공명형 흡음판을 이용한 지하철 터널 소음 저감 연구 :

양윤상

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 양윤상 (서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수: 성재용

발행연도: 2022

저작권: 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수77

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2022

공명형 흡음판을 이용한 지하철 터널 소음 저감 연구

양윤상 2022.01 학위논문

2014

흡음판이 내장된 헬름홀츠 공명기의 흡음특성

양윤상 , 백두산 , 이동훈 외 1명 한국소음진동공학회 학술대회논문집 2014.10 학술대회자료

유동이 흡음판의 흡음성능에 미치는 영향

양윤상 , 백두산 , 이동훈 외 2명 한국철도학회 학술발표대회논문집 2014.10 학술대회자료

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

지하철은 다른 대중교통수단에 비하여 정확성, 신속성, 안전성 등의 장점을 갖고 있다. 하지만 지하철은 운행 구간의 대부분 터널이라는 운행환경 특성상 터널 내부에서는 높은 음에너지 밀도를 갖는 반사음장이 형성된다. 이로 인해 전동차가 터널구간 운행시 객실에 있는 승객들은 열악한 소음환경에 노출된다. 지하철 터널 소음 저감 방안으로는 크게 차량의 음향투과손실 향상과 터널 내 흡음재를 부착하여 차체를 투과하는 입사음을 줄이는 방법이 있다.
차체의 음향투과손실을 향상시키는 방법은 소음저감효과를 가져올 수 있으나, 전동차 운영에 들어가는 비용을 향상시키는 등 에너지 절약 차원에서 비효율적인 방법이다.
다른 방법인 터널 내 흡음재를 부착하는 방식으로 기존에 터널 내 흡음형 콘크리트 궤도 설치. 발포 알루미늄, 폴리에스터 등 섬유형 흡음재를 터널 내 시공하여 소음을 줄인 연구 사례가 있다. 하지만 기존에 터널 내 흡음재 부착하여 소음을 저감한 사례는 적용한 흡음재가 열 및 고속의 유속에 약하고, 터널 유지보수 관점인 레일 연마에 의한 화재 위험성, 물청소로 인한 흡음성능 저하 등 단점이 있어 비실용적이다.
이에 본 논문에서는 지하철 터널 구간 운행시 소음 저감을 위해 공명형 흡음판을 적용하고자 하였다. 공명형 흡음판은 미세구멍이 뚫린 다공판과 배후공기층으로 구성되어 있어 구조적으로 흡음을 하는 시스템으로 다공판의 재질 선정에 따라 화재 및 내수성을 갖기 때문에 지하철 터널 소음 저감에 효과적이다.
공명형 흡음판을 지하철 터널 소음 저감에 맞게 설계하고, 이를 적용했을시 소음저감효과를 음향해석과 개구터널 시험을 통해 검증하였다.
지하철 터널 소음 저감을 위한 공명형 흡음판을 설계하고 수직입사 흡음계수와 난입사 흡음계수 측정을 통해 성능 검증하였다. 또한 지하철 운행시 발생하는 유동이 공명형 흡음판의 흡음 성능에 미치는 영향을 확인하였다. 작은 유속에도 저주파수 대역에서 흡음성능은 절반이상 감소하는 것을 확인하였다. 이에 유동의 흐름은 방해하지 않고 소음만 흡음판 내부로 유입되어 소음을 저감시킬수 있는 가이드 그릴을 공명형 흡음판에 결합하여 삽입손실을 측정한 결과 유속 8m/s까지 유속 증가에 따른 소음저감효과를 유지하였다.
터널과 전동차 객실을 음향 해석을 진행하여 전동차 객실소음 5dB(A) 저감을 위한 공명형 흡음판 적용 위치 등을 검토하였다. 이를 통해 천장이 열린 개구터널에 공명형 흡음판 적용시 전동차 객실소음이 7dB(A) 이상 저감되는 것을 음향해석을 통해 확인하였다. 또한 실외소음도 해석을 진행하여 개구터널의 실외소음저감도 예측하였다.
개구터널 내 공명형 흡음판을 시공하여 전동차 객실소음 저감을 확인하였다. 공명형 흡음판을 도상에만 시공하였을 경우 최대 4.3dB(A), 도상과 측벽에 시공하였을 경우 최대 7.9dB(A) 소음저감효과를 확인하였다. 또한 실외소음은 9.5dB(A) 저감됨을 확인하였다.

