F1 레이싱의 DRS : 과학, 전략, 그리고 극적인 추월극

F1 경기를 보다 보는 팬들의 심장을 뛰게 하는 장면은 단연코 추월(Overtaking) 장면일 겁니다.

코너에서의 레이트 브레이크(Late Break)에 의한 추월도 멋지지만 가장 많이 일어나는 추월장면은 뭐니 뭐니 해도 직선주로에서의 DRL를 활용한 추월입니다.

단순히 리어윙의 플랩을 열었을 뿐인데 앞서 가던 차들은 손 써보지도 못하고 무기력하게 추월당하기 일쑤입니다.

이렇듯 F1레이싱에서 빈번하게 일어나는 DRS 사용에 대해 정리해 보았습니다.

 

 

 DRS 탄생의 배경 : 공기 역학

 

F1은 단순한 자동차 경주가 아닌 첨단 과학의 집약체라는 것은 누구도 부인할 수 없을 겁니다.

F1 레이스카의 대부분의 기능들이 그렇듯이 이 DRS 적용에도 반드시 전제되는 중요한 두 가지 공기역학의 개념이 있습니다.

 

1. Drag Force 

 우리 말로는 항력이라고 할 수 있는 드래그포스는 달리는 레이스카의 반대편으로 작용하는 공기의 힘이라고 할 수 있습니다.  앞으로 나아가려고 하는 레이스카는 우리 눈에 보이진 않지만 전방에 있는 공기로 인해 생긴 이 항력을 이겨내며 나아가야 합니다. F1 팀들은 전방에서 오는 이 드래그포스를 줄이기 위해서 차의 디자인부터 부품의 배열에 

 

2. Down force 

우리말로는  '하향 압력'정도로 이해하면 됩니다. 레이스카가 달릴 때 아래로 짓누르는 힘이라고 생가하면 됩니다. 

레이스카가 안정적으로 달리기 위해서는 타이어 그립이 가장 중요합니다.

차가 트랙에 밀착될수록 타이어의 접지력이 좋아지고 코너에서의 주행도 안정될 수 있다는 것이고, 그 말은 결국 다운포스가 강하게 작용해야 한다는 뜻이기도 합니다. 

 

 

3. Drag Force와 Down Force 사이의 상관관계

F1 팀들은 앞서 이야기한 차량의 접지력 향상을 위해 다운 포스를 극대화하려는 노력을 하고 있습니다.

다운 포스를 끌어올리기 위해서 차량의 리어윙을 뒤쪽으로 갈수록 더욱 가파르게 만들고 있는데 이것이 드래그 포스를 늘리는 요인으로 작용하게 됩니다. 

다운포스를 늘리려는 노력은 동시에 드래그포스를 증가시키는 이유가 되기도 하지요

한마디로 다운포스와 드래그포스는 정비례관계에 있습니다.

 

 

4. DRS(Drag Reduction System) : 항력 축소 시스템 도입

이러한 상황에서 레이스카의 속도를 가속력을 증가시키고 또한 펜들에게 충분한 볼거리를 제공하기 위해 2011 시즌부터 F1 레이스에 DRS를 도입하게 됩니다.

DRS, 즉 항력 축소 시스템은 앞서 설명한 다운포스와 드레그포스의 모순관계에서 발생하는 문제점을 리어윙의 플립 부분을 열어 공기가 빠져나가게 함으로써 항력을 일시적으로 축소시키는 단순한 장치입니다.

작은 플립을 여는 것이 과연 얼마나 차이가 나겠느냐라고 생각할 수 있지만 FIA(국제 자동차연맹) 연구 결과에 따르면 평균 10~12km/h가 빨라지는 것으로 보고 되었고 심지어 작년에는 레드불의 RB19의 경우 20km/h까지 빨라진다는 이야기도 있었습니다.

 

 

F1에서의 DRS의 존재 의미

F1 레이싱에서 DRS(Drag Reduction System)은 단순한 추월 도구를 넘어 레이싱의 전략적 깊이를 더하고 극적인 추월극을 선사하는 핵심 요소로 자리 잡았습니다.

DRS 작동 원리, 최신 규정, 전략적 활용 방안, 그리고 DRS 도입 이후 변화된 F1 레이싱의 모습까지 심층적으로 살펴보겠습니다.

 

1. DRS 작동 원리 :  공기역학적 원리를 활용한 속도 향상

DRS는 차량의 리어윙의 플립 각도를 조절하여 공기 저항(Drag)을 줄이는 방식으로 작동합니다. 일반 주행 시 리어윙은 최대 공기역학적 효율성을 위해 높은 각도로 설정됩니다. 하지만 이는 높은 공기 저항을 발생시키고 최고 속도 달성을 방해합니다. DRS 작동 시 리어윙 각도가 감소하면서 차량 후방에 형성되는 저압 영역이 줄어들고, 이로 인해 공기 저항이 감소하게 됩니다.

결과적으로 DRS 사용 시 차량은 더 높은 속도를 달성할 수 있으며, 특히 직선 구간에서 추월에 유리한 조건을 제공합니다. 하지만 DRS 작동은 리어윙의 공기역학적 효율성을 감소시키기 때문에 코너링 성능 저하를 초래할 수 있다는 단점이 존재합니다. 따라서 DRS 사용 시점은 신중하게 선택해야 합니다.

