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지난 15년간 카레이싱 현장에서 활동한 모터스포츠 전문기자 출신이다. 그동안 국내 모터스포츠 대회뿐 아니라 F1 그랑프리, 르망 24시, 사막 랠리, 포뮬러 닛폰, F3, 카트 등 수많은 굵직한 이벤트들을 지켜봤고 포뮬러 르노, 랠리카 등 다양한 경주차들을 시승했다. 아울러 현장에서 겪은 노하우를 바탕으로 자동차경주 안내서인 모터스포츠 단행본도 발간했으며 현재는 프리랜서로 활동할만큼 늘 모터스포츠에 대한 애정이 남다르다.

F1의 기초가 된 머신은?

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글 : 김병헌(bhkim4330@hanmail.net)
승인 2019-08-30 12:59:52

본문

로터스는 언제나 변함없이 혁신을 거듭하는 팀이어서 경쟁력이 악화된 때가 있었음에도 영국의 아이콘으로 통했다. 1952년에 회사를 설립하고 6년 뒤 F1에 입성한 콜린 채프먼은 모노코크 섀시를 처음으로 도입했다. 63년에는 클라크와 함께 7승을 거두었다. 65년에 두 번째 드라이버즈 타이틀을 따낸 채프먼은 67년에 포드 V8을 장착한 로터스 49를 출전시켰고 이듬해 그레이엄 힐과 함께 챔피언십에서 우승했다.

 

날렵한 쐐기 형태의 로터스 72는 1970년 요헨 린트에게 사후 타이틀을 선사했고 2년 뒤에는 에머슨 피티팔디가 자신의 첫 챔피언십을 따는 데 일등공신이 되었다. 그러나 채프먼은 여기서 멈추지 않았다. 공기역학을 한층 더 탐구해 탄생한 그라운드 이펙트 로터스 78와 함께 마리오 안드레티는 1978년 F1을 장악했다.

 

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로터스 78은 로터스 49의 영향을 받아 비슷하게 설계되었다. 그것은 모든 것이 통합되어 있는 최초의 머신이었다. 엔진은 모노코크의 뒤쪽에 볼트로 고정되었고 기어박스는 엔진의 뒤쪽에 고정되었다. 오일탱크는 윙에 고정되었다. 요즘 F1에서도 이러한 방법이 확실하게 영향을 미쳤다고 본다.

 

그러나 로터스 78이 그라운드 이펙트를 사용함에 따라 F1 머신들이 실제로 변화했다고 본다. 로터스78은 바닥을 둥글게 하는 간단한 구조 변형을 통해 차체가 납작하게 지면에 달라붙는 이른바 ‘다운포스 효과’를 경이적으로 높였기 때문이다.

 

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사실 무엇이 모든 F1 머신에 영향을 미쳤냐는 질문에 많은 레이싱 미캐닉과 엔지니어들은 로터스 78과 그 후속 로터스 79를 꼽는다. 두 차량은 보디 밑의 에어로다이내믹을 이용한 최초의 레이싱카였고 그 이후 모든 레이싱카의 모양으로 되어 왔다. 이 혁신적인 차량은 특별한 형상의 바닥과 사이드포드를 에워싸며 차량 밑의 공기흐름이 전례가 없던 다운포스의 수준을 이끌어내는데 이용되었다.

 

레이싱카의 항력은 세 가지에서 비롯되는데 첫 번째가 휠이고, 프론트와 리어윙이 두 번째이다. 마지막 세 번째는 보디로부터 비롯된다. 더 많은 다운포스는 마지막 세 번째로부터 만들어지면 더 빨리 갈 수 있다.

 

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로터스 78과 79의 원리는 차량 밑의 공기가 지나고 속도가 빨라지면, 다운포스를 얻는 것이다. 한데 그것이 원래 계획이 아니었다. 원래 계획은 차량을 폭이 넓은 트랙에서 연필처럼 가늘게 함으로써 규정 안에 들어오는 범위에서 가장 긴 휠베이스를 주는 것이었다. 이것은 이전 차량이 77에서 부족했었고, 조정 가능한 버전을 제작한 후, 그들은 최고의 차량은 가장 길고 폭이 넓은 것이라고 결론을 내렸다.

 

그래서 78은 길고 폭이 넓게 설계되었고, 라이트는 카드보드로 만들 모델을 윈드터널에 넣었다. 콜린 채프먼은 라디에이터 없이 차량을 측정하고 다시 제자리로 돌려놓고 0을 목표로 늘려간다. 그러면 라이트는 전통적인 항공기스타일의 라디에이터 덕트를 놓고 온도를 올리고 라디에이터의 항력과 같아지게 밖으로 내몬다는 생각으로 라디에이터를 이용해 공기를 흘려보낸다.

 

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그러나 라이트는 윈드터널이 작동되고 있을 때 다운포스가 증가했다는 것을 알아차렸다. 그는 주의 깊게 살피고 나서 라디에이터를 감싸는 사이드포드가 축 처지면 땅과 더 가까워짐으로 더 많은 다운포스를 얻을 수 있다는 것을 알아냈다.

 

그래서 그라운드 이펙트를 알아내는데 아무런 계획이 없었다. 그것은 단지 자신의 데이터를 변칙적으로 관찰한 한 똑똑한 엔지니어 때문이었다. 차량으로써 78이 매우 좋다고 생각하지는 않지만 다른 차량의 다운포스의 3배를 가졌다. 그것이 사실 무적으로 만든 것이다. 그것은 놀랄 만큼 혁신적인 컨셉이었다.

 

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로터스 79는 디자인에 대한 새로운 생각을 주도하는 커다란 변화의 시작이었다. 1978년 말 로터스 79는 아르헨티나 부에노스아이레스에서 테스트를 가졌다. 윙과 항력 그리고 에어로다이내믹스에 대해 알고 있었지만 그것은 복잡한 문제를 일으켰었다.

 

로터스 79 이후 많은 팀들이 새로운 컨셉을 적용했지만 결과적으로 공기흐름을 지나치게 분산시켜 속도를 떨어뜨리는 등의 문제를 일으켰을 뿐만 아니라 머신의 성능을 떨어뜨리기까지 했다. 특히 피치의 민감성으로 인해 드라이버의 운전을 어렵게 했다. 이러한 그라운드 이펙트의 억제로 인해 앞뒤로 흔들리는 현상은 커다란 문제였다.

 

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이렇듯 로터스 78과 79 이후 모두가 갑자기 에어로다이내믹스를 매우 중요하게 보기 시작했다. 그라운드 이펙트 이전에는 윈드터널은 1년에 한 번 정도 사용했다. 그러나 그라운드 이펙트가 머신을 더 빨리 달릴 수 있게 한다는 것을 깨달은 이후 윈드터널을 적극적으로 사용하기 시작했다. 그리고 여러 시행착오들을 거쳐 지금의 뛰어난 머신들로 변화 발전했다. 로터스 78과 79는 최근 F1의 기초가 되고 있는 것이다.

 

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