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노면에서 車로 전달된 소음·진동
음파 상쇄 기술 세계 최초로 개발
기존 소음진동 기술 한단계 진화
현대차그룹은 도로에서 발생해 실내로 유입되는 노면소음을 최소화하는 '능동형 노면소음 저감기술(RANC)'을 세계 최초로 개발했다고 11일 밝혔다. 현대차그룹이 6년간 공을 들여 개발한 RANC는 노면에서 차로 전달되는 진동과 소음을 제어 컴퓨터가 실시간 분석으로 상쇄 음파를 생성해 오디오 시스템의 스피커로 내보내는 방식이다. RANC용 마이크는 노면소음이 제대로 상쇄되고 있는지를 지속적으로 모니터링해 제어 컴퓨터의 소음 저감 효과를 극대화했다. RANC 적용으로 감소하는 소음은 약 3dB이다. RANC를 적용한 경우 실내 소음에너지가 절반 수준으로 감소해 차량의 정숙성이 진화하는 전환점이 될 전망이다.
RANC는 선행개발 단계에서 KAIST, 번영, ARE, 위아컴 등 이 참여한 산학협력 오픈이노베이션 형태로 진행됐다. 양산 단계에서는 글로벌 차량 오디오 전문업체인 하만과 협업해 완성도를 높였다.
현대차그룹 연구개발본부 관계자는 "RANC는 기존 소음진동(NVH) 기술을 한 단계 도약시킨 혁신적인 기술"이라고 강조했다.
현재 차량의 소음 차단방식은 차음재, 다이나믹 댐퍼 등을 사용하는 수동식이다. 이는 차량의 무게를 증가시켜 연료소비효율 향상에 제약을 가했다. '능동형 소음 저감기술(ANC)'이 일부 차량에 도입됐지만, 기술적 한계로 소음이 언제 발생할 지를 예측할 수 있는 상황 등에 한정돼 효과는 제한적이었다. 노면소음은 불규칙하고 약 0.009초만에 실내로 전달돼 이를 측정, 분석후 상쇄 음파를 즉시 발생시켜 소음을 줄이는 것이 관건이다. RANC는 소음 분석에서 상쇄 음파를 발생하는데 까지 소요되는 시간이 단 0.002초에 불과하다. 이 때문에 동시다발적으로 발생하는 불규칙한 노면소음도 효과적으로 줄이는 것이 가능하다는 게 회사측의 설명이다.
RANC의 개발로 다양하고 불규칙한 노면소음까지 줄일 수 있게 돼 기존 NVH저감 기술의 한계를 극복한 것으로 평가받고 있다. 특히 수소전기차와 전기차에 적용효과가 클 것으로 예상된다. 파워트레인 소음이 거의 없는 수소전기차와 전기차는 상대적으로 노면소음이 두드러져서다. 현대차그룹은 RANC의 핵심 요소기술인 센서 위치 및 신호 선정 방법에 대해 한국과 미국에 특허 출원까지 마쳤다. RANC는 현대차그룹의 프리미엄 브랜드 '제네시스'에 탑재될 예정이다. 첫 적용 모델은 이달말 출시예정인 'GV80'으로 관측되고 있다.
winwin@fnnews.com 오승범 기자
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