해양플랜트용 허니컴 패널의 차음 특성 연구 = A Study on the Sound Insulation Characteristics of Honeycomb Panels for Offshore Plants

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Currently, porous materials (e.g., mineral wool) are the core materials used in offshore plant panels, but in spite of their superb acoustic performance, these items must be replaced for environmental reasons. A honeycomb structure is widely used throughout the industry because of its high strength-to-weight ratio. However, research in terms of noise and vibration is minimal. An acoustic study should be conducted by taking advantage of honeycomb structures to replace porous materials. In this study, a simulation was performed assuming that a honeycomb panel is a superposition of symmetric mode and antisymmetric mode. Reliability was verified by comparing a simulation results based on a theory with a experimental results, and the possibility of the panel as a core material was evaluated by studying the sound insulation characteristics of a honeycomb. As the panel thickness increased, the coincidence frequency shifted to low frequency. As the angle between horizontal line and oblique wall and cell-size decreases, the sound insulation performance is improved. And as the cell-wall thickness increased, the sound insulation performance improved.

국문 초록 (Abstract)

현재 해양플랜트용 패널의 주요한 중심재는 다공성재료(미네랄울) 이지만, 뛰어난 차음성능에도 불구하고 환경적인 이유로 이를 대체할 재료가 요구되고 있다. 허니컴 구조는 무게 대비 강도가 우수하여 산업전반에서 많이 쓰이고 있다. 하지만 소음진동 측면에서의 연구는 미미하다. 다공성재료를 대체하기 위한 연구로서 허니컴의 음향학적 연구가 필요하다. 본 논문에서는 허니컴패널을 대칭모드와 비대칭모드의 중첩으로 가정하여 수치해석을 진행하였다. 이러한 이론을 통한 수치해석과 실험결과를 비교하여 수치해석의 신뢰성을 검증하였다. 그리고 수치해석을 통해 허니컴패널의 차음특성을 연구하고 중심재로서의 가능성을 평가하였다. 패널두께를 키울수록 일치주파수가 저주파수로 이동하였다. 셀사이즈와 셀벽의 사이각이 감소함에 따라 차음성능이 개선되었고, 셀벽두께의 경우 증가할수록 차음성능이 향상되었다.

참고문헌 (Reference)

1 김형구, "하니컴코어 재료의 기계적 물성 예측과 하니컴 샌드위치 복합재료 평판의 층간응력 해석" 한국복합재료학회 17 (17): 29-37, 2004

2 김성수, "알루미늄 허니컴 코어 샌드위치의 충격 특성에 관한 해석" 한국기계기술학회 15 (15): 61-66, 2013

3 방승옥, "알루미늄 폼 및 허니컴 샌드위치 복합재료의 압축실험에 관한 연구" 한국산학기술학회 12 (12): 3802-3807, 2011

4 유영훈, "선박의 선내 진동에 의한 승선 환경 평가에 관한 연구 (ISO-6954 : 2000(E)의 평가방법에 기초)" 해양환경안전학회 13 (13): 107-112, 2007

5 Dym C. L., "Transmission of sound through sandwich panels" 56 : 1523-1532, 1974

6 Paik, J. K., "The strength characteristics of aluminum honeycomb sandwich panels" 35 (35): 205-231, 1999

7 Moore, J. A., "Sound transmission loss characteristics of sandwich panel constructions" 89 : 1991

8 Lin, H. J., "Sound transmission loss across specially orthotropic laminates" 68 (68): 1177-1191, 2007

9 Fahy, F., "Sound and Structural Vibration" Academic Pr 2007

10 Lord, R. D., "Sound Transmission Through Sandwich Constructions" 5 : 9-21, 1966

11 "NORSOK Standard R-004, Piping and equipment insulation, ch. 7.6 Guidelines for acoustic insulation"

12 "NORSOK Standard C-002, Architectural components and equipment, ch. 9.1 Insulation"

13 "ISO 717-1:2013, Acoustics e Rating of Sound Insulation in Buildings and of Building Elements e Part 1: Airborne Sound Insulation"

14 "ISO 10140-2:2010, Acoustics - Laboratory measurement of sound insulation of building elements - Part 2: Measurement of airborne sound insulation, 2010"

15 Kinsler, L. E., "Fundamentals of acoustics, Fundamentals of Acoustics" Wiley 1999

16 Gibson L. J., "Cellular Solids:Structure and Properties" Cambridge University Press 1997