• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.24 no.7
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• pp.930-938
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• 2018

Underwater noise radiated from submarines is directly related to the probability of being detected by the sonar of an enemy vessel. Therefore, minimizing the noise of a submarine is essential for improving survival outcomes. For modern submarines, as the speed and size of a submarine increase and noise reduction technology is developed, interest in flow noise around the hull has been increasing. In this study, a noise analysis technique was developed to predict flow noise generated around a submarine shape considering the free surface effect. When a submarine is operated near a free surface, turbulence-induced noise due to the turbulence of the flow and bubble noise from breaking waves arise. First, to analyze the flow around a submarine, VOF-based incompressible two-phase flow analysis was performed to derive flow field data and the shape of the free surface around the submarine. Turbulence-induced noise was analyzed by applying permeable FW-H, which is an acoustic analogy technique. Bubble noise was derived through a noise model for breaking waves based on the turbulent kinetic energy distribution results obtained from the CFD results. The analysis method developed was verified by comparison with experimental results for a submarine model measured in a Large Cavitation Tunnel (LCT).

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.10a
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• pp.65-70
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• 1996

엔진소음을 소음특성에 따라 분류하면 공력소음(Aerodynamic Noise), 연소소음(Combustion Noise), 기계적인 소음(Mechanical Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise), 흡기계소음(Intake System Noise), 냉각계소음(Cooling System Noise), 엔진표면소음(Engine System Noise)등으로 분류할 수 있다. 이러한 여러소음중 엔진 내부의 유동에 의한 흡배기계통으로의 소음방출은 자동차 실 내외 소음의 중요한 문제로 대두되는데, 이를 줄이기 위해 그 동안 소음기 등의 서브시스템의 형태와 그 위치조정에 관한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 이것이 비용 또는 성능에 영향을 미치므로 본질적인 소음원을 규명해 내는 것이 필요하게 되었다. 흡배기계의 소음은 엔진의 흡입, 배기행 정시 피스톤의 운동에 의해 팽창 및 압축파 형태의 압력파(pressure wave)로 발생하게 되고, 밸브근방에서는 유동의 박리(separation)에 의해 발생하게 된다. 소음기 등의 서브시스템에서도 유동의 박리에 의해 발생하게 되며 특히 배기행정시 발생하는 압력파는 비선형영역에 있게된다. 흡기소음은 배기에 비해 그 크기가 작아서 그동안 등한시 되어왔으나 이것이 소비자의 불평요인으로 작용하므로써 이에 대한 연구도 활발히 수행되어야 한다. Bender, Bramer[1]는 흡배기계 소음의 외부 방사에 관하여 전반적으로 기술하였고 Sierens등[2]은 흡기계에서 1차원 MOC(Method of Characteristics)방법으로 비정상 유동해석을 하고 실험결과와 비교하였다. J.S.Lamancusa 등[3]은 흡기 소음원을 실험을 통해 예측하였고, 흡기소음도 비선형 거동을 보인다고 밝혔다. Yositaka Nishio 등[4]은 새로운 흡기실험장치를 고안하여 공명기(resonator)의 위치 변화에 의한 저소음 흡기계를 설계 초기단계에서부터 적용하려 하였다. 일반적으로 흡배기계의 복잡한 형상 때문에 대부분 실험을 통해 문제를 해결하려 하였고, 수치해석은 피스톤의 운동을 배제한 단순화한 흡배기계의 정상상태 유동해석이 주를 이루어왔다. Taghaui and Dupont 등[5]은 KIVA코드를 사용하여 흡기포트와 연소실 그리고 밸브의 움직임을 동시에 고려한 수치해석을 도입하였다. 하지만 이들이 밸브의 운동을 고려하기 위해 사용한 이동격자는 격자점은 시간에 따라 변화하지만 그 격자의 수가 일정하게 유지되어 있어서 밸브의 완전개폐를 해석할 수가 없다. 강희정[6]은 단일 실린더와 단일 배기밸브를 갖는 문제로 단순화하여 피스톤과 밸브의 움직임을 고려하므로써 배기행정 후 소음이 어떻게 전파해 나가는가를 연구하였다. 본 연구에서도 최소밸브간격과 최대밸브간격 사이에서만 계산이 가능하나 흡기의 경우는 밸브가 닫힐 때 생기는 압력파가 중요하므로 실린더와 밸브사이에 벽면조건을 주어 밸브의 개폐를 모사하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.87-92
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• 1993

