포뮬러 1/레이스 카

}}} ||

[각주]

1. 개요[편집]

---

파일:istanbul park turn 8.gif
포뮬러 1의 레이스 카에 대한 문서.

2. 자체 제작[편집]

---

파일:2023 grid.jpg
[1]
포뮬러 원의 정체성은 각 팀이 직접 프로토타입을 만들어 나온다는 것이며, 엔진은 어렵더라도 적어도 섀시는 직접 제작한다는 것에서 출발한다. 이것이 비슷한 오픈휠 카테고리임에도 불구하고 인디카와 다른 점이며[2] 인디카와 비교할 수 없는 엄청난 예산이 들어가는 이유이다. 애초에 태생이 누구네 차가 제일 빠른가를 겨루는 경기였고 당시에도 경주차는 참가하는 팀들이 직접 제작했으며, 차 만드는 걸 좋아하는 정신 나간 양반들이 모두 모이는 곳이었다. 때문에 지금도 출전팀 전원이 각 팀의 메인 팩토리에서 만든 프로토타입 섀시로 경쟁하기 때문에 제조사가 개발해 판매하는 경주차를 사서 셋팅을 맞춰 레이스를 나가는 기타 레이스와는 그 상징성과 중요도가 차원을 달리 한다.[3] 때문에 F1에서의 정점을 의미하는 월드 드라이버 챔피언십은 드라이버의 능력만을 고려한 것이 아니라 경주차와 드라이버를 한 몸으로 보고 수여하는 상이라고 할 수 있다. F1 레이스카는 매년 개발될 때 그 차를 모는 드라이버의 의견이 적극 반영되어 개발되기 때문에 그 누구도 덩그러니 만들어진 차를 받고 그냥 잘 운전하는 경우가 없다. 심지어 핸들의 모양과 페달의 모양마저 드라이버마다 다르게 제작된다. 시트 모양은 말할 것도 없고 변속 비율 마저 다르게 맞춰진다. 사실상 드라이버와 한 몸이라고 밖에 볼 수 없는 이유. 때문에 느린 차를 타고서 챔피언이 되는 드라이버는 절대 없으며 빠르면 빠를 수록 빠른 차를 얻을 기회도 늘어난다.[4] 오해하기 쉬운게 포뮬러 원이 현존하는 최고 수준의 모터스포츠인 이유는 드라이버들의 실력도 실력이지만 경주차의 성능이 최고 수준이기 때문이다. 자동차 시장에서 난다긴다 한다는 슈퍼카들, 레이스카들보다 통상 30~40초 이상 차이나는 랩타임을 기록한다는 점에서 포뮬러 원이라는 차가 결코 아무나 몰 수 없는 차라는 것임을 알려준다.

3. 기술[편집]

---

3.1. 에어로다이나믹[편집]

---

공기역학이 중요하지 않은 모터스포츠는 없다지만, F1에서는 그 정도가 차원을 달리한다. 거기에 F1에서는 오픈휠로 인한 특수성을 논하지 않을 수 없는데, 일반적인 차량과 달리 F1은 오픈휠에 헤일로가 얹어진 오픈 콕핏이기 때문에 공기가 노출된 바퀴와 콕핏을 지나며 심한 와류가 생성되기 때문이다. 기본적으로 공기역학 측면에서 좋지 않은 형상을 기반으로 에어로를 설계해야 한다.

경주용 자동차에서 가장 기본적으로 요구되는 공기역학적 기능은 다운포스로, 양력과 정확히 반대되는 개념이지만 원리는 같다. 물체의 위와 아래를 지나가는 공기의 기압차로 인해서 발생되며, 양력과 반대로 차량을 바닥으로 당기는 힘을 발생시킨다. 하지만 다운포스를 발생시키기 위해 에어로 파츠를 장착하다 보면 공기와 맞닿는 면적이 늘어나 저항이 커질 수 밖에 없으며 이는 직선 구간에서 가속력과 최고 속도에 악영향을 끼친다. 따라서 드래그와 다운포스의 균형을 고려하며 차량을 설계해야 하며, 이를 위해 막대한 장비와 자원이 요구된다. 차량의 축소 모형을 사용해 풍동 실험을 가하기도 하며, 풍동 실험만으로는 한계가 있기 때문에 Flow-Vis[5] 페인트를 차량에 칠한 후 주행해 공기 흐름을 알아보기도 한다.[6]

F1이 다른 모터스포츠 카테고리와 비교해서 차원이 다른 것이 바로 코너링 스피드인데, 다운포스가 이에 크게 관여한다. 팀들이 정확한 다운포스의 총량을 밝히지는 않지만, 대체적으로 300km/h 이상에서 4톤 이상의 다운포스가 생성된다고 추측하고 있다. 일반적으로 공공도로를 달릴 수 있는 차량 중 다운포스의 총량이 매우 많은 축에 속하는 포르쉐 911 (992) GT3 RS가 285km/h에서 860kg의 다운포스를 생성해낸다는 것을 생각하면 이는 어마어마한 수치이다.

모든 다른 모터스포츠와 격을 달리하는 코너링 성능은 이 다운포스가 거의 전부이며, 여기에 이 효과를 더해주는게 가벼운 차체. 양력을 같은 절대양을 얻는다면, 차량의 총중량이 가벼울수록 효과가 강력해진다. F1만큼 총중량의 규제가 가벼운 모터스포츠는 거의 없다. 2023년 현재 최소 무게 규정이 796kg인 반면[7] 내구 레이스에서 사용되는 최고 클래스인 르망 하이퍼카의 경우 1030kg이다. 똑같이 2톤의 다운포스를 얻어내더라도 자신의 중량의 2배와 3배라는 차이가 발생하는 것.

반대로 다운포스를 완전히 빼고 생각하면, 다운포스의 효과를 얻기 힘든 저속 코너에서는 타이어와 서스펜션이 만들어내는 미케니컬 그립이 전부를 결정하는 만큼 차가 가볍다는 점을 제하면 다른 클래스의 차를 압도적으로 제압하는 모습은 볼 수 없다. 물론 1000마력을 상회하는 출력과 800kg가 채 안 되는 무게를 이용한 재가속으로 시원하게 빠져나가겠지만.

3.2. 파워유닛(엔진)[편집]

---

레이스카에 탑재되는 엔진은 내구성을 희생하면서 한계에 가깝게 무게를 줄이도록 설계되었기 때문에, 과거에는 서킷 하나에 엔진 하나가 소모되는 일회용품이었다. 1000마력을 상회하던 터보 엔진 시절에는[8] 예선에 쓰는 숏런 전용 엔진이 따로 있을 정도였으며 이를 그레네이드 엔진[9] 이라고 부르기도 했다. 길어야 1시간인 예선이 끝나면 이 엔진은 망가져 쓸 수 없게 된다. 하지만 이건 전 세계 담배 기업들의 전폭적인 투자로 예산 퍼붓기가 극에 달하던 30~40년 전 이야기이고, 최근에는 각 시즌당 사용할 수 있는 엔진 개수를 제한하고 있다. 2015년에는 한 시즌 동안 4개의 엔진만 사용할 수 있었으며 2018년 이후부터는 3개뿐이다. 1년에 23경기를 치르는 동안 한 엔진이 6, 7경기는 버텨야 한다는 소리.

