2018년 5급 공채 기술 2차 소음진동학

문제 4개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (15점)

옥외에서 소리전달과 관련하여 다음 물음에 답하시오. (총 15점)

(1) 반자유공간(반자유음장)에 음향출력 W를 갖는 무지향성 점음원과 선음원이 각각 놓여 있다. 각 음원에 대하여 음원으로부터 이격거리가 r인 지점에서의 음압레벨(Sound pressure level, SPL)을 음향파워레벨(Sound power level, PWL)과의 관계식으로 유도하시오. (10점)

(2) 공사장 내에서 건설장비 A, B, C가 다음 <조건>에서 동시에 가동되고 있는 경우, 1)의 결과 식을 이용하여 공사장과 인접한 정온시설에서의 음압레벨(SPL)을 계산하시오. (5점)

	<조 건>

건설장비는 무지향성 점음원으로 가정하며, 건설장비별 음향파워레벨, 건설장비와 정온시설과의 이격거리는 각각 다음과 같다. 건설장비 A: PWL_A＝95dB, 15m 건설장비 B: PWL_B＝100dB, 25m 건설장비 C: PWL_C＝105dB, 30m

제2문 (10점)

소음의 크기 산정과 관련하여 다음 물음에 답하시오. (총10점)

(1) 등가소음도(Energy equivalent sound level)를 식으로 정의하고, 등가소음도는 어떠한 특징을 가진 소음에 대한 평가 방법인지 설명하시오. (2점)
(2) 다음 그림은 10초 동안 어떤 소음에 대한 측정결과이다. 이와 같은 측정 결과로부터 등가소음도를 계산하시오. (2점)
5
10
70
80
Time(s)
L_P(dBA)
(3) 소음통계레벨(Percentage noise level) L_N에 대해 설명하시오. (2점)
(4) 다음 그림은 어떤 소음에 대해 일정시간동안 측정한 결과를 나타낸 것이다. 소음통계레벨 L₁₀을 계산하시오. (4점)
40
50
60
70
80
dBA
5
10
15
20
25
30
Percent of time(%)

제3문 (15점)

질량이 100kg인 기계를 15Hz 주파수로 수직 진동하는 바닥구조위에 설치하려고 한다. 바닥으로부터 기계로 전달되는 수직진동을 절연하기 위해 기계와 바닥 사이에 그림과 같은 방진마운트(스프링계수 k_t)를 설계하려 한다. 다음 물음에 답하시오. (총 15점)

m
k_t
y = Y sinw_{{b}} t
x = X \sin ( w_{{b}} t + \phi )
g

\left| \frac{{X}}{{Y}} \right| = \sqrt{{\frac{{1}}{{( 1 - r^{{2}} )^{{2}}}}}} \, \, ( 단 , \, r = \omega_{{b}} / \omega_{{n}}, ω_n=고유주파수, \omega_{{n}} = \sqrt{{\frac{{k_{{t}}}}{{m}}}} )

(1) 변위전달률(X/Y)이 20% 이하가 되기 위하여 방진마운트의 스프링계수 k_t에 대해 요구되는 조건과 기계의 정적 처짐량의 범위를 구하시오. (7점)
(2) 스프링계수가 20kN/m인 스프링만을 병렬로 사용하여 방진마운트를 구성하려 한다. 변위전달률(X/Y)이 20% 이하가 되는 조건을 만족하면서 정적 처짐량을 최소화하기 위해 필요한 스프링 개수를 구하시오. (4점)
(3) 2)에서 구한 방진마운트를 설치했을 때 변위전달률(X/Y) 및 정적 처짐량을 구하고, 1)에서 구한 최대 정적 처짐량과 비교하여 어떻게 달라지는지 설명하시오. (4점)

제4문 (10점)

최근 들어 재건축 공사 관련, 지역 주민들로부터의 공사장 소음 관련 민원이 증가하고 있다. 이를 해결하기 위하여 건설소음을 측정 평가하여 대책을 수립하고자 한다. 다음 물음에 답하시오. (총 10점)

(1) 소음진동공정시험방법에 따른 소음측정 방법 중 측정지점 선정, 청감보정회로, 동특성, 측정시각 및 지점수에 대해 설명하시오. (7점)
(2) 측정 데이터를 1/1옥타브밴드 분석기를 이용하여 분석한 결과가 다음 표와 같다면 총소음도(Overall noise level)는 몇 dBA인지 계산하시오. (3점)
중심주파수
(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 8000
소음도
(dBA) 76.1 75.0 75.0 75.0 75.0 70.0 70.0

중심주파수 (Hz)	125	250	500	1000	2000	4000	8000
소음도 (dBA)	76.1	75.0	75.0	75.0	75.0	70.0	70.0