Eggy Lab

 피렐리 타이어는 전임자인 브리지스톤 타이어보다 더 무르게 만들어졌을 뿐만 아니라 온도에도 더 민감하게 만들어졌다. 피렐리 타이어는 브리지스톤보다 더 좁은 작동온도 범위를 갖고있고, 이를 벗어나면(더 뜨겁든지 차갑든지) 마모는 더 심해진다. 올해 피렐리 타이어는 작년보다 더 민감하게 만들어져 있어 이 작동온도를 제대로 잡는 것이 대단히 중요하다.

 피렐리의 공식적인 입장에 따르면 슈퍼소프트는 95도, 소프트는 105도, 미디엄은 115도, 하드는 125도의 최적온도를 가지고 각 타이어의 작동범위 자체는 20도가 되지 못 한다. 보통 경기에 사용되는 두 컴파운드는 한단계 정도 차이를 두고 있으므로, 만약 한 타이어를 최적성능으로 뽑아내게 셋업한다면 다른 타이어는 간신히 작동범위에 턱걸이 하거나 벗어날 처지라는 것이다. 스페인 처럼 2단계나 건너뛴 경우에는 양쪽 다 그나마 성능이 덜 떨어지도록 만드는 수 밖에 없다.

 물론 타이어 적응이 전적으로 한번의 셋업만으로 결정나는 것은 아니다. 팀들은 경기진행상황에 따라 경기 중간에 이런저런 변경을 시도할 여러가지 기법들을 고려하고 있다. 여기에는 페라리 등이 이전시즌에 이용했던 차고조절 시스템 같은 것이 있는데, 이는 파크퍼미에서나 예선 중에는 셋업변경이 안 되지만 피트에서는 가능하다는 것을 이용한 시스템이다. 타이어를 교체하러 드라이버가 들어왔을 때 이를 전담하는 피트크루가 크랭크만 돌리면 조절되게 만들어진 특별한 서스펜션 시스템을 조작하는 것이다. 물론 페라리의 퍼포먼스가 말해주듯 이 시스템은 머신 전체 퍼포먼스에 비하면 상당히 미미한 효과임은 분명하다. 하지만 숨겨진 0.1%라도 찾고자 하는 팀들의 열망은 잘 보여주고 있다.

 최근 맥라렌은 조절 가능한 브레이크 덕트 시스템을 선보였는데, 이 역시 페라리의 차고조절 시스템과 마찬가지로 피트크루가 피트작업 중 조작하는 시스템이다. 타이어 교체가 이뤄지는 피트작업이 새 타이어로 인한 문제가 발생할 상황임을 생각하면 그에 맞춰 조절한다는 것은 매우 적절하게 들린다. 시스템의 간단한 원리는 아래와 같다.

 F1의 카본으로 만들어진 브레이크 디스크는 최대 1000도까지 온도가 상승하기도 한다. 이 브레이크 디스크는 278mm의 직경을 갖고있고 휠의 내경은 305mm이기 때문에 디스크와 휠 사이는 상당히 좁고 그에따라 열전달은 필연적이다. 하지만 이전까지 주된 방향성은 브레이크의 열이 휠로 전달되지 않게 하는 것이었다. 브레이크 온도는 상당히 변화무쌍하고 또 제대로 통제되지 않으면 타이어를 과열시킬 우려가 있기 때문이다. 통제할 수 없는 열은 도움이 안 되는 것이다. 맥라렌은 이를 통제하려고 가변덕트 시스템을 만들었다.



 가변덕트 시스템의 기본은 브레이크 드럼에서 외부로 배출되는 방향을 조절하는 것이다. 브레이크 덕트에는 고정된 흡입구와 배출구가 있는데, 맥라렌은 여기에 추가적으로 브레이크 드럼에 조절 가능한 배출구를 만들었다. 이 배출구는 브레이크드럼 둘러서 마련되어 있고, 결과적으로 휠의 스포크 사이를 통해 빠져나가게 되어있다. 휠 스포크는 이를 위해 특별히 디자인 되었는데, 기본적인 10개의 스포크 대신 가장자리 쪽에 더 작고 많은 구멍을 뚫어놓은 것이다. 이 구멍을 통해 브레이크의 열이 배출되게 되고, 종래의 스포크보다 더 고르게 타이어에 열을 전달할 수 있다.

