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[Tech 스토리] 정숙한 자동차 만드는 능동형 소음 저감 기술

기사입력 : 2023년04월02일 07:11

최종수정 : 2023년04월02일 07:36

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현대차그룹, 능동형 노면소음 저감기술 세계 최초 개발
정숙성 중요한 전기차에 활용 기대
풍절음 줄이기 위한 기술도 개발 중

기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 정승원 기자 = 자동차는 사람이 구입할 수 있는 것 중 집 다음으로 비쌉니다. 그렇기 때문에 사람들은 자동차를 구매할 때 여러 가지 요소를 살펴봅니다. 주행 성능이 중요한 차라면 최대 출력과 토크를, 공간이 중요하다면 휠베이스를 살펴보겠죠.

'정숙성' 역시 자동차를 고를 때 중요한 요소입니다. 자동차 안이 개인적인 공간이고, 도로를 달릴 때 외부 소음이 클 수 있기 때문에 그만큼 정숙성이 중요합니다. 완성차 브랜드들이 차내 소음을 줄이는 기술 개발에 공을 들이고 있는 이유입니다.

RANC가 적용된 현대자동차 '디 올 뉴 그랜저' [사진=현대차]

현대자동차그룹은 세계 최초의 능동형 노면소음 저감 기술(Road Active Noise Control)을 개발했습니다. 이는 노면 소음과반대되는 음파를 차내에 발생시켜 소음을 줄이는 기술입니다. 마치 이어폰이나 헤드폰에 적용되는 노이즈 캔슬링 기술과 흡사합니다.

기존의 소음 제거는 흡음재나 차음재 등 물리적인 자재를 덧대는 방식이었습니다. 흡차음재는 후드 안쪽은 물론 엔진룸과 실내 사이의 격벽에 들어가며 소리를 줄입니다. 유리를 이중으로 만드는 것도 소음을 줄이는 방법입니다. 고속으로 주행 시 차 안으로 들리는 풍절음을 줄이기 위해 자동차의 전면과 측면 유리를 이중접합 방식으로 만드는 것입니다.

이렇게 물리적인 자재를 사용하는 방식은 소음 저감에는 분명한 효과가 있지만 차체의 무게를 늘리게 됩니다. 무게가 늘어나면 비용은 늘어나고 연비가 떨어집니다. 이는 고효율/고연비를 위해 공기저항계수를 낮추고 차를 가볍게 하는 완성차업계의 최신 경향과는 완전히 배치됩니다. 저주파에서 발생하는 타이어 공명음 등 노면 소음을 완전히 막기 힘들다는 단점도 있습니다. 이러한 단점은 이어폰이나 헤드폰에 적용되던 능동형 소음 저감기술(Active Noise Control, ANC)을 자동차에 적용한 계기가 됐습니다.

하지만 차내에 ANC를 적용한다고 해도 완전히 소음을 줄이는 것은 쉽지 않았습니다. 자동차에서 발생하는 소음은 헤드폰이나 이어폰 등 음향기기 외부에서 발생하는 소음과 달리 전방위적이고 종류가 다양하기 때문입니다. 이에 현대차그룹은 ANC를 넘어 RANC(Road-noise Active Noise Control)라는 기술을 개발했습니다.

RANC은 주행 중 발생하는 노면 소음을 ANC를 이용해 줄여줍니다. 이를 위한 시스템은 가속도 센서, DSP(Digital Signal Processor, 음향신호 분석을 위한 제어 컴퓨터), 마이크, 앰프, 오디오 등으로 구성됩니다. 가속도 센서가 진동의 전달 경로에 위치해 노면소음을 유발하는 진동을 취득합니다. 이 때 진동 전달 경로를 정확히 파악하기 위해 센서의 위치가 매우 중요한데 현대차그룹 연구팀은 이를 찾아냈습니다.

능동형 노면소음 저감기술의 작동 원리 [사진= 현대차그룹]

DSP는 취득된 진동 정보를 바탕으로 실내로 유입되는 소음을 예측하고 그에 반대되는 위상의 음파를 만들어냅니다. 반대 위상의 음파가 실내로 전파되면 노면 소음과 만나 서로 상쇄가 되는 것입니다. 마이크는 소음의 저감 정도를 확인하기 위해 실내 소음 수준을 실시간으로 모니터링합니다. 모니터링된 정보는 다시 DSP로 보내져 소음에 대응하도록 합니다.

