진동전달률 (Transmissibility)

제진의 개념도해(diagram)는, 아래 그림과 같이 바닥(Floor)로 부터 전달되어 오는 진동이 작업/실험 테이블(Table) 상부로 올라오는 것을, 적당한 장치를 이용하여 차단하는 것입니다.

제진대의 기능--아이빅(IVIC)

제진의 개념(diagram)

자연계의 물질은 스프링(k)와 댐퍼(c)에 해당하는 성질을 조금씩은 가지고 있는데, 진동이 테이블 위로 올라오지 못하도록, 전문화된 스프링과 댐핑기기 장치를 집중해서 구성한 것이 제진시스템 입니다.

제진이라는 것은 진동을 없앤다는 표현보다는, 진동에너지를 스프링과 댐퍼에서 열, 소음, 재료의 분자구조 재배열 등의 형태로 진동에너지를 소진시켜버린다는 표현이 더 적절하다고 봅니다.

예를들어, 정밀계측/실험을 하시는 분들은 바닥에서 전달되어 오는 미세진동영역(100Hz이하)의 진동에너지를 적절히 소진시켜서 제진되는 형태로 만들어야 되는데, 그렇치못하면 계측/실험에 진동의 영향을 받아서 오차가 많거나 선명하지 못한  결과물들을 얻게 됩니다. 그래서 제진대가 필요하게 되는 것입니다.

일반적으로 이러한 미세진동에너지는 아주 작은 에너지이기 때문에, 제진대가 열이 난다든지 소음이 발생하는 등의 현상은 발생하지 않습니다.(사람은 거의 느끼지 못합니다.)  물론 미세진동이 아닌 지진급 진동은 제진/방진시스템에 엄청한 열, 소음, 변형 등을 발생시키게 됩니다. 참고로 제진대는 미세진동을 제어하는 장치이므로 지진분야는 완전히 다른 기술분야입니다.

아래 그림은 실제 현장에서 측정한  Floor 와 Table위의  미세진동값을 주파수 분석(FFT)한 그래프입니다. 진동을 분석할 때는 이러한 측정을 실시하여 현장의 진동상태를 알 수 있습니다.

Floor Table vib -02

Vibration FFT Analysis

여기서, 측정된 Floor와 제진Table의 진동값을 주파수 대별로 “Output/Input” 으로 한 값, 즉  “제진Table진동/Floor진동”의 개념으로 계산한 것이 진동전달률(Transmissibility, 振動伝達率 )이 됩니다.

 

Floor Table vib -03, vibration isolation Transmissibility

진동전달률(Transmissibility)

진동전달률 그래프에서 제진효과영역은 (dB)값이 0이하가 되는 주파수 대역이 제진효과영역(분홍색영역)이 됩니다. 즉, 그림에서 약 2Hz 부터 제진되고 있다는 뜻입니다.

그리고 (dB)값 0 이상의 영역은 공진영역이 됩니다. 즉, 제진되지 않고 있다는 뜻입니다.

모든 제진대는 이러한 공진영역의 최대값 즉, 공진주파수 값을 물리적으로 가지고 있기 때문에 제진대 제품의 기술사양에는 공진주파수 값을 표시해주고 있습니다.

사용자의 입장에서 선정한 제진대의 공진주파수가 실험/계측에 영향을 주는 주파수영역이라 판단되면, 공진주파수를 피해서 다른 제진대를 선정하시면 됩니다만, 공진주파수도 제진대의 탑재하중, 주변조건 등에 따라 약간씩 변화됩니다.

제진대를 선정하실때에는  실험/계측 조건, 주변환경조건, 경제성 등 다방면으로 고려하시거나, 제진대 업체에 문의하여  선정하시는 것이 좋습니다.