그러나 그러한 친환경, 내구성 요구를 수용하면서도 1000마력에 육박하는 퍼포먼스를 보여주는 동시에 50%에 달하는 열효율을 내는 괴물같은 엔진들이라는 점에서 여전히 특수한 엔진이며,[10][11] F1 엔진을 그대로 가져다 덜컥 얹어 만든 양산차가 나올 수 없는 이유가 바로 이 때문. F1의 엔진은 아주 민감한 환경에서 동작하게 만들어지는데, F1 차량의 시동을 걸기 위해서는 일반 차량처럼 시동을 거는 방식이 아니라, 우선 냉각수와 오일 등을 일정 온도로 예열한 뒤 주입하고 시동을 걸어 지속적으로 온도와 상태 체크를 한 뒤 그리드로 내보낸다. 여기에 F1 차량의 엔진은 내구성보다는 성능을 우선시해서 만들어진 엔진이기 때문에[12] 일반적인 드라이빙 방식으로는 엔진을 제대로 쓰지도 못할 뿐더러 수명까지 깎아먹을 뿐이다. 엔진 1개 가격이 한화 50억에 가까운 것도 이유.

규제가 없던 초창기에는 V12부터 V6까지 다양한 엔진들이 있었으며, 80년대 중반의 경우 1.5L V6 터보엔진이 대유행한 터보 시대였다. 하지만 시간이 지나며 특정 제조사의 독주, 날로 올라가는 개발비로 인해 규제가 가해지기 시작했다. 1989년부터 터보 엔진이 전면 폐지되고 3.5L N/A(자연흡기) 엔진이 강제되었다.[13], 95~99년까지는 3,000cc N/A 엔진[14], 2000~05년까지는 3,000cc V10 N/A 엔진, 그리고 06~08년까지 2,400cc V8 N/A 엔진을, 09시즌, 11~13시즌까지는 2,400cc V8 N/A 엔진에 KERS를 추가하여 사용했었고, 2014년부터는 1600cc V6 싱글터보 엔진에 ERS으로 변경함으로 인해 점점 다운사이징 되어갔다.[15] 특히 KERS보다 강력한 ERS(에너지 회수 시스템)로 변경되어 출력 저하를 상쇄하긴 했으나, 사운드는 RPM 제한으로 인해 이전보다 3,000 RPM이 더 낮아진 15,000 RPM으로 되어 박진감이 약해졌다. 2014 시즌 변경점을 정리한 영상

여담이지만 마지막으로 V12 엔진이 장착된 차는 1995시즌 페라리 412 T2이고, 마지막으로 V10 엔진이 장착된 차는 2006시즌 토로 로쏘 STR1이다. 이 두 차를 제외하고 해당 시즌에 참가한 나머지 차량들은 모두 기통수가 낮은 V10, V8 엔진이 올라간 차량들이기 때문에 두 차는 아이코닉한 모델로 기념되는 차량들이다.

Bring back f***** V12s.

시* V12나 돌려내란 말이야.

제바스티안 페텔, 2019 러시아 GP 중 엔진 트러블로 리타이어하면서.

하지만 V6 T로 바뀌면서 역풍도 만만치 않았는데, 잘 생각해보면 V6 T 1600cc라는 말도 안되게 조그만한 엔진에[16] 700 - 800마력에 육박하는 극한의 성능을 뽑아내야했기 때문에 그만큼 내구성도 엄청나게 낮아졌다. 당장 위의 제바스티안은 2019년에 5회에 달하는 엔진 블로우가 발생했으며, FIA 측에서는 엔진 개발비좀 낮추라고 만들어낸 규정인데, 역으로 개발비만 더 올리는 꼴이 되었다.[17]

상술된 것처럼 2014 시즌에 들어와 V6 T 엔진으로 바뀐 뒤 소음이 크게 줄어들며 F1 특유의 앙칼진 사운드를 더 이상 들을 수 없게 되었다. 호주 GP 2013년과 2014년 엔진음 비교영상.

3.2.1. ERS[편집]

---

2009, 2011~2013 시즌까지는 KERS라는 이름의 하이브리드 유닛이 사용되었다. Kinetic Energy Recovery System의 약자로서 스로틀에서 발을 떼거나 브레이킹을 할 시 자유로워진 후륜 구동축의 잔여 에너지를 회수하고 방출하며 출력을 생성하는 장치로 양산 차량의 회생제동과 비슷한 원리로 작동했다.

하지만 2014 시즌부터 대대적인 파워트레인 규정 변경으로 1.6L V6 싱글터보 엔진과 함께 새로운 하이브리드 유닛인 MGU-H가 추가되며 MGU-K와 MGU-H를 묶어 ERS라는 새로운 명칭으로 불리게 되었다. MGU-K는 Motor Generator Unit - KERS의 약자이며, 기존의 KERS와 같다. 하지만 MGU-H는 Motor Generator Unit - Heat의 약자이며 터보차저가 도입되면서 터보에서 웨이스트 게이트로 버려질 배기가스[18]의 에너지를 터빈을 돌리는 데 이용해 에너지를 저장한다. 쉽게 말해 전기식 슈퍼차저의 역할이지만 풍력터빈 노릇도 함께하는 장비이다. MGU-H의 경우 발전기능과 터보렉이 있는 구간에서 터보차저를 강제로 전기를 이용해 돌려 터보렉을 없애는 정도로 출력에 기여하므로 고장 시 큰 타격이 없지만, MGU-K의 경우 엔진에서 나오는 출력에 실질적으로 하이브리드 파워를 더하게 되는 전기동력장치의 역할도 수행하므로 고장시 더욱 치명적이다. 에초에 현행기준으로 MGU-K 없이 완주를 하는것은 불가능한 실상이다.

이 두 시스템으로 인해 규정이 바뀌어 기존의 KERS보다 하이브리드 유닛 사용시간이 길어짐에 따라, 사용할 구간을 미리 컴퓨터에 저장 해 두었다가 해당 구역에서 자동적으로 사용되어 지게 하고, 오버테이크 버튼이라고 불리는 ERS의 출력을 최대로 사용하게 하는 별도의 버튼을 달아 추월 시도나 추월 방어 시 드라이버에 판단에 따라 미리 저장된 구간 이외에서도 쓸 수 있도록 하였다.[19]


하지만 MGU-H는 개발 난이도가 매우 높으며 개발 비용도 매우 비싸기 때문에 신규 엔진 서플라이어나 팀이 유입되기 어려운 가장 큰 진입장벽 중 하나이며, 같은 이유로 F1 이외의 분야에서는 활용도가 매우 낮다.[20] 이로 인해 2026 시즌부터는 MGU-H가 전면 폐지되며, MGU-K의 출력이 확 높아지게 되었다.[21]

3.3. 연료[편집]

---

80년대 터보 시대의 경우 연료의 톨루엔을 첨가하는 등, 출력을 올리기 위해 온갖 심혈을 기울였지만, 현재는 규정으로 인해 양산 차량과 큰 차이를 가지지 않는다. 현행 기준에서는 90%이상의 시판용 연료와의 유사성을 가지고 있다. F1은 V6터보로 엔진을 개량하면서 한 차량당 약 90L 정도의 연료를 넣도록 규정하고 있는데 주로 F1은 약 3~400km 정도의 거리를 이 연료량으로 달려야만 한다. 즉 연비가 1L당 약 4 km라는 것. 일반적인 GT 카테고리의 차량들이 리터당 약 1 km정도의 연비를 가지며 내구레이스의 차량들도 리터당 약 2.5 km 정도이기 때문에 굉장한 속력을 내면서도 연비량까지 잡은 고효율 연료를 사용한다.[22] 2030년까지 점진적으로 효율과 공해를 개선하여 최종적으로는 100% 지속 가능한 연료를 사용하여 탄소 배출량을 0에 가깝게 달성하는 것을 목표로 하고 있다. 현재는 E10으로 10%의 바이오에탄올을 포함하게 되었다.

