[F1] 2021 시즌부터 바뀌는 몇가지

  지난 10월 31일, F1에서는 2021년 새롭게 바뀌는 규정을 공식 발표했습니다. 이 자리에는 F1 회장인 체이스 커레이, 로스 브런등 주요 인사가 참여해 규정에 대한 설명을 진행했습니다. 이 글에서는 몇가지 중요한 변화에 대해 다뤄보겠습니다.

 * 지금 합의된 규정은 2021시즌 전까지 변경될 가능성이 있습니다. 이 점을 염두에 두시고 보시길 바랍니다.

 팀 별 예산 제한

 2021년 새롭게 선보이는 팀 별 예산 제한은 F1 역사상 처음으로 시행되는 규정입니다. 이로써 F1은 다른 메이저 스포츠와 발을 맞추게 되었습니다.

 F1의 팀들간 지출의 불균형은 얼마전 메르세데스에서 발표한 재무지표를 보면 확실해지는데, 2018년 기준으로 메르세데스가 팀 운영을 위해 지출한 돈은 3억 1140만 파운드, 우리나라 돈으로 약 4610억원에 이릅니다. 

 반면 F1에서 가장 돈을 안쓰는 축에 들어가는 윌리엄스와 토로로쏘가 팀 운영을 위해 지출한 돈은 약 1억 5천만 달러로 메르세데스의 절반도 미치지 못하는 수준입니다.

 F1에서는 이러한 불균형을 해소하기 위해 2021 시즌부터 각 팀 별로 한 시즌에 1억 7500만 달러 이상의 비용을 사용하지 못하도록 규정으로 제한하게 되었습니다. 이는 2021시즌이 21개의 그랑프리로 진행된다는 것을 전제로 삼고 있으며 만약 그랑프리가 추가된다면 하나의 그랑프리당 100만 달러를 추가로 사용할수 있게 됩니다. 

 각 팀들은 2021시즌부터 매년 6월까지 지출에 대한 중간 보고서를 제출해야 하며 다음해 3월 말까지 시즌 전체에 대한 보고서를 제출해야 합니다.

 예산에는 레이스카 개발을 위한 비용이 포함되며 마케팅 비용, 드라이버 연봉, 그리고 팀에서 가장 높은 연봉을 받는 직원 3명의 연봉은 제외됩니다. 또한 직원들이 받는 보너스와 슈퍼 라이센스를 발급받는데 지출하는 비용도 포함되지 않습니다. 마지막으로 커스터머 팀들이 파워 유닛을 구입하는데 드는 비용 (현재 시즌당 1500만 유로로 제한되어 있습니다.)과 레이스와 테스트를 위해 이동할때 들어가는 숙박비와 교통비도 모두 제외됩니다.

•  덧붙이는 글 : F1에서는 어떻게 팀별로 상금을 분배하는가

 *이 부분은 Autosports.com의 기사를 참고로 작성했습니다.

 F1 팀들의 주요 수입원으로는 스폰서십으로 들어오는 수입과 함께 F1에서 매년 각 팀들에게 배분하는 상금 (Prize money)이 있습니다. 상금의 규모는 천문학적인데 약 10억 달러 정도로 알려져 있습니다. 이 돈은 복잡한 계산을 통해 각 팀들에게 나눠지게 되는데 크게 3단계를 거치게 됩니다.

 먼저 1단계로 'Column 1'이라고 부르는 금액이 지난 3시즌 (현재 시즌 제외)에서 2시즌 이상 컨스트럭터 챔피언십에서 10위 이내에 든 팀들에게 동일한 액수로 지급됩니다. 2016년 F1에 합류한 하스는 그동안 이 돈을 받지 못하고 있었습니다.

 작년 포스인디아가 레이싱포인트로 이름을 바꾸게 되면서 이 돈의 향방이 주목을 끌었는데 팀 이름을 비롯해 많은 부분이 바뀐 레이싱포인트에게 이 돈을 지급할지에 대해 찬반 양론이 벌어졌습니다. 하스가 반대의사를 드러냈지만 결국 Column 1은 레이싱포인트에게 지급되었습니다.

 Column 1의 지급이 끝나면 'Column 2'로 넘어가게 되는데 이 상금은 작년 컨스트럭터 챔피언십 순위를 기준으로 차등 분배됩니다. Column 2까지 거치고 나면 각 팀별로 상금의 차이는 어느정도 있지만 그 차이는 심하지 않습니다

 문제는 Column 2까지 분배가 끝나고 난 다음인데, Column 2를 거치고도 아직 지급되지 않은 상금은 1/3 정도가 남아있습니다. 이 남아있는 상금은 각종 명목으로 특정 팀들에게 분배되게 되는데, 가장 먼저 페라리, 메르세데스, 레드불, 맥라렌은 컨스트럭터 챔피언십 보너스 (Constructor Championship Bonus, 약칭 CCB)라는 이름의 특별금을 받게 됩니다. (윌리엄스도 컨스트럭터 챔피언이 있는데 왜 제외됬는지 모르겠습니다.) 

