F1 2017시즌 차량변화와 전망

모두들 연말연시 그리고 명절 잘 보내셨는지요. 인사가 많이 늦었습니다(웃음). 백만년만의 테크포스팅이네요. 작년시즌 아부다비그랑프리 날씨포스팅 이후 올리는 오랜만의 포스팅이자 2017시즌 첫글이군요. 그동안 각팀들의 기술적인 변화가 적기도 했고 개인적으로 작년 중반쯤부터는 제 소셜미디어에 짤막하게 테크관련 소식을 올리다 보니 블로그쪽에는 많이 소홀했던 부분이 있습니다.

오늘은 저희 블로그에서 빠져선 안되는 2017시즌 차량규정 변화에 대해서 확인하고 넘어갈까 합니다. 다들 여러 매체를 통해서 접하셨으리라 보구요. 거기에 더해 이런 차량변화가 가져올 몇가지 공역학적인 특성변화와 더불어 금년시즌 전체적인 전망을 다뤄 볼까 합니다

2017시즌은 1,000마력의 시대가 열리는 시즌이기도 하고 예상대로라면 F1역사상 가장 빠른 차량이 될가능성이 높은 시즌이기도 합니다. 이미 시뮬에서 코너링 속도와 더불어 랩타임이 예상치를 웃돌게 나왔고 이를 대비해 서킷 안전구역에 대한 조정이 진행되고 있는 상황입니다.

우선 차량의 디멘션이 거의 전부 바뀌게 됩니다. 디테일한 수치야 그림들에 나와 있으니 열거하지 않아도 이해하시리라 보구요. F1카가 드디어 2미터 폭을 가진 차량으로 바뀝니다. 타이어의 부피가 25%정도 커지면서 늘어난 수치인데요 그에 따라 프론트윙 전폭 역시 20Cm 넓어졌습니다. 윙플랩 길이가 늘어난 만큼 전방다운포스가 늘어나는건 당연한 얘기일테구요 

탑뷰에서 보면 리어타이어 역시 25%가 적용된 타이어사이즈가 보입니다. 거기에 플로어 폭이 예전 1,300~1,400mm에서 1,400~1,600mm로 바뀌었습니다만 플로어 폭을 최소로 사용할 팀은 아마 없지 앟을까 싶군요. 차량전폭이 늘어 났음에도 타이어가 비대해지면서 서스펜션의 길이는 생각보다 큰 변화는 아니지만 약간의 차이는 있습니다. 제 계산이 맞다면 프론트서스펜션은 한쪽이 15mm 길어지고 리어서스펜션은 5mm정도 암의 길이가 짧아질 것으로 보입니다. 서스펜션지오메트리를 완전히 다시 설계해야 된다는 의미이기도 합니다.

후미쪽을 보면 그동안 많은 F1팬들의 눈총을 받았던 어좁이(Tall&Narrow) 리어윙에서 어깨깡패(Low&Wide) 형태로 바뀐게 눈에 띕니다. 거기에 더해 역시 가장 큰 변화인 리어디퓨저가 더 깊숙하게 더 많이 깍이게 되며 이는 큰폭의 리어다운포스 증가로 이어질 것입니다

새로운 차량은 모두 세군데 후퇴각(Sweep Back)을 적용하고 있는데 우선 위그림에서 볼수 있듯 프론트윙의 앞전과 바지보드 선단이 모두 15도 각도를 이루고 있으며 프론트윙 앞전은 그로인해 20cm 앞으로 더 돌출되어 있습니다.

리어윙 역시 25도 각도로 눕혀진 형태를 취하고 있습니다. 아무래도 공역학보다는 심미적인 요소가 강한 규정변화로 보여집니다. 2천년대 중후반까지 즐겨 사용되던 대형 바지보드가 다시 복귀했지만 그림에서 보듯이 저 정도의 대형 사이즈일지는 지켜봐야 될것 같습니다. 바디워크에서 가장 돌출된 부분인 사이드포드쪽으로 흐르는 스트림을 보다 능동적으로 제어할 목적 같습니다.

리어윙아래 추가적인 다운포스를 위해 2013시즌을 마지막으로 사라졌던 로워빔윙이 다시 장착되고

규정상 엔진커버에는 샤크핀(Shark Fin)의 부착을 허용하고 있습니다. 의무규정은 아니지만 에어로의 잇점이 약간은 있기에 설치하는 팀들이 많을것으로 보입니다

이렇게 뒤태를 보니 타이어사이즈가 실감됩니다. 굳이 한단어로 표현한다면 "Muscle"이 가장 어울리겠군요. 타이어가 비대해 지면서 내부폭은 오히려 좁아져 넓어진 리어윙을 만들기 위해 엔드플레이트는 저렇게 꺽여서 올릴 가능성이 높습니다. 생각해 보면 다른방법이 거의 있어 보이질 않는데 또 모르는 일이죠. 생각지도 못할 방법이 나올수도....

