고속철도 터널출구지형이 미기압파 방사특성에 미치는 영향
Effect of high-speed railway tunnel exit topography on the emission characteristics of micro-pressure wave
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초록
고속열차가 터널에 돌입 시, 터널입구에서 형성된 압축파는 음속으로 터널내부를 전파한다. 터널내부를 전파하는 압축파는 파의 비선형성에 의하여 약한 충격파와 같은 유한 진폭파로 되어 터널출구에 도달하게 되면, 그 일부가 충격성 소음과 저주파수 진동을 수반한 미기압파로 방사한다. 이 간헐적인 미기압파는 터널출구 주변 민가에 새로운 소음 공해의 원인이 되었다. 이러한 공학적인 문제를 해결하기 위하여 대부분의 연구는 터널내부에서 발생하는 압축파를 제어하여 미기압파의 크기를 줄이려고 시도하여 왔다. 본 연구에서는 고속철도 터널출구 지형들이 미기압파의 방사특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 3차원 수치해석을 수행하였다. 이러한 연구는 심각한 환경문제를 겪고 있는 터널출구 주변 민가의 방음대책 마련을 위한 기초 데이터를 제공한다.
Abstract
When a high-speed train enters a tunnel, the compression wave formed at the tunnel entrance propagates in the tunnel at the speed of sound. Compression wave propagating inside the tunnel becomes finite amplitude wave such as weak shock wave due to the nonlinearity of the wave, and when it reaches the tunnel exit, a part of it is emitted as micro-pressure wave accompanied by impulsive noise and low frequency vibration. This intermittent micro-pressure wave caused new noise pollution in the private houses near the tunnel exit. In order to solve this engineering problem, most researches have attempted to reduce the strength of micro-pressure wave by controlling the compression wave generated inside the tunnel. In this study, three-dimensional numerical analysis was performed to investigate the effects of high-speed railway tunnel exit topography on the emission characteristics of micro-pressure wave.
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