3.4. 재료 및 구조공학[편집]

---

F1은 경량화를 위해 다양한 재료를 선구적으로 응용해 왔으며, 그에 걸맞는 구조적 개선 역시 병행해 왔다. 60년대에 이미 알루미늄과 이를 보완하기 위한 모노코크 구조가 연구되어 실용화되었으며, 티타늄과 마그네슘 합금 등도 이용되었다. 특히 F1의 아이덴티티 중 하나라고 볼 수도 있는 카본 파이버가 강성과 경량화 모두 확보한 것으로 유명하며, 카본 파이버를 이용한 완전한 CFRP 모노코크가 80년대 도입되는데 이것이 바로 현용의 서바이벌 셀이다. 현재 차량의 전체 구조물에서 절반 이상이 카본 파이버로 만들어진다.

3.5. 타이어[편집]

---

모든 레이스 카들은 다운포스와 접지력을 가지고 놀아야 하는 만큼 타이어 역시 매우 중요하다. 결국 타이어 관리 능력도 드라이버의 능력을 평가할 수 있는 요소다.

원래 타이어는 공식 메이커 중 하나를 팀이 결정하여 사용하는 구조였으나, 비용 절감 등을 이유로 독점공급 체제로 바뀌었다. 콘티넨탈 AG, 잉글버트, 파이어스톤 타이어, 던롭 타이어, 에이본 러버, 굿이어 타이어, 미쉐린, 피렐리 등 많은 타이어 메이커가 있었지만 1985년부터 이 회사들이 대부분 철수하여 2005년까지 미쉐린, 브리지스톤만이 타이어를 공급하게 된다. 하지만 2005년 미국 GP에서 그 유명한 인디게이트가 터지는 바람에 미쉐린이 2006년을 마지막으로 철수, 이후 2007년부터 2010년 시즌까지 일본의 브리지스톤의 타이어가 단독으로 사용되었으나, 다음 해인 2011년부터는 브리지스톤도 F1에서 철수, 이후 1991년을 마지막으로 F1에서 철수했던 피렐리가 20년만에 다시 F1에 복귀하여 지금까지 독점공급하고 있다. 2020년 현재 피렐리와 F1과의 계약은 2027년까지 연장된 상태.

예전에는 타이어 성능 역시 기술경쟁의 대상이었다. 슈마허의 페라리가 브리지스톤과의 찰떡궁합으로 좋은 성적을 거둔 것은 주지의 사실. 지금은 타이어 성능 경쟁이 사라지고 공통으로 제공되는 타이어를 각 팀이 어떻게 분석하고 해석, 활용하느냐가 경쟁의 주된 요소라고 보면 되며, 이 때문에 프리테스트에서의 피드백 또한 중요한 요소가 되었다. 또한 이 때문에 그 해의 타이어를 어떻게 만드느냐로 1년간 레이스의 경쟁을 조율하는 효과가 있다. 좋은 차를 만들어도 타이어 궁합이 좋지 않아 시즌을 날려먹는 경우가 부지기수이다.


해마다 팀 간 밸런스와 경쟁 유발을 위해 타이어 관련 규정이 자잘하게 바뀌므로 숙지가 필요하다. 한 번의 그랑프리를 진행 하는 동안 각 드라이버에게 총 13세트의 드라이(Dry) 타이어를 공급하고, 4세트의 인터미디어트와 3세트의 웻 타이어를 공급한다. 2016시즌부터 드라이 타이어 사용/반납 규정이 대폭 변경되었는데, 내용이 다소 복잡하다.[24]

예선이 시작되기 전 세 종류의 드라이 타이어 컴파운드를 FIA와 피렐리가 협의를 통해 서킷의 노면 상태 및 온도 등의 환경에 따라 선정하여 드라이버와 팀에게 공지한다. 그리고 레이스 타이어 2종류와 Q3 타이어를 임의로 지정한다. 일반적으로 가장 무른 컴파운드가 Q3 타이어로 지정되며, 나머지 두 컴파운드가 레이스 타이어가 된다. 드라이 타이어 13세트 중 3세트는 각각 지정된 세 종류의 컴파운드로 선택[중복불가]하여야 하고, 나머지 10세트는 지정된 3개 컴파운드 내에서 자율적으로 선택한다.

연습주행 이후 정해진 수량의 드라이 타이어를 반납해야 되는데, 총 6세트의 타이어를 반납[25]하고 7세트의 타이어를 가지고 예선에 들어가게 된다. 예선에서는 Q3 진출 시 Q3 타이어로 지정된 타이어 한 세트를 Q3 진출 이후 반납해야 한다. Q3 진출에 실패한 드라이버는 이를 반납하지 않고 레이스에 사용할 수 있다. 그렇게 6~7 세트의 타이어를 가지고 레이스에 임하게 된다.

레이스에서는 지정된 3개 컴파운드 중 2개가 반드시 쓰여야 하고, 둘 중 적어도 하나는 레이스 타이어로 지정된 것이어야 한다. 이때 교체 회수는 제한이 없다. 다만 2개 컴파운드 규정은 드라이컨디션 즉 비가오지 않을때만 적용되는 조향이다. 우천시에는 한종류의 타이어만 써도 되고 심지어는 타이어를 바꾸지 않고 완주해도 상관없다.[26] 다만 해도 된다는 거지 자주 있다는 의미가 아니다. 위의 예시인 오콘도 타이어의 고무가 거의 다 달아 터지기 직전이었다.

기본적으로 마른 노면에서 쓰는 드라이 타이어는 홈이 없는 슬릭(Slick) 타이어이며, 컴파운드는 가장 단단한 C1부터 가장 무른 C5까지 5종류가 존재한다. 무른 컴파운드일수록 작동 온도 범위가 낮아 타이어를 빨리 데울 수 있고 랩타임도 빠르지만, 주행 거리에 따른 타이어의 성능 저하(degradation) 역시 빠르다. 반대로 단단한 컴파운드일수록 작동 온도 범위가 높고 오래 가지만 랩타임은 가장 느리다. 그랑프리에 사용되도록 선정된 컴파운드 3종류 중 가장 무른 것을 소프트, 중간 것을 미디엄, 가장 단단한 것을 하드 타이어라고 하며, 각각 빨간색, 노란색, 하얀색 띠를 가진다. 인터미디어트나 웻은[27]기상상황을 고려하여 항시 대기 중이고, 특별한 일이 없는한 대회가 열리는 주말 동안 각 팀에서 알아서 잘 관리하면 된다. 일단 두 타이어 모두 작동 온도가 매우 낮고 배수에만 초점을 두었기에 노면이 젖어 있을 때만 효과적이다. 전자는 적당히 젖은 노면이나 비가 막 오기 시작해서 노면이 젖기 시작할 때 많이 쓰이고, 후자는 비가 왕창 쏟아질 때 무조건 써야 한다. 그래서 비가 많이 올 때는 안전을 위해 웻 타이어가 강제된다.[28] 특히 비가 점점 심해질 때는 인터미디어트에서 웻로 갈아타는 타이밍이 굉장히 중요하다. 물론 반대의 상황에서도 마찬가지. 물론 비온다고 무조건 가는 것은 아니라 약한비에는 소프트를 장착하고 타이어의 열기로 노면을 말리는 용감한 도전을 하는 드라이버도 있다. 주로 예선에서 자주 하는 편.

각 타이어들은 접지력을 내기 위한 최적의 작동 온도가 있다. 부드러운 타이어들은 보통 90~100 도에서 작동하고 이 수치에 빨리 근접한다. 다만 온도가 빨리 오르는 만큼 열에 의한 마모 역시 빠른 편이다. 가장 부드러운 타이어들은 보통 신규서킷에 고무를 까는 용도[29]나 시가지서킷에서 많이 지정된다. 그리고 타이어 온도를 빨리 끌어올리기 위하여 팀들은 출발전에 전기장판 같은 워머[30]로 온도를 강제로 높인다.[31]

주행 전 포메이션 랩이나 고속주행이 강제로 제한되는 세이프티 카 상황에서 낮은 타이어 온도를 강제로 끌어올리려고 지그재그로 이동하는 것을 볼 수 있다.[32] 또한, 포메이션 랩에서 차량 속도를 올렸다 급제동하는 모습을 볼 수 있는데, 이것은 타이어 온도도 있지만 브레이크 온도를 끌어올리기 위함이다. 브레이크도 적정온도가 아니면 제 성능이 나오지 않으므로[33] 브레이크 온도 관리 역시 매우 중요하다.

