2003년 상반기에 국민 4인당 1대의 차를 보유하는 시대가 올 것으로 예상하는 가운데 자동차의 증가추세에 따라 각국마다 배기 및 소음에 대한 규제를 강화하고 있는 실정이다. 이번 호에서는 자동차에서 발생되는 소음 중 배기계에서 발생되는 소음에 관한 국내 및 국외의 특허기술 동향을 분석하고 향후 기술개발 방향에 대해 알아본다

김재영 「한국특허정보원 조사분석 1팀」

개요

2002년 11월7일 건설교통부는 2002년 10월말 승용차 등록대수가 963만8천대로 집계되었고, 2003년 상반기에는 1천만대를 돌파할 것이라고 발표했다. 이는 승용차에 대한 집계이고, 승합차, 화물차, 특수차 등을 포함하는 전체 자동차 등록대수는 지난해 10월말 1천382만5천대라고 발표했다.

이러한 추세로는 2003년 상반기에 국민 4인당 1대의 차를 보유하는 시대가 될 것으로 보인다고 한다. 이렇게 차가 증가함에 따라 차에서 발생되는 소음 또한 증가하게 된다. 자동차의 증가추세에 따라 각 국가에서는 배기 및 소음에 대한 규제를 강화하고 있고, 자동차 생산업체는 이러한 규제를 만족시키기 위한 기술들을 지속적으로 연구하고 있다.

이번 호에서는 자동차에서 발생되어지는 소음 중 배기계에서 발생되는 소음에 관한 국내 및 국외의 특허기술 동향을 분석하고 향후 기술개발 방향에 대해 이야기하고자 한다.

1. 소음의 종류

자동차에서 발생되는 소음의 종류로는 엔진에서 발생되는 소음, 흡/배기계에서 발생되는 소음, 주행할 때 타이어와 노면에서 발생되는 소음, 경적에 의한 소음 등이 있다.

(1) 엔진에서 발생되는 소음

자동차에 사용되는 엔진의 대부분이 연료 및 공기의 폭발에 의한 에너지를 왕복운동으로 전환하고, 다시 회전운동으로 전환하는 형식을 사용하고 있다. 따라서 연료공기의 폭발에 따른 폭발음과 운동에너지의 전환과정에서 발생되는 기

계적 소음이 엔진에서 발생되는 주요 소음이라 볼 수 있다.

또한 엔진이 엔진룸의 차체에 지지되는 부분에서 발생되는 진동소음과, 엔진에 부착되어진 기타 부품(발전기, 오일펌프, 워터펌프 등)들을 구동시키는 동력전달부분에서 발생되는 소음 또한 포함된다.

(2) 흡/배기계에서 발생되는 소음

흡기계의 소음은 일반적으로 600Hz 이내의 저주파소음이고 배기계에서 발생되는 소음은 고압의 연소가스가 급격히 분출될 때 발생하는 압력파 성분으로 영역이 130Hz 이하의 저주파 소음이다.

(3) 주행할 때 발생되는 소음

자동차의 진행 기본원리가 노면과 타이어의 마찰에 의한 진행이므로 주행할 때 발생되는 가장 큰 소음으로 타이어와 노면 사이의 마찰에 의한 소음을 들 수 있다. 이러한 소음 저감에 관한 연구는 타이어의 소재 및 형상 변화를 통해 진행되어지고 있다.

2. 소음의 허용기준

자동차의 소음저감 성능은 수요자가 자동차를 구매하는데 중요한 요소로 인식하고 있고 소음에 의한 스트레스 및 불만이 증가하기 때문에 국내외에서는 이러한 자동차의 소음을 법으로 규제하고 있으며 규제를 점점 강화하는 추세이다.

이러한 소음에 관한 국내외 소음규제는 <표 1, 2>와 같다.

배기소음 저감기술 및 특허동향

1. 배기소음 저감기술

배기소음을 저감시키기 위한 기술을 크게 4가지로 나누어보면 공명현상을 이용한 소음저

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