14 소음진동에 있어서 주파수, 파장, 전파속도의 의미

소음진동에 있어서 주파수, 파장, 전파속도의 의미

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사람이나 동물을 구분할 수 있으려면 각기 다른 외모, 성격, 목소리, 향기를 가지고 있어야하며, 현재 우리가 있는 위치를 구분하는 것도 바로 주소가 있기 때문이다. 물체와 공간도 이와 같아서 고유한 또는 현재의 상태를 구분하여 표현할 수 있는데 크기(진폭)를 결정하기 전에 ‘무엇’이 크고 작은가를 먼저 구분해야 한다. 특히 사람의 ‘목소리’에 비교되는 것은 바로 진동과 소음에서 나타나는 ‘주파수’라는 것이다. 이 주파수를 감지하는 것은 경험이 풍부하고 기술이 뛰어난 정비공이 소리만 듣고도 문제를 해결 할 수 있는 능력으로 계측기의 주파수 감지방법과 비교될 수 있다 하겠다.

주파수와 주기(시간), 파장과 전파속도

시간에 따라 기준선을 중심으로 상하 반복하는 움직임을 파동이라 하며 공기 중에 음압으로 반복되는 파동이 귀 고막을 움직여 그 크기가 공해로 판단된다면 소음이라고 한다. 즉, 수평축(x축)이 시간으로 나타나는 그래프를 시간파형(waveform) 이라고 하며 한 번 반복하는 시간을 주기(Period, Cycle, τ)라 한다. 또한 파형이 1번 반복하는 거리를 파장(Wave length, λ)라고 하며 이 파장이 전파되는 속도를 전파속도(wave speed, velocity, v)라고 한다. 이 때 반복하는 시간이 아닌, 1초당 반복회수로 단위를 역변환 할 수 있는데 이 것을 주파수(Frequency, f)라고 한다. 물론 주파수는 주기의 역수이다.반복을 감각적으로 고주파는 빠르고 저주파는 느리다고 생각하면 맞다. 그래서 고주파는 파장이 짧고, 저주파는 파장이 길다. 이 관계를 정리하면 다음과 같다.

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