• Research Article

    Study on noise prediction of non-cavitating underwater propeller with hull-appendages effect

    선체-부가물 영향을 고려한 비공동 수중추진기의 소음예측 연구

    Jihun Choi, Hanshin Seol, Ilryong Park, Soogab Lee

    최지훈, 설한신, 박일룡, 이수갑

    In this study, to predict the noise of a submarine propeller which is going to become bigger and faster, the non - cavitating ...

    본 연구에서는 대형화, 고속화되어가는 잠수함 추진기의 소음을 보다 정확하게 예측하기 위하여 선체-부가물-추진기의 상호작용이 묘사되는 유동 수치해석을 토대로 비공동 추진기 소음을 예측하였다. 추진기 ...

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    In this study, to predict the noise of a submarine propeller which is going to become bigger and faster, the non - cavitating propeller noise was predicted based on the numerical analysis which considering the interaction of the hull - appendages - propeller. In order to predict the radiated noise of the propeller, the flow field for the entire region of hull-appendages-propeller was computed by CFD (Computational Fluid Dynamics). And the noise for the thickness noise and the load noise was numerically predicted using FW-H (Ffwocs Williams- Hawkings) acoustic analogy. Numerical noise prediction results were verified by model tests and showed good agreement with the measurement results in predicting total noise level and low frequency noise.


    본 연구에서는 대형화, 고속화되어가는 잠수함 추진기의 소음을 보다 정확하게 예측하기 위하여 선체-부가물-추진기의 상호작용이 묘사되는 유동 수치해석을 토대로 비공동 추진기 소음을 예측하였다. 추진기 방사 소음을 예측하기 위해 선체-부가물-추진기 전체영역에 대한 유동 정보를 전산유체역학 해석으로 얻은 뒤, FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings) 음향상사법을 적용하여 두께소음, 하중소음에 대한 소음을 수치적으로 예측하였다. 수치적 소음예측 결과는 모형시험을 통해 검증하였으며, 전체 소음 수준과 저주파 대역 소음예측에 있어 계측결과와 좋은 일치를 보였다.

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    May 2019
  • Research Article

    Comparative analysis of the acoustic characteristics of different types of cymbal transducers

    심벌 트랜스듀서의 종류별 음향 특성 비교 분석

    Youji Choi, Hayeong Shim, Yongrae Roh

    최유지, 심하영, 노용래

    Several types of cymbal transducers used for underwater detection have been studied. Representative types are Moonie, convex cymbal, and concave cymbal transducers ...

    수중 탐지용으로 사용되는 심벌 트랜스듀서에는 여러 가지 종류가 연구되어져 왔는데, 대표적인 종류로 Moonie 트랜스듀서, 컨벡스 심벌 트랜스듀서, 그리고 컨케이브 심벌 트랜스듀서 등이 ...

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    Several types of cymbal transducers used for underwater detection have been studied. Representative types are Moonie, convex cymbal, and concave cymbal transducers. In this study, we analyzed the characteristics of these three types of transducers for underwater broadband projectors and compared them together. First, the influence of structural variables on the acoustic characteristics of the transducers was analyzed. Based on this, we derived the structure of each transducer type to have a specific center frequency and the maximum bandwidth. As a result of comparing the performance of the optimized transducers, the convex cymbal transducer turned out to be best in terms of both broad bandwidth and high power.


    수중 탐지용으로 사용되는 심벌 트랜스듀서에는 여러 가지 종류가 연구되어져 왔는데, 대표적인 종류로 Moonie 트랜스듀서, 컨벡스 심벌 트랜스듀서, 그리고 컨케이브 심벌 트랜스듀서 등이 있다. 본 연구에서는 수중 광대역 프로젝터용으로 이들 세 종류의 트랜스듀서의 특성을 분석하고 비교하였다. 트랜스듀서의 구조 변수들이 각 트랜스듀서의 음향 특성에 미치는 영향을 분석하고 이를 바탕으로 각 트랜스듀서 종류가 특정 중심주파수를 가지면서 대역폭이 최대가 되는 구조를 도출하였다. 최적화된 구조를 가지는 트랜스듀서들의 성능을 비교한 결과, 컨벡스 심벌 트랜스듀서가 광대역과 고출력, 두 측면에서 모두 가장 우수하다는 것을 확인하였다.

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    May 2019
  • Research Article

    Acoustic design for the renovation of a cultural heritage building, SH high school auditorium

    문화재로 지정된 SH고등학교 강당의 음향리노베이션설계 및 평가

    Daeup Jeong, Yedam Oh, Hyojin Lee

    정대업, 오예닮, 이효진

    As can be seen in the statistics on domestic performance facilities, small or large scale of acoustic renovations seem to be unavoidable ...