3.5.1. 종류와 연혁[편집]

---

2011 시즌부터 변경되었던 피렐리 타이어 특징 위주로 서술한 문단.

F1의 타이어는 과거에 브리지스톤, 던롭, 미쉐린, 굿이어, 파이어스톤, 컨티넨탈 등등 여러 제조사들이 참가하여 경쟁 공급을 했었는데, 타이어 제조사 입장에서는 데이터 수집 측면도 있었고 무엇보다 F1을 통한 광고 효과와 이로 인한 수익 증가를 노렸기에 경쟁이 꽤 치열했었다. 현재는 피렐리가 독점 체제로 2011년부터 타이어 셋(Set)을 직접 지정하고 있으나 2006년까지는 브리지스톤과 미쉐린 2곳에서 공급했었다. 이후 2007년부터는 미쉐린이 F1에서 철수하여[34] 2010년까지 4년간 브리지스톤 단독으로 공급하였고 이를 피렐리가 넘겨받아 현재에 이르게 되었다.

F1에서 타이어를 이용한 전략은 매우 중요하다. 언제 어떤 타이어로 바꾸느냐에 따라 승패가 갈리는 건 흔히 있는 일. 소프트 타입은 속도 내기에 유리하지만 내구도가 떨어져 금방 교체해야한다. 하드 타입으로 갈 수록 속도 면에서 불리해지지만 내구도가 높아 피트 스탑 없이 오랫동안 달릴 수 있다. 만약 소프트 타입을 사용했다면 단기간에 추격을 하든가 거리를 엄청나게 벌려놓거나 막판 스피드를 위해 사용 할 것이고, 그렇지 않고 상대방과 거리 차이가 어느 정도 여유가 있기에 반드시 쓸 필요가 없거나 규칙상 개수가 제한되어 있는 소프트 타입 타이어 때문에 어쩔 수 없이 미디엄, 하드를 사용해야 할 것이다. 타이어 개수 제한은 공정한 경기를 위해서도 있지만, 경기의 재미를 위해서 전략적 요소를 더하기 위함도 있다.

레이스 주행에서는 타이어 선택에 따라 랩 타임이 수초 이상 바뀌는 경우가 흔할 정도로 영향이 큰데, F1은 온로드 경주의 끝인 만큼 타이어는 엄청나게 중요하다.

현행 F1의 드라이 타이어는 슬릭 타이어고 F1 초창기에도 마찬가지였지만 1998년부터는 안전 문제로 타이어에 홈이 파인 그루브 타이어[35]가 2008년까지 사용되었다. 또한 F1 타이어는 온도 관리가 중요한데, 각 타이어마다 최적의 성능을 발휘하는 온도가 다르게 설정되어 있어 타이어가 과열되거나 온도가 낮아지게 되면 성능이 급격히 떨어지게 되므로 이를 적절히 맞추는 것이 매우 중요하다. 피트에 가득 쌓여있는 타이어들 중에서 전부 워머 덮개에 씌여있는 것과 경기 시작 직전까지 그리드에서 차량의 타이어 워머 덮개를 씌우고 있는 것이 이 때문이다. 때문에 2010년 초반에는 이 적정온도 문제로 각 타이어 별로 작동 온도 범위가 빡빡해서 애를 먹는 F1 팀들이 많았다.

포뮬러 1/2011시즌부터 타이어 공급사가 피렐리로 변경된 이후, 브리지스톤과 다르게 색상 별로 타이어를 구분해서 사용하는 방식을 도입했었는데 우선 가장 빠른 타이어순으로 슈퍼 소프트(적색), 소프트(황색), 미디엄(백색), 하드(은색), 인터미디어트(밝은 청색), 웻(주황색)으로 나뉘어진다. 웻은 배수가 잘되도록 일반적인 양산차량 타이어처럼 홈이 파여 있고 인터미디어트는 이보다 홈의 깊이를 얕게 하였다. 비가 오고 나서 점차 마르는 상황에서 주행하는 것에 특화된 타이어에 가깝다.


특히 2011 시즌부터 피렐리가 제공한 타이어는 내구도와 성능 문제로 말이 많았다. FIA의 요청에 따라 고의적으로 내구도를 줄여놨기 때문에,[36] 이전에 사용했던 브리지스톤의 타이어에 비해 지우개가 될 정도로 마모도가 높은데 옵션과 프라임 타이어 성능의 격차도 컸기 때문이다. 때문에 거의 대부분의 팀들이 옵션만 줄곧 쓰다가 마지막 몇 랩만 의무적으로 프라임 타이어를 사용하는 일이 거의 대부분이었다.[37]

파일:f1-chinese-gp-2011-pirelli-tyres.jpg
그리고 당시엔 도입 초기여서 브리지스톤의 옵션/프라임 타이어 방식처럼 소프트 "옵션 타이어"로 측면에 흰색 줄무늬를 추가했고 미디엄 타이어는 "프라임 타이어"로 측면에 줄무늬를 추가하지 않았다. 이 방식은 2011 시즌 중국 GP까지 사용하였고 터키 GP부터는 좀 더 구분을 용이하게 하기 위해 아래 2012 시즌 타이어처럼 사이드 월에 브래킷[38]을 색상대로 추가하였다.

포뮬러 1/2012시즌에는 지난 시즌 타이어의 단점들을 수정해서 향상시켰다. 대표적으로는 브래킷과 인터미디어트, 웻 타이어의 색상이 달라졌는데, 밝은 청색이었던 인터미디어트를 초록색으로, 주황색이었던 웻을 청색으로 색상을 변경하였고 두 악천후 전용 타이어엔 P 제로 로고 대신 신투라토[39] 로고로 변경하였다. 또한 미디엄, 하드 타이어 구분을 위해[40] 하드 타이어의 회색에 가까운 은색을 더욱 어둡게 하는 식으로 개선했다.

그리고 2012 시즌까지 매 그랑프리마다 옵션 타이어와 프라임 타이어를 지정해주었는데, 옵션 타이어는 접지력이 좋지만 내구성이 약하고, 프라임 타이어는 내구성은 좋지만 접지력이 떨어진다. 옵션과 프라임은 서킷의 환경과 날씨 노면 온도 등을 종합해 정해진다. 이 두 타이어 중에 골라서 써야 하며 한 종류만 쓸 수도 없다. 양쪽 모두 한 번씩은 사용해야 하며 그렇지 않을 경우에는 시간 페널티가 주어졌다. 단 기상 악화로 비가 오면 옵션, 프라임에 상관없이 인터미디어트, 웻 타이어를 골라 쓸 수 있으며, 때로는 두 타이어를 강제하기도 한다.

속도 내기 좋은 타이어들의 낮은 내구성은 극한의 성능을 위해 성능의 일부를 포기한 것도 있지만, 레이스의 재미를 위해 변수를 추가하기 위해서 의도적으로 내구성을 낮춘 점도 있다.

포뮬러 1/2013시즌은 이전부터 타이어 색상 문제로 미디엄, 하드 타이어 구분이 잘 되지 않는다고 지적된 바와 같이, 아예 하드 타이어의 색을 2011시즌 웻 타이어의 주황색으로 바꾸었다.

