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자동차 실내음의 능동소음 제어기술

전문가 제언: ○ 일반적으로 소음을 줄이는 방법으로는 흡음재나 방음재 등을 이용하는 방법이 가장 값싸고 효과적이었다. 그러나 이는 소음을 줄이는 데 한계가 있고, 또한 설비에 따른 불편한 점이 생기기 마련이다. 그러나 ANC라고 하는 능동소음 제어기술을 이용할 경우 간단한 설비로 소음을 제어할 수 있게 된다. 이 ANC에서는 소음의 파동과 크기는 같지만 반대위상의 음파를 중첩시키고, 서로 상쇄시켜 소리의 음영지역을 만든다.

○ ANC의 기본 원리는 헤드폰과 크게 다르지 않은데, 우선 지붕에 설치된 마이크로폰 2개가 차내로 유입되는 소음을 측정한다. 이것을 ANC로 보내면 ANC에 내장된 전자 제어 장치(ECU)가 음파를 분석하여 반대 파동을 가진 음파를 전면 도어 스피커와 후면 서브우퍼 스피커를 통해 내보내도록 명령한다. 우리 귀에는 들리지 않지만 이런 작용을 통해 상충되는 음파가 서로 충돌, 상쇄되면서 소음이 줄어드는 것이다.

○ 일본의 Honda에서는 연비 성능과 진동소음 성능의 양립을 위해 두 종류의 ANC 기술개발에 착수하고, 개발한 기술을 많은 상품에 표준 스펙으로서 적용해 왔다. 그 하나는 저주파 로드 노이즈(load noise)의 일종인 드러밍을 줄이는 기술이고, 다른 하나는 엔진 떨림음을 줄이는 기술이다. 드러밍과 떨림음은 차 내부에 동시에 발생하는 사상이기 때문에 동시에 제어가능한 제어기술의 구축이 요구된다. 그러나 이들 두 종류의 ANC 시스템을 통합할 경우, 각각의 제어수법 차이로부터 제어기 간의 간섭이나 안정성의 과제가 있으며, 지금까지 일체화된 ANC 시스템으로는 불가능했다.

○ 우리나라에서도 자동차 소음 저감의 중요성이 커지면서 소음은 물론 진동에 대해서도 역진동을 발생시켜 상쇄시키는 기술개발이 추진되고 있다. 자동차 주행 성능이 상향 평준화되면서 이처럼 쾌적한 주행환경에 큰 영향을 미치는 능동소음 제어기술이 자동차 업계 화두 가운데 하나가 될 것으로 사료된다. 현대 기아차는 2만 개 이상의 부품에서 발생하는 여러 가지 소리의 주파수, 크기, 음질을 음악적 기준에서 분석해 차량의 특성과 브랜드 이미지를 전달할 수 있는 종합적 사운드 개발에 중점을 두고 있다.

저자: Toshio Inoue
자료유형: 학술정보