이러한 과정에는 0.002초가 소요됩니다. 노면 소음이 승객에게 들리기까지 0.009초가 걸리는데 RANC의 작동이 더욱 빠른 것이죠. 그 덕분에 실내로 들어온 노면 소음은 승객의 귀에 들어가기 전에 반대 위상의 음파에 상쇄돼 줄어들게 됩니다. 현대차그룹에 따르면 RANC를 제어하는 전기 신호는 1초에 30만km를 이동하는 빛의 속도로 이동합니다. 그만큼 빠르게 노면 소음에 대응할 수 있다는 것입니다.

RANC의 장점은 탁월한 소음 저감 능력과 함께 시스템 자체의 가벼움입니다. 가속도 센서, DSP, 마이크, 앰프, 오디오로 구성된 RANC는 1kg 수준입니다. 흡차음재를 사용할 때 차가 무거워지는 점을 생각해보면 크게 무게를 늘리지 않고 저주파의 소음을 줄일 수 있는 것입니다.

RANC는 전동화 시대를 맞이해 현대차그룹의 소음 저감 기술에 더욱 힘을 실어줄 수 있을 것으로 보입니다. 내연기관차는 엔진소음으로 인해 노면소음과 풍절음이 상대적으로 작게 들리지만 엔진이 없는 전기차는 상대적으로 노면 소음이 크게 들리게 됩니다. 현대차 아이오닉5, 아이오닉6, 기아 EV6, EV9 등 전기차 출시에 박차를 가하고 있는 현대차그룹에 RANC가 적극 사용될 수 있는 이유입니다.

현대차그룹은 RANC로 저주파인 노면 소음을 줄이는 데 그치지 않고 500~5000Hz의 주파수의 풍절음을 저감하는 ANC 기술도 개발 중입니다. 노면 소음과 풍절음을 모두 ANC 기술로 줄일 수 있게 된다면 전동화 시대 현대차그룹의 경쟁력은 더욱 올라갈 수 있을 것으로 보입니다. 

능동형 노면소음 저감기술의 작동 원리 [사진= 현대차그룹]