    국내 문화예술공간에 대한 통계조사에서 나타나듯이, 국내의 많은 공연시설들은 노후화에 따른 크고 작은 규모의 개보수가 필요한 상태이다. 그러나 이와 같은 기존공간의 음향개보수과정에서 참고가 ...

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    As can be seen in the statistics on domestic performance facilities, small or large scale of acoustic renovations seem to be unavoidable in many of those facilities due to its senility. However it is hard to find case studies which can be referred to for its acoustic renovation process. This study tried to provide a case study example of acoustic renovation for a high school auditorium which has many restrictions as a cultural heritage building. Requirements from the client and acoustic problems found through a field measurement of existing space motivated acoustic design solutions and alternatives which can improve the acoustics of the space. The whole process from the initial stage of diagnosing acoustic problems to the final stage of a post acoustic evaluation after the completion of construction was described. The result from the post acoustic evaluation suggested that reverberation characteristics of the space as well as definition and clarity have been greatly improved by applying acoustic design solutions and alternatives. However, loudness of sounds in the space didn’t reach the aimed level, which is due to the limited capability of slat ceiling structure for providing strong early reflections.


    국내 문화예술공간에 대한 통계조사에서 나타나듯이, 국내의 많은 공연시설들은 노후화에 따른 크고 작은 규모의 개보수가 필요한 상태이다. 그러나 이와 같은 기존공간의 음향개보수과정에서 참고가 될만한 사례연구가 많지 않은 실정이다. 본 연구는 문화재로써 많은 제약조건을 갖는 SH고등학교 강당을 대상으로 초기 음향검토에서부터 사용자의 요구조건 및 문제점들을 고려한 대안의 수립 그리고 대안들의 적용에 따른 음향성능평가과정 및 그 결과를 분석함으로써 음향리노베이션 설계의 참고자료를 제공하고자 하였다. 개선방안들의 적용결과, 실의 잔향특성이 개선되었으며 언어명료도 및 음악명료도가 개선되었음을 확인하였다. 그러나 라우드니스는 목표한 수준에 미치지 못하였으며 이는 천장에 적용된 슬랫형 구조가 강한 반사음을 제공하지 못하기 때문인 것으로 분석되었다.

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    May 2019
  • Research Article

    Acoustic design principles and the acoustical performance analysis of Incheon International Airport

    인천국제공항의 음향설계원리 및 성능분석

    Chan-Hoon Haan

    한찬훈

    In airport terminal, aural information is transmitted during 24 hours a day including announcement, background music and emergency control. So, clear sound ...

    공항의 여객터미널은 안내방송과 배경음악, 긴급안내등이 24시간 이루어지는 곳이기 때문에 명료한 음성의 전달이 매우 중요하다. 인천국제공항은 연 4천500만명 이상의 여객을 처리하는 가장 큰 ...

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    In airport terminal, aural information is transmitted during 24 hours a day including announcement, background music and emergency control. So, clear sound is mostly necessary to transmitted to the passengers in airports. IIA (Incheon International Airport) is one of the largest airports accommodating 45 million people a year which have been built since 2001. There are currently three passenger terminals including Terminal 1 & 2, and boarding concourse. The 2nd passenger terminal is under construction to expand the spaces which will be finished in 2020. The present work aims to explain the design principles of both architectural acoustics and electo-acoustics which have been applied to all the terminal buildings in IIA including ticketing counter, great hall, departure concourse and transportation center. Also, the acoustical performances of those spaces were examined. As a result, acoustic standards for airport were suggested. Architectural concepts for designing ceiling spaces and sound absorption treatments were suggested. Also, electro-acoustic design principles were commented.


    공항의 여객터미널은 안내방송과 배경음악, 긴급안내등이 24시간 이루어지는 곳이기 때문에 명료한 음성의 전달이 매우 중요하다. 인천국제공항은 연 4천500만명 이상의 여객을 처리하는 가장 큰 공항으로서 2001년부터 운영되고 있다. 인천국제공항에는 제1여객터미널, 탑승동, 제2여객터미널 등 3개의 터미널이 있으며, 현재 제 2여객터미널의 확장공사가 2020년까지 진행되고 있다. 본 논문은 인천국제공항내의 모든 여객터미널의 설계시 적용된 건축음향과 전기음향설계의 기본원칙을 설명하였다. 특히, 대규모 체적을 보유한 출발홀과 중앙홀, 교통센터등의 음향성능을 분석하였다. 연구결과로서, 공항의 대형공간에 대한 음향설계 기준을 제시하였으며, 터미널 천정의 설계와 천정의 흡음에 대한 방안을 제시하고, 더불어서, 전기음향설계의 원칙에 대한 방안을 제안하였다.

