층간소음 저감을 위한 Higher Harmonic Control 기반 능동진동제어 시스템 개발

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확장요약문

본 연구에서는 공동주택에서 발생하는 층간 진동 및 구조전달 소음을 저감하기 위하여 Higher HarmonicControl(HHC) 알고리즘 기반의 능동진동제어 시스템을 제안하였다. 기존 연구에서 층간 소음 저감 가능성을 확인한 능동형 동조 질량 감쇠기(ATMD, Active Tuned Mass Damper) 시스템을 기반으로, 하드웨어 구성은 유지하면서 제어 알고리즘을 HHC 로 변경하였다. 제안된 제어 시스템은 바닥 슬라브에서 발생하는 진동 응답을 이용하여 제어 신호를 산출하고, ATMD 액추에이터를 구동함으로써 구조물의 진동을 저감하도록 구성하였다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 기존 층간소음 실험 구조물을 활용하고, 제어 전/후의 가속도 및 음압 응답을 비교하는 실험을 수행하였다. 이를 통해 HHC 기반 능동진동제어 기법의 층간소음 저감 적용 가능성을 평가 하였다. 실험 결과 하부 슬라브의 진동은 약 80% 저감 되었고, 수음실 기준 50Hz 대역에서 소음은 약 50% 저감 되었다. 결과를 통해 ATMD 을 이용하여 슬라브의 진동을 억제 할 경우 소음 또한 감소하는 것을 확인 하였다. 본 연구를 통해 ATMD 기반의 능동 진동 제어 기술이 주거 및 상업용 건축물의 층간소음 저감에 효과적인 해결 방안이 될 수 있음을 확인 하였다.