감쇠8-감쇠와 임피던스 그리고 인텐시티

감쇠8-감쇠와 임피던스 그리고 인텐시티

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공학용어는 다양한 공학서적에서 다루고 있으며 국가, 학교, 학파 등에 따라서 약간씩 다르게 사용되고 있고 수식의 전개도 같은 이론과 결과이지만 마치 전혀 다른 것처럼 보일 수도 있다. 특히 수학의 결과식과 공학이 원하는 요구형 결과식은 정확히 같지만 매우 다른 식처럼 보일 때를 예로 들 수 있다. 그래서 여러 종류의 책을 읽어서 서로 확인하여야 기본적인 지식을 탄탄히 할 수 있는 것이다. 많이 읽으면 좋다. 소음진동분야에서도 예외가 아니라서 다름에 대한 증명을 하다가 결국 같은 결과임을 알 때가 빈번하다. 유사한 용어를 정리해 보았다.

진동소음분야에서 감쇠(Damping), 임피던스(Impedance), 인텐시티(Intensity)

음향인텐시티(음향강도, I)는 소리의 에너지의 크기를 표현한 것으로서 단위시간당 단위면적을 통과하는 음향에너지, 즉 면적당 음향출력(W)이며 음압(p)과 속도(v)의 곱으로 크기와 방향을 동시에 갖는 벡터량이다. Intensity probe를 사용하여 이를 측정할 수 있는데 두 개이상의 마이크로폰으로 음압구배를 측정하여 속도벡터를 구하는 방법으로 음향카메라, 흡음재료특성의 산출시험(음향파워, 흡음률) 등에 사용된다.

반면에 임피던스(z)는 음향, 기계, 전기계에서 두루 사용되는 용어로서 복소수로 표현(실수부는 저항 resistance,R, 허수부는 reactance,X)하며 특히 음향임피던스는 음압과 체적속도의 비로 나타낸다. 이 때 음향특성임피던스는 단위면적(S)이 1인 경우의 ‘음향에 대한 고유한 저항치’로 간주할 수 있다.

그러면 진동분야에서 자주 사용되는 기계적 임피던스(Zm)는 무엇인가? 이 용어는 단위속도 당 힘을 의미하며 가진력(F)에 대한 그의 속도(v)의 크기비 및 위상을 나타낸다. 원래 임피던스라 함은 작용에 대한 반응, 즉 입력에 대한 출력의 비인데 ‘감쇠(damping)’가 바로 속도에 반응하는 저항력이므로 이 감쇠와 임피던스가 같은 의미라는 것을 알 수 있다. 그러나 인텐시티와는 전혀 다르니 주의하도록 하자.

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키워드,	감쇠, 임피던스, 인텐시티, 기계적임피던스