 CCB는 페라리와 메르세데스가 가장 많은 금액을 받으며 레드불이 그 다음, 맥라렌은 가장 적은 금액을 받고 있습니다.

 메르세데스와 레드불은 CCB외에도 F1에 참가하면서 맺은 계약으로 추가 상금을 받게 됩니다. 이 특별금은 2020시즌까지 두 팀에게 지급됩니다.

 윌리엄스는 Heritage Bonus라는 이름으로 추가 상금을 받는데 이는 윌리엄스에서 운영하는 Heritage Programme때문인 것으로 보입니다.

 F1이 출범 할 때부터 지금까지 한 해도 빠지지 않고 참가해온 페라리는 그 공헌을 인정받아 Long Standing Team Payment (LST)라는 이름의 특별금을 지급받는데 올해 기준으로 무려 7100만 달러에 이르는 큰 금액입니다. 이 금액은 올해 Column 1으로 각 팀들이 받는 3500만 달러의 두 배가 넘을 정도입니다.

 F1의 상금은 이러한 복잡한 과정을 통해 각 팀들에게 나눠지게 됩니다. 특별 상금으로 인해 각 팀들이 받는 액수가 큰 차이로 벌어지게 되는데 올해 기준으로 가장 많이 받는 페라리는 2억 500만 달러, 가장 적게 받는 토로로쏘는 5200만 달러의 상금을 받게 됩니다.

 개발 비용 절감을 위한 풍동 실험 제한

 F1에서는 공기 역학에 대한 개발 비용을 줄이기 위해 2021년부터 각 팀별로 풍동 (Wind Tunnel) 시험 횟수를 제한하기로 했습니다. 이는 공기 역학에 대한 연구를 보다 저렴한 비용에서 할수 있는 컴퓨터 시뮬레이션 (CFD : Computational Fluid Dynamics) 로 유도하기 위해서입니다.

 레이스카 디자인

 레이스카 디자인도 크게 바뀌었는데 이는 그동안 F1에서 추구해오던 보다 많은 배틀과 박진감 넘치는 레이스를 위한 목적이 매우 강합니다.

 디자인 변화에서 가장 눈에 띄는 부분은 더욱 간소화된 프론트윙과 수십년 만에 다시 허용된 그라운드 이펙트 두가지로 압축할수 있겠습니다.

•  간소화된 프론트윙

 올시즌 프론트윙 형상은 작년에 비해 추가 부품의 장착 제한, 프론트윙 밑의 날개 갯수 제한등을 거치며 간소화 되었습니다. 2021 시즌에는 이 규정이 더욱 강회되어 올해보다 더 단순해진 프론트윙을 선보이게 됩니다.

•  돌아온 그라운드 이펙트

 그라운드 이펙트는 1980년대 F1에서 금지된 이후 30여년 만에 돌아오게 되었는데 이에 대해서는 약간의 설명이 필요할것 같습니다.

 공기 역학적으로 어떠한 물체의 양옆으로 공기가 지나갈때 느리고 밀도가 높은쪽에서 빠르고 밀도가 낮은쪽으로 압력이 가해지게 됩니다. 이 압력을 지면의 위쪽으로 향하게 하면 비행기에서 사용하는 양력이 되고, 밑쪽으로 향하게 하면 자동차에 사용되는 다운포스가 됩니다. 

 또한 유체 역학적으로 유체가 지나가는 단면적이 작을수록 유체의 압력은 감소하게 되는데 이 효과를 발견한 과학자의 이름을 따 벤츄리 효과 (Venturi Effect) 라고 부릅니다.

 다운포스의 중요성이 대두된 1960년대부터 F1의 각 팀들은 이에 대한 연구를 시작했고 그 결과물로 로터스의 전설적인 명차인 'Lotus 78', 팬 카로 우리에게 알려진 브라밤의 'BT46B'등이 탄생합니다. 특히 Lotus 78 모델은 사이드포드 앞쪽에 큰 입구를 가진 벤추리 터널을 만들었는데 레이스카의 가운데 부분에서 터널이 크게 좁아지면서 이 곳에서 큰 다운포스가 만들어 지는 것을 본 사람들은 이 효과를 그라운드 이펙트라고 부르게 됩니다.

