캐비테이션은 액체 속 빠른 압력변화로 인해 압력이 상대적으로 낮은 곳에서 작은 증기의 캐비티가 형성되는 현상이다. 프로펠러가 회전함으로 인해 발생하는 캐비테이션은 프로펠러의 침식, 진동 및 소음을 야기하며, 이는 프로펠러와 터빈의 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 해양생물들의 의사소통에 큰 영향을 끼친다.
이렇게 최근 수중 소음에 대한 문제점이 제기되며 규제를 시행하려 하는 움직임으로 최근 조선 산업에서는 선박이 운항함에 따라 발생하는 소음을 줄이기 위한 연구를 수행 중에 있다.
따라서 본 연구에서는 다양한 캐비테이션에 의한 소음 특성을 분석하기 위한 수치적 연구를 수행했다. 첫 번째로, Delft Twist11 Hydrofoil을 이용하여 Sheet cavitation 및 Cloud cavitation의 특징을 파악하고 각각의 캐비테이션에 의한 소음 특징을 분석했다. 두 번째로, TVC는 캐비테이션에 의해 발생하는 많은 양의 소음을 차지하기 때문에 NACA16-020을 사용하여 TVC(Tip Vortex Cavitation)에서 발생하는 소음을 분석했다. 마지막으로 Sub marine propeller에 대한 해석을 수행을 함으로써 프로펠러가 회전할 때 발생하는 Blade Pressure Frequency(BPF)에 따른 변동 압력과 이에 따른 소음을 분석했다.
본 연구를 통해, 캐비테이션의 종류에 따른 소음 특성을 얻을 수 있었으며, 캐비테이션이 초생되는 지점에서의 변동 압력 특성과 그에 따른 소음에 대한 연구 결과를 얻을 수 있었다. 또한 프로펠러 회전을 통해 발생하는 캐비테이션에 의한 주기적인 소음 특성을 알 수 있었다.