• -기존 소음 제어기술 한계 극복한 ‘RANC’ 양산 적용
  -타이어 노면소음 분석→0.002초만에 반대음파 상쇄
  -실내 소음레벨 약 3dB 줄여…국내ㆍ미국 특허 출원

NVH리서치랩 이강덕 연구위원이 제네시스 G90 차량으로 RANC 기술을 테스트하고 있다. [현대차 제공]

[헤럴드경제=정찬수 기자] 현대자동차그룹은 노면소음을 획기적으로 줄이는 RANC(Road-noise Active Noise Control·능동형 노면소음 저감기술)를 세계 최초로 개발해 제네시스 신차에 적용한다고 11일 밝혔다.

RANC는 다양한 형태로 발생하는 노면소음을 실시간 분석해 상쇄시키는 반대 위상의 음파로 실내 정숙성을 대폭 향상시키는 기술이다. 차음재나 다이나믹 댐퍼 등을 사용해 무게를 늘려 연료소비효율을 낮추는 기존 수동적인 소음 차단과 완벽히 다른 방식이다.

이는 일부 차량에 도입한 ANC(Active Noise Control·능동형 소음 저감기술)보다 진화한 기술이다. 마이크 등 상대적으로 가벼운 부품을 쓴 ANC가 저주파 소음을 개선하는 데 초점이 맞춰져 소음의 유형이 일정한 상황에 한정됐기 때문이다.

노면소음은 약 0.009초만에 실내로 전달되는데다 불규칙적이다. 따라서 이를 측정하고 분석해 상쇄 음파를 즉시 발생시키는 것이 기술적으로 어려웠다.

하지만 RANC는 소음 분석부터 반대 위상 음파를 발생하는 데까지 걸리는 시간이 고작 0.002초에 불과하다. 엔진 소음에 한해 해당 기술을 적용했던 한계를 첨단기술로 극복한 셈이다.

RANC의 원리는 복잡하다. 반응이 빠른 가속도 센서를 이용해 노면에서 차로 전달되는 진동을 계측하면 DSP(Digital Signal Processor)라는 제어 컴퓨터가 소음의 유형과 크기를 실시간 분석해 역위상 상쇄 음파를 생성한다. 상쇄 음파는 오디오 스피커로 송출된다.

여기에 RANC용 마이크는 노면소음이 제대로 상쇄되고 있는지를 지속 모니터링해 DSP가 소음 저감 효과를 높이도록 도와준다.

현대차그룹이 밝힌 개발기간은 6년이다. 선행개발 단계에서 KAIST, 번영, ARE, 위아컴 등이 참여하는 산학협력 오픈이노베이션 형태로 진행됐다. 양산 단계에선 글로벌 차량 오디오 전문업체인 하만과 협업해 완성도를 높였다.

GV80 콘셉트카를 바탕으로 한 ‘RANC’ 기술 개념도. [현대차 제공]

RANC로 감소하는 소음은 약 3dB이다. 실내 소음에너지가 절반 수준으로 줄어드는 효과를 낸다. 특히 수소전기차와 전기차에 활용할 수 있는 여지가 크다. 파워트레인 소음이 거의 없어 상대적으로 노면소음이 두드러지는 차량에 RANC를 적용하면 소음 저감 효과를 더 크게 기대할 수 있어서다.

현대차그룹은 RANC의 핵심 요소기술인 센서 위치와 신호 선정 방법을 한국과 미국에 특허 출원을 마쳤다.

현대차그룹 연구개발본부 NVH리서치랩 이강덕 연구위원은 “RANC는 기존 NVH 기술을 한 단계 도약시킨 혁신적인 기술”이라며 “NVH 저감 기술 분야에서 우위를 확보하고 최고의 정숙성을 구현하고자 노력할 것”이라고 밝혔다.

andy@heraldcorp.com