수중에서 방사되는 소음(underwater radiated noise, URN)은 환경에 미치는 영향으로 인해 점차 더 많은 관심을 받아 왔으며, 공동(cavitation)은 지배적인 원천으로 인식되고 있다. 본 연구는 고정밀 수치 시뮬레이션을 사용하여 개방형(open-type) 및 갭형(gap-type) 날개에서 공동 생성 메커니즘과 이에 연관된 소음 방사 특성을 조사한다. 공동 소음은 Ffowcs Williams–Hawkings (FW–H) 방정식을 통해 예측하였다. 또한 공동의 동역학과 공동 부피 변화가 생성되는 음향 방사에 어떻게 연관되는지를 규명하기 위해 Fitzpatrick–Strasberg 버블 소음 모델을 독립적으로 적용하여 분석하였다. 그 결과, 갭형 구성은 저주파 소음을 유의하게 더 크게 발생시키며, Tip Leakage Vortex Cavitation (TLVC)이 Tip Separation Vortex Cavitation (TSVC)보다 최대 15 dB/Hz 높은 소음 수준에 기여하는 것으로 나타났다. 이러한 증가는 TLVC와 TSVC의 강한 상호작용이 공동의 동역학과 음향 방사를 증폭시키기 때문으로 설명된다. 세 가지 갭 크기에 대한 분석 결과, 갭이 작은 경우에는 이러한 상호작용이 주기적인 공동 거동을 유도하여 St ≈ 2에서 뚜렷한 조화 성분을 생성한다. 반대로 갭 크기가 증가함에 따라 TLVC-TSVC 상호작용은 약화되고, 공동 거동은 개방형 구성의 그것으로 전이되어 톤(tonal) 성분이 사라진다. 이러한 결과는 URN 특성을 결정하는 데 있어 갭으로 유도되는 와류 상호작용의 핵심적 역할을 부각한다.

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