추진기 소음 모형 시험 결과 실선 확장 연구

Abstract

과거에는 군사적인 목적에 있어 수중 방사소음이 핵심적인 문제였지만, 현대에는 지속 가능한 과학기술이란 관점에서 해양 생태계에 미치는 영향과 관련하여 선박에 의한 수중방사소음이 큰 관심이 되고 있다. 또한, 전 세계적으로 선박에 의한 수중방사소음 규제 기준이 강화되고 있어, 이전에는 소음 성능이 상대적으로 중요하지 않았던 일반 상선의 소음 레벨 추정과 감소 기법 역시 개발이 불가피한 상황이다. 선박에 의한 수중방사소음에서 가장 큰 영향을 미치는 것은 프로펠러에 의한 공동 소음으로 이는 등가 음원으로 보았을 때 단일극자(monopole)에 해당하여 방사효율이 가장 높다. 따라서 실선 프로펠러의 소음 수준은 프로펠러 공동의 물리적인 상황을 기반으로 개발될 상사법칙을 통해 실제 프로펠러를 설계하기 전에 모형선 프로펠러 시험을 통해 추정할 수 있고, 추정된 실선 소음이 규제 기준을 만족하지 못할 경우 재설계를 수행할 수 있어, 이는 경제적인 관점에서도 매우 큰 이득을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 이와 관련하여 본 연구에서는 모형선 시험과 상사법칙을 바탕으로 한 실선 소음 추정 기법에 대해 기존의 연구를 분석하고 앞으로의 연구 방향에 대해 설명한다.규제 기준이 강화되고 있어, 이전에는 소음 성능이 상대적으로 중요하지 않았던 일반 상선의 소음 레벨 추정과 감소 기법 역시 개발이 불가피한 상황이다. 선박에 의한 수중방사소음에서 가장 큰 영향을 미치는 것은 프로펠러에 의한 공동 소음으로 이는 등가 음원으로 보았을 때 단일극자(monopole)에 해당하여 방사효율이 가장 높다. 따라서 실선 프로펠러의 소음 수준은 프로펠러 공동의 물리적인 상황을 기반으로 개발될 상사법칙을 통해 실제 프로펠러를 설계하기 전에 모형선 프로펠러 시험을 통해 추정할 수 있고, 추정된 실선 소음이 규제 기준을 만족하지 못할 경우 재설계를 수행할 수 있어, 이는 경제적인 관점에서도 매우 큰 이득을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 이와 관련하여 본 연구에서는 모형선 시험과 상사법칙을 바탕으로 한 실선 소음 추정 기법에 대해 기존의 연구를 분석하고 앞으로의 연구 방향에 대해 설명한다.