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    May 2019
  • Research Article

    An time-varying acoustic channel estimation using least squares algorithm with an average gradient vector based a self-adjusted step size and variable forgetting factor

    기울기 평균 벡터를 사용한 가변 스텝 최소 자승 알고리즘과 시변 망각 인자를 사용한 시변 음향 채널 추정

    Jun-Seok Lim

    임준석

    RLS (Recursive-least-squares) algorithm is known to have good convergence and excellent error level after convergence. However, there is a disadvantage that numerical ...

    RLS(Recursive-least-squares) 알고리즘은 수렴성이 좋고, 수렴 후 오차 수준도 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 알고리즘 내에 역행렬 계산이 포함되어 수치적 불안정성을 나타내는 ...

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    RLS (Recursive-least-squares) algorithm is known to have good convergence and excellent error level after convergence. However, there is a disadvantage that numerical instability is included in the algorithm due to inverse matrix calculation. In this paper, we propose an algorithm with no matrix inversion to avoid the instability aforementioned. The proposed algorithm still keeps the same convergence performance. In the proposed algorithm, we adopt an averaged gradient-based step size as a self-adjusted step size. In addition, a variable forgetting factor is introduced to provide superior performance for time-varying channel estimation. Through simulations, we compare performance with conventional RLS and show its equivalency. It also shows the merit of the variable forgetting factor in time-varying channels.


    RLS(Recursive-least-squares) 알고리즘은 수렴성이 좋고, 수렴 후 오차 수준도 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 알고리즘 내에 역행렬 계산이 포함되어 수치적 불안정성을 나타내는 단점도 있다. 본 논문에서는 언급한 불안정성을 회피하기 위해서 역행렬이 없지만 수렴성이 유사한 알고리즘을 제안한다. 이를 위해서 기울기 평균 벡터를 사용한 가변 스텝 최소 자승 알고리즘을 사용한다. 또 시변 채널 추정에 우수한 성능을 내기 위해서 계산량이 적은 가변 망각인자를 도입한다. 시뮬레이션을 통해서 기존 RLS와의 성능을 비교하고 그 유사성을 보인다. 또 시변 채널에서 가변 망각인자의 우수성도 보인다.

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    May 2019
  • Research Article

    Target detection method of the narrow-band continuous-wave active sonar based on basis-group beamspace-domain nonnegative matrix factorization for a reverberant environment

    잔향 환경을 위한 기저집단 빔공간 비음수 행렬 분해 기반의 협대역 지속파 능동 소나 표적 탐지 기법

    Seokjin Lee

    이석진

    The proposed algorithm deals with a detection problem of target echo for narrow-band continuous-wave active sonar in the underwater environment in this ...

    본 논문에서 제안하는 알고리즘은 수중에서 협대역 지속파 능동 소나를 이용하여 표적 반향음을 탐지하는 문제를 다루고 있다. 능동 소나에서 표적 탐지를 위해 방사한 ...

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    The proposed algorithm deals with a detection problem of target echo for narrow-band continuous-wave active sonar in the underwater environment in this paper. In the active sonar systems, ping signal emitted for target detection produces a signal that consists of multiple reflections by many scatterers around, which is called reverberation. The proposed algorithm aims to detect the low-Doppler target echo in the reverberant environment. The proposed algorithm estimates the bearing, frequency, and temporal bases based on beamspace-domain multichannel nonnegative matrix factorization. In particular, the bases are divided into two basis groups – the reverberation group and the echo group, then the basis groups are estimated independently. In order to evaluate the proposed algorithm, a simulation with synthesized reverberation was performed. The results show that the proposed algorithm has enhanced performance than the conventional algorithms.


    본 논문에서 제안하는 알고리즘은 수중에서 협대역 지속파 능동 소나를 이용하여 표적 반향음을 탐지하는 문제를 다루고 있다. 능동 소나에서 표적 탐지를 위해 방사한 핑 신호는 주변의 많은 산란체에 의해 반사되는 신호를 만들어내며, 이를 잔향이라 한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 잔향 환경에서 낮은 도플러의 표적 반향음을 탐지하는 것을 목표로 한다. 제안하는 알고리즘은 빔공간 다채널 비음수 행렬 분해 기법을 기반으로 하여 방위, 주파수, 시간 기저를 추정하며, 특히 기저를 두 개의 기저집단 -잔향음 기저집단과 반향음 기저집단으로 나누어 독립적으로 추정한다. 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 합성된 잔향 신호를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며, 시뮬레이션 결과 제안하는 알고리즘이 기존의 알고리즘에 비해 향상된 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

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    May 2019
  • Research Article

    Depth estimation of an underwater target using DIFAR sonobuoy

    다이파 소노부이를 활용한 수중표적 심도 추정

    Young gu Lee

    이영구

    In modern Anti-Submarine Warfare, there are various ways to locate a submarine in a two-dimensional space. For more effective tracking and attack ...

