현대의 소비자들은 자동차의 NVH(Noise, Vibration, Harshness)에 관해 높은 성능을 기대한다. 이 책은 학생들과 현업 엔지니어들에게 전문가 고유 영역인 소음성능개선 분야의 이론, 현상, 실제 사례를 체계적으로 연결시켜 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 알려주는 첫 번째 책이다. 어쿠스틱(acoustic)의 기초와 소음 제어를 위한 현실적인 엔지니어링 해법을 다루며, 어쿠스틱에 대한 사전 지식이 없더라도 쉽게 이해할 수 있다. 또한 자동차 산업에 종사하는 현업 엔지니어에게 중요한 참고서로 쓰일 것이다.

■ 자동차의 소음과 진동의 성능개선을 다룬 첫 번째 도서

■ 자동차 소음과 진동 배경의 어쿠스틱과 사이언스 기초를 실제적인 사례 및 소음과 진동에 대한 노하우를 결합해 설명

■ 많은 상위 자동차 회사의 실제 경험을 기반으로 한 자세한 설명

1장, ‘자동차 소음진동개선: 목적과 목표’에서는 자동차 소음진동개선의 과제를 소개하며, 주제와 목표를 설정하고, 사례를 살펴본다.

2장, ‘소리의 측정과 습성’에서는 소리의 물리적인 속성을 설명하고 소리가 어떻게 측정되고, 기록되고, 분석돼야 하는지 실질적인 조언을 제공한다.

3장, ‘외부 소음: 평가 및 제어’에서는 자동차 외부 소음이 어떻게 평가될 수 있고 제어될 수 있는지 묘사한다. 타이어 소음, 흡기 소음, 배기 소음을 자세하게 살펴본다.

4장, ‘실내 소음: 평가 및 제어’에서는 자동차 내부 소음의 평가와 제어의 진행을 논의하는데, 도로 소음, 엔진 소음, 바람 소음, 브레이크 소음, 스퀵(squeak), 레틀(rattle)을 살펴본다. 소리흡수와 소리차폐의 물리학을 알아보며, 3장과 함께 소음 승인, 소음 소스 순위, 소리 파워 측정, 내부 소음 측정, 엔진 소음 실험, 주관적인 순위, 소리 진로분석 등 핵심 자동차 소음진동개선 실험의 세부사항을 설명한다.

5장, ‘진동의 측정과 속성’에서는 진동의 물리적 속성을 알아보고, 측정 및 분석 방법을 설명한다. 진동과 공진 모드에 대해 알아본 후 모달 분석 기술에 대해서도 살펴본다.

6장, ‘진동 원인과 제어’에서는 자동차 진동 원인과 이를 제어하기 위한 댐핑 사용, 격리, 흡수를 알아본다. 엔진과 드라이브트레인 진동의 소스를 사례와 함께 자세히 설명한다. 마지막으로 탑승 질의 평가에 대해 논의하면서 마무리한다.

이 책은 세 가지를 목적으로 한다. 첫째는 소비자의 구매결정에 직접적인 영향을 주는 자동차 소음진동개선 관련 이슈를 강조한다. 둘째로 실행 가능한 핵심 수식과 함께 주제를 충분히 이해하기 위해 필요한 모든 수학을 살펴본다. 셋째로 학습 후 관련 내용을 직접 더 탐구할 수 있도록 충분한 참고문헌을 제공한다.
결과적으로 이 책은 현업에서 일하는 자동차 엔지니어가 참고서로 사용하기에 유용하다. 또한 대부분의 자료들이 크랜필드 대학교의 자동차 생산공학 석사 학위 코스를 위해 쓰여진 강의 시리즈를 바탕으로 했기 때문에 교재로도 적합하다.
이 책은 넓은 범위를 다루며, 자동차에서 발생하는 소음과 진동의 모든 주요 원인을 포함한다. 또한 어쿠스틱(acoustic)과 동력학(dynamics)을 함께 소개해 전문가가 아니라도 소음과 진동을 유발시키고, 전파시키고, 제어하는 물리적인 진행을 이해할 수 있다.

