현대차그룹이 능동형 노면소음 저감기술을 개발해 앞으로 나올 제네시스 신차에 적용할 계획이다. 도로에서 발생해 실내로 유입되는 소음을 0.002초만에 역위상 음파로 상쇄하는 기술이다.

현대차그룹이 양산에 성공한 능동형 소음저감기술 개념도. / 현대차그룹 제공
현대차그룹이 양산에 성공한 능동형 소음저감기술 개념도. / 현대차그룹 제공
11일 현대차에 따르면 능동형 노면소음 저감기술(RANC)은 다양한 유형으로 여러 곳에서 동시에 나타나는 노면소음을 실시간으로 분석, 반대 위상의 음파를 만들어 실내 정숙성을 높이는 기술이다. RANC 적용으로 실내 소음을 약 3dB 줄일 수 있다고 회사측은 설명했다. 이는 실내 소음에너지가 절반 수준으로 줄어드는 것으로, 탑승객이 소음 저감효과를 쉽게 체감할 수 있는 수준이다.

차음재 등 물리적인 소음 차단 방식은 차가 무거워져 연료효율이 떨어지는 단점이 있었다. 여기에 웅웅거리는 저주파 소음 차단도 불완전했다. 역위상 음파를 활용한 ANC 등의 기술이 이미 선행양산된 바 있다. 그러나 지금까진 기술적 한계로 내연기관의 연소시기를 통해 예측한 소음을 없애는 정도에 그쳤다. 노면소음은 차가 달리며 타이어와 도로 사이에서 발생한다. 노면소음은 약 0.009초만에 실내로 전달된다. 발생되는 크기와 음형도 제각각이다.

RANC기술은 소음 분석부터 반대 위상 음파를 발생까지 0.002초면 충분하다. 동시다발적으로 발생하는 불규칙한 노면소음을 효과적으로 줄일 수 있다고 회사측은 강조했다.

RANC는 반응이 빠른 가속도 센서를 이용한다. 노면에서 차로 전달되는 진동을 계측하면 제어 컴퓨터의 일종인 DSP가 소음의 유형과 크기를 실시간 분석, 역위상 상쇄 음파를 생성해 오디오 시스템의 스피커로 내보낸다. 차 내 설치된 RANC용 마이크는 노면소음이 제대로 상쇄되고 있는지를 지속적으로 모니터링해 DSP가 소음 저감 효과를 높이도록 돕는다.

현대차그룹은 6년여의 개발기간을 거쳐 RANC를 양산 적용에 성공했다. 선행개발 단계에서 KAIST, 번영, ARE, 위아컴 등이 참여하는 산학협력 오픈이노베이션 형태로 진행했다. 양산 단계에서는 글로벌 차량 오디오 전문업체인 하만과 협업해 완성도를 높였다. 회사는 RANC의 핵심 요소기술인 센서 위치 및 신호 선정 방법 등을 한국과 미국에서 특허 출원까지 마쳤다.

이강덕 현대자동차그룹 연구개발본부 NVH리서치랩 연구위원은 "RANC는 기존 NVH(소음진동 억제)기술을 한 단계 도약시킨 혁신적인 기술이다"라며 "NVH 저감 기술 분야에서 지속 우위를 확보하고 최고의 정숙성을 선사하기 위해 노력을 지속해나가겠다"고 말했다.