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진동량을 표시할 때에도 데시벨(dB)을 사용하나요 ?

예, 그렇습니다. 일반적으로 데시벨(dB)은 소음의 단위로만 알고 있는데, 진동 단위이기도 합니다.

진동량의 단위로 유럽지역에서는 dB과 gal(cm/s2), kine(cm/s) 등을 사용하고, 한국, 일본을 비롯하여 미주지역에서는 dB를 주로 사용합니다. 국내 소음진동규제법도 dB을 단위로 기준을 설정하고 있습니다. 

고효율 마운트(HERM)은 다른 제품에 비해 어떤 장점이 있나요?

고효율 마운트는 고무의 전단 변형 탄성을 이용한 것으로 대변위를 허용할 수 있기 때문에 진동 절연 성능이 우수하고, 수직 및 수평진동 등 3축 방향으로의 제어에 효과적입니다.

진동 절연성능이 우수한 이유는 일반 고무마운트에 비해 고유진동수가 낮기 때문인데, 일반고무마운트의 고유진동수가 9 Hz 이상인 반면, 고효율 마운트(HERM)는 4.5 Hz까지 얻을 수 있습니다.
이 수치는 일반 코일 스프링 마운트와 거의 동등한 특성이기 때문에 일반 고무마운트에서는 얻을 수 없는 높은 방진효율과 고무 마운트의 장점인 감쇠성능을 얻을 수 있어, 코일스프링과 고무마운트의 장점을 모두 얻을 수 있다는 장점이 있습니다.

즉, 높은 방진효율을 얻을 수 있으며, 별도의 댐퍼없이 장비의 동적변위를 작게 할 수 있고, 고주파 대역에서 발생되는 서어징에 의한 고체음을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 

진동이 70 dB(A)이면, 소음은 몇 dB인가요?

소음과 진동은 분명 연관 관계를 갖고 있습니다. 즉, 진동이 큰 장비는 소음을 크게 발생하고 또한, 소음이 큰 장비는 진동도 크게 발생합니다. 소음은 공기 중으로 방사되어 사람의 귀로 들리게 되고, 진동은 바닥 및 물체를 통해 인체가 느껴지게 됩니다. 즉, 전달되는 매질이 다릅니다. 방사효율이라 하여 전달되는 매질에 따라서 소음량과 진동량은 다르며 또한, 주파수에 따라서도 다릅니다. 전달되는 매질이 수학적으로 해석가능한 단순 물체인 경우와 진동 주파수를 알고, 방사효율을 알면, 다음과 같이 대략적으로 진동에 의한 소음을 계산할 수 있습니다. 

 

제품 사양에 기재된 ‘스프링상수’는 어떤 용도로 사용되나요?

‘스프링상수’의 의미는 스프링에 힘이 가해졌을 때 얼만큼 처짐이 발생되는가를 나타내는 계수입니다. 예를 들어, 스프링 상수가 4 kgf/mm 인 제품에 100 kg의 힘이 가해진다면, 스프링의 변위량은 25mm가 됩니다. 이처럼 스프링상수는 힘과 변위의 관계를 나타내며, 코일 스프링인 경우는 힘과 변위의 관계가 선형이기 때문에 스프링 상수가 일정한 값이 됩니다. 스프링 상수는 방진 설계에서 중요한 파라미터 중 하나이며, 스프링 상수를 알면, 고유진동수를 다음과 같이 계산할 수 있습니다. 

 

‘임피던스(Impedance)의 의미와 용도는 무엇입니까?

임피던스는 어느점에 교번력이 작용하여 효과가 생겼을 때 작용과 효과의 비를 말합니다. 진동계에서는 가진력 F의 작용으로 진동속도 V가 생겼을 때 F와 V의 비를 말하며, 기계 임피던스(Mechanical Impedance)라 명명하고, 음향계에서는 음압 P와 체적속도(SV)의 비를 말하며, 음향 임피던스라 명명합니다. 기계 임피던스는 모달테스트에서 감쇠계수를 구하고자 할 때 이용되고, 음향 임피던스는 매질의 특성을 구하고자 할 때 이용됩니다. 음향 임피던스를 알면, 서로 다른 매질을 전파할 때 반사율과 투과율을 구할 수 있습니다.

실효치(RMS)의 의미는 무엇입니까 ?

소음, 진동은 시간에 따라 변하므로 일반적으로 제곱의 평균적인 크기인 실효치(RMS, Root Mean Square)로 표기합니다. 소음과 진동이 sine이나 cosine 함수와 같이 단순조화운동일 때 실효치와 Peak치 관계는 다음과 같습니다. 

 

60 dB의 소음과 65 dB의 소음이 동시에 발생하면, 얼마로 들리나요?