• 2013 시즌 타이어 종류의 특징은 다음과 같다.

손톱으로 누르면 파일 정도로 매우 부드럽다. 타이어 마모도가 낮은 서킷이나 시가지 서킷에서 옵션 타이어로 주로 지정되었고 좋은 기록을 내기 위해 퀄리파잉에서 많이 사용되었다. 홈이 아예 없이 매끈한 타이어기 때문에 이후 다른 드라이 타이어들과 마찬가지로 젖은 서킷에서 사용은 절대 금물. 가끔 새로 착공된 서킷에 고무를 깔기 위해 강제되기도 한다.
슈퍼 소프트에 비해 접지력은 살짝 떨어지지만 그만큼 내구도가 살짝 높다. 조금 부드럽지만 역시 손톱으로 누르면 파인다.
시즌 중에 가장 많이 소모되는 타이어 1, 2위를 달린다. 역시 옵션 타이어로 주로 지정되었다.
F1에 사용되는 웻 타이어는 물에 닿으면 녹말처럼 끈적끈적해지는 성질이 있다. 주행 중, 300 km/h로 달릴 때 초당 80리터의 물을 배출하며 웻, 인터미디어의 트레드는 연구와 실험을 통해 설계한다.


웻 타이어 역시 중요하다. 비가 오는 상황에서 일반적인 슬릭 타이어로는 그 어떤 F1 드라이버조차도 차를 똑바로 컨트롤 하지 못한다. 드라이 타이어라면 코너가 전방에 있어도 제때 멈추지 못하고 트랙을 벗어나 버린다. 젖은 노면에서는 수막현상이 발생하기 때문이다. 드라이 타이어는 트레드가 없기 때문에 수막현상에 취약하고.

이렇게 2015년까지 사용이 된 후, 포뮬러 1/2016시즌부터는 새로운 종류의 타이어가 도입된다.

물론 등가교환으로 내구성이 지우개 수준으로 약해졌기 때문에 손톱으로 누르면 구멍이 생기는 수준으로 경도가 매우 부드럽다.

파일:hw6upou7vih21.webp
그렇게 2017년까지 사용된 이후 2018년에는 대대적인 타이어 종류 개편이 이루어졌다. 우선 기존의 하드 타이어보다 더 단단한 슈퍼 하드, 그리고 울트라 소프트 보다 경도가 더 부드럽고 빠른 하이퍼 소프트가 추가되었다. 기존의 하드 타이어는 주황색에서 웻 타이어처럼 푸른색(ice blue)으로 변경되었으며[43] 슈퍼 하드가 주황색, 하이퍼 소프트는 분홍색으로 정해졌다.

포뮬러 1/2018시즌 타이어 중 새로 추가된 타이어는 아래와 같다.

피렐리가 기존 타이어들의 소모량이 높아져 내구성이 떨어질 경우를 대비해 만든 종류이다. 하드 타이어보다 더 내구성이 높으며 훨씬 더 장거리 레이스에 적합한 타이어이다. 다른 타이어들보다 느리게 마모되지만 그만큼 예열되는데 오래 걸리며 속도가 비교적 느리다. 실질적으로는 한번도 레이스에서 사용된 적이 없었고 팀들은 모두 하드만 사용하였다.

울트라 소프트보다 더 빠르며 가장 부드럽다. 하지만 다른 타이어들에 비해 내구성과 타이어 수명이 가장 낮기 때문에 예선전이나 패스티스트 랩 달성시에만 간혹 사용되었고 그 외엔 잘 사용되지 않았던 타이어이다.


그렇게 실 사용이 드물었던 슈퍼 하드, 하이퍼 소프트를 포함한 타이어 종류에 대한 혼란과 난잡함으로 인해 피렐리는 2018 시즌을 끝으로 슈퍼 하드 & 하드는 경도가 가장 단단한 하드(흰색) C1, C2로, 미디엄은 노란색 C3, 소프트 & 슈퍼 소프트는 소프트(적색) C4를, 울트라 소프트 & 하이퍼 소프트는 1단계 더 높은 같은 소프트(적색) C5 타이어로 흡수 통합하여 대체하였다.


이후 포뮬러 1/2022시즌부터 타이어와 같이 장착되는 휠이 기존의 13인치에서 일반 양산차용 타이어와 같은 크기인 18인치로 변경되었고 2009년 이후 규정에서 사라진 휠 커버가 다시 도입되었다. 타이어 안쪽 휠 림의 직경이 커졌을 뿐만 아니라 전체 어셈블리도 이전 세대 타이어보다 60mm 더 커짐에 따라 드라이버들의 시야 확보가 더 까다로워졌다.[44]


포뮬러 1/2023시즌부터 새로운 타이어 컴파운드가 도입 되었다.
기존의 C1 컴파운드가 C0 컴파운드로 바뀌고 새로 개발된 컴파운드가 C1으로 명명되었다.
2022시즌을 지나는 동안 기존 C1 컴파운드와 C2 컴파운드 사이에 성능차이가 너무 크고 C1 컴파운드 타이어의 적정 효용온도를 맞추기가 너무 어려워서 고전하는 모습을 많이 보여줬기에 둘 사이의 간극을 메울 새로운 컴파운드를 개발한 것으로 보인다.

3.6. 브레이크[편집]

---

시속 300~350 km/h를 넘나들면서도 원하는 타이밍에 제때 멈출 수 있어야 하기에 브레이크 역시 엄격한 기준에 맞추어 장착된다. 현재 2020년도를 기준으로 쓰이는 브레이크는 세라믹을 기본 베이스에 듀얼 카본 디스크를 덧댄 브레이크를 사용한다. 제 성능을 내려면 약 500~700도 정도에서 유지를 해야 하며 너무 낮을 경우 단순히 제동거리가 길어짐으로써 손해를 볼 뿐이지만, 과열 될 경우 브레이크를 밟는 중에 아예 브레이크가 작살이 나면서 제동이 불가하게 되는 상황까지 오므로 드라이버들은 이 브레이크의 온도를 관리하는데도 상당한 공을 들인다.[45]

3.7. 스티어링 휠[편집]

---

초기 F1에서는 보통의 자동차와 특별히 다른 휠을 쓰지 않았다. 현대의 버터플라이 휠이 등장한 것은 1989년의 일이며,[46] 다이얼과 버튼, 퀵 릴리즈가 도입된 것도 이 시기의 일이다. 가장 혁신적이라고 할 수 있는 것은 1989 시즌 페라리가 스티어링 휠 뒤에 패들 시프트를 도입하여 기어 변속을 할 때 스티어링 휠에서 손을 떼지 않아도 되게 한 것이다. 이 시기를 전후로 스티어링 휠에 버튼이 늘어나기 시작했다.

보통 드라이버의 선호에 맞추어 다양한 형태를 가지며, 90년대의 격동기를 지나 2020년 현재에 이르러서는 어느 정도 비슷한 형태를 가진다. 다만 여전히 버튼이나 패들 등의 구조들은 드라이버에 따라 판이하게 다르다.[47] 그랑프리 진행 중에도 계속해서 구조를 바꾸는 드라이버들도 있다.

3.8. DRS[편집]

---

해당 문서 참고.

