Optimal Design and Experimental Verification of Tank Silencer for Acoustic Stealth

본 논문에서는, 음향 스텔스에 큰 장애물이 되고 있는 전차의 배기 소음을 줄이기 위한 소음기를 최적 설계하고, 설계된 소음기의 소음 저감 성능을 실험으로 확인하였다. 본 연구에서 선정한 전차 배기 소음의 주파수 특성을 파악한 후에, 전체 목표 소음 저감량을 고려하여 목표 주파수 대역과 각 주파수별 소음 저감량을 결정하였다. 기존 단위체와 제안한 단위체 구조에 음향 메타물질 해석 기법을 적용하여 음향 해석을 수행하였다. 단위체를 최적화하는 형상 최적 설계 문제를 정식화하고 목표 주파수에 따른 다양한 단위체를 설계하였다. 최적 설계된 단위체들로 구성된 소음기를 다수 구성하여, 설계 목표를 달성할 수 있는 각 단위체의 최적 개수와 배열 순서를 결정하였다. 이 결과를 바탕으로 제작된 소음기를 실제 전차의 배기계에 장착하여 수행한 소음 측정 실험으로 설계 결과의 타당성을 입증하였다.