제진대의 사양을 검토하시게 되면, 고유진동수 또는 공진주파수라는 용어가 등장하게됩니다.  간단히 설명하면, 제진대 자체 진동주파수를 알려주는 것이며, 이에  해당하는 진동수(=주파수)의 진동에 대해서는 제진대가 공진(共振)하게 된다는 뜻입니다.

예를 들어, 아래그림과 같이 동일한 형상/무게를 가진 소리굽쇠(Tuning Fork) A와 B의 경우, A를 울리면, B는 A와 고유진동수가 같이 때문에 B도 따라서 울리게 됩니다.

소리굽쇠의 공진원리.

제진대 고유진동수(Natural Frequency)에 해당하는 진동이 제진대에 전달되면, 제진대는 그 진동주파수에 대해서는 감쇠(減衰)가 아닌 공진현상이 발생하게 됩니다.

그래서 제진대 제품사양에는 항상 고유진동수를 표시하여, 사용자가 주의해야하는 주파수값을 알게 하는 것입니다. 그러나 제진대의 고유진동수는 부하하중,공기압력,환경조건 등에 따라 약간씩 변화할 수 있으므로, 참고값으로 활용하시면 됩니다.

Coil Spring 또는 판spring, 벨로우즈형 공기스프링, 다이아플렘형 공기스프링, 방진고무, 방진패드 들은 사용되는 재료나 형상구조 때문에 발생하게되는 고유의 진동수가 있으며, 이것을 공진주파수 f₀ 라고 합니다.

그리고 이 공진주파수는 외부에 들어온 진동수 f와의 比(진동수비 λ= f/ f₀ )에 의해 진동형태가 결정됩니다.

제진대의 공진주파수는,  아래의 공진주파수 간략식으로 표현됩니다.  Root내의 기호 중, m은 제진시스템의 부하하중을 표시하고, k는 스프링상수를 표시합니다.

* 공진주파수 (Hz)

공진주파수의 증가와 k는 서로 비례관계이고, m 과는 반비례관계이므로, 공진주파수를 낮추고자 할때는 k를 감소시키든지 또는 m을 증가(dummy weight를 사용)시키면 됩니다. 물론, Air Tank(Dumping Chamber)의 체적이나 오리피스 형상의 변화에 의해서도 고유진동수는 변화하게 됩니다.

제진대의 공진주파수는 없는 것이 제일 좋겠지만, 물리적으로 없앨 수 없기때문에  제진대 생산업체들은 최대한 작은 값이 되도록 설계합니다.

코일 스프링제진대, 공압식 패시브 제진대는 일정한 자체 공진주파수를 가지고 있지만, 제진대를 사용할때 계측에 크게 영향 주지않는 범위로 생산합니다.

능동형제진대(Active Vibration Isolation System)는 이러한 공진주파수를 최대한 제거하여 약 0Hz에 가까운 제진시스템으로서, 나노(nano)급이상의 정밀작업을 할때 사용되고 있습니다. 그러나 능동형 제진대는 고가이므로 선정할 때 가격대비 성능적인 면(가성비)을 잘 고려해야 합니다.

공압식제진대의 공진주파수는 약 2~ 5Hz 정도이며, 공기압력 및 유량조절로 제진성능을 최대화 할수 있어, 제진대의 현장 적응성이 뛰어납니다. 다만 공압을 항상 공급해 줘야하므로, 공압관련시설(콤프레샤, 건물측 에어배관)이 필요합니다.

가성비가 가장 좋은 제진대로 코일 스프링식 제진대가 있습니다. 공진주파수는 일반적으로 약 5~10Hz 정도 이며, 전기나 공압이 전혀 필요없고, 보수유지도 간단하고 경제적인 가격이므로, 마이크로 정밀급 수준의  계측/ 관측/ 광학/ 레이저용 등 다방면에 사용되고 있습니다.