코히어런스 함수법을 이용한 밀폐형 압축기 방진재 재질 변경에 따른 진동-소음 영향도 분석 = Analysis of Vibration and Noise Effect Due to Material of Grommet in Hermetic Compressors Using Coherence Function Method

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 밀폐형 압축기에서 발생하는 진동을 저감하는 Grommet 의 성능 개선이 진동, 소음 저감에 미치는 영향을 코히어런스 함수법을 통해 기여도가 높은 주파수 대역에 대한 정량적 분석법을 제시하고자 합니다. 재질을 NR에서 IIR로 변경하여 1차 공진 주파수는 28.6% 감소, 감쇠계수는 54.6% 증가됨을 확인하였고, 부품 개선에 따라 제품 진동은 평균 6.41%, 최대 24.5% 감소, 소음은 Back side 기준 평균 0.8 dB, 최대 4.5 dB 저감되었으며, 코히어런스 분석을 통해 432 - 440 Hz 및 1292 - 1300 Hz 대역에서 진동과 소음 간의 강한 기여도 관계를 확인하였습니다. 해당 결과는 공기조화기 실외기의 저소음화를 위한 방진재 설계 및 선택에 중요 지침이 됩니다. 특히, Grommet 재질 변경을 통한 진동 절연 성능 향상이 실제 제품의 소음 저감에 직접적으로 기여함을 입증하였으며, 특정 주파수 대역에서 진동과 소음 간의 상관관계를 명확히 규명하였습니다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigates the effect of grommet performance improvement on vibration and noise reduction in a hermetic compressor using the coherence function method. By changing the grommet material from natural rubber (NR) to isobutylene isoprene rubber (IIR), the resonance frequency decreased by 28.6% and the damping coefficient increased by 54.6%. As a result, vibration was reduced by an average of 6.41% (up to 24.5%), and noise on the back side decreased by an average of 0.8 dB (up to 4.5 dB).
Coherence analysis identified strong correlations between vibration and noise in the 432–440 Hz and 1292–1300 Hz bands, providing useful guidance for designing low-noise outdoor air-conditioning units. The results confirm that improved vibration isolation through material modification directly contributes to noise reduction, while also clarifying the vibration–noise relationship in specific frequency ranges. Further research is needed to extend this approach to multi-signal systems with multiple vibration sources.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 1
• 1.1 연구의 배경과 목적 1
• 1.1.1 연구 배경 1
• 1.1.2 선행 연구 검토 5
• 1.1.3 연구 목표 6
• II. 이론적 배경 7
• 2.1 밀폐형 압축기와 방진재 (Grommet) 7
• 2.1.1 밀폐형 압축기의 구조와 진동, 소음 발생 메커니즘 7
• 2.1.2 방진재(Grommet) 역할 10
• 2.2 상관계수법 16
• 2.2.1 상호 상관 함수법(Cross-Correlation function) 16
• 2.2.2 코히어런스 함수법(Coherence function) 18
• III. 실험 24
• 3.1 공진법 이론 24
• 3.2 단품 진동 실험 26
• 3.3 제품 진동, 소음 실험 28
• IV. 결과 분석 31
• 4.1 진동 결과 분석 31
• 4.1.1 단품 진동 개선 효과 31
• 4.1.2 제품 진동 개선 효과 34
• 4.2 소음 결과 분석 36
• 4.3 진동-소음 상관관계 분석 39
• V. 고찰 52
• 5.1 결과 해석 52
• 5.2 연구의 한계점 54
• 5.3 향후 연구 방향 제시 55
• 참고 문헌 56
• Abstract 58