첨단과학과 자동차

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세계적으로 수십억 관중과 시청자의 이목을 집중시키는 3대 스포츠 이벤트는 올림픽과 월드컵, 자동차 경주의 최고봉인 포뮬러 원 (Formula-1, 줄여 F1) 경기다. 월드컵을 취재하는 기자 수는 대략 7천 명, F1에는 6천 여 명의 취재진이 몰린다.

하지만 올림픽과 월드컵이 4년에 한 번씩 개최되는 데 비해 F1 경기는 연간 19~20회나 개최되고 있다.

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Ö 자동차를 갖고서 속도 및 내구성 등을 겨루는 첨단 스포츠로서 레이스, 테스트, 기록 도전, 랠리 또는 자동차를 이용하여 행해지는 경기적인 성격을 가진 모든 행사를 말한다.

레이스

Ö 2대 이상의 자동차가 동일한 코스를 같은 스타트 라인에서 동시에 출발하여 소정의 시간 안에 가장 먼 거리를 달린 경기자가 우승하게 되는 경기

랠 리

Ö 일반 공도에서 개최되는 자동차 경주

자동차 경주는 일반용 차로 하는 경기와 경주를 위해 개발된 차로 하는 경기로 나눈다.

카레이싱의 종류

카레이싱의 종류

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Ö 길고 낮은 차체에 밖으로 노출된 두꺼운 타이어를 달고 있는 Formula (Car or Machine)로 경주를 벌이는 Circuit Race

Ö 경기방식에 따라 F1, F3000(F2) 및 F3로 구분

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Ö 1900년 미국 뉴욕 헤럴드 신문사 사주였던

의 신문 보급 및 선전을 위해 국제 자동차 경주를 만들어 파리에서 처음 개최 Ö 1905년 6회까지 열렸으며 프랑스의 반대로 운영되지 못함.

Ö 1906년 프랑스가 다시 운영위원회를 조직, 프랑스 레이스로 바꾸면서 그랑프리 레이스로 개최

Ö 1950년부터 F1 그랑프리라는 정식 국제경기로 변하여 지금까지 90년의 전통을 이어오고 있음

Formula Race

Formula Race

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Ö 자동차 경주의 최고봉으로 매년 유럽과 호주, 아시아, 북남미 지역의 20개국에서 총 20레이스가 2주 간격으로 3월부터 11월까지 개최

Ö 12개의 팀에서 출전하며, 한 팀 당 2명의 드라이버

2) F3000(F2)

Ö 유럽 F2의 선수권은 1967년 시작

Ö F1 GP진출을 위한 전 단계의 레이스로 1년에 유럽 8개국 및 일본을 포함하여 9전이 열렸다.

Ö 1984년 말에 2리터 레이싱 엔진에 의한 유럽 F2 선수권은 막이 내리고, 그 공백을 1985년부터 F3000이 시작

3) F3

Ö 포뮬러 입문과정으로 F1을 진출하고자 하는 선수를 위한 경기로서, 유럽 3개국 및 일본 등에서 열린다.

Ö F1과 F3000 바로 밑 단계의 레이스

Ö 우리나라에서도 99년 11월, 창원에서 국제 F3레이스 개최 Ö 미카 하키넨이나 미하엘 슈마허도 F3 출신

포뮬러의 종류 포뮬러의 종류

개최권 료 350억, 7-8년 개최 입장료 20-30만원

창원 건설비 75억 철거 비 7억

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미하엘 슈마허

• 1969년 1월 3일 생

• 1995년 역대 최연소 챔피언

• F1에서 총 7회 우승 F1 최다 기록

총 91번 우승 43번 준우승

• 2005년 (포브스지) 연봉 6000만달러

(스포츠 스타 연봉 랭킹2)

• 남아시아 지진해일 피해자 돕기 1000만달러 기부

・ 2006년 은퇴

・ 2010년 복귀예정이었으나 목 부상으로 포기

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F1 Formula를 살펴볼까요

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2014년 경기 일정

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챔피언 결정 챔피언은 어떻게 결정할까요?

