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레드불

패밀리카에 남겨진 모터스포츠 기술 7가지

레이스카에서 시작해, 슈퍼카 그리고 패밀리카로 이어진 기술들을 소개합니다.

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이곳에서 레드불 레이싱의 모든 기술이 개발되고 있죠.

출처Red Bull Content Pool

이번에 출시한 우리의 슈퍼카는 포뮬러1카의 기술이 집약되어 있습니다! 라는 이야기, 많이 들어보셨을 겁니다. 그리고 모터스포츠에서 개발된 기술이 우리가 타고 있는 패밀리카의 개발에 반영된다는 이야기도 들어보셨을테죠? 

F1의 에어로다이나믹 부품들이 대체 무슨 도움이 된단 말이죠?

출처Red Bull Content Pool

하지만 대체 어디에서 포뮬러1카 혹은 레이스카의 흔적들 기술들을 발견할 수 있단 말인가? 하면서 한참을 들여다봐도 사실 직접적인 연관성이 있는 건지 의문만 남을 뿐, 그 흔적이나 기술을 발견한다는 건 쉬운 일이 아닙니다.

여전히 의문입니다. F1카, 레이스카가 정말 자동차 개발에 도움이 되는지...

출처Red Bull Content Pool

그럴 수 밖에 없습니다. 레이스카의 기술을 직접적으로 적용하게 된다면 장점보다는 단점이 더 많아질테니까요. 레이스카는 어디까지나 트랙에서 더 빨리 달리기 위해 만들어진 자동차이며, 패밀리카와는 비교할 수 없이 짧은 수명을 가지고 있기 때문에, 직접적으로 적용한다는 건 무리이기도 하며, 불필요한 일이기도 합니다. 

하지만 분명히 도움이 됩니다. 다만 눈에 보이지 않을 뿐

출처Red Bull Content Pool

가혹한 상황에서 얻은 경험과 데이터들을 바탕으로 기술 개발에 응용하고 있으며, 그래서 눈에 드러나지 않습니다. 


반면 아주 직접적이고 구체적으로 이전된 기술도 있습니다. 다만 너무 익숙해서 눈치채지 못했던 것 뿐.

그럼 지금부터 우리가 너무 익숙히 사용하고 있는 기술 중 모터스포츠에서 넘어온 기술들을 알아볼께요.

1. 세미 오토기어

손 뻗으면 닿을 곳에도 레이스 기술이 숨어 있죠.

출처Red Bull Content Pool

요즘 오토매틱 기어를 보면 D에서 왼쪽 혹은 오른쪽으로 밀어서 기어를 바꿀 수 있게 되어 있죠? 위나 아래로 밀고 당기면 기어를 직접 올리고 내릴 수 있게 되어 있습니다. 오토매틱 기반이지만, 이 기능이 들어가 있기 때문에 일종의 세미 오토매틱 방식으로도 운전을 할 수 있는데, 이 기술이 바로 모터스포츠에서 넘어온 기술입니다. 

클러치를 밟지 않고도 기어를 스스로 조작할 수 있습니다.

출처Red Bull Content Pool

1984년 그룹 C라는 레이스 시리즈에 출전한 포르쉐 962에 처음 적용된 이 기어 방식은 클러치를 밟고 기어를 변속하는 과정을 생략하고, 곧바로 다음 기어로 올렸다 내릴 수 있게 고안됐죠. 이유는 간단합니다. 클러치를 밟음으로 인해 추가되는 동작과 지연되는 시간 그리고 출력의 공백을 제거하면 더 빨라질 수 있다는 믿음 때문이었죠.

그렇다고 클러치가 아예 없는 건 아니에요.

출처Red Bull Content Pool

실제로 아주 성공적이었고, 이후 1980년대 말 페라리에서 처음으로 버튼식 오토매틱 기어가 도입되면서 오늘날에 이르렀습니다. 요즘 포뮬러1카는 모두 패들 시프트로 기어 변속을 할 수 있게 디자인 되어 있죠. 


