유압 브레이커의 저소음화를 위한 소음-진동 설계에 관한 연구

Abstract

유압 브레이커(Hydraulic Breaker)는 굴삭기 등에 장착하여 암반이나 콘크리트 등 각종 강한 피타격물을 타격에 의해 파쇄하는 건설장비로서, 충격에너지를 발생시키는 Power Cell과 Power Cell을 감싸면서 굴삭기의 Arm과 연결시켜주는 Bracket으로 구성되며 건축, 토목 공사 현장에서 많이 사용된다. 하지만, 유압 브레이커는 기계의 특성상 충격 파괴적인 소음, 진동으로 인하여 대표적인 환경 소음원의 하나로 꼽히고 있으며, 작업 시 발생 소음은 저주파 에너지를 많이 가지고 있기 때문에, 일단 소음이 발생되면 그 전파가 멀리까지 감쇄 없이 진행하는 물리적 특징을 가지고 있어 소음의 주위환경에 대한 영향이 매우 크다. 따라서 이런 환경적 문제의 해결을 위해 저소음형 브레이커의 설계와 개발이 필요하다. 이를 위해 유압 브레이커의 구조 및 작동원리의 분석을 통해 이론적인 소음진동 특성에 관한 연구를 실시하고 측정 표준에 의한 실험을 통하여 실제 작동 시의 소음레벨 및 주파수 특성을 파악하여 소음진동 발생 메커니즘 및 전파경로를 분석하고 브레이커 각 부분의 소음진동 기여도를 파악한다. 이를 바탕으로 저소음 설계를 위해 전산 수치 해석적 프로그램을 이용하여 유압 브레이커 하우징 및 치즐의 구조 및 형상 변화를 통한 저소음 설계 방안을 마련하고 또한, 소음진동 차단을 위한 흡, 차음 및 방진소재의 적용, 그리고 Acoustic enclosure, sealing system 개념의 적용을 통한 저소음화 방법을 연구한다.