소음량의 합성은 위상에 따라 달라지는데, 일반적인 소음은 복합음으로 위상의 영향을 무시할 수 있기 때문에 다음 식과 같이 간단하게 합성할 수 있습니다. 

 

공진이 발생되면 큰 진동으로 된다고 하는데, 일상생활에서 느낄 수 있는 ..

공진이란, 외부에서 가해지는 진동주파수와 진동시스템의 고유진동수가 일치했을 때 큰 진폭이 되는 것을 말합니다. 진동시스템에 감쇠가 없었을 경우 진폭의 크기는 이론상으로는 무한히 커지게 되는데, 일반적으로 탄성체의 정적변위의 10배 정도 커지게 됩니다. 일상생활에서 볼 수 있는 공진의 예 중 몇 가지를 나열하였습니다.

① 세탁기에서 탈수를 마칠 때 드럼이 크게 요동치는 것
② 자동차에 시동을 걸거나, 켰을 때
③ 소리굽쇠로 기타줄을 튜닝할 때 (음향 공진, 공명)
④ 특정 차량이 주행할 때 사무실에서 느껴지는 바닥 진동

⑤ 전자레인지의 원리 : 물분자의 고유진동수로 주사하여 분자운동이 활발하게 하여 열을 발생 

‘동흡진기’라 하여 진동하는 물체에 올려 놓으면 진동을 흡수한다고 하..

물체를 탄성지지하면, 진동 절연효과는 있지만, 물체의 움직임(동적 변위)이 더 커지게 되는데 특히 공진주파수에서 큰 진폭을 발생합니다. 이러한 움직임을 제어할 수 있는 것이 바로 동흡진기(TMD, Tuned Mass Damper)입니다. 탄성지지된 진동 시스템의 고유진동수와 동일한 또 다른 진동체를 진동하는 물체에 올려 놓음으로써 진동을 제어하는 것인데, 원리는 진동물체의 움직임과 반대방향(역위상)으로 움직임으로써 진동을 제어할 수 있는 것입니다. 동흡진기는 질량과 스프링으로 이루어지는데, 여기에 감쇠를 부여하면, 튜닝이 용이하고, 타켓주파수를 중심으로 좌우로 생기는 2개의 공진주파수에서의 진폭을 작게 할 수 있습니다. 스프링 선정은 진동 시스템의 고유진동수에 맞게 선정하면 되고, 질량은 진동하는 물체의 1/20 ~ 1/3 배 정도에서 결정합니다.

진동 기준에서 진동가속도, 진동속도, 진동변위 등으로 기준을 나타내거나,..

진동은 시간에 따라 변위가 변하기 때문에 시간에 대한 함수입니다. 단위시간당(1초) 몇 번 진동하느냐(이를 진동주파수라 함)에 따라서 진동속도와 진동가속도는 달라지게 되는데 즉, 진동변위를 한번 미분하면 단위시간에 대한 진동변위로 진동속도가 되고, 한번 더 미분하면, 진동가속도가 됩니다. 진동주파수를 알면 미분과 적분을 통해 진동 가속도, 속도, 변위로 서로 환산이 가능합니다.

물체의 움직임, 틈새, Misalignment 등을 평가할 때는 진동변위를 주로 사용하고, 건물에 미치는 영향 등을 평가할 때는 진동속도로 나타냅니다. 또한, 진동이 인체에 미치는 영향 등을 평가할 때는 진동가속도를 사용하는데, gal(cm/s2) 또는 데시벨(dB)로 나타냅니다.

중간 기계실의 진동에 의한 직하층 소음 문제를 고려할 때는 진동가속도가 사용됩니다. 음향진동은 진동가속도에 비례하기 때문입니다. 

Lagging이 무엇인가요?

소음진동을 발생하는 물체를 흡.차음재로 감싸주는 것을 Lagging이라 합니다.

주로 공조덕트나 배수관 등에 사용되는데 보온과는 기능이 다르지만, 원리는 같습니다.
즉, 덕트 판으로부터 투과되는 소음을 흡수하고 차단하는 기능입니다.
Lagging할 때 주의사항은 판 진동에 의해 방사되는 소음일 경우는 흡.차음재로 Lagging만 해서는 효과가 없습니다. 손실계수가 큰 점탄성재료로 견고하게 판에 부착하여 판진동을 억제한 후 흡.차음재로 Lagging해야 합니다. 이러한 재료를 제진재(Damping Sheet)라 합니다. 

제진재 설치 시 주의사항
① 구조물이 진동할 때 현저히 변형을 받을 수 있는 지점에 설치
② 구조물에 완전히 부착함으로써 진동에너지의 상당부분을 흡수할 수 있도록 해야 한다.

