"빠바바방 팝콘 배기음" 귀를 사로잡는 배기음의 원리

도로 위에 압도적인 존재감을 내비치는 자동차의 특징은 많다. 희귀한 슈퍼카나 화려한 튜닝카 또는 거대한 크기의 오프로더 등등. 이 중에서 으뜸은 단연 아름다운 배기음을 가진 차가 아닐까? 

고성능 배지를 단 자동차들의 배기음은 어느새 예술의 경지에 올랐다. 그리고 순간적인 가속 뒤에 울리는 팝콘 배기음은 그야말로 자동차 애호가들의 심금을 울린다. 물론 공도에서 울리면 못쓰지만, 그럼에도 배기음 중에서도 유독 짜릿한 팝콘 배기음의 원리가 궁금해진다. 함께 알아보도록 하자.

팝콘 사운드의 원리 

현대자동차 영상 캡처

‘빠바바방’하고 울려 퍼지는 팝콘 배기음의 정식 명칭은 팝 앤 뱅(Pop & Bang) 사운드이다. 팝콘 사운드가 발생하는 기본적인 원리는 ‘후연소’ 때문인데, 후 연소란 실린더 내부에서 연소되지 못하고 남은 연료가 배기밸브를 통해 배출되고, 이후 고온의 배기 라인에서 마저 연소되는 현상이다.

팝콘 사운드를 만드는 2가지 상황 

현대자동차 영상 캡처

팝콘 사운드를 내기 위한 방법에는 크게 하드웨어 개조와 ECU 매핑에 의한 소프트웨어 제어, 2가지로 분류할 수 있다.

먼저 하드웨어적인 관점에서 살펴보면 배기 시스템을 튜닝한 경우를 예로 들 수 있다. 실린더에서 연소되지 못한 여분의 연료가 배기가스와 함께 배기 라인으로 유입될 때, 배기 가스가 배출되는 방향과 반대 방향으로 압력(배압)이 작용하는데, 이 배압을 낮추는 하드웨어 세팅을 통해 여분의 연료 또한 배출이 용이하도록 만드는 튜닝이다.

다시 말해 배기관의 직경을 확장하거나, 배기 라인을 축소시키는 등의 작업을 거쳐 흡기와 배기 사이의 압력 차를 확대하고, 연료가 배기 라인까지 유입되어 후 연소를 발생시키는 방법이다. 

출처 : 남차카페

두 번째 소프트웨어 제어 방법은 실린더 내에서 일어난 폭발이 배기밸브가 열린 후에도 이어지도록 하는 점화 지연(Ignition delay) 방법이다. 점화 지연은 말 그대로 소프트웨어 제어를 통해 점화를 고의적으로 늦추는 기술인데, 경우에 따라 점화 지연에 앞서 가속 페달에서 발을 뗀 직후에도 연료가 완전히 차단되지 않도록 하는 소프트웨어 세팅이 선행되어야 할 때도 있다.

따라서 운전자가 가속 페달에서 발을 떼도 연료가 어느 정도 분사되고, 점화 지연으로 인해 폭발 자체가 보다 늦게까지 지속됨으로써 배기 밸브가 열린 후 화염이 실린더로부터 배기 라인까지 퍼져 나가게 되는 것이다.

이 같은 점화 지연은 반복되면 엔진 내구성에 좋지 않은 영향을 미치기 때문에 대부분이 가속 페달에서 발을 뗀 경우에만 발생하도록 프로그래밍된다.

실제로 현대자동차는 i30 N과 벨로스터 N 등 자사의 N 브랜드 모델에 점화 지연 방법을 적용해 팝콘 사운드를 연출하고 있다.

득이 있으면 실이 있는 법. 우리의 귀를 즐겁게 해주는 팝콘 사운드는 기름 줄줄 세는 소리와도 같다. 미연소된 연료가 배기 라인에서 폭발을 일으킨다는 원리에서부터 알 수 있듯이 연비에는 도움을 주지 못한다. 하지만 이 또한 어떠랴. 잠깐 동안의 짜릿함은 연비와 맞바꿀 만한 가치가 있지 않은가.