F1 엔진의 힘은 900마력… 말 900마리가 동시에 끄는 힘
일직선 서킷에서 시속 500km의 속력까지도 가능해
F1 경주차는 얼마나 빨리 달릴 수 있을까?
F1 경주차는 직선 코스를 시속 300km 이상의 속력으로 달린다. 시속 300 이라는 속력은 비행기나 특별한 고속열차가 아닌 일반 운송기구는 따를 수 없는 속력이다. 여러분은 얼마나 빨리 달려본 적이 있는가?
자가용이나 주변인들의 차를 타고 경험한 최고 속력은 얼마인가? F1 자동차가 레이스 트랙에서 시속 350km에 도달하기는 매우 쉽다. 게다가 이론상으로는 서킷에서 일직선으로 달린다면 500km의 속력까지 가속할 수 있다. 굉장하지 않은가?
F1 경주차들의 대당 무게는 600kg 밖에 되지 않는다.
이 정도 무게라면 필자를 여덟 명 정도 합쳐놓은 무게이다. 이렇게 비교하면 F1자동차의 600kg이라는 무게가 가벼운지 무거운지 알 수 있을 것이다. 사실 무겁다 가볍다는 것을 이렇게 비교해서는 결정하기 어려울 수도 있다. 왜냐하면 자기 몸무게보다 더 무거운 것을 들고 타본 사람들이 있을 것이기 때문이다.
예컨대 한 사람이 옮길 수 있는 최대 무게인(본인 생각에) 짐이 가득 찬 2-30kg 짜리 수트케이스를 들고서 말이다. 자, 그럼 일반 자동차를 생각해 보자. 예를 들어 800 내지 900kg 중량의 3도어 해치백 스타일을 떠올려 보자.
고속도로에서 이 차를 타고 달리면 매우 빠르게 달릴 수 있다. 거짓말이 아니다. 법정속도 이상으로 속력을 낼 수 있다는 걸 알고 있다. 그러나 해치백 자동차는 100마력 정도로 생산된다. 간단하게 설명하자면, 1마력이라는 것은 말 한 마리가 끌 수 있는 힘의 크기를 말한다. 이론적으로 보자면 해치백 차량은 말 100마리 분의 힘을 가진 것이다.
▲ 르노F1팀의 르노 R24 F1 경주차. I 사진제공=르노F1
F1 경주차와 ‘마력’의 관계는?
F1 차량은 해치백에 비해 300kg이나 덜 나가지만 힘은 900마력에 달한다. F1자동차 한대에 말 900마리가 들어있는 셈. 이 세상 어디에서도 900마리의 말이 한 우리에 매여 있는 광경을 볼 수는 없을 것이다. 다시 말해 900마리 말들이 동시에 출발하는 것과 같은 힘이 해치백보다 훨씬 가벼운 F1 경주차를 끄는 것이다.
엄밀히 따지자면 차를 끈다기 보다는 미는 것이다. 일반 운전자는 그렇게 어마어마한 힘의 자동차를 컨트롤 할 수가 없다. 이제 F1차의 힘과 스피드에 대해 감이 잡히는가?
아마 일상에서 그런 비정상적인 힘과 스피드를 경험해 볼 기회란 흔치 않기 때문에 여러분이 상상하기란 거의 불가능할 것이다.
900마력이라는 F1 경주차의 어마어마한 힘은 어디서 나올까?
그렇다. 바로 차에 장착된 엔진이다. 엔진 내부에는 10개의 연소실이 있다. 공기와 혼합된 연료는 각각 10개의 연소실로 분사된다. 특수하게 고안되었음에도 불구하고, F1자동차에 사용되는 연료는 일반에서 사용되는 것과 비슷한 가솔린이다.
연소실 내부에서 가스와 공기는 내부 피스톤에 의해 압축되면서 불꽃을 점화하는 스파크를 일으키게 된다. 스파크가 불꽃을 일으킬 때 연소실 내부에서 분사된 가스와 압축된 공기와 함께 무슨 일을 일어날까? 더 활활 잘 타오를 거라 생각하신다고? 절대 아니다. Boom! 폭발이 일어난다. 그것도 어마어마한.
▲ 르노 R24의 V10 R24 엔진. I 사진제공=르노F1
이런 폭발은 가스와 공기를 압축시키는 피스톤을 앞뒤로 반복해서 밀게 된다. 이들 연소실 다섯 개는 두 개의 라인으로 V자 모양을 이루며 당겨 올라간다. 이러한 엔진의 형태를 “V10-엔진”이라고 한다.
각 연소실의 용량은 고작 300cc정도로 350ml(=350cc)짜리 음료수 한 병보다도 적다. 엔진은 10개의 연소실을 가지니까 총 3,000cc의 용량을 가지는 셈이다. 이렇게 작은 연소실에서 일어나는 일련의 폭발이 900마력의 힘을 일으키는 것이다. 얼마나 마술 같은 일인지!
자, F1 자동차의 훌륭한 기능 중 일면을 엿보았다. F1에 관한 지식을 통해 그랑프리를 즐기는 방법이 바뀔 것이다. F1자동차들은 이전보다 훨씬 더 훌륭하다. 필자는 몇 년 간이나 F1을 지켜봐 왔지만 여전히 F1기술이 진보하는데 대해 흥분된다.
/테츠 츠가와(모터스포츠 저널리스트/前 베네통 포뮬라1팀 메카닉)
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