과학연구

원기둥각체배렬을 가진 유한2중판구조를 통한 음투과와 구성요소들의 진동음향학적특성사이의 관계

 2024.6.19.

다중판구조에서 음향결정을 리용하여 가청주파수대역에서의 차음성능을 개선하기 위한 연구들이 진행되였다. 국부공진형음향결정을 다중판구조에 적용하여 차음성능을 개선하기 위한 연구들도 진행되였다. 음향결정을 리용하여 차음성능을 개선하기 위한 해석적 및 수치적인 연구들에서는 대체로 차음구조에 대하여 평면파가 수직으로 입사하는 경우들만을 고찰하였다. 또한 계산부하의 감소를 위하여 주기적인 경계조건을 리용하여 무한산란체배렬들에 대한 평가를 진행하였다.

우리는 주기적인 원기둥각체배렬이 삽입된 유한2중판구조의 차음성능이 음파의 입사각에 따라 어떻게 변하는가를 종합적으로 조사하였다. 입사방향에 따르는 차음성능의 변화를 유한크기의 공기구역에서의 음향모드와의 관계속에서 고찰하였다. 일정한 두께의 흡음재료를 리용하여 세로음향모드를 약화시키는 방법으로 차음성능을 증가시키면서도 입사각에 따르는 차음성능의 변화를 줄이였다. 또한 각체의 두께를 변화시키면서 건설적간섭과 파괴적간섭이 일어나는 주파수근방에서의 차음성능의 변화를 평가하였다. 다공성재료의 두께를 일정한 값(우리의 경우 30mm)이상으로 보장하면 평행음향모드가 충분히 억제되여 그 근방의 주파수대역의 차음성능을 10dB이상 개선하고 음파의 입사각에 대한 변화를 최소화할수 있다. 각체의 두께를 변화시키면서 음투과손실의 변화특성을 평가하였는데 각체의 두께를 얇게 할 때 건설적간섭이 일어나는 주파수근방(우리의 경우 1600Hz~3700Hz)에서의 차음성능을 10dB이상 개선할수 있다.

연구결과는 잡지《ARCHIVES OF ACOUSTICS》(Vol.48, No.3, pp.381-388(2023))에《Relationship between the sound transmission through the finite double-panel structure with a cylindrical shell array and the vibro-acoustic characteristics of its constituents》(https://doi.org/10.24425/aoa.2023.145244)의 제목으로 발표되였다.