    현대 대잠전에 있어 잠수함에 대한 2차원 위치추정에 다양한 방법들이 있다. 잠수함에 대한 보다 효과적인 추적 및 공격을 위해 표적 심도는 매우 중요한 ...

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    In modern Anti-Submarine Warfare, there are various ways to locate a submarine in a two-dimensional space. For more effective tracking and attack against a submarine the depth of the target is a critical factor. However, it has been difficult to find out the depth of a submarine until now. In this paper a possible solution to the depth estimation of submarines is proposed utilizing DIFAR (Directional Frequency Analysis and Recording) sonobuoy information such as contact bearings at or prior to CPA (Closest Point of Approach) and the target's Doppler signals. The relative depth of the target is determined by applying the Pythagorean theorem to the slant range and horizontal range between the target and the hydrophone of a DIFAR sonobuoy. The slant range is calculated using the Doppler shift and the target’s velocity. the horizontal range can be obtained by applying a simple trigonometric function for two consecutive contact bearings and the travel distance of the target. The simulation results show that the algorithm is subject to an elevation angle, which is determined by the relative depth and horizontal distance between the sonobuoy and target, and that a precise measurement of the Doppler shift is crucial.


    현대 대잠전에 있어 잠수함에 대한 2차원 위치추정에 다양한 방법들이 있다. 잠수함에 대한 보다 효과적인 추적 및 공격을 위해 표적 심도는 매우 중요한 요소이다. 하지만 현재까지도 잠수함의 심도를 찾아낸다는 것은 어려운 일이다. 본 논문에서는 최단접근점(Closest Point of Approach, CPA) 전후의 표적 접촉방위와 표적 도플러 신호 등 다이파 소노부이 접촉정보를 이용한 잠수함 심도 추정 기법을 제안하고자 한다. 표적의 상대심도는 표적과 다이파 소노부이의 청음기 간 사선거리 및 수평거리에 피타고라스 정리를 적용하여 결정된다. 이때 사선거리는 도플러변이와 표적 속도에 의해서 계산되며, 수평거리는 표적에 대한 연속된 접촉방위와 표적의 이동거리에 삼각함수를 적용하여 얻을 수 있다. 본 논문에서 제시된 알고리즘의 성능은 소노부이-표적 간 수평거리 및 상대심도에 의해 결정되는 고각과 도플러 변이 값의 측정 정확성에 의해 좌우됨을 시뮬레이션을 통해 알 수 있다.

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    May 2019
  • Research Article

    Parkinson’s disease diagnosis using speech signal and deep residual gated recurrent neural network

    음성 신호와 심층 잔류 순환 신경망을 이용한 파킨슨병 진단

    Seung-Su Shin, Gee Yeun Kim, Bon Mi Koo, Hyoung-Gook Kim

    신승수, 김지연, 구본미, 김형국

    Parkinson’s disease, one of the three major diseases in old age, has more than 70 % of patients with speech disorders, and ...

    노년기 3대 질환 중 하나인 파킨슨병은 환자의 70 % 이상이 음성 장애를 앓고 있으며 최근 음성 신호를 통한 파킨슨병의 진단 방법들이 고안되고 있다 ...

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    Parkinson’s disease, one of the three major diseases in old age, has more than 70 % of patients with speech disorders, and recently, diagnostic methods of Parkinson’s disease through speech signals have been devised. In this paper, we propose a method of diagnosis of Parkinson's disease based on deep residual gated recurrent neural network using speech features. In the proposed method, the speech features for diagnosing Parkinson’s disease are selected and applied to the deep residual gated recurrent neural network to classify Parkinson’s disease patients. The proposed deep residual gated recurrent neural network, an algorithm combining residual learning with deep gated recurrent neural network, has a higher recognition rate than the traditional method in Parkinson's disease diagnosis.


    노년기 3대 질환 중 하나인 파킨슨병은 환자의 70 % 이상이 음성 장애를 앓고 있으며 최근 음성 신호를 통한 파킨슨병의 진단 방법들이 고안되고 있다. 본 논문에서는 음성 특징을 이용한 심층 잔류 순환 신경망 기반의 파킨슨병 진단 방식을 제안한다. 제안하는 방식에서는 파킨슨병 진단을 위한 음성 특징을 선택하고 이를 심층 잔류 순환 신경망에 적용하여 파킨슨병 환자를 식별한다. 제안하는 심층 잔류 순환 신경망은 심층 순환 신경망에 잔류 학습 방식을 결합한 알고리즘으로 파킨슨병 진단에서 기존의 식별 알고리즘보다 더 높은 인식률을 보인다.

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    May 2019
  • Research Article

    A code-based chromagram similarity for cover song identification

    커버곡 검색을 위한 코드 기반 크로마그램 유사도

    Jin Soo Seo

    서진수

    Computing chromagram similarity is indispensable in constructing cover song identification system. This paper proposes a code-based chromagram similarity to reduce the computational ...