origin@newspim.com

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LG, 2년 만에 정규시즌 극적 우승 [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = LG가 NC전 패배에도 극적으로 2년 만에 정규시즌 우승을 확정했다. SSG는 극적인 끝내기 승리로 한화의 우승 도전을 저지했다.  LG는 1일 서울 잠실구장에서 열린 NC와의 2025 KBO리그 정규시즌 마지막 경기에서 3-7로 패했다. LG는 전날 두산에 이어 NC에도 잡히며 시즌을 마쳤다. 하지만 한화가 SSG에 덜미를 잡히며 정규시즌 우승을 확정했다. 구단 네 번째 정규시즌 우승을 차지한 LG는 한국시리즈(KS)에 직행해 구단 네 번째 통합우승(정규시즌·KS 우승)에 도전한다. [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = LG 트윈스 선수단. [사진=LG 트윈스] 2025.10.01 thswlgh50@newspim.com 8연승의 가파른 상승세를 탄 NC는 시즌 전적 70승 6무 67패로 5위 자리를 지켰다. 같은 날 6위 kt가 KIA를 제압해 승차가 없는 상태가 유지됐지만, NC(0.5109)가 kt(0.5107)를 승률 3모 차로 앞섰다. NC는 3일 열리는 SSG와의 시즌 최종전에서 승리하면 kt의 경기 결과와 관계없이 5위로 포스트시즌 막차를 탄다. 다만 이 경기에서 패하고 같은 날 kt가 한화를 잡으면 6위로 탈락한다. NC는 1회말 2사 2루에서 김현수에게 적시타를 맞아 먼저 실점했다. 하지만 3회 1사 후 김주원이 안타를 친 뒤 2, 3루를 연속으로 훔쳤고, 이후 최원준의 적시타가 나와 동점이 됐다. 기세가 오른 NC는 4회초 경기를 뒤집었다. 만루 찬스에서 김형준이 중전 적시타를 때려 2명의 주자를 불러들였다. NC는 5회초 바뀐 투수 손주영을 상대로 한 점을 더 보탰다. [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = NC 다이노스 김형준. [사진=NC 다이노스] 2025.10.01 thswlgh50@newspim.com 8회초엔 승부에 쐐기를 박았다. 1사 만루에서 맷 데이비슨의 희생플라이가 나왔고, 이후 권희동의 2타점 적시타가 나와 7-1까지 격차를 벌렸다. NC는 8회 등판한 배재환이 2실점 했지만, 임지민, 김진호를 투입해 추가 점수를 내주지 않고 승리를 확정했다. SSG는 인천 SSG랜더스필드에서 열린 한화와의 경기에서 9회 2사에 나온 이율예의 끝내기 투런포에 힘입어 6-5 승리를 거뒀다. 한화는 이날 패배로 유일했던 우승 가능성이 사라졌다. 선발투수 코디 폰세는 6이닝 6안타(1홈런) 1볼넷 10탈삼진 2실점 호투를 펼쳤지만 불펜진이 승리를 날렸다. [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = SSG 박성한(오른쪽)이 1일 1회말 선두 타자 홈런을 날리고 베이스를 돌고 있다. [사진=SSG 랜더스] 2025.10.01 thswlgh50@newspim.com SSG는 1회말 선두타자 박성한이 선제 솔로홈런으로 기선을 제압했다. 한화는 3회초 문현빈이 1타점 적시타를 날리며 승부를 원점으로 되돌렸다. 6회 SSG는 1사 1, 3루에서 한유섬이 삼진을 당했지만 고명준이 1타점 적시타를 날리며 다시 팀에 리드를 안겼다. 한화는 7회초 반격에 나섰다. 1사에서 대타 최인호가 2루타를 날렸고 대타 이도윤은 1타점 적시타를 날리며 2-2 동점을 만들었다. 대타 이진영은 역전 투런홈런을 터뜨리며 경기를 뒤집었다. 이어 노시환이 1타점 내야안타로 한 점을 더 추가했다. 하지만 SSG는 쉽게 물러서지 않았다. 9회말 2사에서 대타 류효승이 안타로 출루했고 뒤이어 현원회가 추격의 투런홈런을 터뜨렸다. 뒤이어 정준재의 볼넷과 이율예의 끝내기 홈런으로 경기를 끝냈다. [서울=뉴스핌] 손지호 기자 = kt 위즈 황재균. [사진=kt 위즈] 2025.10.01 thswlgh50@newspim.com   kt는 광주 기아챔피언스필드에서 열린 KIA와 원정 경기에서 9-3으로 이겼다. 71승 4무 68패가 된 kt는 이로써 3일 한화 이글스와 정규시즌 마지막 경기 결과에 따라 와일드카드 결정전 진출 여부가 정해진다. kt는 허경민이 4타수 2안타 2타점, 황재균이 5타수 2안타 2타점으로 팀 승리를 이끌었다. 안현민은 5타수 3안타 1타점으로 거들었다. kt 선발 소형준은 1회 3점을 헌납했으나 2회부터 6회까지 실점하지 않으면서 시즌 10승을 달성했다. 2022년 시즌 13승 이후 3년 만에 두 자릿수 승수를 쌓았다. kt는 선발 소형준이 1회말 난조를 보이며 3점을 내줬으나 3회초 대거 5점을 뽑아내면서 단숨에 경기를 뒤집었다. 3회 1사 후 김상수의 볼넷과 장준원의 안타로 1, 3루 기회를 잡았고 허경민, 안현민, 강백호가 차례로 1타점 안타를 날려 3-3 동점을 만들었다. kt는 경기 후반 추가점을 뽑아내면서 승부에 쐐기를 박았다. 7회초 1사 1루에서 허경민이 2루타를 때려낸 후 김민혁의 땅볼 때 3루 주자 유준규가 홈을 밟았다. 이후 KIA 좌완 불펜 최지민의 폭투가 나온 사이 3루 주자 허경민이 홈을 통과하면서 kt가 7-3으로 달아났다. 8회에도 2사 만루 찬스를 잡았고, 타석에 선 장진혁과 허경민이 연이어 밀어내기 볼넷을 골라내면서 2점을 더해 승부에 쐐기를 박았다. thswlgh50@newspim.com 2025-10-01 23:29
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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