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손쉽게 튜닝 가능한 개방형 음향 메타 흡수체
대표 URL https://doi.org/10.1063/5.0037547
작성자 관리자 게시일 2021.02.18 조회수 630

손쉽게 튜닝 가능한 개방형 음향 메타 흡수체

 

음향 메타물질은 작은 스케일에 효과적인 음향 에너지 흡수를 구현할 수 있다. 하지만 제조의 어려움과 좁은 구동 주파수대역이라는 한계 때문에 실제 적용에 많은 어려움이 있다. 최근 이러한 문제를 극복하기 위해 튜닝이 가능하도록 구조를 설계하여 상황에 따라 구동 주파수 대역을 조절할 수 있는 튜너블한 음향 메타물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 중국 충칭 대학의 Xiao Xiang의 연구팀은 유속이 있을 때 간단한 튜닝을 통해 구동 주파수 대역을 조절 가능한 소음 감쇠 음향 메타구조를 제안했다. 제안된 구조는 유체가 통과하는 입출구 방향 양쪽으로 공명기가 존재한다. 공명기는 슬라이더를 통해 캐비티 영역을 조절할 수 있고 그로 인해 구동 주파수 대역을 튜닝할 수 있다. 연구팀은 등가 이론 모델을 시뮬레이션 결과와 비교하여 메타구조를 설계하였고 실험을 통해 흡음성능과 메타구조 유무에 따른 유속 비율을 검증하였다. 추가적으로 연구팀은 시뮬레이션을 통해 입사각에 따른 흡음 성능이 50˚ 까지 유지되는 것을 확인하였다. 제안된 연구는 덕트나 엔진 시스템 같은 유속을 유지하며 소음 감쇠를 필요로 하는 영역에서 효과적인 응용 연구가 될 것으로 기대된다.

 

출처: Xiang, X., Tian, H., Huang, Y., Wu, X., & Wen, W. (2021). Manually tunable ventilated metamaterial absorbers. Applied Physics Letters, 118(5), 053504.

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

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