진동스피커 기술 적용 분야가 자동차로 확대된다. 하이브리드와 순수전기차를 비롯한 전기동력차(xEV) 시장 확대에 따른 가상엔진사운드시스템(VESS:Virtual Engine Sound System) 부상 때문이다. VESS에 진동스피커를 적용하면 설계와 보행자 안전 측면에서 이점이 크다. 국내 중소기업이 관련 기술 개발에 나섰다.
예일전자(대표 강윤규)는 ‘자동차용 무지향성 가상 엔진음 액추에이터’를 개발 중이라고 17일 밝혔다. 진동스피커 기술을 전기동력차 VESS에 적용하는 과제다. 예일전자는 모바일·웨어러블 기기 등 전자제품용 진동·골전도 스피커 모듈을 생산하던 업체다. 고출력·초소형 진동소자 기술을 보유했다.
이번 연구는 회사가 보유한 핵심 기술을 자동차 분야에 적용하려는 시도다. 중소기업청 ‘중소기업 융·복합 기술 개발 사업’ 과제로 선정돼 올해부터 약 2년간 정부 예산을 지원받는다.
예일전자가 자동차용 진동소자를 개발하는 것은 전기동력차 시장 성장이 예상되기 때문이다. 전기모터 힘으로 구동하는 하이브리드(HEV), 플러그인하이브리드(PHEV), 순수전기차(BEV) 등 전기동력차는 무소음 특성을 지닌다. 엔진 소음이 발생하지 않아 보행자 추돌 위험이 있다.
이 때문에 VESS 장착이 필수다. VESS는 전기차에 스피커를 장착해 인위적으로 소음을 일으키는 장치다. 전기로만 구동하는 구간이 긴 PHEV와 BEV에서 역할이 크다. 아직 HEV가 자동차 시장 주류지만 PHEV와 BEV 시장이 빠르게 확대되고 있다.
지금까지 VESS 음원에는 일반(마그넷) 스피커가 사용됐다. 예일전자 목표는 이를 진동스피커로 대체하는 것이다. 출력과 크기를 키운 진동소자를 보닛 후드 안쪽에 부착한다. 진동스피커는 진동을 소리로 전달할 ‘떨림판’이 필요한데 후드를 떨림판으로 활용한다. 이 노하우는 특허로 등록했다.
VESS에 진동 스피커를 활용하면 무지향성 음향을 구현할 수 있다. 일반 스피커는 공기가 매질이어서 특정 방향으로 소리가 쏠린다. 반면에 진동스피커는 어떤 곳에 설치하더라도 전·후, 좌·우로 소리가 고르게 퍼진다. 덕분에 보행자 안전을 좀 더 효과적으로 확보할 수 있다.
엔진룸 설계 구조도 단순화할 수 있다. 별도 스피커를 설치할 필요 없이 후드와 VESS 음원을 일체형으로 설계할 수 있다. 일반 스피커가 외부(앞 범퍼)에 설치되는 것과 달리 진동소자가 엔진룸 내부에 들어가기 때문에 차폐 성능도 높일 수 있다. 향후 고온·고압 등 엔진룸 조건을 견딜 수 있는 내구성을 확보하는 과제다.
예일전자 관계자는 “전기차는 엔진 소음이 발생하지 않는 특성 때문에 보행자 안전을 위해 인위적으로 소리를 발생시켜줘야 한다”며 “이 때 진동스피커 기술을 활용하면 사방으로 소리가 고르게 퍼지는 무지향성 음향을 구현할 수 있다”고 설명했다.
송준영기자 songjy@etnews.com