• 한국음향학회지
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• 제41권2호
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• pp.174-183
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• 2022

본 논문에서는 내부 유체를 갖는 수중에 몰수된 탄성 쉘이 기포층으로 둘러싸여 있을 때의 음향 방사를 모드 이론을 이용해 연구했다. 전 방향성의 점음원이 내부 유체의 중심에 위치해 있고 음향 소음원으로서 사용되었다. 모드 해의 미지수는 매질 사이의 경계조건으로부터 계산된다. 넓은 주파수 대역에서 모드 해의 안정성을 유지하기 위해, 모드 해의 규격 기법이 사용되었다. 기포 층은 Commander와 Prosperetti의 유효 매질 이론에 기반하여, 단일 모드 분포, 균일 분포, 정규 분포, 멱함수 분포를 이용해 각각 모의되었다. 각각의 기포 분포에 대해 삽입손실이 주파수에 대해 계산되었다. 추가적으로 공극비, 탄성 쉘의 매질 특성, 탄성 쉘과 기포층의 간극의 영향에 대한 수치해석을 수행했다.

• 한국음향학회지
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• 제31권1호
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• pp.19-28
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• 2012

Kirchhoff 적분식을 이용하여 외부 음향 문제의 시간 영역 응답을 계산하는 경우, 주파수영역 해석과 마찬가지로 가상적인 내부 음향 모드에 기인한 비유일성 문제가 발생한다. 이를 해결하는 방법들 중의 하나로서 CHIEF(Combined Helmholtz Integral Equation Formulation) 방법이 쓰이는데, 이는 몇몇 내부 수음점의 응답을 0으로 추가하여 구속하는 조건을 부가하는 기법이다. 이 기법은 주파수 영역 경계요소법에서는 간편한 수식 때문에 많이 사용되고 있지만, 시간 영역에서는 사용된 예가 없다. 본 연구에서는 대상체 내부의 가상 수음점과 경계 표면의 절점들간의 최소 거리에 대한 지연시간을 고려하여, 계산하고자 하는 미지수인 현재 시간의 경계 표면 음장을 구속함으로써, 시간 영역 해석에 적합하도록 CHIEF 방법을 수식화하였다. 예제로서, 반지름 방향으로 진동하는 구의 음향 방사 문제를 다루었다. CHIEF 방법을 적용함에 따라 저차의 내부 음향 모드에 기인한 비유일성 문제를 해결할 수 있었고, 비요동 모드에 의한 수치적 불안정성을 피할 수 있었다. 그러나, 유효주파수 밖에 남은 내부 음향의 고차모드들에 의한 수치적 불안정성은 증가하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.84-92
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• 1995

석유시추공에서 저주파음향의 전파특성을 파악하기 위하여, 무한히 길고, 균일한 단면을 갖고, 유체와 고체로 구성된 원통형 다층 음향도파관에 대한 이론적 해석을 수행하여, 각 층들의 연성작용을 고려한 음향의 전파모드, 전파속도를 구했다. 저주파수(음향파의 파장이 시추공 지름에 비해 매우 크다), 축대칭, 비점성유체 등의 가정을 함으로써 해석적 해를 얻을 수 있었다. 또한 그 결과를 이용하여 단면의 변화가 있는 곳에서의 반사를 해석하는 기법을 제시하였다. 각 층간의 연성이 심한 경우와 연성이 무시될 수 있는 경우에 대한 실제 해석을 통하여 본 기법의 유용성을 확인하였으며, 유한요소법으로 해석한 결과와의 비교를 통하여 본 기법을 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.171-178
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• 2005

고성능 로켓엔진의 터보펌프를 구동하기 위한 연료 과농 가스발생기에 대하여, 연소 불안정 발생시 모사배관를 각각의 음향모드 공진주파수를 모사하는 방법을 통하여 결정하였다. 관심 있는 음향모드의 몇 파장만을 모사하여 실제 연소시험에 바로 적용할 수 있는 짧은 길이의 배관도 제시하였다. 가스발생기에서의 연소불안정을 제어하기 위한 하나의 방안으로서, 모사배관의 길이를 바꾸어 분사기의 동특성과 연소실의 공진 음향 모드를 서로 분리시켜 상호작용이 일어나지 않게 할 수 있으며, 이러한 특성은 연소시험을 통해 확인되었다. 비행용 가스발생기의 연소시험과 연소불안정 제어를 위한 일련의 방안으로서 모사배관를 결정하는 방법을 확립하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.1-9
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• 2005