    음악 커버곡 검색 시스템 구현에 있어서 크로마그램 간 유사도 계산은 필수적인 구성 요소이다. 본 논문은 크로마그램 비교에 소요되는 저장공간 및 계산량을 줄이기 ...

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    Computing chromagram similarity is indispensable in constructing cover song identification system. This paper proposes a code-based chromagram similarity to reduce the computational and the storage costs for cover song identification. By learning a song-specific codebook, a chromagram sequence is converted into a code sequence, which results in the reduction of the feature storage cost. We build a lookup table over the learned codebooks to compute chromagram similarity efficiently. Experiments on two music datasets were performed to compare the proposed code-based similarity with the conventional one in terms of cover song search accuracy, feature storage, and computational cost.


    음악 커버곡 검색 시스템 구현에 있어서 크로마그램 간 유사도 계산은 필수적인 구성 요소이다. 본 논문은 크로마그램 비교에 소요되는 저장공간 및 계산량을 줄이기 위한 크로마그램 코딩 방법을 제안한다. 음악별로 코드북을 학습하여 크로마그램 수열을 코드 수열로 변환하여 저장 공간을 줄이게 된다. 얻어진 코드 간 거리를 룩업 테이블에 저장하여 크로마그램 비교의 속도를 개선하였다. 두 가지 커버곡 실험 데이터셋에서 성능 비교를 수행하여, 제안된 코드 기반 방법과 기존 방법 간의 커버곡 검색 정확도, 저장 공간, 계산량을 비교하였다.

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    May 2019
  • Research Article

    Blade shape optimization of centrifugal fan for improving performance and reducing aerodynamic noise of clothes dryer

    의류 건조기 성능 향상과 공력소음 저감을 위한 원심팬의 날개 형상 최적화

    Jinho Choi, Seo-Yoon Ryu, Cheolung Cheong, Min-kyu Kim, Kwangho Lee

    최진호, 유서윤, 정철웅, 김민규, 이광호

    The purpose of this study is paper is to improve the flow performance and to reduce the aerodynamic noise of air discharge ...

    본 연구의 목표는 의류 건조기용 원심팬과 덕트 및 하우징 등을 포함한 공기배출 시스템의 유량 성능 향상 및 공력소음을 저감하기 위한 것이다. 전산유체역학과 ...

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    The purpose of this study is paper is to improve the flow performance and to reduce the aerodynamic noise of air discharge system consisting of a centrifugal fan, ducts and a housing for the clothes dryer. Using computational fluid dynamics and acoustic analogy based on FW-H (Ffowcs-Williams and Hawkings) Eq., air flow field and acoustic fields of the air discharge system are investigated. To optimize aerodynamic performance and aerodynamic noise, the response surface method is employed. The two factors central composite design using the inflow and outflow angles of fan blades is adopted. The devised optimum design shows the reduction of turbulent kinetic energy in the ducts and the housing of the system, and as a result, the improved flow rate and reduce noise is confirmed. Finally, the experment using the proto-type manufactured usign the optimum design shows the increase of flow rate by 4.2 %.


    본 연구의 목표는 의류 건조기용 원심팬과 덕트 및 하우징 등을 포함한 공기배출 시스템의 유량 성능 향상 및 공력소음을 저감하기 위한 것이다. 전산유체역학과 FW-H(Ffowcs-Williams and Hawkings) 방정식에 기초한 음향상사법을 이용하여 유동 및 소음 특성을 고찰하였다. 유량과 소음성능 최적화 설계를 위해 반응표면기법을 활용하였다. 설계 인자로 원심팬의 날개 입구각, 출구각을 고려한 2인자 중심합성계획법을 채택하였다. 도출된 최적설계안은 덕트와 하우징에서 감소된 난류에너지 분포를 나타냈으며 결과적으로 유량의 증가와 공력소음이 감소됨을 확인하였다. 최종적으로 최적설계안을 기초로 제작한 시제품에 대한 실험을 통하여 4.2 % 유량이 증가함을 확인하였다.

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    May 2019
  • Research Article

    Correlation study between propeller noise and cavitation erosion with inclined propeller model test

    경사축 추진기 모형시험에서 추진기 소음과 캐비테이션 침식 상관관계 연구

    Hanshin Seol, Bu-Geun Paik

    설한신, 백부근

    In this paper, to investigate the cavitation erosion phenomenon on the ship propeller, the correlation between the propeller noise and the cavitation ...

    본 논문은 선박 추진기의 캐비테이션 침식현상을 연구하기 위하여 추진기에서 발생하는 소음과 캐비테이션 격렬도의 연관성에 대하여 분석하였다. 캐비테이션 침식은 캐비테이션 붕괴의 빈도와 강도로 ...

