임진흥 기자 jhlim@kyeonggi.com
기자페이지
한국철도기술연구원이 소리를 흡수하는 재료인 흡음재를 사용하지 않고도 높은 소음저감효과를 구현한 소음기를 개발했다.
12일 철도연에 따르면 기존 덕트형 소음기는 흡음재를 사용해 소음을 줄이는 방식으로 습기에 약하고 유지·보수가 어렵다는 한계가 있으며 금속재를 많이 사용해 무겁고 비용 부담이 크고 시간이 지나면서 성능이 저하되거나 유지보수가 어려운 단점이 있었다.
철도연 연구진은 이 같은 문제를 해결하기 위해 소음이 특정 방향으로 반사되거나 소리끼리 부딪혀 약해지는 효과를 유도하는 내부 칸막이와 이를 통해 흡음재 없이도 소음을 줄일 수 있도록 한 생체모사 기술을 적용한 물고기 뼈 모양의 ‘피쉬본(Fishbone) 소음기’를 개발했다.
해당 소음기는 어류의 등뼈인 피쉬본 구조에서 아이디어를 얻어 제작됐으며 여러 층으로 이뤄진 가느다란 구조(리브, Rib)가 소음을 분산시키고 반사해 저감하는 역할을 담당한다.
공기 흐름과 소음의 움직임을 정밀하게 분석하는 과학적 접근 방식을 적용했으며 기존 방식과 달리 소리를 흡수하는 재료인 흡음재를 사용하지 않고도 높은 소음저감효과를 구현한 점이 특징이다.
또 공기 흐름을 최적화해 소음이 적게 퍼지도록 하고 개폐형 구조를 적용해 유지보수가 쉬워 비용도 절감 효과도 기대된다.
공인시험기관 성능시험 결과 500~5000㎐ 주파수 대역에서 기존 방식보다 평균 10㏈ 이상의 소음저감효과를 보였다.
2차원 및 3차원 전산해석을 통해 다양한 구조를 시험해 최적설계를 도출하고 공인시험기관 실험으로 신뢰성을 확보했으며 향후 철도차량과 터널, 환기덕트, 산업용 배기시스템 등 다양한 분야에 적용돼 소음을 줄이는 역할을 할 것으로 기대된다.
노희민 철도연 책임연구원은 “이번 연구는 자연에서 영감을 얻은 혁신적인 기술로 흡음재 없이도 효과적으로 소음을 줄일 수 있다는 점에서 기존 기술과 차별화된다”며 “유지보수 비용 절감과 친환경성을 갖춘 피쉬본 소음기를 실용화해 철도차량과 인프라에 폭넓게 적용할 계획”이라고 말했다.
한석윤 원장은 “피쉬본 소음기의 개발은 친환경 K-철도기술의 발전을 보여주는 중요한 사례”라며 “정부 및 철도 운영기관과 협력해 소음저감은 물론 지속가능한 철도기술 혁신을 이루기 위한 연구를 강화할 것”이라고 전했다.
© 경기일보(www.kyeonggi.com), 무단전재 및 수집, 재배포금지