매튜 해리슨(Matthew Harrison)

공인된 기계 엔지니어며 엔지니어링 동력학, 소음, 진동의 전문가다. 데이비스에 있는 P.O.A.L. 사의 지침 아래 영국 사우샘프턴의 소음진동 연구소에서 학사와 박사 학위를 받았다. 이후 자동차산업과 철도산업에서 일했으며, 여러 대학교에서 강의를 했다. 자동차 소음진동개선(refinement)의 기술논문 저자고, 자동차산업과 철도산업에서 컨설턴트 엔지니어로 활동하고 있다. 현재 영국 크랜필드 대학(Cranfield University)의 시니어 강사로, 자동차 생산공학 석사 과정에 대한 강의를 담당하고 있다. 아내, 아이들과 함께 런던의 하이게이트에서 살고 있다.

번역을 진행하기 전에 이 책을 먼저 살펴볼 기회가 있었는데, 이론과 함께 자동차 소음, 진동에 관한 구체적인 사례를 제시해 설명이 잘되어 있다고 느꼈다. 이론만 알고 있는 학생이나 현장에서 경험만 쌓아온 엔지니어들에게 각각의 약점을 보완해주는 징검다리 역할을 해줄 것이라 생각되었고, 개인 참고 서적으로 활용해도 참 괜찮겠다는 생각이 들어 번역을 시작했다.
번역하는 동안 이론 부분의 수학 전공 용어와 전공/자동차 필드의 특정 용어들을 한국말로 표현하기가 참 어려웠는데, 고민을 많이 해 최선의 용어를 선택하고자 노력했다. 독자 여러분이 용어를 직관적으로 잘 이해할 수 있을지 염려되어 되도록이면 영어를 병기해두었다. 정확한 용어에 대한 이해는 아쉽지만 어느 정도 독자의 몫으로 남겨둬야 할 것 같다.
끝으로 이 책이 고급형 자동차에서 아무리 강조해도 지나치지 않은 NVH 성능을 일반화해 현상과 이론을 연계시켜 이해하는 데 일조했으면 하는 바람이다.

조경일

기계/자동차/메카트로닉스 분야의 동력학 시스템 분석/제어 전문가다. 성균관대학교 기계공학과를 졸업한 후 뉴욕의 폴리테크닉 대학(현 NYU)에서 기계진동 및 제어 분야에서 석사 학위를 받았다. 박사 과정으로 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스(University of California, Davis)의 자동차 동력학 분야에서 세계적으로 유명한 딘 카놉(Dean Karnopp) 교수의 지도 아래 연구를 수행했고, 차별화 능동형 부품 적용에 의한 자동차 시스템 동력학 및 진동개선 연구에 주력했다.
박사 학위 취득 후 삼성에서 20년간 연구 개발을 했는데, 삼성자동차 연구소에서 자동차 부품 선행 연구개발과 삼성전자 종합기술원에서 각종 마이크로 기계, MEMS, 메카트로닉스 관련 연구 팀장/그룹장 역할을 수행했다.

이 책은 자동차 개발 및 산업 현장의 각종 사례를 중심으로 자동차 소음진동개선의 목적과 목표, 소음발생원에 대한 이해와 진동과 소음의 상호 관계, 평가 및 제어까지 소음과 진동의 분야별 물리적 현상을 설명하며, 지배 방정식과 해석 기법 그리고 참고문헌을 다수 수록함으로써 이 분야에 대해 좀 더 깊이 있는 연구를 위한 방향을 제시한다. 나 역시 이 책을 감수하면서 많은 것을 배울 수 있었다. 최선을 다했지만 알고 있는 지식의 한계로 인해 다소 내용에 부족함이 있으리라 생각된다.
끝으로 이 책이 소음진동 분야에서 활동하는 젊은 공학도 및 엔지니어에게 유용하게 활용되어 자신의 전문분야에서 뜻을 펼치는 데 보탬이 될 수 있기를 바란다.

권요섭

국민대학교 차체 진동제어 연구실에서 석사/박사를 마치고 현재는 소음진동연구소 노이즈센터를 이끌고 있다. 2005년 승용디젤 차량의 소음진동 연구를 시작으로 현가계 구조소음 개선 연구, 연료펌프 시스템 소음 원인 규명 및 검수 프로세스 개발, 흡차음재 성능 평가 및 소재 적용에 관한 연구, 유럽 RV 차종 비교평가 연구, 전기 자동차용 모터 소음진동 연구, 노면소음 저감을 위한 능동소음 제어 시스템 개발 등 자동차 소음진동 전반에 관해 다양한 연구를 수행하고 있다. 또한 그동안 축척해온 기술력을 바탕으로 고객 중심의 맞춤형 소음진동개선 프로그램을 진행하고 있다.