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트랙 위의 무한질주

날개에서 날개까지

오늘날 경주용 차는 다운포스와 공기저항 간의 균형을 이뤄내야 한다. 코너링 시 다운포스가 과도하면 직선코스에서 공기저항을 유발한다. 이러한 문제를 극복하는 단서는 바로 즉각적으로 조정이 가능한 공기역학 장치이다. 스포일러와 수직형 날개 위에 장착된 플랩은 스티어링 및 브레이크의 동작에 따라 움직인다. 고속주행 시에는 별다른 역할을 하지 못하며 코너링 시에는 에어브레이크로서 위로 곧추선다. 수직형 날개는 중간 수준의 반경에서 차체의 회전을 돕는 기능을 담당한다.

하이브리드의 시조

중량 대비 무게 비율이 높은 터빈은 레이싱에 더할 나위 없이 적합해 보인다. 그러나 반응성 면에서 피스톤엔진에 비해 뒤처지는 까닭에 그간 레이싱에서 외면당해왔다. 이러한 약점을 극복하기 위해 우리는 전기와 터빈을 결합한 하이브리드 파워트레인을 착안해냈다. 터빈은 계속 가동되지만 추진축을 액슬에 직접 연결하는 대신 발전기에 연결시켰다. 발전기는 바퀴 속에 장착된 4개의 전기모터에 동력을 공급하는 한편 필요할 때 추진력을 더 많이 끌어낼 수 있도록 슈퍼커패시터의 충전상태를 유지시켜준다. 배터리와 비교해볼 때 방전속도는 슈퍼커패시터 쪽이 훨씬 빠르다.

석션컵의 응용

최고치의 속도 상승은 두 부분으로 구성된 지면효과 시스템에 기인한다. 차의 중앙을 관통하는 채널이 차체 하부에 공기를 가두어놓는 역할을 한다. 공기가 차의 세로방향으로 스쳐지나갈 때 채널이 확장되면서 저압의 튜브를 형성해 차체가 지면에 밀착되도록 유도한다. 그밖에도 진공시스템이 차의 측면을 따라 채널 속으로 공기를 흡입하는 기능을 한다. 석션은 코너링 시 차체를 지면에 밀착시키게 되는데 이 때 측면방향에서는 엄청난 G로드가 발생한다.

특수 트랙: 레이스카 길들이기

레이스카에 대한 제한규정이 모조리 사라진다면 트랙 자체가 규정의 역할을 대신해야 한다. 로드 애틀랜타(Road Atlanta)의 레이스트랙에 기초해 설계한 이 디자인은 출전 차량을 제한, 통제하기 위해서는 미래 트랙의 모습이 어떻게 변경돼야 할지 제시해준다. 터닝 공간을 비좁게 만듦으로써 차체의 크기를 한정한다. 아스팔트에 그레이트(grate)를 설치하여 지면효과를 반감시킨다. 또한 구간 안팎의 높낮이를 정반대로 시공함으로써 속도를 제한할 수 있다. 레이스카의 다운포스가 아주 강력하다는 점을 감안해 재미삼아 트랙의 위아래가 뒤집힌 구간도 배치했다.



위아래가 뒤집힌 구간

고속주행 시 레이스카에는 차체 중량의 약 20배에 달하는 공기역학적 다운포스가 발생한다. 이러한 그립의 위력은 트랙의 위아래를 뒤집은 구간에서 가장 확실히 입증될 수 있다. (천장 위에 붙어있는 도마뱀을 연상해보라.) 위험한 일이긴 하다. 그렇지만 실제로 이 구간의 통과는 선수들에게 유익한 결과를 가져온다. 중력이 높게 작용하는 다양한 경사면에서의 터닝으로 하체에 피가 몰린 상태이므로 위아래가 뒤집힌 트랙에서의 주행은 혈액을 다시 머리 쪽으로 끌어올리는 계기가 된다.

코너거들(Corner Girdle)

레이스카의 디자이너라면 제한규정과 상관없이 마음껏 차체의 크기를 변화시켜보고 싶은 욕심이 생길 것이다. 고속주행 시 안정성을 높이기 위해 차의 길이를 늘려도 보고 그저 트랙을 통과하기 어렵게 만들 심산으로 폭을 넓혀보고도 싶을 것이다. 그러므로 트랙 디자이너의 입장에서는 아주 폭이 좁은 코너 구간을 적어도 1개쯤 배치함으로써 출전 차량의 크기를 효과적으로 제한할 수 있다. 또한 터닝 구간에 환풍용 그레이트를 설치하여 다운포스 와 결과적으로 코너링 시의 주행속도까지 떨어뜨림으로써 석션이나 벤추리 시스템을 무용지물로 만들 수 있다.

바깥쪽이 높은 터닝 구간

트랙 디자이너들에게 유용할 또 다른 비책은 바로 트랙의 난이도를 대폭 높이는 것이다. 이는 터닝 각도를 높이거나 직선코스의 길이를 줄이거나 아니면 창의성을 발휘해 터닝 트랙의 바깥쪽을 안쪽보다 높게 만듦으로써 가능하다. 트랙이 안쪽으로 기울어지게 되면 차량의 구심력을 반감시키는 결과가 초래된다. 이러한 구간에서의 터닝 동작은 타이어의 그립보다는 경량의 섀시에 별도의 압력을 더 많이 가하게 된다.
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