자동차는 생활에 있어 필수품이 되었으며 소음저감을 위한 많은 연구와 투자가 이루어졌다. 과거에 비해 정온한 것은 사실이지만 소음이라는 것이 주관적이기 때문에 가장 큰 소음원에 대한 감음을 한 경우라도 그 다음으로 큰 소음이 성가심을 주기 때문에 소음 저감을 위한 연구가 지속되고 있다. 소음은 실제 귀의 청력손실, 난청 등 신체적인 영향뿐만 아니라 사람의 심리에도 영향을 미치기 때문에 음질(sound quality) 평가는 거의 모든 분야에서 고려하는 평가량이라고 해도 과언이 아니다.

자동차의 종류는 다양하지만 가장 큰 비중은 아마도 승용차일 것이다. 차량의 주행소음⁽¹⁾, 실내소음⁽²⁾, 도어 소음⁽³⁾ 등을 비롯하여 이제는 각 부품에 대한 S&R(squeak and rattle) 소음에 대해서도 음질평가를 하고 있다. 음질평가에서 라우드니스는 가장 중요한 인자 중 하나로 소음신호 측정, 1/3 옥타브 밴드별 음압레벨, 라우드니스 등의 일반적인 과정을 통해 산출된다. 라우드니스 산출 방법은 Zwicker와 Moore-Glasberg 모델을 적용하는 것이 대표적이며 ISO532-1⁽⁴⁾과 ISO532-2⁽⁵⁾에 각각 규정되어 있다.

라우드니스는 대부분의 자동차 회사에서 필수적으로 평가하고 있는데, GM사의 경우는 S&R 소음에 대해 자체 시험절차인 GMW14011⁽⁶⁾에 따라 평가하고, 차종에 따라 라우드니스에 대한 한도값을 설정한 후 실제 측정결과와 비교함으로써 합격 여부를 판정하고 있기 때문에 중요한 평가량이다. 한편, 교정 혹은 시험과 같은 모든 측정에 있어 불확도 평가를 하는 것이 국제적인 추세이기 때문에 ISO 표준도 불확도 모델 평가 가이드⁽⁷⁾에 기초하여 제∙개정 되고 있다.

이처럼 소음 평가에 있어 라우드니스가 중요함에도 불구하고 라우드니스 평가에 따른 불확도를 제시한 연구는 거의 없다. ISO 532-1의 라우드니스 평가에서도 1 kHz 주파수 대역에 대해서만 소음계를 사용할 경우 불확도를 약 5 % 정도로 개념적으로 추정할 뿐 불확도 모델이 없기때문에 연구자들이 1/3 옥타브 밴드 전체를 포함하는 불확도 값을 산출하기란 쉽지 않다. 이에 이 연구는 ISO 532-1에 따른 라우드니스 산출 시 수학적인 모델과 이의 불확도 모델을 제시함에 목적을 두었다. 운전대 소음을 대상으로 라우드니스를 산출하고 이에 따른 측정 불확도를 이 연구에서 제안하는 불확도 모델을 적용하여 산출하였다.

이 연구에서는 승용차의 운전대를 대상으로 GM사 시험절차서인 GMW14011에 따라 소음을 측정하고 ISO 532-1를 적용하여 Zwicker 라우드니스와 불확도를 평가하였다. 자동차 부품의 소음에 대한 라우드니스는 실제 차량에 대한 합격 여부를 판별하는 양이기 때문에 이에 대한 불확도 역시 중요하다. 어떤 기준값에 대해 불확도를 고려한 측정값이 기준값 이내이면 합격이지만 불확도로 인해 기준값을 초과하는 경우에는 합격 여부에 신중해야만 한다. 측정에 있어 불확도를 제시하는 것이 국제적인 추세이기 때문에 특히 시험기관들은 불확도 평가가 필수적이다.

현재의 ISO 532-1에는 라우드니스 평가에 따른 불확도 모델이 제시되어 있지 않기 때문에 불확도를 산출하는 것은 쉽지 않다. 따라서 이 연구에서는 정확한 불확도 모델을 제시하고 이에 따른 1/3 옥타브 밴드별로 불확도를 산출하였다. 운전대 소음을 대상으로 라우드니스와 불확도 평가 결과, 반복측정에 따른 A형 불확도에 비해 소음 측정시스템에 의한 B형 불확도의 영향이 다소 크게 나왔다. 소음 측정시스템의 교정에 따른 보정값을 라우드니스 평가에 고려할 경우, 라우드니스 측정 불확도는 2.3 %로 평가되었으며 이것은 532-1에서 추정하는 5 %와 비교할 때 약 절반 수준으로 측정 결과의 신뢰성이 2배 정도 향상되었다고 평가할 수 있다. 모든 측정에 있어 불확도 평가는 필수적임을 고려할 때 이 연구의 불확도 모델의 제시와 평가 방법들은 현장에서 실질적으로 활용할 수 있고 측정에 대한 신뢰성 향상에 기여함은 물론 차기 ISO 532-1의 개정 시 불학도 모델에 대해 크게 기여할 것으로 기대된다.