요즘 사내 자동차 동호회에 틈틈이 글을 기고(?)하고 있는데요.
최근 저 때문에 레이싱에 빠지신 열성 회원 한 분께서 '마찰원이 무엇인지 궁금하다' 하셔서 주절 주절 쓴 글을 한 번 올려봅니다.
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자동차라는 것은 다양한 컨디션의 노면과 마찰한계를 가진 타이어라는 물건 위(?)에서 움직이는 물건입니다.
차가 굴러가기 위해선 마찰이 필수적으로 존재할 수 밖에 없고, 그 마찰력을 한계까지 끌어내며 자동차의 물리적 효율을 극상으로 유지시키는 것이 바로 레이싱, 또는 스포츠 드라이빙이라고 할 수 있겠습니다.
그럼 그 타이어의 마찰력을 악보 보 듯 표현해서 볼 수 있는 방법은 무엇이 있는가? 이 때 등장하는게 바로 마찰원입니다.
[대표적인 마찰원 그래프 예제]
기본적으로 타이어는 두 가지 일을 합니다.
1. 앞으로 달리거나 선다.
2. 코너를 선회한다.
하지만 이 두 가지 행위를 동시에 할 경우, 일부 손해를 보게 됩니다. 이걸 표현할 때 원으로 표현하게 되면 정확하게 알 수 있습니다.
[마찰원의 각 위치가 가지는 의미]
위 사진을 보시면, 반원이 그려져 있습니다. 위쪽은 앞으로 달리려는 힘, 아래 쪽은 멈추려는 힘입니다. 우측 또는 좌측은 코너링을 하려는 힘이죠.
코너링을 하려는 힘이 100%면, 전진 또는 제동을 하려는 힘을 0%로 써야합니다. 만약 그렇지 않으면 마찰 원 바깥으로 튀어나가게 되는데요. 이게 마찰력을 잃어 컨트롤이 되지 않는 원인입니다.
[노면 컨디션에 따라 바뀌는 마찰원의 크기]
마찰원은 노면의 상태에 따라 크기가 달라집니다. 노면의 그립력이 좋으면 마찰 한계가 높아지므로 마찰원이 넓어지고요. 얼음 위에선 반대로 무진장 작아집니다.
[특정 구간에서의 마찰원 선형 그래프]
아래의 3번 사진이 일반적으로 표현되는 마찰원의 형태입니다. 시간축이 따로 없는 관계로, 저렇게 특정 구간에서 마찰원이 어떻게 그려지는지를 많이 보게됩니다. 마찰원의 원리를 이해하셨다면 저 그래프가 어떤 식으로 그려질 지 쉽게 아실 수 있을껍니다. ^^
여기서 가장 중요한 교훈!
핸들을 감고 액셀/브레이크를 밟으면 스핀이 난다는걸 알 수 있습니다. 고로 코너링 양에 따라 적당한 액셀링/브레이킹을 해 주셔야 한다는... ^^
참고 1: 위키피디아 - 마찰원(Friction Circle)
참고 2: 아오이님 블로그 - 마찰원에 대해
참고 3: 마찰원과 타이어의 인치업 타이어의 비밀
참고 4: The Friction Circle (강추)
참고 5: How to read Friction Circle
이전에 GT500+ 드라이브가 나와서 한 말이...
코너에 들어가기전 풀프레이킹이 젤 중요하다! 라고 하더군요
기본적으로 코너 진입 전에 충.분.히. 감속을 안하면 여러모로 손실이 많지요. ^^
핸들 꺾은 이후로는 액셀을 살짝 밟는 경우가 가끔 있지만, 여튼 핸들 꺾고 풀 액셀 치는 것만큼 위험한건 없다~ 정도로 요약할 수 있겠습니다.
스로우인 패스트 아웃인데요. 브레이크를 끌면서 코너 진입하고, cp까지 속도 유지하는 것 엄청 힘들어요.
게다가 힐엔토도 안되는데 변속하려니, 속도가 출렁 출렁 하네요.
해리스나 크로노레이스로 속도데이터 보니... 마니 부끄럽더군요...
전 실력이 딸려서 열심히 이론 공부만 하느라 기록은 커녕 제대로 할 수 있는게 없습니다;
잘 타진 못해도... 이론을 알아가는건 어쨌든 즐거운 일이죠.
혹시 궁금한 것 있으면 언제든 물어봐 주세요. ㅋㅋㅋ
어이가 없는게 영화나 드라마에서 보면 주인공들이 차를 몰고 가다가 위급한 상황에 마주쳤을 때 전부 다 급브레이크를 밟으면서 동시에 핸들을 꺾더군요. 이런걸 보면 스핀해서 사고나 죽고 싶은건가라고 생각합니다. ㅎㅎ
브레이킹 포스 위주로 앞뒤로 길다란 모양으로 알고 있습니다.
누가 총 그립이 100일 때 종그립이 70이면 횡그립은 30이 아니라 왜 70이 되냐고 물어보면 힘은 벡터라서 70 * sqrt(2) ≒ 100 라고 설명해주는데 벡터가 뭐냐고... 흠...;;
말씀하신 마찰원을 벗어나는 상황을 스핀이라고 단정하긴 그렇고, 타이어 스퀄음(스키드음)이 발생한다라고 표현하는게 맞을 것 같네요. 차마다 다르고 상황에 따라 다르지만 언더스티어를 경험하는 경우가 많거든요.
전형적인게 직선 끝 코너에서 브레이크 끝까지 밟고 푸쉬언더 나는 상황에서 핸들을 아무리 돌려도 차는 앞으로 직진하는 경우랑....-_- (이 때 브레이크 살짝 떼주면 코너 안쪽으로 들어가는데...)
코너 탈출할 때 악셀을 일찍 밟아서 차는 코너 바깥으로 벗어날 기세인데 핸들을 아무리 더 감아도 차는 코너 바깥으로 향하는 경우...-0- (역시 악셀을 떼주면 되는데...)
요즘 저 마찰원을 키울려고 저는 앞에 하중 실어서 핸들을 낚아 채는 연습도 하고,
팀에서는 에어로 파츠 제작해서 고속코너에서 다운포스를 노리고 있습니다 ㅋ