자동차는 엔진 소리부터, 차문을 닫고 달릴 때 들리는 풍절음, 노면 마찰 소음 속에서도 듣기 좋은 사운드를 내야한다. BMW 사운드 디자인은 다양한 운전 환경에 따른 최적화된 음향 환경도 제공하지만 연비효율 향상과 친환경 실현에도 이점이 있다.
BMW는 '사운드 클리닝' 소음 억제 기술과 각종 소리를 음향학적으로 조합한 '사운드 엔지니어링'간 긴밀히 협조로 엔진의 완벽한 화음을 제공한다. '액티브 사운드 디자인'과 '음향 경량 구조'로 운전자는 그 어떤 주행 환경에서도 최적화된 사운드를 경험하고 디젤 엔진 역동성까지 자동차가 알아서 제공해 준다.
여행 등 일정한 속도로 달릴 때는 낮은 소음 수준을 유지하며 운전자는 부드러운 바퀴 구르는 소리와 바람 소리만 느낀다. 반대로 가속 주행때는 엔진 사운드가 배경 소음을 누르고 울려 퍼지면서 운전자가 역동성을 느끼게 해준다.
BMW는 실내 불필요한 소음 유입을 차단하고 중량을 감소시켜 연비 효율까지 높였다. BMW는 차량 음향 상호 관계 및 특성을 정밀 분석해 운전과 관련된 다양한 부품이 상충하는 요구 상황을 최적화했다.
이 기술의 첫 단계는 '소음 최소화'다. 일반적으로 방음재와 흡음재를 사용해 불쾌한 소음을 차단한다. 이 과정에서 무거운 부품은 가벼운 부품에 비해 진동이 적기 때문에 소음 방출과 전달이 적다. 하지만 BMW는 음향 경량 구조기술로 이러한 원칙을 깨고 낮은 중량과 향상된 음향 제공은 물론, 연료 소모와 이산화탄소 배출을 줄였다.
차체는 반드시 충족해야 하는 부위엔 극도로 단단한 강철을 사용하고 무게·부피가 큰 부품에는 알루미늄 같은 가벼운 소재를 채용했다. 사용 목적에 따라 최적화된 소재를 적용한 것이다.
BMW '뉴 5시리즈' 헤드라이너 통합 흡음재는 탑승자 머리 근처의 민감한 영역에서 성가신 소음을 제거해 운전자와 뒷좌석 승객간 원만한 소통 환경을 제공한다.
'리빙(ribbing)' 소음 제거 기술도 독보적이다. BMW는 차체 중량을 최대한 줄이기 위해 경량 소재를 도입했다. 크랭크 케이스는 회주철 대신 알루미늄으로 제작했다. 하지만 이처럼 크랭크 케이스에 투입되는 재료 양을 줄이면 벽이 얇아져 결과적으로 소음 방출이 증가한다. 음향 엔지니어는 '리빙(ribbing)'을 통해 크랭크 케이스를 보강해 이 같은 단점을 극복했다. 리빙이란 크랭크 케이스 전반에 걸쳐 긴 보강 막대를 추가해 강성이 증대되고 표면이 안정화되기 때문에 경량화 실현뿐 아니라 불쾌한 소음 방출을 줄일 수 있다.
소음 발생원 제거 기술도 독특하다. 엔진룸과 실내 사이 격벽에 더 많은 흡음재를 넣는 대신, 엔진 자체에 더욱 효과적인 흡음재를 적용한다. 이 흡음재는 적용이 간편하고 불쾌한 소음 방출을 막는다. 이는 운전자뿐만 아니라 환경에도 이득이 된다. 발원지 소음을 더 많이 차단할수록 실내로 전달되는 경로에 장착해야 하는 흡음재 양도 줄일 수 있다. 이에 재료비와 중량이 줄면서 연비 또한 향상된다. 이러한 방음 기술은 엔진의 잔열을 유지하는데도 도움을 준다.
음향 기능 통합도 장점으로 꼽힌다. BMW 음향 경량 구조는 기존 차량 부품에 음향 기능을 통합했다. 공기역학과 음향학을 이용한 결과다. 과거엔 상대적으로 무거운 폴리프로필렌으로 제작된 서브 프레임을 사용했고 디젤 엔진은 거대한 흡음 패드도 설치됐다. 하지만 모든 BMW 모델에는 새로운 하부 구조가 적용됐다. 서브 프레임에 기본적으로 흡음 기능을 통합해 공간과 차 무게 역시 줄였다. 여기엔 '경량 강화 열가소성 복합재료(LWRT)' 서브 프레임 기술이 적용됐다. 기존 소재 두께가 최대 30mm인 것에 반해 이 구조는 2~8mm에 불과하다. 이 흡음재는 차체와 접합되는 부위를 2mm까지 압축할 수 있다.
박태준 자동차 전문기자 gaius@etnews.com