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    In this paper, to investigate the cavitation erosion phenomenon on the ship propeller, the correlation between the propeller noise and the cavitation intensity was analyzed. Cavitation erosion is closely related to cavitation collapsing intensity, which can be defined as the frequency and intensity of cavitation collapse. The pressure wave generated by cavitation collapse appears as a continuous acoustic pulse and this result is analyzed with the cavitation behavior to determine the relationship of the propeller noise to cavitation collapse intensity. This technique is applied to the propeller erosion test using the inclined shaft propeller model.


    본 논문은 선박 추진기의 캐비테이션 침식현상을 연구하기 위하여 추진기에서 발생하는 소음과 캐비테이션 격렬도의 연관성에 대하여 분석하였다. 캐비테이션 침식은 캐비테이션 붕괴의 빈도와 강도로 정의 할 수 있는 ‘캐비테이션 격렬도’와 밀접히 연관되어 있다. 캐비테이션 붕괴에 의해서 발생하는 압력파는 다양한 진폭과 지속시간의 연속적인 펄스의 형태로 나타나며 이를 캐비테이션 거동과 동조 분석하여 캐비테이션 붕괴에 따른 추진기 소음 연관성을 파악하였다. 이 기법을 경사축 추진기시험을 활용하여 추진기침식시험에 대한 정량적 평가방안을 제시하였다.

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    May 2019
  • Research Article

    Experimental study to investigate the structural integrity of welded vehicle structure for BSR (Buzz, Squeak, Rattle) noise by vibration measurement

    진동 특성을 이용한 접합된 차량 구조의 BSR(Buzz, Squeak, Rattle) 소음 강건성 관측에 대한 실험연구

    Yunsang Kwak, Jongho Lee, Junhong Park

    곽윤상, 이종호, 박준홍

    In this study, the vibration test method to nondestructively evaluate the possibility of vehicle BSR (Buzz, Squeak, Rattle) noise generation in spot-welded ...

    차량 점용접 부위에서 BSR(Buzz, Squeak, Rattle) 소음 발생 가능성을 국부 진동을 사용하여 비파괴적으로 추정하는 진동기반 계측법을 제시한다. 용접부에 부착된 구조물에 의한 ...

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    In this study, the vibration test method to nondestructively evaluate the possibility of vehicle BSR (Buzz, Squeak, Rattle) noise generation in spot-welded structures was proposed. The weld quality was predicted by analyzing the local vibration transmission characteristics for the beam-shaped structure attached to testing spots. The bending stiffness was evaluated from the identified vibration properties. From the change in the stiffness, the weld quality was evaluated. For verification of the proposed method, the welded specimens were fabricated with partial changes in welding parameters. The local vibration transfers were measured. The frequency bands affected by the weld quality was identified. The capability of evaluating the welding parameters including defect position and quality variations was investigated. The proposed method enables fast quality evaluation to minimize the possibility of BSR noise generation in the manufactured vehicle.


    차량 점용접 부위에서 BSR(Buzz, Squeak, Rattle) 소음 발생 가능성을 국부 진동을 사용하여 비파괴적으로 추정하는 진동기반 계측법을 제시한다. 용접부에 부착된 구조물에 의한 점용점 부위의 국부적인 진동을 유발하고 진동전달 특성을 파악한다. 관측된 진동 특성으로부터 국부 구조의 굽힘강성값을 도출하였다. 강성값의 변화로부터 점용접의 상태 강건성을 파악하였다. 제시되는 방법의 검증을 위해 부분적으로 용접품질이 변화된 시편을 제작하였다. 제작된 시편에서 계측된 진동 특성을 분석하였다. 용접 강건성에 의해 변화하는 특정 주파수 대역을 파악하였다. 구조별, 위치별 계측을 통해 제시된 방법으로 분별이 가능한지 검증하였다. 국부 진동 평가방법은 구조물의 용접 강건성을 생산 현장에서 파악하게 하는 평가방법으로써 BSR발생 가능성을 저감하기위한 생산 품질 확보에 사용될 수 있다.

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    May 2019
  • Research Article

    The influence of transom pipe gap on the resonance response in motorized bogie and traction motor system

    트랜섬 파이프 간격이 동력대차-견인전동기간 강체 모드 공진응답에 미치는 영향에 관한 연구

    Jaehwan Kim, Seeyeop Song, Hyosuk Lim

    김재환, 송시엽, 임효석

    In this paper, a problem of mechanical resonance between traction motor’s rigid body mode and traction motor’s excitation force is ...

    본 논문은 동력차에서 견인전동기 기진 주파수와 견인전동기 강체 모드 공진 문제로 인해 발생할 수 있는 현상에 대해 소개하고, 이를 제어하는데 효과적인 설계인자를 ...

