Radiation Noise Reduction Using Vibrating Metamaterial Comprising a Spiral Absorber

본 논문에서는, 목표 주파수 대역에서 방사 소음을 효과적으로 저감시키는 진동 메타물질을 제안하고 실험으로 방사 소음 저감 성능을 입증한다. 나선형 흡진기를 진동 메타물질의 단위체로 사용하여 목표 주파수 대역에서 국부적인 진동을 일으킨다. 평면파 확장법을 사용하여 계산된 분산 곡선은 유한요소 해석 결과와 비교하여 그 유효성을 확인하고, 밴드 갭과 방사 소음 저감 구간의 관계를 파악한다. 나선형 흡진기의 주요 치수 변화, 질량 변화, 공진 주파수 변화가 밴드 갭에 미치는 영향을 고찰한다. 이 결과를 바탕으로 보의 1차 고유 모드에 의해 발생하는 방사 소음을 저감시키기 위한 단위체를 설계한다. 이렇게 설계된 진동 메타물질에 대한 진동-음향 상반성 기반 실험을 통해 설계 결과의 유효성을 검증한다. 본 연구 결과는 기계 제품을 둘러싸는 패널의 내부에 장착하여 패널 진동에 의해 외부로 발생하는 방사 소음 억제를 위해 사용될 수 있다.