긴 직선주로와 같은 지정된 구간에서만 사용 가능하며, 레이스 상황에서의 경우 전방 1초 내에 다른 차량이 있을 시 사용 가능하다.[48] 리어윙의 메인 플랩을 젖혀 공기저항을 줄인다. 이를 통해 300km/h가 넘는 공기저항이 심한 상황에서도 가속이 용이하게 하며 추월이 쉬워진다. 다만 DRS가 열릴 시에는 다운포스가 상당히 많이 상실되어 급제동과 코너링 시 악영향을 끼치므로 제동 시 자동으로 닫힌다.[49]

3.9. 카메라[편집]

---

F1카를 다양한 각도의 사진에서 바라보면 제일먼저 눈에 띄는 곳중에 하나가 아래 사진처럼 에어 인테이크 위에 위치한 형상인데, 이 물체의 이름은 카메라 마운트(Camera Mount)이며 말 그대로 F1 카의 주행 영상을 찍기 위한 곳이라고 이해하면 쉽다. 그리고 마운트의 형광색 컬러로 팀의 퍼스트와 세컨드를 구별하는 역할도 한다. 2012년까지는 퍼스트 차량의 경우, 검정색이 아닌 빨간색을 붙였지만 2013시즌부터 검정색으로 바뀌었다.




덧붙여서 F1카의 카메라 별 위치는 다음과 같이 8군데에 위치해있어 중계되는 방송에서 시청되는 위치를 가늠해볼수 있다,

3.10. 성능 제한[편집]

---

규정 변화라는 것이 대부분 성능을 줄이는 쪽으로 발전되어 왔기 때문에 팬들의 원성이 자자한 편. 규정이 풀어져 있으면 팀들은 미쳐 날뛰고 FIA는 사고를 우려해 다운포스를 줄이고 타이어에 트레드를 긋고 엔진출력을 낮추는 등 안간힘을 쓴다. 그러면 다시 팀들은 각박해진 규정의 틈을 파고 들어 또 신기술을 선보이고 이 순환이 반복되는 것.[50] 대신 실제 양산차 기술에 많은 도움이 된 것은 사실이다. 대표적으로 메르세데스와 페라리. 아예 F1 기술을 양산차량에 접목시키고 있다. 대표적인 사례로 1989 시즌 641에 최초로 사용한 패들 시프트가 약 10년 후 F355에 양산차 최초로 장착되었다.

F1에서의 성능 제한에 대해서는 견해차가 있는데, 레이스카의 성능차가 너무 압도적인 경우 드라이버들의 기량이 드러나지 않아 레이스의 매력이 떨어진다고 여기는 팬들은 성능 평준화를 오히려 긍정적으로 보는 팬들도 있고, 어차피 워크스 팀[51]과 커스터머 팀[52] 간의 차이를 더욱 넓게 벌릴 뿐, 드라이버와는 아무 관계 없는 그저 노골적인 제조사 밀어주기라고 보는 팬도 있다.[53]

F1을 위해 개발된 기술의 상당수는 오로지 레이스에 특화된 것들이라 일반 양산 차량에 직접 응용하기에는 무리인 경우도 적지 않다. 무지막지한 접지력으로 바닥에 쩍쩍 달라붙는 슬릭 타이어부터가 일반도로에서 쓸 수 있는 물건은 아니다.[54] 그리고 현대에는 자동차 산업이 내연기관에서 전기모터로, 수동운전에서 자율주행 기술로 그 중심축이 넘어가고 있기 때문에 F1을 비롯한 모터스포츠 전반이 자동차 업계와는 더욱 더 연결고리가 약해지고 있는 실정이다. 그럼에도 불구하고 2014년부터의 터보 하이브리드 시대 파워유닛의 에너지 회수 비율은 무시무시해서, 양산차도 아닌 경주용 차량의 터보엔진 열효율이 50%에 육박할 정도.

2021 시즌부터는 팀들의 예산을 제한하는 규정 또한 시행하고 있으며, 2023 시즌 기준 예산 제한 금액은 약 1750억원이다. 하지만 재미있게도 하스와 같은 하위권 팀은 이 1750억원이라는 제한된 금액조차 다 사용하지 못하는 일이 있기도 하는 반면, 레드불 레이싱은 2022 시즌 예산캡을 어겨 약 90억 원에 달하는 벌금과 풍동 사용 시간 10% 삭감이라는 페널티를 부과당하기도 하였다.

3.11. 금지된 주행 보조 장치들[편집]

---

애초에 F1은 경량화를 이유로 기타 편의장비들이 없다시피 했지만, 윌리엄스가 액티브 서스펜션으로 1992, 1993 시즌을 지배한 이후 모든 전자장비는 금지되었다. 현재 유일하게 허용되는 것은 파워스티어링이며, 이조차도 전동식 스티어링은 2002년 이후 금지되어 유압식 파워스티어링만이 허용된다. 파워스티어링은 90년대 즈음부터 보급되기 시작했으며 그 이전까지 드라이버들은 낑낑거리면서 휠을 돌려야 했다. 현재도 F2 등의 하위 카테고리들은 파워스티어링을 쓰지 않는다.[55]

기본적으로 ABS[56]와 트랙션 컨트롤 같은, 이제는 양산차에서도 흔히 볼 수 있는 기술들조차도 금지되어 있다. 트랙션 컨트롤은 2001년부터 2008년까지 허용되었지만 2009년을 마지막으로 다시 사라진 후 현재까지 이어지고 있다. 또한 드라이버의 임의적 조작을 통해 에어로를 변화시키는 것 역시 DRS를 제외하면 금지되어 있다. 이 때문에 어떻게든 에어로를 상황에 따라 변화시킬 수 있는 효과를 보고자 하는 팀들의 규정 헛점 돌파와 FIA의 규정 강화 사이의 싸움이 해마다 치열하게 벌어진다. 팀들이 프론트, 리어 윙을 플렉시블하게 만들어 속도가 빨라지면 휘어지면서 공기저항을 줄이던 것과 FIA가 그것을 금지시킨 것이 그런 사례 중 하나.

4. 안전[편집]

---

F1의 경주차는 이제 서바이벌 셀과 HANS 등으로 대표되는 철저한 안전 설계로 유명하지만, 초창기만 해도 안전벨트라는 개념조차 없이 뻥 뚫린 운전석에 헬멧이 아닌 가죽 모자와 고글을 쓴 드라이버가 앉아서 달렸다. 이 때는 드라이버가 사방으로 노출되어 있었고 잡아 줄 장비가 없었기 때문에 온갖 위험에 노출되어 있었고, 한 번 전복되면 차량에서 나가떨어지는 건 양반이고 재수가 없으면 뒤따라 날아오는 자신의 차량에 부딪히는 끔찍한 사고를 당하기도 했다. 적어도 60년대 초까지는 달리는 관짝이라는 말이 틀리지 않았으며 이것이 연간 최소 2명씩의 사망자를 낳은 이유 중 하나이다.

경주차는 그간 다양한 규정 변화에 맞춰 변형되어 왔는데 이는 주로 각종 안전규정에 의거한 것으로, 80-90년대에 유명 F1 스타들이 사고로 사망한 것이 그 원인이다.[57] 그 밖에도 과도한 레이스카 개발 비용과 환경 단체의 항의 때문에 성능 제한을 걸고 있다.

