본 연구에서는 해양플랜트 및 산업용 덕트에서 발생하는 유동 기인 소음을 저감하기 위해 다중공진구조 기반 광대역 소음기를 설계하고, 그 성능을 실험 및 수치해석으로 검증하였다. 제안된 소음기는 공진 특성이 다른 레이어를 주기적으로 배열해 1–3 kHz 구간에 서 국소 공진 차단대역과 Bragg 산란 밴드갭이 동시에 나타나도록 설계되었다. 음향해석 결과, 무유동 조건에서 약 50–60 dB의 삽입손실 이 확보되었으며, 유속 3 m/s와 9 m/s 조건에서도 10–25 dB의 감쇠 성능이 유지되었다. 실험과 수치해석은 전체 주파수 범위에서 정성적 으로 일치했으며, 고속 유동에서의 성능 저하는 공진기 목 주변의 난류 교란과 재생소음(regenerated noise) 영향으로 나타났다. 또한 Bragg 기반 밴드갭은 유동환경에서도 비교적 안정적으로 유지되어 구조적 차단 메커니즘이 성능 저하를 방지하는 데 기여함을 확인하였다. 본 연구는 흡음재 없이도 구조적 설계만으로 광대역 소음 제어가 가능함을 입증했으며, 향후 해양플랜트 및 산업용 덕트 설계 기준 마련에 기여할 수 있다.

Through experiments and numerical simulations, In this study, evaluated the acoustic performance of a multi-resonator broadband silencer was designed to mitigate flow-induced noise in offshore plant and industrial duct systems, and its acoustic performance was evaluated through experiments and numerical simulations. The silencer employs periodically arranged resonator layers with distinct resonance characteristics, enabling the formation of both a locally resonant stop band and a Bragg-scattering bandgap in the 1–3 kHz range. Under no-flow conditions, the silencer achieved an insertion loss of approximately 50–60 dB, while attenuation of 10–25 dB was maintained at flow velocities of 3 and 9 m/s. Experimental and numerical results showed good qualitative agreement, and the performance degradation at higher flow speeds was attributed to turbulence-induced disturbances and regenerated noise around the resonator necks. The Bragg-based bandgap remained relatively stable even under flow, indicating that the structural blocking mechanism helps prevent overall performance collapse. These findings demonstrate that broadband noise control can be achieved through structural design without absorptive materials and provide a basis for future design guidelines for offshore and industrial duct applications.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 이론 및 설계·해석 방법
    2.1 설계 이론 (Design Theory)
    2.2 수치해석 이론 (Analysis Theory)
3. 실험 및 수치해석 검증
    3.1 다중공진구조 광대역 소음기 설계
    3.2 다중공진구조 광대역 소음기 실험 환경
4. 다중공진구조 광대역 소음기의 음향 및 유동소음 비교분석
    4.1 소음기의 음향해석 및 실험 비교분석
    4.2 소음기의 유동소음해석 및 실험 비교분석
5. 결 론
후 기
References

• 김재용(서울대학교 조선해양공학과 박사) | Jae-Yong Kim (Ph.D, Department of Naval Architecture and Ocean Engineering, Seoul National University, Seoul 08826, Korea)
• 송지훈(전남대학교 조선해양공학과 교수) | Jee-Hun Song (Professor, Department of Naval Architecture and Ocean Engineering, Chonnam National University, Yeosu 59626, Korea) Corresponding author