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2014 AUSTRALIAN Grand Prix Result (14-16 Mar)

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Time Table (2013년의 경우)

토요일 : 연습주행 III(Practice Session III), 예선(Qualifying Session) 금요일

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• 세계적인 자동차 레이스 대회인 포뮬러 1 그랑프리(F1 그랑프리)가 2010년부터 한국에서도 열리고 있다. F1 코리아 그랑프리는 7년간 전남 서남해안 관광레저 도시개발구역 내에서 펼쳐진다.

• 경기장은 전남 영암군 일대 150만평 부지에 길이 5천450m의 트랙을 갖춘 국내 최대 규모의 자동차 및 모터사이클 전용 경주장으로 건립되었다. 이 경주장은 2007년 착공해 2010년 6월말 완공되었다.

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• 포뮬러란 말 그대로 규격을 뜻한다. 즉 세계연맹이 정한 규격에 맞는 차량들이 펼치는 경주가 포뮬러이다.

• 넓은 꽁지날개를 달고 바퀴가 차체에서 툭 튀어나와 있는 차를 헬멧 쓴 한 명의 드라이버가 타고 질주하는 경주가 바로 포뮬러 경주다.

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이 경주에 사용되는 차는 자동차라고 부르지 않고머신이라고 불러 일반 자동차와 구분한다.

포뮬러의 특징은 옆으로 툭 튀어나온 바퀴와 날렵하게 생긴 몸체이다.

물론 처음부터 이렇게 날렵하게 생긴 것은 아니었다.

1950년 세계대회가 처음 열린 이후 60년대까지는 맨 앞에 커다란 라디에이터가 자리잡고 있어 조스를 연상시켰다. 70년대에 들어와서 라디에이터가 차의 옆 부분으로

옮겨가면서 지금과 같이 쐐기형의 날렵한 모습을 하게 되었다.

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• 유럽을 중심으로 전세계에서 인기를 끄는 F1과 미국에서 행해지는 인디카 경주는 차량의 형태 등 여러모로 닮은 점이 많다.

• 둘 사이의 차이는 세 가지이다.

1. 사용연료 Ö 포뮬러가 휘발유를 사용하는 대신 인디카는 메탄올을 사용한다.

2. 흡기방식 Ö 포뮬러는 터보가 금지되고 자연 흡기 방식의 엔진만을 사용하는 반면, 인디카에서는 터보가 허용되고 있다.

3. 경기장 Ö 포뮬러는 경기장에 곡선이 많아 고도의 테크닉을 필요로 하는 서킷이지만 인디카는 경사진 둥근 타원형이다.

인디카는 380km에 이르는 최고속을 즐기고, F1은 최고속이 320km로

떨어지지만 코너에서 아기자기한 맛을 준다.

• 현재 미국에서는 F1과 유사한 NASCAR라는 경기도 열리고 있다.

F1 경기는 드라이버 외에도 150여명이 한 팀을 이루는 단체 운동이다.

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• 포뮬러의 차체는 무엇으로 만들까.

이전에는 알루미늄과 엔지니어링 플라스틱이 사용되었다. 최근에는 알루미늄 중량의 절반밖에 안 되지만 강도는 두 배나 높은 카본 샌드위치가 널리 사용되고 있다.

• 시속 300km 이상 내는 F1의 차량 무게는

500kg을 약간 넘는다. 현대 자동차의 쏘나타가 1259kg이니 그 절반도 안 되는 것이다.

우리나라에서 생산된 가장 작은 차종인 티코(640kg)보다도 가볍다.

• 승용차 디자인이 공기저항을 덜 받기 위해 유선형으로 변하고 있는 것과 비교해 볼 때, 포뮬러는 바퀴가 지나치다 싶을 정도로 밖으로 튀어나와 있고 차체의 각진 부분이 많아

공기역학적으로 별로 좋아 보이지 않는다.

• 승용차는 출력이 적은 엔진을 가지고 공기저항을 적게 받도록 바디 라인을 만들어 연료 소비량을 낮추는 데 초점이 모아져 있다. 반면 포뮬러는 차량 무게가 적지만 엔진의 출력은 무시무시하게 높아 어지간한 공기저항 정도는 문제가 되지 않는다. 다만 빠른 속도 때문에 양력이 발생해

접지력이 떨어지는 것을 막기 위해 앞과 뒤에 날개를 달아 양력을 줄이는 역할을 하도록 하고 있다.

