싱가포르 난양공대, 소음 막는 스피커 개발 SCIENTISTS CREATE NOISE-CANCELLING WINDOWS THAT ELIMINATE SOUNDS FROM OUTSIDE
[사이언스샷] 소음 막는 스피커 덕분 기찻길옆 아기 잘도 잔다
동요 가사처럼 기찻길 옆에 살아도 아기가 잘도 잘 수 있게 됐다. 싱가포르 과학자들이 시야를 전혀 가리지 않고 도로에서 발생하는 소음을 차단하는 창문을 개발했기 때문이다.
SCIENTISTS CREATE NOISE-CANCELLING WINDOWS THAT ELIMINATE SOUNDS FROM OUTSIDE System borrows technology found in high-end headphones
Scientists have developed a gadget that can reduce the intensity of noise pollution passing through an open window. The system works in a similar way to noise-cancelling technology found in high-end headphones: a microphone captures the real-world noise and speakers emit sound waves to counter it. Researchers from Nanyang Technological University (NTU) in Singapore and the University of Southampton who came up with the device claim that it can be used within commercially available windows. View full text https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/noise-cancelling-windows-sound-reduction-traffic-pollution-a9610856.html |
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난양 공대의 운-셍 간 교수 연구진은 9일(현지 시각) 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 “도로에서 발생하는 소음을 절반으로 줄이는 능동 소음 제어 장비를 개발했다”고 밝혔다.
싱가포르 난양공대의 운-셍 간 교수가 방범창 창살에 설치된 소음 상쇄용 스피커를 점검하고 있다. 이 장비로 도로에서 발생하는 소음을 절반으로 줄였다./NTU
소음과 정반대 파장 소리로 상쇄
연구진은 유리 창문 밖에 있는 방범창의 창살에 지름 4.5㎝의 소형 스피커 24개를 설치했다. 각각의 스피커 간격은 12.5㎝였다. 유리창 바깥쪽에 붙은 센서가 외부 소음을 감지하면 스피커들이 그와 같은 주파수의 소리를 집안으로 낸다. 다만 음파의 파장이 정반대다.
소리는 파도처럼 골과 마루가 있는 형태로 전달된다. 외부 소음과 스피커가 낸 소리가 정반대 파장이면 서로 상쇄돼 사라진다. 공항에서 항공기 소음을 막는 헤드폰과 같은 원리이다.
연구진은 실험실에서 능동 소음 제어 장비가 설치된 모형 창문을 설치하고 2m 떨어진 거리에서 스피커로 도로에서 발생하는 소음과 같은 소리를 발생시켰다. 창문 안쪽에서 소음을 측정했더니 10데시벨까지 감소한 것으로 나타났다. 소음이 절반으로 줄어든 셈이다. 창문을 열고 살아도 괜찮을 수 있다는 말이다.
싱가포르 난양공대의 소음제거 실험 장치. 모의 창문 앞에 설치된 스피커로 도로 소음과 같은 주파수를 발생시키면 창살에 설치된 소음 상쇄용 스피커 24개가 이를 상쇄한다./NTU
고혈압, 심근경색 위험 17%까지 줄여
이번 장비는 300~1000헤르츠 주파수에서 소음 제어 능력이 가장 뛰어났다. 트럭이나 오토바이, 기차 등 교통수단으로 발생하는 소음이 여기에 해당한다. 연구진은 “소음이 10데시벨 줄면 고혈압이나 심근경색 같은 질병에 걸릴 위험도 17%까지 줄어든다”고 밝혔다.
연구진은 이번 장비는 사람이 내는 소음은 막지 못한다고 밝혔다. 사람 목소리는 주파수가 300헤르츠보다 낮다. 그런 주파수의 소음을 상쇄하려면 스피커가 더 커야 한다. 그래야 낮은 주파수의 공기를 대량 발생시킬 수 있다는 것이다. 하지만 스피커가 커지면 창문을 가리는 문제가 생긴다. 아기를 깨우지 않으려면 목소리는 계속 낮춰야 한다.
이영완 과학전문기자 조선일보
출처 : http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2020/07/10/2020071000414.html
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