본 연구에서는 반연성해석(Semi-coupling analysis) 즉 음향 응답이 구조와 음향 시스템의 모달 계수로 표현되는 방법과 구조-음향 연성계수를 이용한 소음저감의 예를 제시한다. 이전까지의 연성해석에서는 해석의 신뢰성을 위 하여 실험에서 구한 구조 모우드를 사용하였다. 그러나 설계단계에서 차실소 음을 예측하고 설계변경의 자료를 제시하기 위해서는 유한요소법을 이용한 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 부분 구조 합성법, 주요 결합부에 상세 유한요소 모델의 정적해석등에 의한 등가모델링 기법, 감도해석을 이용한 결 합부 모델링기법을 이용한 유한요소법 구조모우드해석과 그 결과를 이용한 연성해석의 결과를 보여준다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.6
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• pp.516-525
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• 2015

In this paper, the acoustic pressure of a helicopter rotor in hovering and low speed descent flight is predicted and compared with experimental data. Ffowcs Williams-Hawkings equation is used to predict the acoustic pressure. Two different wind tunnel test data are used to validate the predicted results. Boeing 360 model rotor test results are used for the low-frequency noise in hover, and HART II test results are employed for the mid-frequency noise, especially BVI noise, in low speed descent flight. A simple free-wake model as well as the state-of-the-art CFD/CSD coupling method are adopted to perform the analysis. Numerical results show good agreement against the measured data for both low-frequency and mid-frequency harmonic noise signal. The noise carpet results predicted using the FFT(Fast Fourier Transform) shows also reasonable correlation with the measured data.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.7-9
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• 1991

차량 주행시 내부공간의 소음레벨의 변화를 "Booming"소음이라고 통칭하며, 이 소음의 주 원인은 엔진 회전수의 2차 하모닉(harmonic) 주파수 성분으로 구조적인 경로를 통하여 인체에 전달되게 된다. Booming 소음은 변화가 클 때 탑승자에게 큰 고통을 주며 차량 가치평가에 커다란 마이너스 요인이 된 다. 본 연구에서는 이러한 Booming 현상을 파악하고 대처하는 방법의 하나 로서 벡터해석법을 사용하고자 한다. 사용하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.77-82
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• 1999

대형 화물트럭의 차실 내에 높은 수준의 차바닥 진동을 수반한 높은 소음이 발생하였다. 측정 및 분석결과 문제의 진동 소음은 추진축의 회전 1차 및 2차 성분으로 나타났다. 진동 전달경로상의 구성계 및 구성요소들에 대해 모드해석과 실차 주행 모드 해석시험을 실시한 결과 드라이브라인 및 프레임의 공진주파수가 문제가 되는 소음진동 주파수와 거의 일치하였으며, 또한 캡의 실내음향 공진 모드가 문제되는 주파수에서 존재하였다. 실험결과에 따라 액슬과 액슬간의 축의 장착각도를 변경하여 가진력을 줄이고, 비틀림 동흡진기를 추진축에 장착하여 드라이브라인계 공진을 제어함으로써 문제의 시내진동소음을 현저히 개선하였다.