이 방식이 일반 자동차로 넘어온 건 10년 후인 2000년대 경입니다. 스포츠카에서 시작해, 오늘날에는 준중형 세단에서도 어렵지 않게 만나볼 수 있죠. 

2. 디스크 브레이크

대부분의 자동차가 디스크 브레이크를 사용하죠.

출처Red Bull Content Pool

브레이크는 패드를 디스크에 마찰시켜서 속도를 줄이게 만드는 것! 이라는게 상식이죠. 그런데 이 디스크는 대체 언제 개발된 걸까요? 처음 연구된 건 거의 120년 전인 1890년대 말부터였습니다. 자동차라는게 처음 등장한 이후부터 이 방식이 고안되었죠. 2차 대전을 거치면서 다양한 제조사들에 의해 연구가 진행됐습니다.

철이 대부분이지만, 카본, 세라믹 같은 소재도 쓰입니다.

출처Red Bull Content Pool

하지만 실제로 쓰이까지는 60년의 시간이 필요했습니다. 1950년대 초반 포뮬러1에서 처음 사용되었죠. 그 이전 레이스카들은 모두 드럼 방식이거나 심지어 쇠막대를 드럼 브레이크에 연결해 손으로 당겨서 세우는 방식이었습니다. 


F1에서 출발해 24시간 내구레이스에서 디스크 브레이크가 충분한 내구성을 보여준다는 것이 입증된 후부터 디스크 브레이크가 표준화됐고, 오늘날에는 거의 대부분의 자동차가 디스크 브레이크를 사용하고 있습니다. 

3. 카본 파이버 섀시

철보다 가볍고, 철보다 강합니다.

출처Red Bull Content Pool

가볍고 때로는 유연하면서도 같은 무게의 철보다 10배의 강도를 지니고 있는 소재가 바로 카본 파이버입니다. 엄밀히 말하면 카본 파이버(탄소 섬유)로 강화한 플라스틱이라고 표현해야겠죠. 그래서 정식적인 명칭은 CFRP입니다. (Carbon Fibre Reinforced Plastic)

충돌구조물에도 CFRP가 쓰입니다.

출처Red Bull Content Pool

이 소재는 원래 우주 항공 분야에 먼저 쓰였고, 이후 방위 산업 분야로 이전됐습니다. 가볍고 강한 특성을 지니고 있었기 때문에 극한의 환경에서 활용성이 높았으니까요. 그러다 1970년대 처음으로 자동차 분야에 도입되기 시작했습니다. 1971년 시트로엥은 자신들이 개발한 랠리카를 위한 보다 가벼우면서도 강한 휠이 필요했고, CFRP로 휠을 개발했죠. 

세계 최초의 CFRP 차체입니다.

출처Mclaren F1 Media Centre

포뮬러1에서는 1970년대 중반 바디 패널을 시작으로 1981년 멕라렌이 MP4/1을 통해 자동차 산업 최초로 카본으로만 만들어진 섀시를 소개했습니다. 그 후로 포뮬러1카의 섀시는 CFRP로 제작하는 걸 당연하게 여기기 시작했고, 오늘날에 이르렀는데, 아직 일반 자동차에서는 소수의 슈퍼/하이퍼카에서만 만나볼 수 있습니다.

성인 남성이 번쩍 들어 올릴 수 있을 정도로 가볍죠.

출처BMW AG

왜냐하면 여전히 제작 비용이 비싸기 때문이죠. 물론 최근에 BMW i3가 대량생산한 카본 섀시를 도입하긴 했지만, 본격적으로 대중화 단계에 접어들기까지는 아직 더 많은 시간이 필요해 보입니다. 

4. 리어 뷰 미러(사이드 또는 룸미러)

너무 당연한거라 다소 의외다 싶을 수 있습니다.

