현대자동차그룹이 세계 최초로 개발한 ‘능동형 노면소음 저감기술(RANC)’를 제네시스 브랜드 첫 번째 스포츠유틸리티차량(SUV) ‘GV80’에 적용한다. RANC는 실내 소음을 3㏈ 가량 저감시킨다.
현대차그룹은 11일 도로에서 발생해 실내로 유입되는 노면소음을 크게 줄여주는 ‘RANC’를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. RANC 핵심 요소기술인 센서 위치 및 신호 선정 방법에 대해 한국과 미국에 특허 출원을 완료했다.
기존 수동적인 소음 차단 방식은 차음재, 다이나믹 댐퍼 등을 사용함에 따라 차 무게가 증가돼 차의 연료소비효율에 불리했다. 또 저주파 소음 차단도 불완전했다. 반면 ‘능동형 소음 저감기술(ANC)’은 마이크와 스피커를 이용해 저주파 소음도 개선할 수 있다. 지금까지는 기술적 한계로 엔진 소음에 한해 적용돼 왔다.
노면소음은 약 0.009초만에 실내로 전달되는 데다 불규칙적이다. 이를 측정하고 분석한 뒤 상쇄 음파를 즉시 발생시켜 소음을 줄이는 것이 기술적으로 힘들었다. 현대차그룹이 이번에 개발한 RANC는 소음 분석부터 반대 위상 음파를 발생하는데 까지 걸리는 시간이 고작 0.002초에 불과해 동시다발적으로 발생하는 불규칙한 노면 소음도 줄일 수 있다.
RANC 원리는 반응이 빠른 가속도 센서를 이용해 노면에서 차로 전달되는 진동을 계측하면 제어 컴퓨터(DSP)가 소음 유형과 크기를 실시간 분석한 뒤 역위상 상쇄 음파를 생성해 오디오 시스템의 스피커로 내보내는 방식이다. 그리고 전용 마이크는 노면소음이 제대로 상쇄되고 있는지를 지속적으로 측정해 DSP가 소음 저감 효과를 높이도록 도와준다.
현대차그룹은 6년여의 개발기간을 거쳐 RANC를 양산 적용에 성공했다. 특히 선행개발 단계에서 한국과학기술원(KAIST), 번영, ARE, 위아컴 등이 참여하는 산학협력 오픈이노베이션 형태로 진행됐다. 또 양산 단계에서는 글로벌 차량 오디오 전문업체인 ‘하만’과 협업해 완성도를 높였다.
현대자그룹은 RANC 적용으로 감소하는 약 3dB의 소음은 이를 적용하지 않았을 때보다 실내 소음에너지가 절반 수준으로 줄어드는 효과를 낸다. 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 소음ㆍ진동(NVH)저감 기술 한계를 넘어설 것으로 기대된다. 특히 수소전기차와 전기차는 파워트레인 소음이 거의 없기 때문에 상대적으로 노면소음이 두드러질 수 밖에 없어 RANC가 적용되면 더욱 효과가 클 것으로 보인다.
이강덕 현대차그룹 연구개발본부 NVH리서치랩 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.
류종은 기자 rje312@hankookilbo.com
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