액티브 노이즈 컨트롤 : 귀를 편안하게 해주는 기술

능동적 소음 제어(액티브 노이즈 컨트롤)는 ‘필수’ 사항이라기보다는 ‘있으면 좋은’ 사항으로 보일 수 있지만, 자동차를 만드는데 사용된 금속과 플라스틱만큼 차량 아키텍처의 중요한 부분이 되고 있다. 

원치 않는 소음을 감지하고 자동차 오디오 시스템을 통해 재생되는 신호로 이를 상쇄하는 능동형 소음-상쇄(액티브 노이즈 캔슬링) 시스템은 이제 프리미엄 자동차에서 상당히 보편화됐다. 능동형 소음 상쇄 시스템은 주행 경험을 보다 편안하게 만들 뿐만 아니라, 두꺼운 소극적 소음 감쇄 재료를 사용해야 억제할 수 있는 소음을 상쇄함으로써 차량 중량을 줄이는 데 중요한 역할을 한다. 

초기 소음 상쇄 시스템은 상당히 좁은 주파수 범위만 다룰 수 있었고 엔진 진동에 의해 발생하는 것과 같은 예측 가능한 소음을 주로 처리해 왔다. 그러나 바람이나 도로 소음과 같은 무작위적인 소리는 다루기 훨씬 더 어렵다. 

이스라엘 기업 사일리티움은 액티브 어쿠스틱이라는 새로운 소프트웨어 패키지를 내놓았는데, 그 중 한 측면은 광대역 능동형 노면 소음 상쇄이다. 이 시스템은 마이크 신호와 센서로 서스펜션 움직임을 측정한다. 최근 재규어랜드로버에 의해 재규어 F-페이스, 재규어 XF, 레인지로버 벨라에 도입되었다. 20Hz부터 1kHz(1000Hz)까지 다양한 주파수에 걸쳐 노이즈를 취할 수 있다. 

노면 소음을 넘어 액티브 어쿠스틱 소프트웨어는 다양한 근원으로부터의 원치 않는 다양한 소리를 덜어내고 바람직한 소리만 남기도록 구성될 수 있다. 또한, 이 시스템은 소음의 윤곽을 잡는데 사용될 수 있으며, 소음 스펙트럼을 쾌적하고 편안하며 안전한 실내의 특정 수준으로 형성한다. 이 역할에서 액티브 어쿠스틱은 잡아야 될 소음을 측정하기 위해 소프트웨어, 변환기, 컴퓨팅 파워 등 능동 소음 상쇄와 동일한 방법을 사용한다. 

소음 형성 기술은 존재하지 않는 바람직한 소리를 더하거나 전화, 운전자 경보 신호, 앰뷸런스 및 경찰차 사이렌과 같은 실내로 들어오는 외부 소리 등 운전자가 더 주의를 기울이기 원하는 소리를 강조할 수 있다. 

액티브 어쿠스틱은 여전히 진화중인 기술이며, 궁극적으로는 실내의 모든 소리를 다루는 것을 목표로 한다. 특히 음성은 조절하기 가장 어려운 소리 중 하나이다. 모든 소리를 조절할 수 있는 것은 아니지만 사일리티움은 이미 각 탑승자의 머리 주변 공간에 ‘조용한 버블’을 만들 수 있다. 버블은 음량과 음질을 개별적으로 조절할 수 있는 지름 약 330mm의 구형 공간이다. 

액티브 어쿠스틱 버블의 첫 번째 사용 중 하나는 능동형 노면 소음 상쇄였지만, 노면 소음이 엔진 소음에 의해 어느 정도 가려지지 않는 전기차에 더 유용하게 사용될 가능성이 높다. 동일한 기법을 이용한 풍절음 상쇄 기술도 개발중이다. 차 안의 다른 탑승자에게 들리지 않는 각 버블 내의 개인화된 오디오는 향후 2~3년 안에 제작 준비가 될 것으로 예상된다.

단단하게 잡아주는 나노 벨크로

기술기업 NAWA의 세로 배열 탄소 나노튜브(VACNT) 기술은 충전과 방전이 더 빠른 리튬이온 배터리 전극 제조에 사용될 수 있다. 마찬가지로 VACNT 기반 소재인 나와스티치(NawaStitch)는 더욱 강한 탄소섬유 구조를 만들 수 있다. 그것은 충격으로 분리될 가능성이 적은 탄소 섬유층 사이에 수조 개의 탄소 나노튜브가 들어 있는 얇은 필름으로 구성되어 있다. 회사 측에 따르면 ‘나노 벨크로’는 탄소섬유의 전단 강도를 100배 높인다.