과학연구

지하전동차의 통풍관로에서 차음손실해석

 2021.5.3.

위대한 수령 김일성동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《공해현상을 없애고 사람들에게 좋은 자연환경을 마련하여주는 문제는 오직 근로인민대중이 국가주권과 생산수단의 주인으로 되고있으며 모든것이 근로인민대중의 리익을 위하여 복무하는 사회주의사회에서만 원만히 해결될수 있습니다.》 (김일성전집》 제83권 290페지)

지하전동차는 지하의 차굴속에서 달리는것으로 하여 차굴내소음준위가 매우 크며 극단한 경우 110dBA까지 달할수 있다. 이 차굴내 소음은 부분별로 차량의 밑부위에서 제일 크고 다음 옆벽부위이며 천정부위는 상대적으로 좀 작아진다.

객실환기용으로 랭온풍기를 사용하지 않고 상대적으로 계절에 관계없이 온도가 일정한 차굴공기를 그대로 흡입하여 객실내부로 통풍시키게 되여있는 지하전동차는 통풍량이 많아야 하는 관계로 공기흡입면적도 크다. 따라서 통풍관로를 통하여 많은 소음이 침투되게 되므로 전문적인 소음감소구조를 가진 통풍관로를 만들고 그 소음감쇠효과를 해석하는것이 필요하다.

통풍관로를 통한 소음의 침투를 막기 위하여 통풍관로는 2개의 구부러진 부위를 가지며 바람길방향을 칸막이를 하여 내부를 분할하고 내벽에 9mm폴리에스테르섬유판을 풀로 접착시키였다.

통풍관로에서의 소음해석을 위한 모의프로그람으로서 COMSOL 5.3의 음향모쥴의 압력음향학계통을 리용하였다. 도파관 내부의 다공성재질을 모의하기 위하여 델라니바쥴리미키의 경험적모형을 리용하였다. 델라니모형의 다공질파라메터들을 예측하기 위해 압력음향대면부와 최량화모쥴을 결합하였다. 모의결과 500Hz이상에서 고주파의 소음을 크게 감소시키며 최대전달손실이 2500Hz근방인 도파관의 전달손실특성과 음마당분포를 밝히였으며 실지 제작과정에 얻은 측정자료와 비교하여 저주파령역에서의 좋은 일치를 얻었다.

학술적으로 보다 구체적인 내용은 SCI국제학술잡지인 "Applied Acoustics"[165 (2020) 107291]에 "Transmission loss analysis in a partitioned duct with porous boundaries based on combination of FEM and measurement of sound absorption coefficients"의 제목으로 발표되였다.