차년도 핵심 기술은 다음과 같고, 학계와 산업계와의 협력을 통하여 연구를 진행하였다.
● 소음 저감 알고리즘 현장 적용 검증 및 분석
● 도로 소음 저감용 능동 소음 제어 시스템 개발
● 능동 소음 제어 시스템 방음벽 연계 현장 실험
본 연구의 당해연도 연구 내용은 소음 저감 알고리즘 현장 적용, 상품화를 위한 능동소음 제어 시스템 개발, 개발 제어기의 방음벽 연계 현장 실험으로 크게 3가지 부분으로 나눌 수 있다.
첫 번째, 소음 저감 알고리즘의 현장 적용 검증 및 분석에서는 개발된 알고리즘의 현장적용을 기반으로 하여 성능을 검증 하였고, 성능 최대화 도출을 위하여 ANC 현장 적용에 따른 분석 및 보완을 수행하였다. 또한, 상호상관 추종계수의 튜닝과 파라미터의 영향을 분석하였다.
두 번째 도로 소음 저감용 능동소음 제어 시스템은 기 개발된 능동형 소음 저감 제어기의 상용화와 통합 연동 관리를 위하여 제어기 성능 향상, 상용화 케이스, 이동형 연동 시스템을 위주로 제작하였다.
세 번째 능동 소음 제어 시스템 방음벽 연계 현장 실험은 특정 주파수 대역 기준소음으로 진행하였던 기존 연구들과 차별성을 두고자 실제 차량 소음을 대상으로 진행하고자 하였다. 그리하여, 본 연구는 고속도로에서 실험을 수행하였고, 고속 주행차량의 소음원을 본 실험에 이용하였다. 또한, 본 연구에서는 다양한 소음 저감 알고리즘을 이용하여, 알고리즘별 소음 저감 효과를 보고자 하였다.
Abstract
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II. Objective of the study
This study aims at reducing road traffic noise using active noise reduction technology that has been mostly applied to such indoor environment as the noise inside the automobile or headset. Road traffic noise includes various sounds in open space such as engine sound, t
II. Objective of the study
This study aims at reducing road traffic noise using active noise reduction technology that has been mostly applied to such indoor environment as the noise inside the automobile or headset. Road traffic noise includes various sounds in open space such as engine sound, tyre-road surface friction sound and exhaust sound and they have a broad frequency band. This study is intended to reduce the noise in way of generating noise source with antiphase frequency which will offset the noise source and this study is also intended to solve the problems with existing sound barrier system as well as enhance the soundproof efficiency and road environment reducing the noise by 3~7dB(A)
This study, in this Year 4 after finishing the basic study and securing the core technology over Year 1, 2 & 3, is intended to accomplish the supplementary manufacture for commercialization of active noise reduction controller, sound barrier test and application of active noise reduction algorithm to the field and the analysis.
III. Need of the Study
Many people has suffered from road noise and the people exposed to noise accounts for 52.7% of the total. Viewing it by region, 12.1% in Seoul, 18.2% in Busan and 165.% in Incheon are exposed to the noisy environment. Civil complaint against the noise is on the rise. The complaints for noise in 2010 totaled 53,718 cases, which was increased by 26.7% from 2009 and such complaints in industrialized metropolitan area has been increasingly growing.
A fundamental measurte to reduce the road noise is noise barrier, which however has many problems such as high installation and maintenance cost, spoiling the landscape and disturbing the ecosystem. Besides, as the height of noise barrier is limited, reduction efficiency for high-rise building is low though it's efficient for a low-rise building.
This study is intended to apply the active noise cancellation that will reduce the road noise level as part of the effort to deal with the ever-increasing civic complaints as well as cope with the constraints which the existing system has.
IV. Contents and scope of the Study
Core technology in this study, Year 4, is outlined as below and the study is carried out in collaboration with the academic and industrial groups.
● Verification and analysis of field application of noise reduction algorithm
● Development of active noise control system for reducing the road noise
● Field test of active noise control system with noise barrier
The scope of the study in this year is categorized into three parts which include field application of noise reduction algorithm, development of active noise control system for commercialization and field test of the system with sound barrier.
First, in verification and analysis of field application of noise reduction algorithm, the performance was verified through field application and analysis and supplement with regard to ANC field application were implemented in a bid to maximize the performance. And tuning of cross correlation coefficient and the effect of parameter were analyzed.
Second, active noise control system for reducing the road noise was fabricated focusing on performance improvement, commercialization and portable interlocking system for commercializing the previously-developed active noise reduction control system and integrated interlocking control.
Third, field test of active noise control system with noise barrier was conducted at actual vehicle noise environment in a bid to make it differentiated from previous studies using specific frequency band noise. To that end, the test in this study was conducted on expressway and the noise source on expressway was used for the test. Furthermore, various noise reduction algorithms were used in this study to identify the noise reduction effect by algorithm.
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