고급차를 판단하는 기준
주행 시 발생하는 소음들
불쾌한 소음을 막는 기술
자동차는 일반적으로 주행할 때 다른 차량의 클락션 소리와 같은 것을 잘 들어야 하지만, 너무 시끄러운 외부 소음을 막아주는 역할을 해야 한다. 특히나 고급차와 전기차의 인기가 크게 늘어나면서, 각 제조사들은 주행 시 소음을 억제하는 방법에 대해 연구하기 시작했다.
최근 고급차가 반드시 갖추고 있어야 하는 것 중 하나가 바로 ‘정숙성’이다. 물론 승차감과 주행 성능도 뒷받침이 되어야 하지만 우선적으로 정숙성이 중요하다. 그렇다면 최근 플래그십 세단에 적용되는 기술들이 무엇이 있는지 알아보자.
글 유재희 기자
국산차 최초로 사용한
중공 공명음 알로이 휠
자동차에서 지면과 가장 가깝게 위치한 것이 바로 타이어다. 주행 중 운전자와 탑승자가 느끼는 소음과 진동은 지면과 맞닿아 있는 타이어에서 시작된다. 타이어와 지면의 접촉으로 서스펜션에 충격이 가해지고, 이후 차체에 있는 탑승객이 소음을 느끼게 되는 것이다. 이런 문제를 해결하기 위해 국내 제조사인 제네시스에서는 국산차 최초로 타이어의 공명음을 상쇄하는 휠을 개발했다.
이 기술은 주행 시 발생하는 음파가 중공 흡음 휠과 만나게 되어, 타이어 내부 압력 차이에 따라 공기 유동이 발생하고, 공명음이 상쇄되는 원리를 가지고 있다. 이런 휠의 장점으로는 다른 휠에는 흡음재나 공명기를 부착하는 것과 다르게 내부에 중공 구조가 만들어져, 휠의 중량과 내구성이 좋다는 정점이 있다.
음파로 소음을
줄인다는 ANC
블루투스 헤드폰이나 이어폰에서 가장 중요한 기능 중 하나가 바로 ‘노이즈 캔슬링’ 기술이다. 노이즈 캔슬링이 작동하는 원리는 주변 소음에 반대위상 음파를 첨가해, 소음을 상쇄시키는 원리다. 이런 기술은 ‘ANC’라고 불리고 있으며, 최근 여러 고급 차량에 적용되고 있다.
오히려 내연기관 차량에서는 엔진 회전 시 소음 파형이 예측되기 때문에 탑승자와 운전자 모두 ANC 기능으로 내부에서 외부 및 엔진의 소음을 느끼지 못하는 것이다. 이런 기술은 최근 내연기관을 넘어 전기차에도 적용되고 있으며, 노면 소음은 물론 풍절음까지 상쇄할 수 있는 노이즈 캔슬링 성능이 발전하고 있다.
고속 주행 시
풍절음을 막는다
일반 시내 주행에서는 100km/h가 넘는 속도를 낼 수 없어서 느끼기 어렵지만, 고속도로와 같은 구간에서는 차량 내부에 풍절음이 발생한다. 풍절음은 고속 주행 시 차량 주변 기류가 자동차 외부 표면이나 일부 돌기 또는 단차 등으로 인해 발생하는 기류 소음이다. 노후화된 차량에서 풍절음이 발생하는 이유는 대부분 차량 문틈의 고무 몰딩이 헐겁거나 노후화로 인해 소음이 차단되지 못하는 경우들이 많다.
하지만 풍절음을 완벽하게 막는 것은 현재 기술력으로는 부족한 것이 사실이지만, 조금이나마 풍절음을 줄이기 위한 것들이 개발되고 있다. 대표적인 것 중에 하나다 바로 이중 접합 차음 유리인데, 이는 제조 과정에서 유리 두 장 사이에 흡음성 필름을 넣은 유리다. 고속 주행 시 유리 사이 흡음재를 통해 진동과 외부 소리를 크게 억제하고, 탑승자들이 느끼는 소음을 크게 줄여준다. 하지만 차량에 들어가는 유리와 흡음재가 늘어나는 것이기 때문에 차량의 연비 감소와 차량 무게가 증가된다는 단점이 있다.
차라리 소음을
흡수하는 방법
차량 자체에 무게가 크게 증가되는 방법이지만, 오래전부터 사용되던 방식은 바로 차량 곳곳에 부착하는 흡음재와 차음재를 장착하는 것이다. 차체와 엔진 그리고 각종 위치에 흠음재가 들어가면서, 엔진이나 노면에서 발생하는 소음들이 곳곳에 위치한 흠음재와 차음재를 통해 소음이 걸러지는 것이다.
이런 흡음재와 차음재를 사용하는 방법 이외에도 차량에 서스펜션의 댐퍼도 차량의 진동을 걸러줌과 동시에 불쾌한 소음도 방지하는 역할을 한다. 서스펜션과 함께 다이내믹 댐퍼는 진동이 잦은 부분에 부착되어 차량에 가해지는 소음을 줄여주는 역할을 하는데, 이는 차체에 연결된 금속과 금속 연결부의 충격을 흡수해준다.
전기차 시대에서는
더욱 중요한 소음관리
앞서 소개한 기술들은 주로 엔진이 탑재된 내연기관에서 사용되는 요소들이 었다. 아무래도 차량 내부에 전해지는 내부 진동과 소음은 맨 앞에 위치한 엔진에서 비롯되기도 하는데, 최근 엔진이 없는 전기차에서는 소음이 발생할 원인이 없다. 하지만 전기차도 역시 자동차이기 때문에 노면 소음과 외부 소음을 더 차단하는 기능을 가지고 있어야한다.
일부 운전자들은 “오히려 엔진 소음이 없어서 노면이나 외부 소음이 내연기관보다 더 크게 들리는 것 같다”라는 의견들을 내놓았는데, 실제로 제조사들이 전기차 분야에서 소음차단을 더 중요하게 생각하고 있다. 최근 제조사를 비롯한 타이어 업체들은 소음을 줄이기 위한 소음 저감 타이어와 ANC 기능들을 활용해 전기차에 소음을 최소화하고 있다. 고급차에서만 중요하게 여겨지던 소음관리는 전기차 시대에 접어들면서 더 중요하게 여겨지고 있는 모습이다.