출처Red Bull Content Pool

이것도 모터스포츠에서 시작된 아이디어였어? 싶을 겁니다. 바로 룸 미러 혹은 리어 뷰 미러라 부르는 것입니다. 자동차를 운전하면서 정말 자주 들여다 보는, 아주 당연한 부품이기 때문에 차마 모터스포츠에서 시작된 것이라고 생각조차 하기 힘들겠지만, 이 장치는 1950년대 레이스카에 처음 달리기 시작했습니다. 

충돌을 방지하기 위해서 드라이버도 사이드미러를 자주 체크합니다.

출처Red Bull Content Pool

이 거울이 달리기 전까지만해도 레이싱 드라이버는 코너에 들어가기 직전, 뒤에 따라오는 차량을 체크하기 위해 직접 목이나 어깨를 돌려서 눈으로 뒤를 확인해야 했습니다. 그러다 보니 운전 자세도 흐트러지고 집중력도 떨어질 수 밖에 없었죠.

최근에는 카메라와 모니터로 대체되려는 분위기죠.

출처Red Bull Content Pool

이 동작을 줄이고자 했던 한 레이싱 드라이버가 차체에 길다란 봉을 달고, 그 위에 거울을 달기 시작하면서 리어 뷰 미러라는게 등장했습니다. 고개를 돌리지 않고도 뒤를 정확히 확인할 수 있었기에 곧바로 일반 자동차에게도 적용되기 시작했고, 오늘날에는 아주 당연한 부품이 되었죠. 

5. AWD

항상 네 바퀴에 구동력을 보냅니다.

출처Red Bull Content Pool

AWD는 어떤 의미에서는 4WD의 일종입니다만, 오늘날에는 서로 다른 방식으로 인식되고 있는데, 4WD는 선택적으로 네 바퀴에 구동력을 보내는 것이며, AWD는 항상 네 바퀴에 일정한 구동력을 보내는 방식이라 인식되어 있습니다. 

아우디 스포트 콰트로는 AWD 랠리카로 유명했습니다.

출처AUDI Media Centre

이 방식이 처음 도입된 것은 1980년대 중반. 그룹B라 불리던 랠리에서 아우디가 콰트로 S1이라는 모델로 처음 선보였죠. 당시 아우디 콰트로 S1 랠리카는 네 바퀴에 독립적으로 구동력을 배분할 수 있었고, 그 덕분에 아주 가벼운 차체임에도 300마력이 넘는 출력을 자유롭게 제어하며 달릴 수 있었습니다. 

AWD의 가장 큰 장점은 험로에서도 쉽게 탈출할 수 있다는 점입니다.

출처Red Bull Content Pool

오직 거친 도로에서 좀 더 안정적이고 빨리 달리기 위해 개발했던 기술인데, 최근에는 SUV를 비롯해 세단에 이르기까지 실로 다양한 자동차에서 AWD를 만나볼 수 있게 되었죠. 

특히 눈이나 빗길에서 주행 안정성이 높으며, 부드럽고 고급스러운 주행 감각을 제공한다는 인식이 강해 프리미엄 차량에 많이 적용되어 있습니다. 

6. 스티어링 휠 버튼들

너무 많은 버튼 때문에 적응이 힘들 지경이라는 드라이버도 있습니다.

출처Red Bull Content Pool

오늘날 포뮬러1카의 스티어링 휠 위에 올라간 버튼의 숫자는 키보드의 키 숫자보다 더 많습니다. 각 팀마다 다르긴 하지만, 실로 다양한 버튼들로 빼곡히 채워져있죠. 


만약 여러분들이 스티어링 휠 위에서 손을 떼지 않고, 전화 수신 버튼을 누르거나 오디오 볼륨을 조절하고 있다면, 그 기술은 모터스포츠에서 파생된 기술이라 생각하셔도 틀림없습니다. 

