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수중 저주파 흡음을 위한 초박형 복합재 메타서페이스
대표 URL https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.16.014021
작성자 관리자 게시일 2021.08.09 조회수 451

수중 저주파 흡음을 위한 초박형 복합재 메타서페이스

 

난징대학 연구팀은 저주파대역(760 – 920 Hz)에서 파장대비 1/25이하의 두께로 평균 87.8%의 흡음률을 갖는 수중 음향 복합재 메타서페이스를 제안했다. 제안된 구조는 PM(Pentamode metamaterial) Layer와 Resonator 두 층을 갖는다. PM Layer는 액체처럼 거동하는 미소구조 산란체로 국부 공진을 통한 음파 소실을 발생시키고 Resonator는 Mass-Spring구조로 음파를 반사시켜 PM Layer에서 소실될 수 있도록 유도하며 특정 주파수에서는 고무 스프링부분의 재료특성에 의해 자체적으로 음파에너지를 흡수할 수 있다. 연구팀은 Resonator의 배열을 ABC배열로 제안 후 각 높이를 조절하여 저주파 대역에서 광대역 흡음 특성을 구현하였다. 추가적으로 제안된 복합재 메타구조의 입사각에 따른 흡음특성과 외부압력에 따른 흡음특성 역시 제시하였다. 제안된 연구는 수중 응용분야에서 저주파 신호를 흡수하여 수중 스텔스를 구현하는데 활용될 것으로 기대된다.

 

출처: Gu, Y., Long, H., Cheng, Y., Deng, M., & Liu, X. (2021). Ultrathin Composite Metasurface for Absorbing Subkilohertz Low-Frequency Underwater Sound. Physical Review Applied, 16(1), 014021.

[담당자: 이재화(jaehwalee@kimm.re.kr, 7462)]

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