A subway has advantages in terms of accuracy, speed, and safety compared to other public transportation. Since most of the subway sections are tunnels, so, reflective sound fields with high acoustic energy density occur inside the tunnel. As a result, passengers are exposed to poor noise environments when the train operates in tunnels. Therefore, as for subway noise reduction methods, there are a couple of strategies. The first is to improve the sound transmission loss of the vehicle. The second is to reduce the incident sound passing through the vehicle body by attaching a sound absorbing material in the tunnel.
The method of improving the sound transmission loss of the train can have a noise reduction effect, whereas it is an inefficient method in terms of energy saving, such as improving the cost of operating a train. Another method is to install a conventional sound-absorbing concrete orbit in a tunnel by attaching a sound-absorbing material in a tunnel. There is a case of reducing noise by constructing fiber type sound absorbing materials such as foamed aluminum and polyester in a tunnel. However, in the case of reducing noise by attaching a sound absorbing material in a tunnel, the applied sound absorbing material is ineffective due to its weaknesses such as heat and high-speed flow rate, fire risk caused by rail polishing, and poor sound absorption performance due to water cleaning.
Therefore, the study shows the method of resonant sound absorption panels application to reduce the noise in tunnels due to train running. The resonant sound absorption panels consist of a porous plate with micro perforated and cavity. Resonant sound absorption panels were designed to fit the noise reduction of subway tunnels, and when applied, the noise reduction effect was verified through acoustic analysis and open tunnel tests. Resonant sound absorption panels were designed to reduce subway tunnel noise, and the acoustic performance was verified through measurement of normal incidence sound absorption coefficient and random incidence sound absorption coefficient.
In addition, the study figured out the correlation between the flow that occurs during the vehicle running and the acoustic performance of the resonant sound absorption panels. As a result of the test, when the guide with sound absorption panels maintained the performance of noise reduction up to 8 m/s.
As a result of acoustic analysis that applied the designed resonant sound absorption panels, it was verified that the variation of attaching position affects the noise reduction effect. Also, the noise reduction was confirmed by the test with the condition of open tunnel at the position; The cabin noise could be reduced more than 5 dB(A). In addition, outdoor noise reduction of the open tunnel was predicted by analyzing outdoor noise.
This study showed the noise reduction effect when constructing a resonant sound-absorbing plate in the open tunnel. When the resonant sound absorption panel applied to the track bed, the reduction effect was the maximum 4.3 dB(A). When it is applied to the both track bed and side wall, the effect was the 7.9 dB(A). Moreover, it was proved that the outdoor noise was reduced by 9.5 dB(A).

표목차 ⅰ
그림목차 iv
사진목차 iv
기호설명 iv
I. 서 론 1
1.1 연구의 배경 및 필요성 1
1.2 선행 연구 사례 3
1.3 연구 목표 9
II. 지하철 터널 소음 저감을 위한 공명형 흡음판 설계 연구 12
2.1 서언 12
2.2 관련이론 14
2.3 실험 21
2.4 결과 및 고찰 26
2.5 결언 38
III. 음향해석을 통한 지하철 터널 내 공명형 흡음판 적용 방안 연구 39
3.1 서언 39
3.2 관련이론 40
3.3 해석 방법 43
3.4 결과 및 고찰 46
3.5 결언 57
Ⅳ. 공명형 흡음판을 이용한 개구터널 소음저감효과 58
4.1 서언 58
4.2 시험 방법 59
4.3 결과 및 고찰 63
4.4 결언 76
V. 결 론 77
참고문헌 79
영문초록(Abstract) 85
감사의글

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (3)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)