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광대역 흡음성능과 통기성을 갖는 미로형 음향 메타구조 글보기
광대역 흡음성능과 통기성을 갖는 미로형 음향 메타구조
대표 URL https://doi.org/10.1063/5.0004520
작성자 관리자 게시일 2020.07.09 조회수 1,044

싱가폴 국립대학의 Heow Peuh Lee 교수 연구팀은 저ᆞ중주파수 대역(400-1400 Hz)에서 넓은 밴드폭의 흡음 성능을 갖으며 통기성 역시 갖는 미로형 메타구조에 대한 연구를 제안했다. 먼저 제안된 메타구조는 원통형 구조 중앙에 정육각형 모양의 중심 층이 있고 음파가 각 정육각형 면에 수직 방향으로 입사되는 미로구조로 구성되어 있다. 먼저 입사파가 해당구조로 입사할 경우 미로구조는 헬름홀츠 공명기로 작동하여 일차적으로 소음을 감소시키게 된다. 또한 미로구조로 입사한 일부 음파는 미로구조내에서 진행하며 소산되고 이를 통해 이차적으로 소음을 흡음할 수 있다. 이러한 메타구조는 유한요소 해석을 통해 미로구조를 만드는 칸막이 수와 전체 메타구조 두께를 최적화하여 설계했다. 또한 연구팀은 음파가 메타구조에 수직으로 입사할 경우 뿐만 아니라 경사 입사할 경우 역시 메타구조가 제대로 기능하여 비슷한 흡음성능을 갖는 것을 확인하였다. 소개된 연구는 높은 통기성을 요구하며 소음을 감소시켜야 하는 응용분야에서 차세대 흡음 기술이 될 것으로 전망된다.

 

출처: Kumar, S., & Lee, H. P. (2020). Labyrinthine acoustic metastructures enabling broadband sound absorption and ventilation. Applied Physics Letters, 116(13), 134103.

 

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

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