 그러나 그라운드 이펙트는 한가지 치명적인 단점을 가지고 있었는데, 어떠한 이유로 레이스카 밑쪽의 공기가 바깥과 차단되지 않을 경우 다운포스가 급격히 사라지는 문제가 그것이었습니다. 코너에서 이런 현상이 일어날 경우 큰 사고가 일어날 위험이 있었기 때문에 1980년 이후로 F1은 그라운드 이펙트를 금지시키게 됩니다.

 현재 F1의 레이스카는 주로 프론트윙과 리어윙에서 만들어내는 다운포스에 의존하고 있는데 프론트윙은 다운포스를 만들어내는 동시에 옆쪽으로 '더러운' 난류 (Wake) 를 만들어내게 됩니다. 바지보드와 리어윙의 엔드플레이트에서도 이러한 흐름이 만들어지고 이는 뒤에서 달리는 레이스카의 다운포스를 방해하는 역할을 하기 때문에 앞차를 바짝 따라갈 경우 약 40%의 다운포스 손실이 일어난다고 합니다.

 이 때문에 F1에서는 뒷차가 입는 다운포스의 손해를 줄여 보다 많은 배틀을 이끌어내기 위해 뒷차가 영향을 적게 받는 그라운드 이펙트를 도입하게 되었습니다. 그라운드 이펙트를 이끌어내기 위해 레이스카 밑부분에 벤추리 터널을 설치하는 것이 허용되며 디퓨저도 이에 맞춰 보다 길어지게 됩니다.

 반대로 바지보드는 전면 금지되고 프론트윙의 형상도 보다 단순해지면서 난류를 적게 만들도록 바뀌게 되었습니다.

 (2021 레이스카의 밑부분, 차체 밑에 양쪽으로 길게 나있는 길이 벤추리 터널입니다.)

 18인치 타이어와 휠 커버

 2021시즌부터 타이어도 크게 변하게 되는데 기존의 13인치에서 18인치로 크게 늘어나게 됩니다. 더불어 고무의 두께가 크게 줄어들었는데 이는 타이어에 전해지는 힘을 높여줌과 동시에 타이어의 온도 관리 측면에서 현재와 크게 달라진다는 것을 의미합니다.

 휠 커버는 처음 도입되었는데 그동안 오픈 휠의 단점이었던 휠 캡에서 발생하는 공기 저항을 줄여줄 것으로 예상되고 있습니다.

 세션 일정의 변화

 그랑프리 주간에 열리던 프레스 컨퍼런스는 기존의 목요일에서 금요일 FP1 시작 전으로 변경됩니다. 또한 지금은 퀄리파잉이 끝난 후 파크 퍼미 (Parc Ferme, 타이어 교체, 재급유, 프론트 윙의 약간의 셋팅 변경을 제외한 레이스카의 모든 변경 불가) 상태에 놓이게 되지만 2021 시즌부터는 FP3 시작부터 파크 퍼미 상태에 놓이게 됩니다. 따라서 모든 팀들은 FP3 시작 전 레이스카에 장착했던 모든 테스트용 부품들을 제거해야 합니다.

 그리고 팀별로 시즌당 최소 2번의 프랙티스 세션에는 그랑프리에 2경기 이하로 참여한 드라이버들이 참가해야 하는 규정이 신설되었습니다. 이는 각 팀들의 유망주들에게 더 많은 기회를 주기 위한 것입니다.

 마치며

 이것으로 2021 시즌 바뀌는 F1 규정에 대해 간단하게 살펴보았습니다. 앞서 얘기한 것 이외에도 표준화 되는 부품들, 동일 파워 유닛 교체 횟수 제한, 기어박스 디자인 동결과 같은 것도 2021 시즌의 변화에 포함됩니다.

 대격변이라도 불러도 손색 없을 정도로 많은 것이 바뀌는 2021년 어느 팀이 두각을 나타낼지 지켜보는 것도 F1을 보는데 큰 즐거움이 될것 같습니다.

 이번 글은 이것으로 마무리하고 저는 내일 'The secret aerodynamicist' (예전에 이번 시즌 각 팀의 공기역학 철학에 대한 칼럼을 소개시켜 드린바가 있습니다.) 의 2021 시즌 각 팀의 공기역학적인 측면에 대한 준비를 다룬 칼럼을 들고 찾아뵙겠습니다.

 복잡한 내용을 다룬 글이라 틀린 점이 있을수도 있기 때문에 이 부분에 대한 지적은 언제나 환영합니다. 긴 글 읽어주셔서 감사드립니다.