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현대차그룹, 노면소음 저감 기술 개발..제네시스 GV80에 적용

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현대차그룹, 노면소음 저감 기술 개발..제네시스 GV80에 적용Hyundai
2019-11-11 13:51 1,412
GV80 콘셉트카를 바탕으로 한 RANC 기술

[데일리카 하영선 기자] 현대차그룹이 도로에서 발생해 실내로 유입되는 노면소음을 획기적으로 줄여주는 능동형 노면소음 저감기술(RANC. Road-noise Active Noise Control)을 세계 최초로 개발했다.

11일 현대차그룹 관계자는 “주행 중 로드노이즈를 비롯해 도로에서 발생해 실내로 유입되는 노면소음을 크게 줄여주는 기술을 세계 최초로 개발했다”며 “앞으로 나오는 제네시스의 신차에 적용한다”고 설명했다.

이달 말 제네시스의 SUV ‘GV80’이 출시될 계획이라는 점을 감안하면, 신차 GV80에서부터 이 기술이 적용된다는 얘기다.

RANC는 다양한 유형으로 여러 곳에서 동시에 나타나는 노면소음을 실시간으로 분석해 이를 상쇄시키는 반대 위상의 음파를 발생시켜줌으로써 실내 정숙성을 대폭 향상시킨다.

기존 수동적인 소음 차단 방식은 차음재, 다이내믹 댐퍼 등을 사용함에 따라 차 무게가 증가돼 차의 연료소비 효율에 불리하다는 지적이 일었다. 여기에 ‘웅웅’ 거리는 저주파 소음의 차단도 불완전했다.

이에 반해 능동형 소음 저감기술(ANC. Active Noise Control)은 마이크 등 상대적으로 가벼운 부품을 쓰면서도 저주파 소음을 개선할 수 있다.



NVH리서치랩 이강덕 연구위원이 제네시스 G90 차량으로 RANC 기술을 테스트하는 모습

일부 차량에는 도입됐지만, 기술적 한계로 소음의 유형이 일정한데다, 소음이 언제 발생할 지를 예측할 수 있는 상황이 한정돼 효과가 제한적 이었다.

노면소음은 약 0.009초만에 실내로 전달되는 데다 불규칙적이어서 이를 측정하고 분석한 뒤 상쇄 음파를 즉시 발생시켜 소음을 줄이는 것이 기술적으로 힘들었다는 게 업계의 설명이다.

따라서 연소시기를 통해 소음 발생 타이밍을 미리 알 수 있으며 소음 유형도 일정한 엔진 소음에 한해 주로 이 기술을 적용했다는 게 현대차그룹의 설명이다.

그러나 RANC 기술은 소음 분석에서부터 반대 위상 음파를 발생하는데 까지 걸리는 시간이 고작 0.002초에 불과하기 때문에 동시다발적으로 발생하는 불규칙한 노면 소음을 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. RANC용 마이크는 노면소음이 제대로 상쇄되고 있는지를 지속적으로 모니터링해 DSP가 소음 저감 효과를 높이도록 돕는다.

현대차그룹은 6년여의 개발 기간을 거쳐 RANC를 양산 적용에 성공했다. 특히 선행개발 단계에서 KAIST, 번영, ARE, 위아컴 등이 참여하는 산학협력 오픈 이노베이션 형태로 진행됐다. 또 양산 단계에서는 글로벌 차량 오디오 전문업체인 하만과 협업해 완성도를 높였다.

제네시스 G80 (RANC 기술)

RANC 적용으로 감소하는 약 3dB의 소음은 이를 적용하지 않았을 때보다 실내 소음에너지가 절반 수준으로 줄어드는 효과를 내는 것으로, 누구라도 쉽게 소음 저감을 체감할 수 있으며 한 체급 더 높은 차의 정숙성을 갖춘 수준이라고 할 수 있다.


RANC의 개발로 다양하고 불규칙한 노면소음까지 줄이는 것이 가능해져 기존 NVH 저감 기술의 한계를 넘어 조용한 자동차 실내의 구현이 가능해질 것으로 기대되고 있다.

수소전기차와 전기차는 파워트레인 소음이 거의 없기 때문에 상대적으로 노면소음이 두드러질 수 밖에 없어 RANC가 적용되면 더욱 효과가 클 것으로 보인다.

현대차그룹은 RANC의 핵심 요소기술인 센서 위치와 신호 선정 방법에 대해 한국과 미국에 특허 출원을 완료한 것으로 전해졌다.

현대자동차그룹 연구개발본부 NVH리서치랩 이강덕 연구위원은 “RANC는 기존 NVH기술을 한 단계 도약시킨 혁신적인 기술”이라고 자신했다.


ysha@dailycar.co.kr
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