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    In this paper, a problem of mechanical resonance between traction motor’s rigid body mode and traction motor’s excitation force is introduced, and a bogie design variable affecting the control of resonance response is reviewed numerically. To solve the resonance problem in rotating machinery with variable rotational speeds, resonance frequency should be out of rotational machine’s operation range or dynamic stiffness of structures should be increased for resonance response enough to be low. In general, operation range of a traction motor is from 0 r/min to 4800 r/min. It is not possible that all bogie modes are more than 80 Hz. Therefore, it is very important to find design factor affecting resonance response of traction motor’s rigid body modes. It is found that key design variable is the gab between transom pipes from finite element analysis. The larger gab is, the higher resonance response when resonance between traction motor’s excitation force and traction motor’s rigid body mode is happened.


    본 논문은 동력차에서 견인전동기 기진 주파수와 견인전동기 강체 모드 공진 문제로 인해 발생할 수 있는 현상에 대해 소개하고, 이를 제어하는데 효과적인 설계인자를 해석적으로 검토해보았다. 회전 속도가 변하는 회전기기의 경우, 공진 문제를 해결하기 위해서는 공진주파수 대역을 상용 운전 범위 바깥으로 이동시키거나 동강성을 크게하는 등의 방법을 통하여 공진 응답이 낮아지도록 하는 방안이 있다. 견인전동기의 운전 범위는 일반적으로 0 r/min ~ 4800 r/min으로 대차모드가 이 운전 영역대를 벗어나게 설계하는 것은 현실적으로 불가능 하다. 따라서 공진 응답에 영향을 주는 설계 인자를 찾아 이를 적절하게 조정하여야 한다. 유한요소 해석 검토 결과, 견인전동기 강체모드 공진 응답에 영향을 주는 설계인자는 트랜섬파이프 간격으로 간격이 지나치게 넓게 설계될 경우 견인전동기 기진력과 강체모드 간 공진 시 과도한 진동이 발생될 수 있음을 파악하였다.

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    May 2019
  • Research Article

    Reduction of contraction and expansion noise of refrigerator using thermal deformation analysis

    열변형 해석을 이용한 냉장고 수축팽창 소음저감

    Seong-Kyu Park, Won-Jin Kim

    박성규, 김원진

    In this work, the mechanism of contraction and expansion noise generation is investigated, and effective methods are proposed to reduce the occurrence ...

    본 연구에서는 수축 및 팽창 소음 발생 메커니즘을 분석하고, 냉장고 운전 중에 소음발생 빈도를 줄이기 위한 효과적인 방법을 제안하였다. 냉장고의 수축팽창음 발생 ...

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    In this work, the mechanism of contraction and expansion noise generation is investigated, and effective methods are proposed to reduce the occurrence frequency of noise during operation of the refrigerator. First, the frequency spectrum analysis was made by using the sound pressure signal measured in an anechoic chamber to investigate the characteristic of noise and the frequency of occurrence. Second, a thermal deformation analysis was conducted to predict the location of noise source. It is found from the analysis that the biggest thermal deformation occurs in the middle of the left inner case in the freezer room. Following the investigation made, a noise reduction method is proposed. The method is proposed to reduce the contraction and expansion noise by reducing the thermal deformation through increasing ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) thickness in the center of refrigerator.


    본 연구에서는 수축 및 팽창 소음 발생 메커니즘을 분석하고, 냉장고 운전 중에 소음발생 빈도를 줄이기 위한 효과적인 방법을 제안하였다. 냉장고의 수축팽창음 발생 시에 제품의 품질비용 상승에 영향을 주기 때문에 저감이 필요하다. 먼저, 무향실에서 측정된 음압 신호를 이용하여 주파수 스펙트럼 분석을 수행하여 소음의 특성과 발생 빈도를 분석하였다. 둘째, 열변형 해석을 수행하여 소음원의 위치를 예측했다. 분석결과에서 가장 큰 열변형은 냉동실의 왼쪽 내부 케이스의 중간에서 발생하였다. 또한 음원 위치의 가속도 레벨을 평가한 결과, 소음을 발생시키는 내부 부품이 냉동실의 세 번째 선반임을 알 수 있었다. 냉장고의 중앙 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 두께 증가에 의한 열변형 저감을 통하여 수축팽창음을 저감할 수 있는 방법을 제안하였다.

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    May 2019
  • Research Article

    Influence of roadside buildings on the noise in the backside blocks in city area

    도시내 가로변 빌딩이 도로 이면지역의 소음에 미치는 영향

    Yong-Seong, Kim, Chan-Hoon Haan

    김용성, 한찬훈

    The old residences and shops in the backside blocks are affected by the traffic noises from the main road. The noise of ...

    가로변 이면지역에 위치한 노후된 공동주택은 주도로의 교통소음의 피해를 받는다. 이면지역의 소음은 가로면 건물의 높이와 주도로와의 이격거리, 그리고 도로변 건물간의 이격거리 및 도로변 ...

