‘부앙∼’ 굉음을 울리며 빠른 속도로 서킷을 질주하는 경주차들은 어떤 연료를 쓸까? 모터스포츠 팬들이라면 경주차들의 연료에 대한 궁금증을 한 번쯤 가져보았을 것이다. 국내에선 경주차 연료로 일반 주유소에서 판매되고 있는 휘발유를 쓰는데, 조금이라도 엔진 성능에 보탬이 될 수 있도록 옥탄가가 높은 고급 휘발유를 쓰는 것이 일반적이다. 정유회사는 레이싱팀이나 드라이버의 취향 또는 스폰서십에 따라 선택한다. 대회 스폰서가 연료를 일괄 공급하는 경우도 있다.

해외 자동차경주도 크게 다르지 않다. 대개 옥탄가가 높은 프리미엄급 휘발유를 쓰는 것이 일반적이다. 이를 바탕으로 최고 품질의 연료를 얻기 위한 F1 연료 공급사들의 개발 경쟁은 치열하다. 예전의 F1 연료는 시판되는 휘발유와 달랐다.

1970년대까지의 F1 연료 규정은 ‘프랑스와 이태리, 독일, 영국에서 쓰이는 일반 연료여야 한다’는 조항을 달고 있었다. 이때까지는 옥탄가(RON) 101의 고옥탄 일반 휘발유가 주로 쓰였고 RON 102까지도 허용되었다. 이후 70년대 말 RON 101, 102급의 연료를 시중에서 쉽게 구할 수 없게 되자 국제자동차연맹(FIA)이 특수 연료 사용을 허락했다.

이때부터 각 팀들은 머신의 파워를 높이는 방편이 될 수 있는 연료 개발에 노력을 기울이기 시작했다. 특히 F1이 ‘터보의 시대’로 접어들면서 이 같은 바람이 한층 심해져 F1 연료는 일반 상용 연료와 확연히 달라지게 됐다. 이에 FIA는 1980년대 말 이후, 연료의 여러 가지 혼합물 한계치에 관한 규정을 계속해서 마련하지 않을 수 없었다.

최근 규정은 안전성을 높이기 위해 출력을 제한하는 추세로 가고 있는데, 연료 또한 예외가 아니다. 요즘 쓰는 F1 연료는 특수 제조한 것이지만 기본 성분은 일반 휘발유와 비슷하다. 일반 휘발유는 파라핀, 나프테닉, 아로메틱 등이 주성분인데 F1 머신 연료에 비해 파라핀의 구성은 50%로 동일하지만 나프테닉이 많고 아로메틱 성분이 조금 적다. 즉, F1 연료는 파라핀 외에 나머지 구성에서 일반 판매용과 약간 다른 구성을 보이고 있다. 규정 이외의 첨가물이 들어가는 것은 엄격하게 규제하고 있다. 휘발유 검사는 국제자동차연맹(FIA)의 뉴잉글랜드 시험연구소에서 행해지며 현재의 규정은 1992년 FIA에 의해 채택되었다.

F1 연료의 첫째 조건은 엔진 성능을 최대로 이끌어낼 수 있어야 한다는 것이다. F1을 주관하는 FIA에 연료에 대한 규정이 없거나 엔진이 어떠한 합성연료도 소화할 수만 있으면 이 조건은 쉽게 달성될 수 있을 것이다. 그러나 현실은 그렇지 못하다. F1 규정에는 연료의 옥탄가, 산소함유량(3.7%까지 허용)과 질소함유량(0.2%까지 허용), 납 성분(ℓ당 0.005g 허용), 증류곡선, 밀도 등에 대한 한계가 명시되어 있다. 게다가 일반적으로 쓰는 연료에 들어있지 않은 물질을 따로 넣을 수도 없다.

F1 연료는 엔진 출력과 연료 소모율, 엔진의 내구성 및 조종성능에 미치는 영향, 안전성, 환경 영향, FIA 규정 등을 모두 고려해 개발된다. 개발의 주안점은 엔진의 내구성을 해치지 않는 한도 내에서 최고의 출력을 뽑아내는 데 있다. 동시에 연료 소모율 또한 낮아야 한다.

개발 초기단계에서는 100가지 이상의 원료 물질 데이터를 기초 삼아 컴퓨터로 FIA 규정을 충족하는 몇몇 종류의 연료를 계산해내는 작업이 먼저 진행된다. 여기서 얻어진 몇 가지 시험용 연료는 정유회사 실험실로 보내져 FIA 규정의 적합 여부를 검증받고, 엔진 테스트에 투입되어 파워와 소모율 등을 평가받는다. 그리고 다시 정유회사와 엔진 제작사의 테스트 과정을 거쳐 한 가지 연료가 선택되고, 이 연료는 다이나모미터와 레이스 트랙에서 엔진 내구성 및 머신 조종성에 미치는 영향을 집중적으로 테스트 받는다. 이 모든 과정을 거쳐 연료의 합성비가 나오면 필수적인 첨가제를 섞어 연료를 만들어내는 것이다.

이렇게 특수 제조된 연료는 물리화학적 특성 및 크로마토그래프 분석을 거쳐 최종 합성비가 확정되면 공인을 받기 위해 영국에 있는 FIA의 실험실로 보내진다. FIA의 공인을 받으면 드럼통에 담겨 팀과 엔진 제작사로 보내지고 테스트 세션과 레이스, 엔진 개발 등에 쓰인다. 새로운 합성비의 연료는 대개 90일 정도의 주기로 끊임없이 개발된다고 하니 연료개발 경쟁이 얼마나 뜨거운 것인지를 짐작할 수 있다. 개발과 테스트, F1 등에서 연간 소모되는 연료의 양은 25만ℓ 정도로 알려져 있다.

F1 연료의 개발은 수많은 테스트와 고도의 기술을 요하는 매우 어려운 작업이다. F1 연료를 만드는 정유회사들은 개발 과정과 정보를 극비로 취급하고 있다. 또 이를 통해 얻어진 새로운 기술과 정보는 곧바로 일반 연료의 제조에 쓰이게 된다. 레이스를 통해 쌓인 기술이 일반 자동차의 생산에 반영되어 자동차의 성능을 높여왔듯이, 자동차 연료의 품질도 레이스를 통해 개선과 진보를 거듭하고 있는 셈이다.

한편 팀과 연료 공급자들이 연료 규정을 위반하지 못하게끔 FIA는 엘프, 쉘, 모빌, 페트로나스나 다른 연료 팀으로부터 레이스에 사용될 연료 샘플을 제출할 것을 요구한다. 그리고 FIA 조사관들은 아무 때나 레이스 전에 제출된 샘플과 레이스 중 사용되는 연료가 동일한지 연료 굴착장치로부터 샘플을 요구할 수 있다.

팀들은 이런 규율에 치를 떨었지만 1997년 벨기에 그랑프리에서 연료의 성분이 잘못되었다는 이유로 3위의 자리를 강탈당한 M. 하키넨의 경우와 1976년, 맥라렌과 펜스키 머신이 이태리 그랑프리에서 옥탄 혼합이 너무 높다는 이유로 탈락된 후 팀들은 규율의 중요성을 더 이상 무시하지 못했다.