어쩌면 전격도입될 가능성도 대두되던 헤일로디바이스는 예정대로 2018시즌으로 미뤄질 것으로 보이구요

타이어가 커진만큼 무게도 늘어나는데 피렐리측은 1kg이상이 늘어날것으로 예측하고 있습니다. 무게증가는 크지 않더라도 역시 부피가 있으니 피트크루들의 동작이 아무래도 느려질수 밖에 없을듯 하군요. 1초대 피트스탑 기록은 이제 꿈도 못 꿀 기록이고 아무리 빨라야 2.3초대 정도가 나오지 않을까 싶구요 3~4초대도 수두룩 할것으로 보입니다.

(자료추가) 최종적으로 타이어무게는 개당 1.5kg이 증가하여 도합6kg이 차량중량에 더해지게 되었군요. 

이번엔 새시즌차량의 공역학적 특성변화에 대해서 짚어볼까 합니다. 일반적으로 다운포스가 늘어나면 그에 따라 드래그 역시 증가하게 되는데 이번엔 타이어사이즈가 커지면서 타이어 마찰항력이 상당부분 증가할것으로 보이고 이에따른 타이어 뒷쪽의 간섭항력 역시 늘어날 것으로 예상됩니다.

이 말은 F1카 에어로다이내믹의 시작이라 할수 있는 프론트윙 그중에서도 윙플랩 설계가 어느때보다 중요한 시즌이란 얘기죠. 그동안 더이상 손댈곳이 없을만큼 발전한 디자인이었던 관계로 작년시즌과 비교해 큰 변화가 없을수도 있지만 새로운 접근법이 나올수도 있는 부분입니다

타이어웨이크(타이어로 인한 흐름변화)가 많기 때문에 윙플랩 엣지에서 발생시키던 와류인 Y250Vortex의 중요도는 더 높아질 것이고

S-Duct(레드불, 멀세이디스, 토로로쏘, 포스인디아) 역시 좀더 많은 팀들이 사용할 가능성이 있으며

용적이 큰 브레이크덕트 인렛을 필요로 했던 블론휠허브(페라리, 맥라렌, 레드불, 포스인디아)의 효과는 줄어들 것으로 보여

더 많은 팀들이 덕트인렛이 없는 스쿠프리스 방식을 택할것으로 예측됩니다

차량후방에서 발생하는 저압지역인 슬립스트림 역시 변화가 생겨 좁고 길었던 형태에서 넓고 짧아진 형태가 되어 좀더 근거리에 접근해야 효과를 볼수 있을듯 합니다....

대신 슬립스트림의 최대 활성화지점이 차량후방에 넓고 집중적으로 나타나 어쩌면 스트레이트에서 추월을 의도적으로 일찍 내주고 재추월을 시도하는 경우가 생길수도 있겠습니다. 그만큼 앞선차량의 바로 뒤쪽에는 한지점에 상당히 집중된 저압지역이 만들어 질수 있겠습니다.....한마디로 표현하자면 "짧지만 강하다"

다음은 파워유닛에 대한 제 개인적인 전망을 해볼까 합니다. 이부분은 워낙 알려진 소식들이 거의 없다시피 하지만 여기저기 들리는 풍문들을 종합해 보면.....

멀세이디스와 페라리는 베이직을 유지한채 토큰을 최대한 활용한 대규모업데이트 정도로 예상되고 르노와 맥라렌은 재설계를 한것으로 알려져 있습니다

여기에 대한 다른 자세한 정보가 있으시면 댓글로 알려주시기 바랍니다

가장 흥미가 가는 부분은 역시 파워유닛 대결.....다임러의 기술력까지 등에 업고 있는 멀세이디스의 앤디 코웰과 혈혈단신이라 볼수 있는 르노의 마리오 일리엔(원래 르노맨은 아니고 뉴이의 링크가 강한)의 정면대결이 금년시즌에 펼쳐집니다.

Mercedes

Made by Mercedes F1 이라기 보다는 Made by German Technology라 부를 수 있을 정도로 외부자문을 충분히 받아 만들어진 멀세이디스의 엔진은 절대마력에서도 앞서지만 ERS의 최적화가 잘 이루어져 열효율이 최대 45%이상까지 끌어 올려진 상태인데 여기서 좀더 발전된 파워유닛이라면 금년시즌 역시 강자의 자리를 지킬 가능성이 높습니다. 여기에 탑수준의 섀시성능까지 더해진다면 당연히 유력한 챔프후보군에 포함될것입니다. 패디 로우가 떠났지만 이미 새차량은 거의 완성된 후일 터이고 패디 로우는 기술적인 능력치도 인정받지만 그것에 더해 인재들을 잘 데려오고 적재적소에 배치하여 잘 관리하는 능력이 더 탁월한 사람이기에 멀세이디스가 받는 타격은 그리 크진 않을거라 봅니다

Red Bull

르노의 실패를 딛고 작년시즌 합류하여 토큰내에서의 업데이트 만으로 상당한 퍼포먼스 향상을 이뤘던터라 그의 새 엔진이 과연 어느 정도일지 제 개인적으로 최대관심사 입니다. 멀세이디스에게 조금 뒤쳐지는 정도만 되면 극강의 섀시능력을 가진 레드불의 금년시즌 타이틀 도전이 그리 어려운 일은 아닐듯 합니다. 