4.1. 서바이벌 쉘[편집]

---

F1의 경우 오픈 콕핏이라는 한계점 때문에 다른 모터스포츠 카테고리 처럼 롤케이지와 같은 안전 장치를 달기가 어려웠다. 하지만 고속으로 달리는 것은 매한가지이기 때문에 전복사고도 끊임없이 일어났고 그로인해 머리에 충격이 가해지면서 많은 레이서들이 목숨을 잃었다. 그리고 차량이 고속으로 벽에 부딫혔을 때 타이어가 콕핏을 뚫고 드라이버들을 강타하여 레이서들이 사망하는 사고도 있었다. 때문에 오픈 콕핏에서도 전복되거나 강한 충격을 대비할 안전장치에 관한 안건은 끊임없이 대두되었고 그 결과 현재의 F1 차량처럼 드라이버의 몸을 둘러싸며 엔진 위쪽에 우뚝 솟은 롤 후프를 포함한 서바이벌 쉘이 만들어진 것이다. 이 우뚝 솟은 롤 후프는 차량이 뒤집혔을 때 드라이버의 머리가 땅에 닿지 않게 해주는 장치이며 약 10톤의 수직 압력을 견딘다. 서바이벌 쉘은 최대 30억J에 가까운[58] 충격도 막아낼 수 있게 설계되어 드라이버를 보호하는 수단이다. 이 구조물의 성능은 그야말로 대단하여 2020시즌 바레인 그랑프리에서 로맹 그로장의 차량이 반으로 갈라지는 사고가 발생한 적이 있으나, 서바이벌 셀과 후방 차체가 분리되는 수준의 충격 속에서도 드라이버는 변형되지 않은 서바이벌 셀과 헤일로로 보호되어 부상만 입고 끝날 수 있었으며, 이 사고로 서바이벌 셀의 안전성이 다시 한 번 검증되었다.[59]

4.2. HANS[편집]

---

Head And Neck Support의 약자로서 말 그대로 머리와 목을 안정시키는 장치이다. 이 장치가 없던 옛날에는 그냥 안전벨트만 여러개 하고 헬멧을 쓰고 참가하는 경우가 대부분이었다. 문제는 차량의 전방이 어딘가에 들이받힐 경우 관성에 따라 드라이버가 앞으로 쏠리게 되는데 이때 몸은 안전벨트가 단단히 잡아주지만 머리는 그런 장치가 전혀 없어 머리만 앞으로 확 꺾이며 목이 골절되어 사망하는 경우가 빈번했다[60]. 이 때문에 드라이버의 머리와 목을 보호할 안전장치에 관한 연구가 시작되었고 그로인해 등장한 것이 바로 이 HANS 디바이스다. 흔히 모터스포츠에서 드라이버의 어깨에 얹어져 있는 검은색의 물체가 있는데 이 장치를 일차적으로 헬멧에 첨단 소재의 줄로 연결하여 움직임을 제한하고 어깨에 얹은 부분 위로 안전벨트를 착용하여 몸이 움직이지 않으면 목도 그대로 잡아주는 원리이다. 이 덕분에 전방충격으로 인한 신경계 손상 등은 거의 사라졌으며 드라이버들의 목숨을 구하는 매우 귀중한 장치가 되었다. FIA산하 모터스포츠에서 이 장치가 없으면 출전이 절대 불가능하며 다른 기관의 모터스포츠도 대부분 마찬가지다. HANS는 사고 발생 시 운전자의 척추뼈 보호와 운전대 머리 충돌 보호가 목적이며, 탄소섬유[61] 소재를 이용해 제작되어 조종석 안전벨트에 부착한다. 신축성 있는 끈과 결합되어 있는게 특징이다. 1995년 호주 GP(애들레이드 시가지 서킷)에서 미카 하키넨이 당한 큰 충돌로 사고가 일어나자 FIA에 의해 개발되었다.
이 문단에 소개된 다른 장비와 달리 구조가 굉장히 간단하며 효과는 뛰어나서 2003년 F1에 의무화된 이후 2005년 대부분의 FIA 레이스 (FIA-GT, WRC 등) 에 적용되었다.

사고영상을 보면 HANS가 없는 운전자가 목에 상당한 충격이 걸리며, 코드라이버의 머리는 거의 움직이지 않는것이 비교된다.

4.3. 헤일로[편집]

---

2018년 시즌부터 차량 콕핏에 헤일로(Halo)라는 안전 장치 장착이 의무화 되었다. 티타늄으로 제작되었으며, 사진으로 보듯 'Y'자 형태이며 무게는 약 9kg 가량이다. 도입 배경은 과거 1977년 톰 프라이스의 비극적인 사고 등에서 출발하여 2009년 GP2 레이스에서 존 서티스의 아들인 헨리 서티스가 앞서가던 차량의 사고로 튕겨져 나온 타이어에 머리를 맞아 숨진 사건과, 그 후 얼마 안되어 펠리페 마싸가 헝가리 GP 2차 예선전 주행 도중, 브런 GP의 루벤스 바리첼로의 차량에서 떨어져 나간 서스펜션 스프링 코일이 마싸의 안면부에 그대로 강타되어 심각하게 부상당한 사고를 기점이었다. 오픈된 콕핏에 앉아있는 드라이버를 최대한 보호할 수 있는 안전 장치를 모색하려는 움직임이 생기기 시작하여 2014년 스즈카 서킷에서 발생한 쥘 비앙키의 사망사고 직후부터 본격적으로 드라이버의 안전에 관련된 방안들이 속속 등장하게 되었다.

안전장치로는 전투기의 콕핏처럼 투명 캐노피를 씌우는 방식부터 많은 방법이 논의되었으나, 투명 재질의 반사나 시야 방해 문제를 고려하여 최종적으로는 최소한의 공간만 차지하는 프레임 형태로 드라이버의 머리 공간을 보호하는 헤일로가 최종적으로 채택되었다.

2016년 바르셀로나 테스트에서 페라리 SF16-H에 헤일로를 얹어서 테스트를 진행하는 모습이 처음 공개되었다. 외관에 대한 평가는 당연히 망했어요.[이미지] 드라이버들이나 각 팀 간부들도 외관적으로나 공기역학적으로나 별로라고 비판했었고, F1 팬들도 쪼리 샌들 같다고 비판을 했다.[62] 하지만 FIA 측은 2018년부터 헤일로 의무장착화를 강행했다.

세간에선 가운데 기둥 때문에 전방시야 방해가 우려된다고 했지만 실제 테스트를 했던 드라이버들은 문제가 없다고 언급했다. 왜냐하면 양안으로 가운데 기둥에 초점을 두고 보는게 아니라 전방 도로에 초점을 두므로, 양안 시야의 초점 문제로 가운데 기둥은 생각보다 거슬릴 이유가 없기 때문. 게다가 주행을 할 때 드라이버들이 완전 정면을 보는 경우도 흔하지 않다. 서킷은 코너가 계속해서 나오고 스포츠 드라이빙의 기본은 지금 통과하고 있는 코너를 보면서 달리는 게 아니고 지금 코너를 통과하면서 시선은 다음 코너를 보고 있어야 하기 때문에 사실 헤일로의 전면 기둥을 인식할 틈도 없다. 감이 잘 안온다면 다음 영상을 보면서 시야가 어떤지 간접 체험해보자.

4.3.1. 드라이버를 지키는 천사의 고리[편집]

---

결과적으로 헤일로 의무화는 대성공이었다. 도입된 첫 해부터 2018년 F2 카탈루냐, 스파-프랑코샹 서킷에서 열린 벨기에 F1 그랑프리에서 수많은 드라이버들이 죽었을 대형사고로부터 살려낸 것이다.[63] 이런 사건들로 인해 헤일로에 대한 부정적 인식은 점차 사라지게 되었다.[64]

사고에서 헤일로의 안전성이 어느 정도 입증되자, FIA가 주관하는 다른 포뮬러 카테고리에서도 적극적으로 헤일로를 도입하였고, FIA가 주관하지 않는 일본 슈퍼 포뮬러 역시 이를 참고하여 2019시즌부터 새로운 섀시와 함께 헤일로 장착을 의무화하였다. 포뮬러 E도 2018-2019 시즌부터 도입된 2세대 차량에 헤일로를 채용하고 있다.

