Investigation into influence of sound absorption block on interior noise of high speed train in tunnel

Sang-heon Lee; Cheolung Cheong; Song-June Lee; Jae-Hwan Kim; Dong-Gi Son; Gyu-Cheol Sim

doi:10.7776/ASK.2018.37.4.223

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2018 Vol.37, Issue 4 Preview Page Next Page

Research Article

Investigation into influence of sound absorption block on interior noise of high speed train in tunnel 터널 내부 도상 블록형 흡음재의 고속철도차량 내부 소음에 미치는 영향에 대한 고찰

31 July 2018. pp. 223-231

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Abstract

Recently, due to various environmental problems, blast tracks in tunnel are replaced with concrete tracks, but they have more adverse effects on noise than blast tracks so that additional noise measures are needed. Among these measures, sound-absorbing blocks start to be used due to its easy and quick installation. However, the performance of sound absorption blocks need to be verified under real environmental and operational conditions. In this paper, interior noise levels in KTX train cruising in Dalseong tunnel are measured before and after the installation of sound-absorbing blocks and the measured data are analyzed and compared. Additionally, noise reduction are estimated by modeling the high speed train, the tunnel and absorption blocks. Measurement devices and methods are used according to ISO 3381 and the equivalent sound pressure levels during the cruising time inside the tunnel are computed. In addition to overall SPLs(Sound Pressure Levels), 1/3-octave-band levels are also analyzed to account for the frequency characteristics of sound absorption and equipment noise in a cabin. In addition, to consider the effects of train cruising speeds and environmental conditions on the measurements, the measured data are corrected by using those measured during the train-passing through the tunnels located before and behind the Dalseong tunnel. Analysis of measured results showed that the maximum noise reduction of 6.8 dB (A) can be achieved for the local region where the sound-absorbing blocks are installed. Finally, through the comparison of predicted 1/3-octave band SPLs for the KTX interior noise with the measurements, the understanding of noise reduction mechanism due to sound-absorbing blocks is enhanced.

Keywords

Sound absorption block

Equivalent sound pressure level

L_Aeq

High-speed train noise

Aeroacoustics

최근 여러 환경적인 요인으로 인해 기존의 자갈 도상의 터널에서 콘크리트 도상의 터널로 교체가 되고 있지만 콘크리트 도상 터널의 경우 자갈 도상의 터널 보다 소음에 악영향을 미치고 있어 부수적으로 소음에 대한 대책이 필요한 실정이다. 이러한 대책 중 하나로 흡음블록은 설치의 제약이 적고 쉽고 빠르게 설치가 가능하기 때문에 많은 철도에서 시범적으로 적용되고 있다. 하지만 실제 환경과 운영조건에서 흡음블록의 성능에 대한 검증이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 터널 내의 흡음블록의 성능을 확인하기 위해 흡음블록의 소음저감효과의 예측뿐만 아니라 호남선의 달성 터널의 일부 구간에 흡음블록 설치 전 ‧ 후의 KTX 실내 소음을 측정하고 그 결과를 비교, 분석하였다. ISO 3381를 준용한 측정장비, 측정방법을 사용하여 고속철도차량 실내소음을 측정하였으며, 터널 내부 운행시간동안에 등가소음도를 계산했다. 또한 흡음블록의 주파수별 흡음특성과 객실내부 장치소음이 영향을 주는 주파수 영역의 영향을 고려하기 위하여 가청주파수 영역 전체에 대한 등가소음도 뿐만 아니라 1/3-octave band를 기초로 주파수 영역대별 영향도도 함께 분석하였다. 또한, 열차의 운행속도와 측정시의 환경조건 등을 고려하여 흡음블록의 실내소음에 대한 영향을 평가하기 위하여 달성터널 전후에 위치한 터널내부 소음 측정값을 사용하여 보정하였다. 측정 결과의 분석을 통하여 흡음블록위에서 주행 할 때 최대 6.8 dB(A) 저감량을 나타내었다. 최종적으로 열차실내소음에 대한 1/3-octave band SPLs(Sound Pressure Levels) 예측값과 실측값을 비교하여 흡음블록에 의한 소음저감 메커니즘에 대한 이해를 증진시켰다.

키워드

흡음 블록(Sound absorption block)

등가 소음도(Equivalent sound pressure level

L_Aeq)

고속 철도 차량 소음(High-speed train noise)

공력소음(Aeroacoustics)

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10.5050/KSNVE.2017.27.3.389

Information

Publisher :The Acoustical Society of Korea
Publisher(Ko) :한국음향학회
Journal Title :The Journal of the Acoustical Society of Korea
Journal Title(Ko) :한국음향학회지
Volume : 37
No :4
Pages :223-231
Received Date : 2018-04-23
Revised Date : 2018-06-18
Accepted Date : 2018-06-27
DOI :https://doi.org/10.7776/ASK.2018.37.4.223

The Journal of the Acoustical Society of KoreaISSN:1225-4428(Print) 2287-3775(Online)한국음향학회

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