[카엔테크]자동차 온갖 소음, 또 다른 소리로 잠재운다

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자동차를 타면서 '안락하다', '편안하다'라고 느끼는 데에는 무엇보다 조용한 실내, 정숙한 엔진 소리 등 음향이 큰 비중을 차지한다. 엔진 구동에서 넘어오는 저주파 혹은 고주파 음향과 주행 중 들리는 풍절음 등은 운전자에겐 큰 스트레스를 줄 수 있다.

완성차 업체들이 자동차의 각종 소음 방지 기술 개발에 집중하는 가운데 '노이즈 캔슬링(Noise Cancelling)' 기술이 주목받고 있다.

르노삼성 'QM6'에 적용된 '액티브 노이즈 컨트롤(Active Noise Control·ANC)' 구성도.
<르노삼성 'QM6'에 적용된 '액티브 노이즈 컨트롤(Active Noise Control·ANC)' 구성도.>

노이즈 캔슬링은 소음 저감 기술의 일종으로, 원리는 간단하다. 우리 귀로 들어오는 소리 중 듣기 싫거나 거슬리는 음파의 파장을 분석하고, 그 정반대 위상인 소리를 쏘아 보내 소음을 줄이거나 제거시키는 역발상 기술이다. 서로 정반대되는 두 파장이 충돌하면 상쇄돼 사라지는 원리를 활용했다.

노이즈 캔슬링 기능이 적용된 대표적인 모델이 바로 르노삼성차 'QM6'다. QM6 디젤 모델에는 마이크 3개와 스피커 12개로 구성된 '액티브 노이즈 컨트롤(Active Noise Control·ANC)' 기능이 탑재됐다.

차량 내부에 설치된 3개의 마이크는 실내로 유입되는 엔진의 진동, 그에 따른 울림과 소음 등을 모니터링한다. 모니터링 된 소음은 자체 음향 분석 알고리짐을 통해 역파장 음파를 발생하기 위한 과정을 거친다. 특히 탑승자에게 피로감을 주거나 승차감을 저해하는 소음을 집중 분석해이를 저감할 수 있는 역파장 음파를 찾는데 집중한다. 분석 결과에 따라 차량 내부에 장착된 12개의 스피커는 분석 데이터를 토대로 한 해당 소음과 반대되는 파장을 발산하는 형태다. 결국 서로 반대의 파장을 가진 두 음파는 충돌시켜 상쇄시킨다.

주요 저감 소음은 일정 속도로 주행할 때 엔진 흡기관이나 배기관이 공명하면서 발생하는 부밍음, 타이어가 노면과 마찰하면서 발생하는 노면 소음, 주행풍이 A필러나 사이드 미러처럼 차체와 부딪히면서 발행하는 풍절음 등이다.

ANC기능은 실내 공간을 보다 정숙하게 만드는데 크게 일조하고 있다. 소음을 1/10(-10데시벨)에서 1/100(-20데시벨)까지 저감하는 효과를 발휘한다. 탑승자에게 불쾌한 소음 대신 순수 엔진음과 같이 기분 좋은 소리만 전달되도록 연출한다. 음악 감상 시에도 보다 선명하고 깔끔한 사운드를 즐길 수 있다.

차량 내 유입되는 엔진의 진동, 그에 따른 울림과 소음 등을 모니터링 하기위해 장착된 ANC용 마이크.
<차량 내 유입되는 엔진의 진동, 그에 따른 울림과 소음 등을 모니터링 하기위해 장착된 ANC용 마이크.>
ANC 기능을 지원하는 실내 스피커.
<ANC 기능을 지원하는 실내 스피커.>

르노삼성차 관계자는 “전통적으로 자동차의 정숙성을 향상시키는 방법은 흡〃차음재를 사용을 늘려 소리를 흡수하는 수동적 방법이었지만, 차량 무게가 증가해 연료 효율이나 배출가스 저감에 불리한 편”이라며 “QM6의 액티브 노이즈 캔슬레이션 기능은 무게 증가 없이도 불쾌한 소음을 줄일 수 있어, 정숙성과 연료 효율 두 마리 토끼를 한 번에 잡는 고급 기술”이라고 말했다.

박태준 자동차 전문기자 gaius@etnews.com