어떤 버튼은 쓸모없어 보이기도 하지만, 모두 다 필요해서 넣어둔거죠

출처Red Bull Content Pool

최초로 적용된 것은 1980년대 초반의 일로, 세미 오토매틱 기어의 등장과 동시에 소개됐는데, 최초에는 기어를 올리고 내리는 버튼 이외에는 없었습니다만, 기어를 바꾸기 위해 스티어링 휠에서 손을 떼지 않아도 된다는 점에 착안, 레이스카에 다양한 기능들을 간단히 조작할 수 있게 버튼식으로 바꾸면서 오늘날에 이르렀습니다. 

운전대에서 손을 놓지 않으면 그만큼 집중력도 올라갑니다.

출처Red Bull Content Pool

일반 자동차에서 기대하는 부분도 바로 이 부분입니다. 운전을 하면서 다른 무언가를 조작하기 위해 시선 혹은 손을 떼는 경우가 많은데, 버튼이 스티어링 휠 위에 올라가 있으므로써 운전에 대한 집중력을 유지할 수 있게 된 거죠. 

전자장비와 에어 서스펜션으로 만들어내는 구름같은 승차감

출처Red Bull Content Pool

일반 자동차에서 기대하는 부분도 바로 이 부분입니다. 운전을 하면서 다른 무언가를 조작하기 위해 시선 혹은 손을 떼는 경우가 많은데, 버튼이 스티어링 휠 위에 올라가 있으므로써 운전에 대한 집중력을 유지할 수 있게 된 거죠. 

7. 액티브 서스펜션

포뮬러1에서는 오래전에 쓰였다가 금지됐습니다.

출처Red Bull Content Pool

노면을 읽고 미리 충격을 줄이기 위한 예비 동작을 취하는 서스펜션이 있죠. 각 제조사별로 최고급 세단에 적용되고 있는 이 서스펜션은 브랜드마다 부르는 이름은 다르지만 통상 이러한 서스펜션을 액티브 서스펜션이라 부릅니다. 


액티브 서스펜션이 처음 도입된 곳은 포뮬러1. 1990년대 초 스스로 지상고를 능동적으로 조절하는 이 서스펜션은 가히 혁신적인 시스템이었습니다. 이 시스템이 도입된 이유는 코너에서도 항상 균일한 다운포스를 만들기 위해 지상고를 일정한 상태로 유지하게 하는 것이었는데, 덕분에 코너에서의 속도가 비약적으로 올라갔고, 더불어 드라이버들의 운전이 정말 편하게 바뀌었다고도 합니다. 

일정한 지상고로 믿을 수 없을 정도의 다운포스가 만들어졌죠.

출처Red Bull Content Pool

1993년을 끝으로 이 시스템은 금지되었고, 이후로는 다시 도입되지 못했지만, 오히려 일반 자동차 분야에서 적극적으로 이 시스템을 연구 개발한 끝에, 레이더를 이용해 노면의 요철을 미리 읽고 서스펜션의 감쇄력을 미리 설정하는 수준에 이르렀고, 덕분에 탑승자는 심한 노면 충격을 느끼지 않고 늘 부드러운 승차감을 경험할 수 있게 됐습니다. 

다음 세대 자동차를 위한 기술은 과연 무엇일까요?

출처Red Bull Content Pool

이상이 우리가 직접적으로 만나볼 수 있는, 모터스포츠에서 파생된 기술들입니다. 

물론 이 외에도 위에서 이야기한 것처럼 엄청나게 다양한 기술 그리고 기술 개발 방법 등이 모터스포츠라는 환경에서 일반 자동차의 영역으로 이전되고 있습니다. 


비록 눈에 보이지 않는 것들이 더 많지만, 오늘날까지도 모터스포츠는 지속적으로 일반 자동차 개발에 훌륭한 실험 무대가 되고 있는 것만은 분명한 사실이죠. 

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레드불

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