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압력 프로브에 의한 와동 구조와 음원의 가시화 시험

전문가 제언: ○ 유동변화에 대한 연구는 1929년 미국의 Bingham이 다양한 물질의 변형과 유동을 종합적으로 다루면서 시작되었지만 사실은 그 전부터 Hooke, Euler, Bernoulli, Lagrange, Coulomb 등에 의해 여러 종류의 개념으로 밝혀져 왔다.

○ Young은 탄성률의 개념을 확립하였으며 이로부터 Navier, Cauchy 등이 유체와 탄성체에 대한 기초방정식을 수립하였다. 그 후 Poisson(푸아송)은 이들 기초방정식을 실제문제에 적용할 수 있는 유용한 결과를 도출하여 본 문에서 이용되고 있는 유동 중 정압 장에 관하여 압력에 관한 Poisson 방정식을 정립하였다.

– 그 외 Poisson 방정식은 전기장이 주어졌을 때 체적전하, ρ[C/m3]의 관계식이라든지 전위가 주어졌을 때 체적전하를 구하는 관계식 등으로 잘 알려져 있다. 전위가 주어졌을 때 체적전하를 구하는 Poisson 방정식은 ∇2V=-ρ/ε0으로 주어지며 체적전하 ρ=0일 때 ∇2V=0이 되어 전하가 없는 곳에서 전위(V)를 구하는 Laplace 방정식이 된다.

○ 이 문헌에서는 공력음의 발생메커니즘을 밝히기 위하여 와동구조 및 음원을 가시화하는 방법으로 압력 프로브를 이용하여 연구한 것에 대해 설명하고 있다. 음원은 와동 운동과 밀접한 관계가 있으며 강한 음원은 와동이 결합체를 형성할 때와 추월할 때 작용하는 가속운동에 의해 생성된다.

○ 우리나라에서는 이러한 와동구조에 대한 연구가 거의 전무하고 단지 군사용의 음파에 대한 연구가 ADD(국방과학연구소) 등의 일부 연구소나 학교에서 보고되고 있을 뿐이다. 그러므로 이러한 음의 와동구조와 강도 등에 대한 실험 자료는 향후 음원과 유동 중 와동에 대한 연구에서 그 기초 자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

저자: Riho HIRAMOTO, Kuniaki TOYODA
자료유형: 학술정보