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어쿠스틱 카메라를 활용한 풍동 시험(Acoustic Camera, Sound Source, Wind Tunnel Test, Noise, 자동차,A Pillar, 장비) 본문
어쿠스틱 카메라를 활용한 풍동 시험(Acoustic Camera, Sound Source, Wind Tunnel Test, Noise, 자동차,A Pillar, 장비)
FAMTECH 2024. 10. 21. 08:14
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어쿠스틱 카메라를 활용한 풍동 시험
풍동 시험은 공기가 고체 물체 주위에서 어떻게 움직이는지 연구하는 방법으로, 실제 환경에서의 차량 및 항공기의 거동을 모의하는 데 사용됩니다. 풍동은 공기역학적 성능, 소음, 구조적 무결성 등을 다양한 조건 하에서 분석할 수 있는 제어된 환경을 제공합니다.
풍동 시험에서의 어쿠스틱 카메라의 역할
어쿠스틱 카메라(Acoustic Camera)는 주로 자동차 및 항공우주 산업에서 풍동 시험에 사용되는 혁신적인 도구로, 정확하게 소음원을 식별하고 분리할 수 있습니다.
- 복잡한 소음원 처리: 여러 소음원이 존재하는 복잡한 환경에서도 어쿠스틱 카메라는 고급 알고리즘을 사용하여 불필요한 배경 소음을 무시하고 중요한 소음만을 분석합니다.
- 3D 시각화: 3D 스캐닝 기술을 결합해 소음원을 3차원 공간에서 시각화하여 더욱 정밀한 분석이 가능합니다.
- 응용 사례: Aston Martin, Audi, BMW, Porsche, 현대 자동차와 같은 제조업체가 이 기술을 사용하여 차량 설계를 개선하고 소음을 줄이며 공기역학적 성능을 향상시키고 있습니다
전단층 및 요각 보정 (Shear Layer and Yaw-Angle Correction)
풍동 내부에서는 전단층(Shear Layer)으로 인해 공기의 흐름이 왜곡되고, 소음이나 공기 흐름이 이동하는 현상이 발생할 수 있습니다.
팜테크에서 제공하는 gfai tech의 어쿠스틱 카메라는 이러한 왜곡을 전단층 보정 알고리즘을 통해 해결합니다. 이 알고리즘은 Volkswagen 및 독일 항공우주연구소(DLR)와 공동으로 개발되었습니다. 또한, 요각 보정(Yaw-Angle Correction)을 통해 차량이 마이크로폰 배열과 평행하지 않을 때도 정확한 데이터가 수집되도록 보정합니다.
추가 기능 및 알고리즘
- NoiseImage 소프트웨어: 이 소프트웨어는 빔포밍(Beamforming), CleanSC와 같은 다양한 분석 도구를 제공하며, 실시간 음향 이미지를 생성하고 스펙트럼 분석을 수행할 수 있습니다. CLEAN-SC 및 MUSIC Algorithm과 같은 고급 디콘볼루션 기법을 사용하여 더 명확한 소음 데이터를 얻을 수 있습니다.
- 상관 분석(Correlation Analysis): 추가적인 센서를 사용하여 소음원을 교차 분석함으로써, 차량 주변의 중요한 소음 구역을 더 정확하게 시각화할 수 있습니다.
자동차 및 항공우주 산업 응용
풍동 시험은 자동차 및 항공우주 분야에서 차량의 공기역학 및 소음 특성을 테스트하는 데 필수적입니다.
- 자동차: 어쿠스틱 카메라를 사용한 시험은 차량의 프로토타입을 최적화하고, 사이드 미러나 전면 유리 주변의 소음을 줄이며 전체 성능을 향상시키는 데 도움을 줍니다.
- 항공우주: 항공우주 제조업체 및 공급업체는 항공기 부품의 공기역학적 특성을 테스트하여 다양한 바람 조건에서 성능과 안전성을 확보합니다.
FAM 시스템을 통한 차량 정면 면적 측정
소음 및 공기역학적 시험 외에도, Frontal Area Measurement (FAM) 시스템은 고정밀도로 차량의 표면을 측정하는 데 사용됩니다. 이 시스템은 3D 컨투어를 포착하고 음향 테스트와 결합하여 더욱 종합적인 분석을 제공합니다. 2D 및 3D 모드로 작동하며, 특히 3D 스캐닝은 높은 정확도로 차량 모델을 생성하고 분석에 큰 도움을 줍니다.
정적 변형 분석(Static Deformation Analysis)
정적 변형 분석은 바람 압력에 의해 발생하는 표면 변형을 측정하는데, 차량의 문, 후드, 지붕과 같은 부품의 구조적 무결성을 평가하는 데 유용합니다. 이 시스템은 3D 레이저 스캐너를 사용해 미세한 변형까지 감지할 수 있으며, 고속 주행 시 차량이 구조적으로 안전한지 확인할 수 있습니다.
어쿠스틱 카메라는 풍동 시험과 결합하여 차량과 물체가 다양한 바람 조건에서 어떻게 동작하는지 매우 정밀하게 분석할 수 있습니다. 강력한 알고리즘과 3D 기능을 통해 차량의 성능을 최적화하는 데 필수적인 도구입니다. 실시간 소음 맵핑, 공기역학 데이터, 변형 분석을 통합하여 엔지니어들이 차량 성능을 세밀하게 조정할 수 있도록 돕습니다.
해당 내용과 관련해서 팜테크에서 교육 프로그램, 측정/분석 용역, 장비를 제공하고 있습니다. 관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)
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