페라리 F80: 페라리의 새로운 슈퍼카
새로운 기술 시대의 시작
페라리 F80은 주행의 편안함을 해치지 않으면서 최고의 성능을 낼 수 있도록 설계되었습니다.
브렘보(Brembo)와 협력하여 개발된 CCM-R 플러스는 더 긴 탄소섬유를 사용해 이전 세대 솔루션보다 기계적 강도는 100%, 열전도율은 300% 향상되었습니다. 제동 표면은 내마모성이 뛰어나고 초기 적응 시간을 단축시키기 위해 실리콘 카바이드(SiC) 코팅 처리됐습니다.
F80에 사용된 전기모터는 성능 극대화와 경량화를 목표로 페라리 마라넬로 본사에서 직접 개발, 테스트, 제조된 최초의 유닛입니다. 전기모터의 디자인은 페라리의 레이싱 경험을 바탕으로 탄생했습니다. 특히 톱니형 코일 스테이터(stator), 할바흐 배열 구조의 로터(rotor)와 탄소섬유로 된 마그넷 유지 시스템은 모두 F1에서 파생된 솔루션입니다.
F80의 탄소섬유 프론트 보닛에서 눈에 띄는 점은 S-덕트인데, 이는 두 개의 프론트 윙을 연결하는 고정 부품으로 구성되어 있습니다. S-덕트 내부에는 메인 프로파일을 따라 2개의 플랩이 배치되어 있어 결과적으로 세개의 수평 날개 구조인 트라이플레인(triplane) 윙 구성이 완성됩니다. 이 구성에는 499P에서 영감을 받은 곡률과 블로어 슬롯(blower slots, 공기 흐름을 조절하기 위해 사용되는 슬롯)이 반영되어 있습니다.
1200마력을 발휘하는 이 차량은 역사상 가장 강력한 공도용 페라리입니다. 1050kg의 다운포스가 차량을 단단히 지면에 밀착시킵니다.
F80의 3리터 120° V6 F163CF 엔진은 900마력의 최고출력을 자랑하며, 리터당 300cv를 발휘합니다. 여기에 하이브리드 시스템의 전자식 앞차축(e-4WD)과 리어 모터(MGU-K)가 추가로 300cv를 만들어냅니다. 이 차량의 엔진은 모터스포츠, 특히 내구레이싱과 매우 밀접한 관계가 있습니다. 엔진 아키텍처와 여러 구성 요소는 르망 24시에서 두 번 우승한 499P의 파워플랜트와 깊은 연관이 있습니다.
리어 윙은 어댑티브 에어로 시스템(adaptive aero system)의 주요 부품으로, F80이 역동적인 주행 조건에 따라 구성을 변경할 수 있도록 해 줍니다. 리어 윙은 차량 제어 시스템에 의해 실시간으로 모니터링되고 평가됩니다. 차량의 제어 시스템은 가속, 속도, 스티어링 각도를 실시간으로 측정하고 처리하여 운전자의 주행 스타일에 따라 하중, 균형, 저항 사이에서 최적의 타협점을 찾아냅니다. 이를 통해 액티브 서스펜션 위치, 전방 액티브 리버스 거니의 활성화, 그리고 무엇보다 윙 각도가 명확히 설정됩니다. 윙 각도는 제동 및 코너링 시 사용되는 하이 다운포스(HD) 포지션과 직선 주행 시 항력을 줄려 속도를 높이는 저항력(LD) 포지션 사이에서 무한대로 조정 가능합니다.
[video id="3acab5b4-1fe6-4037-b2b6-1798c41de2c5"]열 레이아웃은 공기역학과 시너지 효과를 이루며 수직 하중 생성 측면에서 기능성을 최대로 유지할 수 있도록 설계되었습니다. 라디에이터는 신선한 공기의 흐름을 최대화하고 뜨거운 공기 흐름의 간섭을 최소화할 수 있는 위치에 배치되어, 열 교환 효율을 극대화했습니다. 도어 상단 부분의 디자인으로 인해 차체에 통합된 에어덕트가 자연스럽게 만들어졌는데, 이는 차체 측면의 스타일적 요소를 만들어내고 여러 기능을 하나로 통합시키고 있습니다. 공기 흡입구 위에는 서로 반대 방향으로 배열된 두 개의 핀이 있는데, 이는 항공학적 ‘NACA’ 흡입구의 전형적 형상을 재해석한 것입니다. 이러한 방식으로 발생한 와류는 덕트 내부로 공기 흐름을 가두는 데 활용됩니다.
3차원 공기역학적 플로어의 개발을 위해서는 과감한 선택이 필요했습니다. 차량 전방의 경우, 섀시에 매우 높은 프론트 킬을 적용하기 위해 레이싱 운전 자세에 대한 깊이있는 논의가 이뤄졌습니다. 운전자의 발 아래 공간이 확보됨에 따라, 세 쌍의 바지보드(bargeboards)가 개발되었습니다. 바지보드는 강력하고 집중된 와류를 생성시켜 프론트 휠 뒤쪽에서 아웃워시(outwash) 효과를 증대시킵니다. 이를 통해 프론트 트리플레인(front triplane)의 성능이 향상되고, 휠에서 발생하는 난기류와 후방으로 유입되는 공기 흐름 간의 간섭을 최소화합니다.