사실 하로님과 작년 연말에 조촐하게 송년회를 가졌는데 두사람 공히 2017시즌 컨스트럭터스 챔피언을 레드불로 예상했었던 기억이 있습니다. 일단 차량의 변화가 뉴이에게 상당한 의욕과 동기부여를 줄수 있을 정도이고 귀재 일리엔이 있으니 당연히 챔프 후보가 되는게 맞겠죠.

거기에 더해 전 개인적으로 드라이버스 챔피언 후보로 막스 베르스타펜을 꼽압습니다만...^^

어쩐지 뉴이는 리카도보단 베르스타펜에 맟춘 섀시를 개발할 가능성이 높아 보인단 말이죠

Ferrari

가장 전망하기 어려운 팀이 페라리이군요. 제임스 앨리슨이 신차를 상당부분 만져 놓고 나갔을거라 보지만 개인적으로 힘들었던 와중에 일이 제대로 손에 잡혔을 리 만무합니다. 새로운 기술감독은 엔진멘인 데다가 특별히 인원보충을 한 상태도 아니기 때문에 어려움이 있을것으로 보고 있습니다. 저는 개인적으로 앨리슨이 페라리에서 보여준 성과에 의문부호를 달고 있습니다. 2015시즌 3승이 결국은 앨리슨의 공이 아닌 팻 프라이의 공일 가능성이 더 크다라는 이유에서죠. 완전하게 그의 책임하에 그의 의지대로 만들어진 작년시즌의 결과가 모든걸 말해준다고 보여집니다. 

페라리의 가장 큰 문제점은 역시 패키징능력부족과 에어로다이내믹에 약하다는 점이겠죠. 우선 패키징이 타이트하지 못하고 비대한 편입니다. 거기에 다른팀들의 파츠를 카피하는것도 머뭇거리는 편이며 한번 사용하기 시작한 파츠들은 여간해선 포기하질 못하며 변화도 극히 적은 편입니다. 

패키징 능력만으로 보자면 토로로쏘에도 밀리는 수준

아무튼 어려운 상황이지만 저력이 있는 팀이라 제 예상이 기우이길 바랄 뿐입니다

Williams

다시 연결된 멀세이디스와의 링크, 그리고 패디 로우의 영입, 윌리엄스로선 좋은 일의 연속입니다. 우선 패디 로우의 영입으로 그동안 문제가 되었던 파워유닛을 제대로 사용하지 못하는 문제, 그중에서 ERS의 최적의 사용방법을 알아 낼수 있을것으로 보입니다. 섀시문제가 있지만 이것도 어느정도 시즌중 업데이트를 통해 좀 더 타이트 해지고 변화하는 퍼포먼스를 보여 줄 것으로 보입니다만 시간은 좀 걸릴것으로 생각되네요. 제 예상으론 페라리와 3위 다툼을 벌일것으로 예상해 봅니다

Mclaren

참전한지 벌써 3년차인데 올해는 과연 변화가 있을까요?.....전 기대만큼은 아닐것이라 보고 있습니다. 완전한 재설계로 인한 초반최적화에 걸리는 시간은 이젠 경험이 있어 프리시즌 테스트에서 잡아 낼것으로 보이지만 이미 멀세이디스의 엔진은 하이엔드에 도달했고 페라리 역시 거의 동일하거나 근접한 수준 여기에 르노 역시 자신만만한 상태......(제 얘기는 맥라렌도 할수 있는 모든걸 다 했을거라는건 알지만 다른 엔진메이커들이 가만히 있지는 않았다는 겄이죠). 한걸음 도약으론 부족하고 점프 정도가 되어야 포디엄 근처에 설수 있을텐데 과연 새 엔진이 어느정도 성능을 보여줄지 뚜껑을 열어봐야 알수 있을것 같습니다.

여기에 더해 맥라렌의 에어로다이내믹 치프인 피터 피로드로모가 보여준 공역학적 능력은 아직도 검증이 안되었다고 말하고 싶군요. 드라이컨디션이나 웻컨디션이나 비슷한 퍼포먼스를 보여준다면 그건 공역학적으로 뛰어나다 볼수 없는 것이겠죠......아무튼 이번 시즌엔 제대로 검증이 이뤄지길 바래 봅니다.

제 예상은 금년시즌 포스인디아와 5위싸움을 할것으로 보고 있습니다.

포스팅을 마무리 할 시간이군요....

뭐 전혀 틀린 예상일수도 있겠지만 작년시즌 포스인디아의 의외의 선전을 제외한 거의 모든 예상이 들어 맞았던 경험과 GP프리딕터 1위의 감으로 의기양양(?)하게 한번 찍어 본거구요. 여러분들의 시즌전망을 한번 들어보고 싶네요~~~많은 댓글 부탁드립니다! 편안한 주말되세요!