AAM 모사환경 기반 진동음향 해석 타당성 검증을 위한 능동소음제어 성능 비교

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확장요약문

진동음향 해석(Vibroacoustic analysis)은 구조물의 실내 음향 및 구조 진동 응답을 예측하고 능동소음제어 (Active Noise Control, ANC) 성능을 사전에 검토하는 데 활용될 수 있으나, 해석 결과의 신뢰성을 확보하기 위해서는 실험 결과와의 비교를 통한 해석 모델의 타당성 검증이 필요하다. 본 연구에서는 첨단항공모빌리티(Advanced Air Mobility, AAM) 모사환경을 대상으로 실험과 해석에서 얻은 실내 음향 응답과 능동소음제어 성능을 비교하여 유한요소법 기반 진동음향 해석의 타당성을 평가하고자 한다. 이를 위해 AAM 모사환경의 형상, 구조 재료 및 경계조건을 반영한 구조-음향 연성 모델을 구성하고 실험과 해석에서 스피커 및 마이크로폰의 위치와 방사 신호 조건을 동일하게 설정한다. 실험에서는 실내에 배치된 스피커에서 신호를 방사하여 각 마이크로폰 위치의 음압을 측정하고 해석에서는 동일한 가진 조건에 대한 실내 음향 응답을 도출한다. 이후 실험값과 해석값의 전달 특성, 주요 공진주파수, 피크 및 측정 위치에 따른 변화를 비교한다. 또한 실시간 ANC 실험과 진동음향 해석 데이터 기반 ANC 시뮬레이션에 동일한 제어 알고리즘과 제어 조건을 적용하여 제어 전후의 소음 저감량을 비교한다. 특히 참조신호 선정에 따른 ANC 성능 변화 경향성을 함께 검토하여 해석 모델이 제어 성능에 영향을 미치는 음향 전달 특성을 반영하는지 평가한다. 이를 바탕으로 실내 음향 응답과 ANC 성능을 연계한 진동음향 해석 모델의 검증 절차를 제시하고 AAM 실내 소음 예측 및 ANC 설계에 대한 활용 가능성을 검토하고자 한다.