• Journal of KSNVE
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• v.10 no.5
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• pp.806-810
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• 2000

This paper presents a practical method for reduction of interior noise and improvement of sound quality in compartment of passenger car. The tested vehicle has a booming noise problem at rear passenger seats. In order to identify the transfer path of interior noise, the running modal analysis, the vibro-acoustic frequency transfer response and the noise path analysis are systematically employed. Using these various methods, it has been founded that the rear part of the roof of the test car was a noise source for the booming noise. Through the modification of the roof, the booming noise has been reduced and sound quality inside car also has been improved.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1997.04a
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• pp.19-32
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• 1997

소음진동의 문제해결과 연구개발은 산업현장에서 소음 진동 공학자들이 담당하여할 과제로서 별개의 과제로 양립하는 동시에 상호보완되어야 할 기능도 가지고 있다. 이를 위하여 현장문제는 해결 즉시 해결과정의 정식화 및 해석이 수행되어야 차후 유사한 문제 발생시 수월하게 해결할 수 있는 능력이 배양된다. 제어장치나 해석 S/W는 중공업 분야의 다양한 생산 제품에 적절히 이용하기 위해 기존 도구의 응용보다 자체개발을 지향하여야 한다. 개발과정에서 부수적으로 계측 및 해석기술이 향상되며 축적된 기술은 현장문제 해결시 귀중한 도구가 될 수 있기 때문이다. 이 과정은 마치 처음 단순 해석, 계측 단계에서 실험, 개발로 발전한 후 다시 복잡한 해석, 계측, 실험 및 개발에 이르는 단계적 발전 방향과도 같다고 생각된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.10a
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• pp.973-974
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• 2014

대형 전동기의 주요 소음원은 전자기 소음과 냉각/통풍 시스템 소음이며, 이 중 냉각/통풍 시스템이 전체 소음에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 대형 전동기의 저소음 냉각/통풍 시스템 개발을 위해 저소음 냉각 팬을 개발하고 팬 커버 내부의 유로를 개선하였다. 유동해석은 상용 CFD 소프트웨어를 이용하였으며 팬 커버 내의 scroll 형상 및 air guide, baffle 의 유무에 따라 팬 커버의 압력손실을 계산하였다. 해석을 통해 팬 커버 내부의 난류 유동과 압력손실이 가장 작은 팬 커버 형상을 도출하였으며 개선된 냉각/통풍 시스템이 기존 냉각/통풍 시스템보다 6.5dB 감소된 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.57-61
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• 1991

최근 차량의 고급화에 따라 차실 소음 저감에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 차실의 소음은 주로 엔진 또는 동력전달 장치의 진동과 도로의 요철로 생기는 차체의 진동으로부터 발생된다. 차실에서 20-200Hz의 저주파수대의 소음은 주로 차체 진동과의 연성 효과로 기인한다. 따라서 이 주파수영역에 있어서 소음의 특성을 파악하기 위해서는 차실의 음향 모우드 해석과 차체 구조물의 진동과 차실 음향 모우드의 상호관계를 고려한 구조-음향 연성 해 석이 필요하다. 차실의 음향 모우드 해석을 위해서는 실험적 방법과 유한 요 소법을 이용하는 방법이 있다. 유한 요소법을 이용하여 음향 특성을 결정하 는 경우, 큰 어려움은 없으나 밀폐된 공동에서 경계면을 이루는 구조물의 진 동에 의해 음이 발생되는 경우 단순히 공간의 음향 특성만으로는 음향 응답 을 예측할 수 없게 된다. 즉, 경계면에서 반사되는 반사파는 경계면의 탄성 변위에 의해 운동 특성이 변화되어 반사되므로 입사파와 다른 특성을 가지 게 된다. 따라서 이러한 구조 진동 특성과 음향 특성을 모두 고려한 연성 해 석을 수행하여야 하며, 음향 모우드와 구조 진동 모우드와의 연성에 의한 음 향 응답 특성을 결정하기 위한 수치 해석 프로그램을 개발하게 되었다. 본 연구에서는 전.후 처리 및 사용자 편의성을 염두에 두고 차실소음해석 전용 프로그램(ACSTAP: Acoustical and structural, coupling analysis program) 을 작성하고 이를 실차에 적용하여 유용성을 보였다.