③ Damping Sheet는 자체가 흡수한 에너지의 상당부분을 열로 발산할 수 있는 높은 손실계수를 갖는 재료이어야 한다. 

탄성지지된 장비의 좌우 흔들림을 방지할 수 있는 방법은 어떤 것이 있나요

탄성지지할 때 스프링의 지지점, 지지간격, 스프링이 받는 편심하중 등이 균형을 이루지 않으면, 장비는 수직진동 뿐만 아니라 수평진동, 회전진동과 같은 Coupling Mode, Rocking Motion 등이 발생합니다. 이는 장비 수명과 밀접한 관계가 있기 때문에 설계나 시공 시 주의해야 하는데,다음과 같은 방법을 고려해야 합니다.


① 스프링의 정적처짐이 일정한 스프링으로 지지
② 기계 무게의 1 ~ 2 배 정도의 부가하중 (방진가대, Inertia Base)를 부착
③ 계의 무게 중심을 낮게
⑤ 하중이 평형 분포되도록 방진기 배치
방진가대는 Unbalance한 움직임을 제어하는 데 효과적입니다.

시스템의 진폭을 줄여주는 역할 뿐만 아니라, 방진효율도 향상시키며, 계의 무게 중심을 낮추는 역할 및 편심하중을 줄여주는 역할도 합니다. 

탄성체를 선정할 때 방진스프링과 방진고무는 어떤 기준으로 선정하나요 ?

일반적으로 터보냉동기나, 항온항습기 등은 방진고무를 선택하고, 냉각탑이나, 공기조화기는 방진스프링을 선택합니다. 선정 기준은 고유진동수에 차이가 있기 때문입니다. 

일반적으로 방진고무는 9 Hz 정도의 고유진동수를 갖고 있으며, 코일 스프링은 2.5 ~ 3.5 Hz의 고유진동수를 갖고 있습니다. 냉각탑에서의 진동주파수는 6~10 Hz 정도이기 때문에 방진고무를 사용하면 오히려 공진이 되어 진동전달율과 장비의 진폭이 커지게 되기 때문에 스프링을 사용합니다.

터보냉동기는 자체 중량에 비해 가진력이 작고, 진동주파수가 30 Hz 이상이기 때문에 방진고무로 방진해도 충분한 방진효율을 얻을 수 있습니다. 

실내 소음에서 NC는 어떤 의미인가요?

사람의 귀는 같은 크기의 소음이라도 주파수에 따라 감지되는 느낌이 다르다. 500 Hz를 기준으로 했을 때 500 Hz 이하의 소음은 작게 들리고, 500 Hz 이상의 소음은 크게 들린다.

이와 같이 주파수에 따라 인체의 청감각이 다른 점을 고려하여 주파수별로 같게 들리는 소음을 곡선으로 나타낸 것이 NC(Noise Criteria) 기준이다. 즉, 같은 40 dB(A)이라 하더라도 주파수가 다르기 때문에 NC 기준으로는 NC-30이 될 수도 있고, NC-35가 될 수도 있다. 
1971년 Beranek이 제안한 것으로 ASHRAE에서 채용하여 실내 소음 기준으로 널리 사용되고 있다.

ISO에서 NC 곡선을 수정하여 NR 곡선을 제안하고 있는데, 실험적 근거가 없어 사용되어지지 않고 있으며 그 밖에 NCB, PNC 등 NC 곡선을 바탕으로 주파수별 보정치를 달리하여 제안되고 있으나, 아직 까지는 NC 곡선이 널리 사용되어지고 있다. 

공장 소음을 방지하기 위한 절차와 방음설계를 위해 어떠한 데이터가 필요..

소음 방지 절차

1 단계 : 소음 실태 파악 (소음원, 공장내 소음 조사, 공장 부지 내 소음조사, 공장 주변 환경 조사)
2 단계 : 허용 소음레벨 설정. 부지경계선 지점에서의 소음도를 대상지역의 평가소음도로 계산
3 단계 : 소음의 상대적 기여도 조사. 전체공간을 격자로 나누어 음압분포도 작성
4 단계 : 방음 대책
소음원 대책 : 발란싱, 탄성지지, 판넬 두께 조절, Lagging 등
전달경로 대책 : 지향성, 방음벽, 방음상자, 실내 흡음, 소음기 설치 등
5 단계 : 시공 및 확인 
설계를 위해 필요한 데이터
① 공장 주변 견취도
② 공장 배치도
③ 공장 평면도
④ 기계 배치도
⑤ 공장 건물 설계도
⑥ 작업 공정도
⑦ 기계 장치 능력, 회전수 등의 일람표

⑧ 공장 가동 시간율