3차원 날개의 공기분사에 따른 소음특성 모형시험 연구

Abstract

함정의 수중방사소음은 함의 생존성 및 작정성능에 영향을 주는 특수성능으로 잠수함 개발 이후부터 매우 중요하게 여겨지고 있으며 또한 최근 상선에 대한 수중방사소음 규제가 가시화되면서 선박의 수중방사소음 저감기술은 함정 뿐 아니라 민간 선박에 있어서도 매우 중요한 선박기술로 부각되고 있다. 선박에서 발생하는 소음은 기계류 소음, 추진기 소음, 선체 유동소음으로 구분 할 수 있는데 이 중 추진기 소음은 캐비테이션이 발생한 이후부터 선속의 5~7승에 비례하여 급격히 소음이 증가할 뿐 아니라 소음원이 선체 외부에 노출되어 있어 차폐를 통한 소음을 저감하기는 불가능하다. 미 해군에서는 함정 추진기 소음을 저감하기 위하여 추진기 날개 앞전에서 공기를 분사하는 PRAIRIE 시스템을 적용하여 수중방사소음을 제어하고 있으며 국내 전투함에도 적용이되었다. 하지만 추진기 공기분사 소음제어 시스템의 원리에 대해서 명확히 알려져 있지 않으며 국내 연구실적 역시 전무한 상태이다. 본 연구는 추진기 날개와 유사한 특성을 가지는 3차원 날개를 이용하여 3차원 날개에서 발생하는 캐비테이션과 소음을 분석하고 공기분사에 따른 캐비테이션과 소음특성 변화를 실험적으로 고찰하였다.