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• F1의 엔진성능은 상상을 초월한다. 94년까지 3500cc 12기통 이하 엔진을 사용하다가 천재적 레이서인 아일톤 세나가 경기 중 사망한 이래로 3000cc로 줄였으며 현재는 2400cc를 사용한다.

하지만 출력은 크게 낮아지지않아 700마력이 넘는다.

• 엔진에 대한 규정은 기술의 급속한 발전에 따른 안전문제가 대두되면서 그 동안 끊임없이 바뀌어 왔다. 실제로 80년대에 일본의 혼다 자동차는 불과 1500cc 소형엔진에 터보를 붙여서 무려

1200마력을 냈다. 이는 같은 조건의 현대 스쿠프 터보의 10배에 해당하는 출력이다.

현대 스쿠프 터보

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• 현재 F1 엔진을 제작하는 자동차 제조회사는 프랑스의 르노와 푸조, 독일의 메르세데스, 일본의 야마하, 혼다 등 8개 정도이다.

• 엔진의 주재료는 알루미늄이며 여기에 캠과 샤프트 등 힘을 많이 받는 곳은 스틸로 만든다.

• F1은 엔진 제작에만 평균 150명의 전문 인력이 동원되고 있다.

• 일반 승용차와 별 차이가 없는 배기량에도 불구하고 F1이 이처럼 엄청난 출력을 내는 이유는 무엇일까? 또 만약 승용차에 F1 엔진을 달면 어떨까? 대답은 '절대 안 된다' 이다.

F1은 한 경주에 보통 300km를 달린다. 즉 엔진은 300km 동안만 문제 없이 작동해주면 모든 임무가 끝나는 것이다. 일단 경기가 끝나면 모든 부분을 해체해 다시 새로운 머신을 만든다. 하지만 승용차는 수십만 km를 문제없이 달려주어야 한다. 단기간의 고성능을 택할 것인지 아니면 성능이 떨어질지라도 내구성을 택할 것인지 하는 용도에 따른 선택의 문제다. 물론 제작비도 주요 요인으로 작용한다.

• F1 엔진의 연비는 형편없다. 1km가는 데 1 l 가 소비된다. 승용차가 이런 연비를 가지고 있다면 차주는 파산하고 말 것이다.

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• 변속기도 마찬가지다. F1은 1년에 전세계 20개 도시를 순회하면서 경주를 치른다. 각 경기장은 직선로와 코너 등의 조건이 다르다.

따라서 각 팀들은 각 경주장 조건에 알맞게 기어 비를 조정하였다

그러나 현재는 비용절감의 차원에서 기어박스는 5경기 연속하여 사용하여야 한다.

따라서 머신의 내구성이 중요해짐에 따라 각 팀의 신형 머신의 개발에 영향을 주었다.

• F1에 사용되는 변속기는 보통 7단. 이보다 급이 낮은 F3000이나 F3는 5단까지 허용되고 있다.

• 한 가지 흥미로운 점은 F1 경주차에 사용되는 변속기가 오토매틱이라는 사실이다. 물론 일반 승용차에 사용되는 유체식 자동변속기와는 다르다.

• 전자제어로 작동되는 이 변속기는 속도에 따라 스스로 변속되는 것이 아니다. 드라이버가 핸들에 달려 있는 작은 스위치를 작동시켜 변속한다.

이런 점에서 F1 머신의 변속기는 세미 오토매틱 기어라고 불린다.

F1 경주차의 운전석(콕피트)은 안전을 고려해 견고하게 만들어졌다. 또한 비상시 탈출을 위해 핸들이 분리된다.

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• F1에 사용되는 타이어와 연료는 일반 승용차에 사용되는 것과는 전혀 다르다.

