세계 3대 스포츠 경기로 꼽히는 자동차 경주 ‘포뮬러 원’이 한국에서 두 번째 대회를 맞이했다. F1 그랑프리는 운전석 하나에 바퀴가 차제 바깥으로 드러난 오픈 휠 형식의 자동차 경주가운데 최상급 대회이다. 특히 현대 ‘포뮬러 원’은 기술의 진화로 불리며 거의 매년 새로운 기술 적용을 통해 자동차 신기술의 경연장이라고 불린다.

F1 경기를 관람하는 사람들의 느낌은 ‘세계에서 가장 빠른 차’라는 인식을 할 수 밖에 없다. 그 이유는 최고 시속 350km, 1초에 100미터 씩, 서울-부산간 고속도로를 1시간 10분 만에 주파할 수 있는 바로 특수 제작된 강력한 ‘엔진’ 폭발적인 힘에서 찾을 수 있다. F1의 경주차 배기량은 중형 승용차와 비슷한 2천 400cc 정도이지만 750마력이나 되는 괴력을 뿜어낸다. 이 괴력의 비결은 다름 아닌 회전수 즉 RPM에 있다. 일반 차량은 보통 엔진의 3배가 넘어 1000도가 넘는 고열과 엄청난 압력을 견딜 수 없지만, F1 엔진은 모든 부품을 특수 합금을 이용해 주행이 가능하도록 수작업으로 진행된다. 그만큼 자동차 기술의 집약체인 ‘포뮬러 원’에서 엔진은 또 다른 우승의 원동력이자, 하이테크의 기술의 변천사를 보여주는 사례이다.

지난주 일본 GP에서 우승을 하며, 2년 연속 더블 챔피언을 달성한 최고의 선수 세바스찬 베텔의 레드불 레이싱팀-르노는 2010년에 이어 올해도 주목을 받고 있다. 이에 따라 세계 최고의 드라이버와 세계 최고의 팀에서 사용되는 F1 엔진(르노 RS27)이 궁금하지 않을 수 없다.

르노삼성자동차를 통해 친숙한 르노는 1970년대 후반부터 F1 그랑프리에 참여하여 2002년 현재의 팀을 꾸리기 훨씬 전부터 엔진 서플라이어로, 컨스트럭터로 F1에서 활동을 해왔다. 르노는 포뮬러 1에서 새로운 엔진 서플라이어로, 엔진 제조업체의 우수성으로 다시 한번 부각 되는 시즌이다. 현재 르노는 2011년 시즌 3개의 팀에 엔진을 제공하며, 전체 12개 팀 중 4분의 1을 담당하고 있다. 그 중 2010년 드라이버 부문과 컨스트럭터 부문에서 모두 우승하고, 올해에도 2011년 우승을 차지한 세바스찬 베텔, 마크웨버 등의 선수들을 보유한 레드불 레이싱팀, 르노팀의 후신인 로터스 르노GP, 마지막으로 팀 로터스로 지난 해 포뮬러 1에서 데뷔

한 영국계 말레이시아팀이다. 레드불 레이싱은 르노 RS27엔진으로 2007년 시즌부터 파트너쉽을 시작했으며, 2014년까지 엔진공급 계약을 연장하면서 르노 F1 엔진의 우수성을 알리는 계기가 되었다.

르노 F1의 엔진 엔지니어 & 레이스 책임자인 레미 타팽은 2011년 RS27의 강점에 대해서 “RS27은 기존 모델의 강점을 그대로 물려 받았을뿐만 아니라, KERS(에너지 재생시스템)의 도입으로 훼손된 장점도 없어 여전히 사용이 간편하다”며 또한 “엔진은 공기역학과 상호작용을 하는 만큼 머신의 균형에서도 점점 더 중요한 역할을 수행하고 있다”라고 말했다.

F1에 사용되는 엔진은 성능, 안전성, 경쟁력을 겸비해야 한다. 2011 F1 월드 챔피언쉽 기간에 열릴 19차례의 대회에서 실제로 시즌 동안 쓸 수 있는 엔진은 모두 8개뿐이다. 즉 엔진 한 개를 적어도 2차례 이상의 그랑프리에서 사용할 수 있을 정도의 성능을 유지하느냐가 우승의 관건이다.


이를 위해서는 완벽하게 테스트를 거친 파워트레인이 필요하다. RS27 엔진이 어떻게 시험, 개선되는지 르노 스포츠 F1의 스테판 아스포 V8 팀장을 통해 들어본다.

“기본적으로 테스트벤치, 곧 동력계(dynamometer)는 엔진의 토크와 각종 수치를 측정하는 장비입니다. 비리샤티용에는 다양한 특성을 평가하는 3종류의 테스트벤치가 있습니다. 먼저
특정 부품을 측정하는 특수 동력계, 출력 증대 시 파워트레인 일체를 테스트하는 균형엔진, 그리고 대회에서 사용할 엔진의 안정성과 지형도를 알아보기 위한 동력 테스트벤치가 있습니
다.” 세 번째 유형이 엔진의 동작 연구에 해당한다. “서킷의 특징을 입력한 후 엔진이나 새로운 부품의 내구성을 테스트합니다. 이러한 테스트를 3,000km까지 실시할 수 있습니다. 동력계 하나에 변속기를 장착할 수도 있습니다. 이 경우에 엔진이 변속기나 배기관리시스템에 따라 반응이 달라지기 때문에 섀시 담당팀과 긴밀히 협조해야 합니다.

이러한 과정을 통해 엔진의 동작에 관한 완벽한 지형도를 갖추게 됩니다.” 엔진은 차기 대회의 조건(분당 회전수, 가속기 등)을 시뮬레이션한 가운데 동력 테스트벤치에서 내구성 테스트부터 받는다. 어떤 제조상 문제에도 대처할 수 있도록 대회 한 곳의 총 주행거리를 시험해 본다. 그리고는 다음 대회 준비로 넘어가 같은 방식으로 엔진의 안전성을 재점검한다.

“저희는 3개 팀에 엔진을 공급합니다. 따라서 해당 고객사 전담 엔지니어와 밀접하게 협력해 각 팀 기술자가 서킷 특성에 따라 마련한 기준을 연구합니다. 데이터를 취합한 뒤 각 그랑프리에 맞는 테스트를 실시하는데 이때 엔진이 드라이버의 요구에 부합하는지도 확입합니
다. 이처럼 정교해진 엔진의 지형도는 현장 스태프에게 견고한 작업 기반이 되어줍니다.”

그러나 담당인력은 많지 않다. 엔지니어 7명과 오퍼레이터 1명이 장비를 연결하고 엔진이 물리적으로 테스트 받을 준비가 됐는지 점검합니다.” 아스포 팀장의 설명이다. “고도의 전문성을 요하는 작업이므로 각 테스트벤치마다 다른 팀을 동원할 수 없습니다. 기밀 유지가 매우 중요한데 이미 각 팀과 관련된 정보 유출 여부를 확인하는 프로세스를 가동 중입니다.”
R27 엔진을 채용한 레드불 팀이 지난 시즌에 이어 올해도 우승한 비결이 바로 여기에 있다.