고성능 로켓엔진의 터보펌프를 구동하기 위한 연료 과농 가스발생기에서 연소 불안정 발생시, 음향 모드 공진주파수를 모사하는 방법을 통하여 모사배관을 결정하였다. 관심 음향모드의 몇 파장만을 모사하여 실제 연소시험에 바로 적용할 수 있는 팎은 길이의 배관도 제시하였다. 가스발생기에서의 연소 불안정을 제어하기 위한 하나의 방안으로, 모사배관의 길이를 변경하여 분사기의 동특성과 연소실의 공진 음향 모드를 서로 분리시킴으로써 상호작용이 일어나지 않게 할 수 있다. 이러한 특성은 연소시 험을 통해 확인되었고, 이를 통하여 비행용 가스발생기의 연소시험과 연소불안정 제어를 위한 한 가지 방안으로서 모사배관을 결정하는 방법을 확립하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권5호
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• pp.18-26
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• 2021

본 연구에서는 실험실 규모의 산업용 가스터빈 싱글노즐 연소기에서의 공진주파수 해석을 위한 고유값 도출을 목적으로 하는 1D 네트워크 모델을 개발하였다. 현대의 산업용 가스터빈은 다양한 요구 조건을 동시에 만족시키기 위하여 일반적으로 매우 복잡한 구조와 유동의 형태를 가지고 있다. 이러한 복잡한 연소기 특징 중 하나인 동일한 축 방향 위치에서 서로 반대 방향의 유동 흐름을 갖는 시스템에서의 네트워크 모델 구현을 목적으로 하였다. 네트워크 모델을 통해 음향장을 해석한 결과를 실제 형상을 그대로 해석한 헬름홀츠 기반의 모델링 결과와 비교하였을 때, 공진주파수와 모드 분포로부터 해석의 타당성을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제16권1호
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• pp.16-23
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• 1997

강제진동에 의한 외팔보의 동적응답과 진동모드를 연구하였다. Bernoulli-Euler 이론과 유한요소법을 이용하여 외팔보의 고유진동수와 진동모드를 수치해석하고 실험으로 측정하여 비교하였다. 가진주파수를 1Hz에서 70Hz까지 변화시켜 외팔보의 1차, 2차 공진주파수를 구하고, 응답위치에 따른 진동 변위를 측정하여 진동모드를 살펴보았다. 실험결과에서 외팔보의 절점(node)이 1차모드에서는 0.2차모드에서는 0,0.786으로 측정되었다. 외팔보의 공진주파수와 진동모드에 대해 이론적으로 예상했던 결과와 실험으로 측정한 결과가 거의 일치하였다.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.54-60
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• 2001

본 논문에서는 휴대폰용 부저, 진동자 기능이 하나의 소자로 통합된 다기능 복합소자의 특성을 해석하기 위한 등가회로 해석법을 연구하였다. 전형적인 복합소자 제품에 대하여 부저, 진동 모드에 각각에 대한 등가회로를 구성하여 그 특성을 계산하였다. 이를 위해 우선 복합소자의 각 모드에 대한 동작원리를 규명하고, 그 원리에 따른 등가회로를 구성하여 복합소자의 동작특성을 시뮬레이션 할 수 있는 해석툴을 완성하였다. 해석법의 타당성은 그 결과를 실험결과와 비교함으로써 밝혔고, 계산 결과와 실제 측정결과가 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.645-657
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• 2015

본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 공동주택의 중량충격음을 예측하기 위해 구조해석 모델과 음향해석 모델을 개발하고 예측결과와 실험결과를 비교하여 정확성을 검증하였다. 패널 임피던스 값을 사용하여 거실의 적절한 흡음 특성을 반영할 수 있었으며, 수치해석에 주파수 응답함수 특성을 적용하여 1회 수치해석만으로 다양한 충격원에 대한 응답을 예측할 수 있도록 하였다. 구조진동에 의한 실내 소음해석은 유한요소 수치해석 기법이 진동 및 음향모드에 대한 응답을 비교적 정확하게 예측할 수 있도록 하였으며, 본 연구의 예측결과는 실험결과와 비교적 유사한 값을 나타내었다. 향후 정확도가 보다 향상된 수치해석 모델개발을 통해 바닥충격음 저감에 효과적인 공동주택 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제14권1호
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• pp.108-114
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• 1995

입력단 또는 출력단이 원형 확장관 안으로 돌출되어 있는 소음기가 관내 전달 소음저감을 위해 많이 쓰이고 있다. 저주파수 영역에서의 소음저감 효과는 음파 진행 단면의 확장-축소와 입력단-출력단의 상대적 위치 등으로 발생되는 소음기의 리액티브 성분으로 설명이 된다. 본 연구에서는 입력 혹은 출력단에 동심으로 배치된 한개의 연장관이 단순 팽창형 소음기에 삽입되어 있는 경우에 대한 음향해석을 수행하였다. 해석방법으로는, 음장을 분리좌표계로 표현될 수 있는 몇개의 경계 표면으로 나누고, 각 표면에서의 음압 및 입자속도를 정규화된 음향 고유 모드로 전개하여 간단한 대수식으로 표현하였다. 제안된 해석적인 방법을 사용하여 소음기의 투과손실을 예측하였으며, 실험과도 잘 일치함을 관찰할 수 있었다.