• 타이어는 내구성과 접지력이 우수한 특수

컴파운드(혼합 고무)를 사용하고 있다. 마른 노면에 사용되는 타이어는 다 닳아 사용할 수 없는 상태의 것처럼 아무런 무늬가 없다. 일반 타이어 같으면 더 잘 미끄러질 것 같지만 컴파운드가 다르기 때문에

정반대의 효과를 얻을 수 있다. 경주용 타이어는 100도의 온도에서 최적의 성능을 발휘한다.

• 타이어를 뜨겁게 하면 마치 엿처럼 끈적거리게 된다.

이러한 성질 때문에 온도가 높아지면 도로에 접지력을 높일 수 있다. 코너를 돌 때 타이어는 마치 콩알만한 알갱이처럼 벗겨진다. 경기 중에는 타이어를 팀원이 타이어 워머에 넣고 온도를 체크하고 있다가 10여 명 이상이 달라붙어 단 5초 만에 타이어를 교환한다.

이처럼 빠르게 타이어를 교환할 수 있는 이유는 일반 승용차처럼 바퀴 당 4개 내지 5개의 너트로 조이는 것이 아니고 휠 가운데 한 개의 휠 너트로 고정돼 있기 때문이다.

• 현재 가장 많이 사용되는 휠의 재질은 티탄이다.

알루미늄 휠을 처음 사용한 것도 자동차 경주에서였다.

이후 일반승용차에 알루미늄 휠이 보급된 것처럼 티탄 휠도 일부 고급 승용차에 보급되기 시작하고 있다.

F1경주에 사용되는 타이어는 특수 배합고무로 제작된다.

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• 평소에는 무늬가 없는 타이어를 사용하지만 비가 올 때에는 여러 패턴을 지닌 타이어를 사용한다. 빗물을 배수시키기 위해서다. 98년부터는 마른 노면에서도 줄무늬가 있는 타이어를 사용하지만 경기 결과에는 큰 영향을 미치지 못하고 있다.

• 휘발유도 서킷 특성에 따라 다르게 배합하고 있다.

심지어 날씨에 따라서도 배합비가 다르다. 휘발유에 대한 규정은 ‘옥탄가 102일 것’ 이외에는 다른 규정이 없다. 하지만 배합성분은 각 회사마다 1급 비밀이라 공개하지 않는다 .

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• 드라이버의 신체적 특성은..

프랑스 생명의학연구소의 자료를 보면 F1 드라이버가 경기 중에 받는 중력은 평상시의 4배. 전투기 조종사가 받는 중력이 5배인 것에 비교해 볼 때 결코 적은 수치가 아니다. 평상시 맥박이 분당 70인 경우 최고 160까지 상승한다. 혈압도 휴식 때의 2배까지 올라간다. 더구나 평소 시력이 1.5인 경우라도 최고속으로 달릴 때는 0.1 이하로 떨어진다.

• 마라톤 선수가 풀코스를 뛰고 나면 5kg 정도 체중이 감소된다. 테니스 선수는 두 시간 정도 격렬한 시합 후 2kg의 체중이 감소된다. F1 레이서는 같은 시간동안 3kg 정도가 빠진다. 결국 마라톤만큼은 아니지만 테니스보다는 훨씬 격렬한 운동을 한다는 결론이다.

• 더욱이 다른 운동은 신체의 움직임이 커서 자체적으로 피로를 회복하는 반면, 레이서는 거의 움직임 없이 운전을 해야 하기 때문에 급속도로 피로에 빠지게 된다.

• F1 레이서들은 경기에 대비해 평소 하루 3시간 내지 5시간 웨이트 트레이닝을 한다. 여기에 목 근육 강화와 집중력 훈련이 추가된다.

• 현재 전세계 카레이서는 1백만 명이 넘지만 이 중

F1선수는 60여 명이 등록돼 있고, 실제로는 26명 정도가 활동하고 있을 뿐이다.

• F1 차량을 몰려면 국제자동차연맹(FIA)에서 발급하는 자격증이 필요하다. 자격증 이름은 ‘슈퍼 라이선스’다.

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• F1 머 신 의 계 기 판 은 항 공 기 만 큼 이 나 복잡하다. 시속 300km가 넘는 속도에서도 드라이버가 차의 상태를 파악할 수 있도록 감독 등 스태프와 무선으로 연락한다.

• 슈마허의 운전대

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