 이 가변덕트는 외부의 조작에 의해 열리거나 닫힐 수 있는데, 정비작업 중 분해사진 등을 보면 조절기(Adjuster)에서 어떤 케이블이 나와서 휠에서 나와 섀시까지 연결되는 것을 볼 수 있다. 전자적인 것이든 기계적인 것이든 간에 이 선을 통해 덕트는 미캐닉을 통해 원격제어 되고 열리고 닫히게 되는 것이다. 덕트가 열리면 더 많은 공기가 빠져나가면서 브레이크는 차가워지고 타이어는 뜨거워진다. 반면 덕트가 닫히면 브레이크는 뜨거워지고 타이어는 차가워진다.(상대적으로)





 개러지에서 정비중인 모습과 피트작업 모습을 잘 살펴보면 원리를 더 자세히 알 수 있다. 맥라렌은 경우에 따라 연습에서 두 드라이버에게 서로 다른 덕트를 장착하고 달리게 하기도 했는데, 위 사진은 서로다른 덕트의 차이를 보여준다. 오른쪽은 해밀턴이 사용한 가변덕트이며, 왼쪽은 일반 브레이크 시스템이다. 오른쪽에서 브레이크 드럼 가운데 나있는 은색 라인이 가변덕트이다. 사진이 찍힌 상황에서는 닫힌 상태인 셈이다. 이를 가로지르는 검은 돌기가 조절기이며, 이는 미캐닉에 의해 외부에서 조작된다.





 피트크루의 작업을 잘 살펴보면 종래 에어박스/연료주입구 근처에 있던 미캐닉이 평소와 다른 행동을 하는 것을 알 수 있다. 원래 이 머신 가운데쪽에 위치한 두 미캐닉은 잭으로 머신 앞뒤가 들어지고 타이어교체를 할 때 머신이 흔들리는 것을 막기 위해 에어박스를 비롯한 섀시를 붙들어주는 역할을 맡는다. 때로는 드라이버의 바이저를 닦아주거나 에어박스를 청소하기도 한다. 이 사진에서 오른쪽에 있는 크루는 E라고 적힌 비상조작 해치(비상소화기 작동 등에 쓰인다) 옆에 있는 구멍으로 드라이버 같은 것을 끼우고 있음을 볼 수 있다. 이는 전동드라이버와 비슷한 툴로 예상되고, 엔지니어들이 계산한 수치만큼 안에 있는 무언가(기어든 무엇이든)을 돌려서 브레이크 덕트를 조절하는 것이다.

 이런 과정을 통해 맥라렌은 타이어를 바꿀 때마다 그에 적절한 열전달을 실현할 수 있다. 하지만 이 시스템의 효용성에는 의문이 남는 상태이다. 그도 그럴 것이 적어도 맥라렌은 중국부터 이 시스템을 이용한 것이 목격되었는데(일부 경쟁팀 엔지니어에 따르면 이미 작년부터 쓰고 있었다고도 한다) 맥라렌이 이 시스템으로 퍼포먼스 이득을 보았다는 징표가 없기 때문이다.

 이 시스템은 이론상 타이어 온도를 손쉽게 최적화시켜서 퍼포먼스를 향상시켜줄 것 같지만 실제로는 그렇게 간단하지 않다. 새 타이어를 사용하기 시작할 때는 더 빨리 덥혀주는 것이 퍼포먼스를 뽑아내는데 도움이 되지만, 과도하게 설정할 경우 결국 타이어 수명을 저하시키는 효과를 내는 것이다. 이 시스템은 피트에서만 조작 가능하므로 결국 조절치는 그 스틴트에서 가장 적절할 듯한 수준으로 조절이 제한된다. 타이어 웜업을 특별히 빠르게 하지는 못 하는 것이다. 또다른 문제는 이 시스템이 타이어온도 뿐만 아니라 브레이크 온도도 바꾼다는 것이다. 브레이크 또한 최적의 작동온도가 있으며 너무 뜨거워져서도 너무 차가워져서도 안 된다. 결국 어느한쪽의 퍼포먼스를 훼손하지 않는 선에서 사용되고 있는 것인데, 그때문에 효과도 미미한 것처럼 보이는 것이다.

 이 시스템은 다른 공기역학적 기법들과 달리 모방하기 상당히 쉽다. 외부의 브레이크 덕트는 공기역학에 상당한 영향을 주지만 내부의 브레이크 드럼의 형상은 공기역학적으로 큰 영향이 없다. 또한 가변덕트의 조절은 와이어를 통해(기계적인지 전자적인진 알 수 없지만) 원격적으로 이루어지기 때문에 다른 섀시 구조를 방해할 여지도 적다. 추가적인 구멍이 뚫린 휠 또한 만들기 쉽다. 확실한 건 대부분의 라이벌 팀 엔지니어들이 이 시스템의 존재와 원리를 이해하고 있고, 그들이 이를 카피하기를 서두르지는 않고 있다는 것이다.