현대차, 불규칙한 노면소음 잡는 기술 개발…제네시스 첫 적용

[오토캐스트=이다정 기자] 현대자동차그룹이 제네시스 신차에 노면소음을 실시간으로 분석해 줄여주는 기술을 적용한다. 현대차그룹은 도로에서 발생해 실내로 유입되는 노면소음을 크게 줄여주는 RANC(Road-noise Active Noise Control; 능동형 노면소음 저감기술)를 세계 최초로 개발했다고 11일 밝혔다.
 
RANC는 다양한 유형으로 여러 곳에서 동시에 나타나는 노면소음을 실시간으로 분석해 이를 상쇄시키는 반대 위상의 음파를 발생시켜 소음을 줄인다. 기존에는 차음재, 다이나믹 댐퍼 등을 사용하는 등 수동적인 소음 차단 방식을 주로 사용했다. 해당 방식으로는 차 무게가 늘어나는 것은 물론 웅웅 거리는 저주파 소음을 완전히 차단하는 것이 불가능했다. 

보다 능동적인 방식의 소음 차단 기술인 ANC(Active Noise Control; 능동형 소음 저감기술)는 마이크 등 상대적으로 가벼운 부품을 쓰면서 저주파 소음도 개선할 수 있다. 일부 차량에 도입되기도 했지만 소음의 유형이 일정하고 소음이 언제 발생할 지를 예측할 수 있는 상황에서만 소음을 줄일 수 있었다. 특히 노면소음은 약 0.009초만에 실내로 전달되는 데다가 불규칙적이어서 기술적 한계가 있었다.
 
현대차그룹이 약 6년의 개발 기간을 거쳐 완성한 RANC는 소음 분석부터 반대 위상 음파를 발생하는데 까지 걸리는 시간이 0.002초에 불과해 동시다발적으로 발생하는 불규칙한 노면소음을 효과적으로 줄일 수 있다. 
 

해당 기술의 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. RANC용 마이크는 노면소음이 제대로 상쇄되고 있는지를 지속적으로 모니터링해 DSP가 소음 저감 효과를 높이도록 도와준다. RANC를 적용해 감소하는 약 3dB의 소음은 이를 적용하지 않았을 때보다 실내 소음에너지가 절반 수준으로 줄어드는 것으로 나타났다.
 
현대차그룹은 RANC의 개발로 다양하고 불규칙한 노면소음까지 줄이는 것이 가능해져 기존 NVH저감 기술의 한계를 넘어 조용한 자동차 실내의 구현이 가능해질 것으로 기대하고 있다. 특히 파워트레인 소음이 거의 없어 상대적으로 노면소음이 두드러지는 수소전기차와 전기차 등에 RANC를 적용하면 더욱 효과가 클 것으로 내다봤다. 
 
현대차그룹은 RANC의 핵심 요소기술인 센서 위치 및 신호 선정 방법에 대해 한국과 미국에 특허 출원을 완료했다. 현대자동차그룹 연구개발본부 NVH리서치랩 이강덕 연구위원은 “RANC는 기존 NVH기술을 한 단계 도약시킨 혁신적인 기술”이라며 “NVH 저감 기술 분야에서 지속 우위를 확보하고 고객에게 최고의 정숙성을 선사하기 위해 노력을 지속할 것”이라고 밝혔다.

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