F80에서는 디퓨저의 팽창 부피를 극대화하기 위해 길이가 180cm에 달하는 디퓨저가 설계됐습니다. 이를 위해 엔진-기어박스 어셈블리를 1.3° 회전시켰습니다. 이렇듯 기하학적이면서도 극단적인 설계를 통해 차량 하부로 대량의 공기 흐름을 유도하고, 이 공기 흐름의 가속은 저압 영역을 넓게 형성함으로써 후방에 수직 하중을 발생시켰습니다. 공기역학 성능은 타이어 실(seal, 밀폐) 효과 때문에 더욱 향상되었습니다. 덕트가 측면에서 유입되는 공기 흐름을 포착해 휠 하우스로 불어넣고, 이 공기는 추출기(extractor)의 외부 기류와 타이어 사이에서 차량 하부를 공기역학적으로 밀폐시킵니다.
페라리 F80은 성능과 첨단 기술의 기능적 요구 사항을 완전히 새로운, 하지만 페라리 DNA를 고스란히 담고 있는 디자인 언어로 조화시켰습니다.
F80은 우주 항공에서 영감을 받아 시각적으로 미래지향적인 인상을 강하게 풍깁니다. 차량의 구조는 두 하단 모서리가 휠에 단단히 고정된 상반각 단면(dihedral cross section, 위로 젖혀진 각)으로 정의 내릴 수 있습니다. 측면에서 보면, 후방은 조각된 듯한 흐름을 보이며 리어 윙의 근육질 느낌을 강조하고 있습니다. 전방은 건축적인 요소가 더 많이 반영되었습니다. 휠 아치의 끝은 도어보다 돌출된 수직패널로 마무리되어 F40의 디자인에 대한 오마주를 보여줍니다.
F80에는 이 차량을 위해 특별히 개발된 새로운 스티어링 휠이 장착됐습니다. 이 스티어링 휠은 앞으로 출시될 페라리의 로드카에도 장착될 예정입니다. 이전 모델보다 약간 작고 위아래 림이 평평해진 스티어링 휠은 중앙부 역시 크기가 작아 가시성이 향상되었고, 운전할 때 스포티한 느낌을 더해 줍니다. 림의 측면부는 그립감이 향상될 수 있도록 최적화되었습니다. 스티어링 휠의 좌우 스포크에는 물리적 버튼이 다시 도입되어, 촉감으로 바로 식별할 수 있고 더 사용하기 쉬운 버튼으로 대체되었습니다.
F80의 캐빈은 1인승 레이스카 콕핏에서 영감을 받아 매우 콤팩트한데, 마치 F1 차량으로 포장된 듯한 느낌을 줍니다. 독창적이고 새로운 솔루션의 결과로, 운전자를 캐빈의 주인공으로 명확히 설정하고, 차량을 “1+” 모델로 변모시켰습니다. 운전자를 완전히 둘러싼 듯한 콕핏은 모든 부분이 운전자를 중심으로 설계되었으며, 전체적인 구조가 제어 장치 및 계기판 쪽으로 모이도록 디자인되었습니다. 또한 제어 패널 역시 인체공학적으로 운전자를 향해 배치되어, 마치 운전자를 감싸는 듯한 일종의 코쿤(cocoon, 고치) 효과를 연출합니다. 조수석은 인체공학적으로 완벽하고 편안하게 설계되었으나, 캐빈의 트림과 완벽히 통합되어 있어 거의 눈에 띄지 않을 정도입니다. 두 탑승자의 좌석 위치를 앞뒤로 어긋나게 배치하여 조수석을 운전석보다 뒤로 밀어 넣음으로써 인체공학적 편안함을 유지하면서도 실내 공간을 더욱 좁게 만들 수 있었습니다. 이 솔루션으로 디자이너들은 캐빈의 크기와 차량 전방의 단면적을 줄였습니다.
페라리 F80의 섀시는 차량의 높은 성능 목표를 달성하기 위해 완전히 새롭게 설계되었습니다.
F80 섀시의 튜브와 다른 구성 요소들은 다중 소재 접근 방식으로 개발되었으며, 각 영역에 가장 적합한 재료가 사용되었습니다. 셀(탑승객을 보호하는 구조물)과 루프는 탄소섬유 및 기타 복합 소재로 제작되었고, 전후방 서브프레임은 알루미늄으로 제작되어 섀시에 티타늄 나사로 고정되어 있습니다. 후방에는 배터리를 탑재할 수 있는 추가 알루미늄 서브프레임이 있으며, 이 역시 후방 서브프레임에 나사로 고정되어 있습니다.
페라리 액티브 서스펜션 시스템(Ferrari active suspension system)은 F80에 탑재된 차량 동역학 기술 중 단연 뛰어난 기술로, 페라리 푸로산게에 사용된 버전과 비교해, 슈퍼카의 정수에 맞춰 처음부터 다시 설계되었습니다.
F80에 도입된 또 다른 주요 혁신 기술은 새로운 SSC 9.0(사이드 슬립 컨트롤) 시스템입니다. SSC 9.0는 통합된 FIVE(Ferrari Integrated Vehicle Estimator)로 인해 더 향상된 성능을 얻게 되었습니다. 이 새로운 추정기(Estimator)는 디지털 트윈 개념을 기반으로 하는데, 이는 차량에 설치된 센서로 수집한 매개변수를 활용해 차량의 동작을 가상으로 재현하는 수학적 모델입니다.