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    The old residences and shops in the backside blocks are affected by the traffic noises from the main road. The noise of the backside roads is affected by the following factors such as the height of the roadside buildings, the distance between the road and the backside streets, distance among adjacent roadside buildings, and the difference of the adjacent building heights. The both noise levels on the road and the backside street were measured simultaneously in 15 urban blocks of a city which can be categorized into two types of roadside building plans ; 1) one single building along the street, 2) buildings arranged on one axis beside the road. As the results, there is no significant noise reduction due to the width of the buildings in general. However, in the cases of buildings arranged on one axis beside the road, it was found that the average noise reduction was 12 dB(A) on the basis of the building height of 4 m. Also, it was analysed that for each 4 m increase in the building height, noise reduction occurred by 2 dB(A) beyond building height of 4 m. In general, it was proved that the noise of the back streets is mainly affected by the lowest height of the roadside buildings. It was found that noise is increased by 1 dB(A) for each 4 m increase of the height difference between adjacent buildings. Also, It was revealed that for each 0.5 m increase in the distance between roadside building, noise reduction decreased by 1 dB(A).


    가로변 이면지역에 위치한 노후된 공동주택은 주도로의 교통소음의 피해를 받는다. 이면지역의 소음은 가로면 건물의 높이와 주도로와의 이격거리, 그리고 도로변 건물간의 이격거리 및 도로변 건물간의 높이차이에 의하여 영향을 받는다. 본 연구는 한 도시 내의 15개의 블록을 선정하여 가로변 건물배치형태를 1)블록에 단일건물이 배치된형태, 2)블록에 다수의 건물이 하나의 축으로 연속하여 배치된 형태로 분류하였으며, 가로변과 이면지역에서 도로교통소음을 동시에 측정하여 가로변의 건물 배치형식에 따른 이면지역소음의 상관성을 분석하였다. 분석결과, 이면지역으로 전달된 도로교통소음은 가로변에 배치된 건물의 높이, 건물과 건물간의 이격된 거리, 인접한 건물의 높이차에 영향을 받으며 건물의 너비에 의한 소음도의 감소는 나타나지 않았다. 가로변에 위치한 건물의 높이가 4 m(단층)인 경우 이면지역의 소음도는 12 dB(A)감소하였으며 높이가 4 m 증가할 때마다 2 dB(A)씩 감소하는 것으로 나타났다. 또한 인접한 두 건물의 높이차가 4 m 증가할 때마다 이면지역의 소음도는 1 dB(A)씩 증가하였으며, 인접한 두 건물의 이격된 거리가 0.5 m 증가할 때마다 이면지역의 소음도는 1 dB(A)씩 증가하는 것으로 나타났다.

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    May 2019
  • Research Article

    Development of diagnosis index for tick/click and tone noise of blower motor using vibration signals

    진동 신호를 이용한 블로워 모터 틱/클릭과 톤 소음의 진단 지수 개발

    Songjune Lee, Cheolung Cheong, In-Hyuk Lee

    이송준, 정철웅, 이인혁

    Various studies have been conducted for the diagnosis of noise condition of complex rotary machines. In this study, diagnosis index using vibration ...

    복잡한 회전 기계의 소음 상태 진단을 위한 다양한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 진동신호를 이용하여 블로워 모터의 효율적이고 객관적인 소음 상태진단을 위한 ...

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    Various studies have been conducted for the diagnosis of noise condition of complex rotary machines. In this study, diagnosis index using vibration signal is developed for the efficient and objective assessment of noise condition of a blower motor. The noise most commonly caused by the abnormal blower motor are Tick/Click noise and Tone noise. According to cause and noise characteristics, time-frequency analysis is used to diagnose Tick/Click noise, and smoothing in frequency domain is used to diagnose tone noise condition. The noise condition of the blower motors were diagnosed using the developed index and these results are compared with the diagnostic results by the experts. As a result, the agreement rate was about 95 %.


    복잡한 회전 기계의 소음 상태 진단을 위한 다양한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 진동신호를 이용하여 블로워 모터의 효율적이고 객관적인 소음 상태진단을 위한 지수를 개발하였다. 블로워 모터의 이상 시 가장 흔히 나타나는 소음으로 틱/클릭 소음과 톤 소음이 있다. 발생 원인과 소음 특성에 따라 틱/클릭 소음의 상태 진단에는 시간-주파수 분석법을 그리고 톤 소음 상태 진단에는 주파수 영역에서의 평활화 기법을 이용하였다. 개발한 지수를 이용하여 블로워 모터의 소음 상태 진단을 수행하고 이를 전문가에 의한 진단 결과와 비교하였다. 그 결과 약 95 %의 일치율을 보였다.

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    May 2019