현대자동차그룹, 쉿! 명품은 소리 없이 빛난다

첨단노면소음 저감기술로 3db 저감 효과…정숙성과 승차감 제공

김영도 기자 | 입력 : 2019/11/11 [13:31]

▲ 현대차그룹이 개발한 RANC(Road-noise Active Noise Control)기술(사진=현대차그룹).     ©팝콘뉴스

 

(팝콘뉴스=김영도 기자) 도로에서 발생되는 노면소음을 효과적으로 상쇄시켜주는 소음저감 기술이 개발돼 차량 실내의 정숙성과 승차감을 높여줄 것으로 기대된다.

 

현대자동차그룹은 11일 도로에서 발생해 실내로 유입되는 노면소음을 크게 줄여주는 RANC(Road-noise Active Noise Control)을 세계 최초로 개발해 앞으로 나올 제네시스의 신차에 적용한다고 밝혔다.

 

RANC는 다양한 유형으로 여러 곳에서 동시에 나타나는 노면소음을 실시간으로 분석해 이를 상쇄시키는 반대 위상의 음파를 발생시켜 실내 정숙성을 대폭 향상시켜주는 능동형 노면소음 저감기술이다.

 

현대차그룹은 6년여의 개발기간을 거쳐 RANC를 양산 적용에 성공했다고 한다.

 

기존 수동적인 소음 차단 방식은 차음재, 다이나믹 댐퍼 등을 사용함에 따라 차의 중량을 증가시켜 연비를 떨어트리고 웅웅거리는 저주파 소음의 차단도 불완전했다.

 

종전에는 마이크 등 상대적으로 가벼운 부품을 쓰면서 저주파 소음도 개선할 수 있는 ANC(Active Noise Control)기술이 적용됐지만 기술적 한계로 소음의 유형이 일정하고 소음이 언제 발생할 지를 예측할 수 있는 상황에 한정돼 효과가 제한적이었다.

 

노면소음이 약 0.009초 만에 실내로 전달되는데다 불규칙적이어서 이를 측정하고 분석한 뒤 상쇄 음파를 즉시 발생시켜 소음을 줄이는 것이 기술적으로 한계가 있어 연소시기를 통해 소음 발생 타이밍을 미리 알 수 있고 소음 유형이 일정한 엔진에 한해 사용됐다.

 

반면 RANC기술은 소음 분석부터 반대 위상 음파를 발생하는 데까지 걸리는 시간이 고작 0.002초에 불과해 동시다발적으로 발생하는 불규칙한 노면소음을 효과적으로 줄이는 것이 가능하다.

 

RANC의 원리는 반응이 빠른 가속도 센서를 이용해 노면에서 차로 전달되는 진동을 계측하면 DSP(Digital Signal Processor)라는 제어 컴퓨터가 소음의 유형과 크기를 실시간 분석한 뒤 역위상 상쇄 음파를 생성해 오디오 시스템의 스피커로 내보내는 방식이다.

 

아울러 RANC용 마이크는 노면소음이 제대로 상쇄되고 있는지를 지속적으로 모니터링해 DSP가 소음 저감 효과를 뛰어나다.

 

▲ 연구개발본부 NVH리서치랩 연구원들이 제네시스 G80차량으로 RANC기술을 테스트하고 있다(사진=현대차그룹).     © 팝콘뉴스

 

특히 선행개발 단계에서 KAIST, 번영, ARE, 위아컴 등이 참여하는 산학협력 오픈이노베이션 형태로 진행하고 양산 단계에서 글로벌차량 오디오 전문업체인 하만과 협업해 완성도를 높였다.

 

연구개발본부 NVH리서치랩 이강덕 연구위원은 “RANC 적용으로 감소하는 약 3dB의 소음은 이를 적용하지 않았을 때보다 실내 소음에너지가 절반 수준으로 줄어드는 효과를 내며 누구라도 쉽게 소음 저감을 체감할 수 있어 한 체급 더 높은 차의 정숙성을 갖춘 수준”이라고 소개했다.

 

현대차그룹은 RANC의 개발로 다양하고 불규칙한 노면소음까지 줄이는 것이 가능해져 기존 NVH저감 기술의 한계를 넘어 조용한 자동차 실내의 구현이 가능해질 것으로 기대하고 있다.

 

특히 수소전기차와 전기차는 파워트레인 소음이 거의 없어 상대적으로 노면소음이 클 수밖에 없는데 RANC 기술이 적용되면 효과가 클 것으로 보인다.

 

한편 현대자동차그룹은 RANC의 핵심 요소기술인 센서 위치 및 신호 선정 방법에 대해 한국과 미국에 특허 출원을 완료했다.

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