BSR

왜 배우는가: BSR은 승차감과 품질 인식에 직접 영향을 주므로 개발 단계부터 관리해야 하는 대표 소음 문제이다. 시험에서는 정의, 원인별 구분, 개선 방법을 묻는 형태로 출제된다.

출제 이력: 제138회 1교시 9번, 제123회 2교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

BSR은 차량 내장·외장 부품에서 진동, 마찰, 간극 충돌로 생기는 비정상 소음의 총칭이다. 세 소음은 발생 원리가 서로 달라 원인을 나누어 보아야 하므로, 답안 첫 줄에는 이 정의를 쓰고 이어서 세 유형을 구분한다.

BSR 문제는 소음의 크기보다 소음의 성질에 있다. 같은 크기의 소음이라도 웅웅거림, 삐걱거림, 달그락거림은 고객이 결함으로 인식하는 정도가 다르다. 따라서 BSR 관리는 소음 레벨을 낮추는 작업과 함께 소리의 질을 다루는 작업이다.

• BSR(Buzz, Squeak, Rattle): 세 가지 비정상 소음 유형을 묶은 명칭이다.
• 이음(異音): 정상 작동음과 구별되는 불쾌한 소리를 뜻한다.
• 공진: 부품의 고유진동수와 가진 주파수가 맞아 진폭이 커지는 현상이다.
• 마찰 진동: 접촉면이 붙었다 미끄러지기를 반복하며 생기는 진동이다.
• 간극 충돌: 부품 사이의 틈에서 서로 부딪혀 나는 충격음이다.
• 가진원: 노면, 엔진, 구동계처럼 부품에 진동을 주는 발생원이다.
• 승차감·품질 인식: 고객이 차량의 완성도를 판단하는 기준이 되는 평가 항목이다.

2. 개념 풀이

BSR은 Buzz, Squeak, Rattle의 머리글자를 딴 명칭으로, 차량의 내장 및 외장 부품이 진동, 접촉, 간극에 의해 내는 비정상 소음 전체를 가리킨다. 엔진음이나 주행음처럼 설계상 의도된 소리가 아니라 고객이 불쾌하게 느끼는 이음이라는 점이 개념의 핵심이다.

원리는 진동의 전달과 부품의 응답으로 설명한다. 차량이 주행하면 노면 입력과 엔진, 구동계의 진동이 엔진 마운트와 서스펜션을 거쳐 차체로 전달되고, 차체에 연결된 내장 부품까지 이어진다. 이때 부품의 고유진동수가 가진 주파수와 가까우면 진폭이 크게 증폭되어 판재가 울리는 공진이 일어나며, 이것이 Buzz의 원인이 된다. 면으로 맞닿은 두 부품은 진동이 가해지면 접촉면이 붙었다 미끄러지기를 반복하면서 삐걱거리는 Squeak를 만든다. 부품 사이에 틈이 있으면 진동에 따라 두 부품이 부딪히며 Rattle이 생긴다.

세 소음은 공진, 마찰 진동, 간극 충돌이라는 서로 다른 원리로 생긴다.

• 버즈(Buzz): 부품의 공진이나 진동으로 생기는 웅웅거리는 저음이다. 판재처럼 넓고 얇은 부품이 울리는 형태로 나타나며, 진동이 클수록 소리가 커진다.
• 스퀵(Squeak): 접촉면의 마찰과 미끄럼 때문에 생기는 삐걱거리는 소음이다. 플라스틱 패널끼리 맞닿거나 시트 골격이 서로 미끄러지는 부위에서 주로 나타난다.
• 래틀(Rattle): 간극이 있는 부품끼리 진동에 따라 부딪혀 생기는 달그락거리는 충격음이다. 클립 체결이 느슨하거나 부품 공차가 클수록 발생 가능성이 높아진다.

BSR은 소음의 크기가 작아도 발생할 수 있다. 음압 레벨이 낮더라도 소리가 날카롭거나 주기적이면 고객은 쉽게 인지한다. 그래서 BSR 평가에서는 음압 레벨과 함께 소리의 질을 함께 본다.

BSR의 원인은 가진 시험과 음향 가시화로 찾는다. 가진기로 부품을 흔들어 민감한 위치를 찾고, 근접 음장 시각화로 소음원을 특정한 뒤, 라우드니스 같은 심리음향 지표로 주관 평가를 한다. 이 절차를 거쳐야 소음원이 확정되고 개선안의 효과를 비교할 수 있다.

3. 등장 배경과 필요성

과거 자동차 실내 소음은 엔진음, 풍절음, 타이어와 노면의 소음이 주류였다. 이 소음들이 크면 작은 이음은 가려져 고객에게 인지되지 않았다. 그러나 엔진 소음과 구동 소음이 줄어든 차량에서는 상대적으로 작은 부품의 이음이 두드러져 BSR이 체감 품질을 좌우하게 되었다. 전기자동차처럼 내연기관 소음이 적은 차종에서 이 현상이 특히 눈에 띈다.

차량 설계 추세도 BSR이 문제가 되는 조건을 늘린다. 부품 수와 기능이 늘어나 실내 패널과 트림이 많아지고, 경량화를 위해 판재 두께나 구조 강성을 낮추면 진동에 쉽게 응답하는 부품이 생긴다. 또 조립 공차와 체결 부위가 많아지면 간극과 접촉면이 늘어난다. 즉 BSR은 개별 부품의 결함이라기보다 강성, 공차, 체결이 결합된 시스템 문제이다.

기술 측면에서 BSR 대응은 두 방향으로 발전해 왔다. 초기에는 부품을 완성한 뒤 발생한 이음을 찾아 보강재와 완충재를 덧붙이는 사후 대응이 많았다. 최근에는 설계 단계의 전산 해석(CAE)과 부품별 가진 시험을 먼저 수행하여 공진 주파수를 피하고 체결 구조를 정하는 사전 예방으로 바뀌었다.