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Virtual Herschel-Quincke tube using the multiple small resonators and acoustic metamaterials 글보기
Virtual Herschel-Quincke tube using the multiple small resonators and acoustic metamaterials
대표 URL https://doi.org/10.1016/j.jsv.2019.115045
작성자 관리자 게시일 2020.05.21 조회수 1,166

카이스트의 이정권 교수 연구팀은 음향 메타구조를 이용하여 저주파대역에서 광대역 소음 감쇠 기능을 갖으며 낮은 배압차로 출력을 유지할 수 있는 가상 HQ(Herschel-Quincke) 튜브를 제안했다. 먼저 HQ 튜브란 서로 다른 구조를 진행한 두 음파가 합쳐질 때 위상차를 이용하여 음압을 낮추는 구조이다. 두 음파가 서로 다른 위상을 갖게 하기 위하여 한 파가 진행하는 구조의 길이를 늘려 위상차를 만들게 되는데, 이 때 더 긴 거리를 지난 음파의 속도가 감소하게 되고 또한 이러한 구조는 좁은 주파수 폭에서만 소음 감쇠 기능을 하는 등의 한계가 있다. 하지만 제안된 메타구조는 두 음파가 같은 거리를 지나면서 적절한 위상차를 만들 수 있도록 한 층의 벽면을 특정한 구조를 반복 배열한 메타구조로 바꿔 위상차를 갖을 수 있게 설계되었다. 제안된 메타구조의 단위체는 파장의 10분의 1보다 좁은 단면적을 갖기 때문에 공기의 흐름에는 영향을 미치지 않도록 설계되었다. 연구팀은 제안된 메타구조의 넓은 저주파 대역에서의 소음 감쇠 성능을 실험을 통해 증명했다. 소개된 연구는 엔진과 같은 기계시스템의 효율을 유지하며 소음을 감쇠할 수 있는 차세대 소음저감 기술이 될 것으로 전망된다.

 

[담당 : 이재화 (jaehwalee@kimm.re.kr), 7462]

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