 

2. DRS의 전략적 사용

DRS는 단순히 버튼을 누르는 것 이상으로, 레이싱 전반의 상황을 고려한 전략적 활용이 중요합니다. 효과적인 DRS 사용을 위해서는 다음과 같은 요소들을 고려해야 합니다.

 

1) DRS 존의 위치

:  DRS 존의 위치를 파악하고, DRS 사용 시점을 전략적으로 선택해야 합니다. 코너 직후 DRS 존이 위치한 경우, DRS 사용으로 인해 코너링 성능 저하를 초래할 수 있으므로 주의가 필요합니다.

 

2) 타이어 상태

:  타이어 마모가 심한 상태에서는 DRS 사용 효과가 감소할 수 있습니다. 따라서 타이어 상태를 고려하여 DRS 사용 여부를 판단해야 합니다.

3) 피트 전략

:  DRS 사용은 타이어 마모를 증가시킬 수 있습니다. 따라서 피트 전략과 연계하여 DRS 사용 시점을 결정해야 합니다. 예를 들어, 다음 피트까지 남은 주행 거리가 짧은 경우 DRS 사용을 자제하는 것이 유리할 수 있습니다.

3. DRS 도입 이후 변화된 F1 레이싱

: DRS 도입 이전에는 드물었던 극적인 추월극이 DRS 덕분에 F1 레이싱의 흥미를 한층 더 높였습니다. 또한 DRS는 단순한 추월 도구를 넘어 레이싱 전략에 중요한 변수로 자리 잡았습니다. DRS 존의 위치, 타이어 상태, 피트 전략 등 다양한 요소들을 고려하여 DRS 사용 여부를 결정해야 하는 전략적 깊이가 더해졌습니다.

DRS는 또한 F1 팀들의 기술 개발 경쟁에도 영향을 미쳤습니다. 팀들은 DRS 작동 효율성을 높이고 부작용을 최소화하기 위해 공기역학적 디자인을 개선하는 데 힘쓰고 있습니다. 이러한 기술 개발 경쟁은 F1 머신의 성능 향상에도 기여하고 있습니다.

하지만 DRS 도입에도 불구하고 F1 레이싱에서 추월이 여전히 쉽지는 않다는 점을 주목해야 합니다. DRS 존의 길이가 짧거나 코너가 가까이 있는 경우 DRS 사용 효과가 제한적일 수 있습니다. 또한, 앞 차량이 DRS 방어 전략을 사용하는 경우 추월하기 어려울 수 있습니다.

 

4. DRS 사용 조건

DRS는 사고의 위험, 레이싱의 재미 반감등의 이유로 다음 조건 하에서만 사용할 수 있습니다.

1) DRS 존에서만 사용

: F1 레이싱에서는 서킷마다 직선주로가 존재하는데 이 직선 구간 중 DRS존으로 지정된 곳에서만 사용할 수 있습니다.

2) 앞차와 1초 이내 간격일 때

: 앞차와의 간격이 1초 이내일 때만 사용이 가능합니다. 이때 1초의 차이는 DRS Dtectection 체크지점 통과 시의 차이를 가지고 판단합니다.

 

3) 스타트 후, 세이프티카 상화 해제 후, 레드 플레그 해제 후 2 랩부터

: 작년 시즌 까지는 경우마다 약간씩 다른 사용 규정을 가지고 있었지만 올 시즌부터는 위 모든 경우에 1 랩 후, 즉 2 랩부터 DRS 사용이 가능합니다.  

 

DRS : 찬반 논쟁과 미래 전망

DRS 도입은 F1 레이싱을 더욱 흥미롭게 만들었다는 긍정적인 평가와 더불어 인공적인 추월이라는 비판도 존재합니다. DRS가 레이싱의 순수성을 저하시키고 운전자의 기술보다 전략적인 요소가 더 중요해졌다는 주장입니다.

하지만 FIA는 DRS가 F1 레이싱의 인기를 높이고 더 많은 관객들을 유치하는 데 기여했다고 판단하고 있습니다. 또한 DRS 규정을 지속적으로 개선하여 레이싱의 균형을 유지하고 있습니다.

향후 DRS는 F1 레이싱의 중요한 요소로서 계속 발전할 것으로 예상됩니다. FIA는 DRS 규정을 더욱 정교하게 만들고, DRS 존의 위치를 전략적으로 조정하는 등 DRS가 레이싱에 미치는 영향을 극대화하기 위한 노력을 기울여야 할 것입니다. 또한 팀들은 DRS 작동 효율성을 높이고 부작용을 최소화하기 위한 기술 개발을 지속할 것입니다.

DRS는 F1 레이싱의 과학, 전략, 그리고 드라마를 상징하는 중요한 기술입니다. DRS 덕분에 F1 레이싱은 더욱 치열하고 전략적인 스포츠로 진화했으며, 앞으로도 팬들에게 짜릿한 볼거리를 제공할 것으로 기대됩니다.