• 2019년 앙투안 유베르트의 사망 사고 당시 안타깝게도 헤일로는 유베르트를 보호하는 역할을 수행할 수 없었지만[65]
  차체 측면 충돌이라 머리만을 보호하는 헤일로의 역할로는 막을 수 없는 사고였다.
  , 뒤따라 오던 드라이버들의 목숨을 구하였다. 유베르트의 사고가 일어났을때 차에서 떨어져나온 카본 조각들이 휘날렸는데, 이 조각들이 후미의 드라이버들의 헤일로를 가격한 것이다. 레이스 후 차량을 확인하자 헤일로의 도장이 벗겨졌을 정도로 강한 충격이었다고 한다. 만약 헤일로가 없었더라면 2차, 3차 사고로 이어질 수도 있는 일이었다.

• 2020년 11월 로맹 그로장의 목숨도 살렸다.## 차체가 충돌과 함께 가드레일의 하단부를 뚫고 나가며 박살이 나고 폭발, 화염에 휩싸이는 등 대형 사고가 났는데, 헤일로가 가드레일을 위로 밀어 그로장의 머리를 보호하고 빠져나올 공간을 만들었다. 덕분에 그로장은 충돌 순간 의식을 잃어 약 27초 동안 화염 속에 있었으나 빠르게 의식을 회복하여 탈출했다. 헤일로가 없는 상태였다면 머리를 포함한 차밖으로 노출된 상반신이 직접 가드레일에 약 200Km/h의 속도로 부딪쳤을 것이고, 그렇다면 화재로 인한 질식사나 출혈 등으로 인한 실혈사 이전에 사고 순간 즉사했을지도 모른다.[66]
  실제로 오스트리아 출신의 헬무트 쾨닉이 1974 미국 GP에서 서스펜션 문제를 겪으며 차량이 가드레일을 뚫고 들어가버리는, 그로장과 비슷한 유형의 사고를 겪었는데, 이때 쾨닉은 가드레일에 목이 잘려 즉사했다.
  그로장은 헤일로 도입 당시 헤일로에 대해 부정적 의견을 보인 사람 중 한명이었으나, 사고 이후 헤일로에 감사를 표하기도 했다.

• 2021년 시즌에도 계속 헤일로의 중요성이 입증되고 있다. 이탈리아 그랑프리 도중에 드라이버 챔피언십 1위를 두고 치열하게 다투고 있는 막스 베르스타펜과 루이스 해밀턴이 접전을 벌이다가 막스 베르스타펜의 차가 루이스 해밀턴의 차체 위로 올라타는 일이 발생한 것이다. 두 드라이버 모두 문제 없이 걸어서 나오긴 했지만, 이후 인터뷰에서 해밀턴은 타이어가 헬멧에 닿았고, 약간의 목 통증이 있다고 말했다. 사진에서 보이듯 베르스타펜의 타이어가 해밀턴의 머리 위를 지나는 과정에서 헤일로를 밟고 앞으로 흘렀기 때문인데, 헤일로가 없었더라면 약간의 목 통증으로만으로는 끝나지 않았을 것이다. 해밀턴 또한 헤일로를 F1 역사상 최악의 흉물이라며 거센 반대를 했지만 헤일로 덕에 목숨을 구했으며 살아있단 것에 감사함을 표했다.

• 2022년 포뮬러 2의 실버스톤 레이스에서 DAMS 소속의 로이 닛사니 역시 헤일로로 목숨을 구했다.# 닛사니는 뒤에 따라오던 프레마 소속의 데니스 하우거를 적절하지 못하게 방어하며 트랙 밖으로 밀어냈는데, 이로 인해 잔디에 미끄러진 하우거가 소시지 커브를 타고 튕겨 올랐고, 마침 그 코너를 지나려던 닛사니의 헤일로를 가격한 것. 타이어도 아니고 차량 전체가 떠올라 닛사니의 콕핏을 노렸고, 당시 방송에서 사고를 그대로 송출하고 있었기 때문에 만약 헤일로가 없었다면 팬들과 관계자들은 끔찍한 사고를 목격했을지도 모른다. 천만다행으로 두 드라이버 모두 아무 부상없이 자력으로 걸어나왔다.

• 2022년 신인 드라이버 저우관위 또한 헤일로 덕분에 부상을 면했다. 스타트 직후 순위 싸움에서 조지 러셀의 차량이 통제를 벗어나 스핀하며 덮쳐 차량을 전복시켜 버린 것.# 저우관위의 차는 전복 상태로 런오프까지 미끄러지다 무른 모래바닥에 걸려 공중에 떠오르기까지 했는데 그 모든 충격을 헤일로가 버텨 주어 저우관위는 기적적으로 아무 부상 없이 다음 레이스에 바로 복귀할 수 있었다.

• 2022년 서울 E-프리에서 닉 더프리스의 목숨도 구했다. 비로 인하여 무려 8대의 차량이 미끄러져 리타이어한 사고였는데, 더프리스는 앞서 미끄러진 닛산 e.dams의 세바스티앙 부에미의 차량 밑에 미끄러져 충돌했고, 그대로 부에미의 차량에게 깔리고 말았다. 비록 부에미의 차량이 올라탄 것으로 인하여 더프리스는 자신의 차량에서 즉각 탈출하진 못했으나, 가장 중요한 본인의 목숨은 구할 수 있었다. 더프리스의 사고는 은근히 비앙키의 사고와 비슷했는데, 빗길에서 미끄러진 차량이 다른 차량 밑에 충돌하며 끼어들어간 사고였다. 경기가 끝난 직후 메르세데스 EQ 팀과 더프리스 모두 헤일로의 안전성에 찬사를 보냈다.

4.3.2. 비판과 단점[편집]

---

헤일로는 나름대로 드라이버를 보호하는 수단으로 잘 자리잡았지만, 완벽한 해결책은 아니었다. 2018시즌 야스 마리나 서킷에서 열린 아부다비 그랑프리 최종전에서 니코 휠켄베르크의 차가 그로장의 차와 접촉하면서 그대로 차가 전복되는 사고가 발생했다. 휠켄버그는 다행히도 부상당하지는 않았지만, 헤일로 때문에 콕핏에서 빠르게 빠져나오지 못하는 상황이 발생한 것.[67] 결국 주변 마샬들이 와서 차를 다시 일으켜 준 다음에야 나올 수 있었으며, 전복되었을 당시 차량 뒤쪽에서 화염이 잠깐 보였는데 이를 제때 진압하지 않았다면 엔진이 터지거나 불길이 번지는 등의 정말 위험한 상황으로 번졌을 가능성이 농후했다. 때문에 이를 보완하기 위해 전복 사고 시 SLS AMG의 걸윙 도어 유압 계폐 장치를 자동으로 터트리는 폭약 장치처럼 헤일로 고정 장치를 터지게 하는 폭약 장치 등을 탑재해야하는게 아닌가 하는 의견도 있다.



뿐만 아니라 상술된 마싸의 사고처럼, 트랙 주행 중 앞차에서 떨어져나간 자그마한 파편, 또는 부품이나 전방에서 차량 운전석을 향해 무엇인가 빠르게 날아온다면, 중심부 필러를 제외한 나머지 부분이 전부 뚫려있는 현재의 구조로는 드라이버를 절대 보호하지 못한다. 그나마 운이 매우 좋아야 중심부 필러가 막아 줄 수가 있다. 아직까지는 마싸의 사고가 재발되지 않았지만 그런 사고가 다시 일어난다면, 단순히 헤일로에 그치지 말고 사진속 레드불이 처음 제시한 에어로 스크린이나 페라리가 제시했던 실드 등으로 변경해야 할 것이다.[68]

5. F1 머신?[편집]

---

머신은 F1 경주차를 지칭하는 고유명사가 절대 아니다.

한국에서는 F1 경주차를 자동차(car)가 아닌 머신(machine)이라 불러야 한다고 알려져 있는데, F1이 열리는 시즌에는 자동차가 아니라 머신이라고 불러야 한다는 뉴스와 글들이 나올 정도다. 하지만 영국을 비롯한 유럽국가들에서는 자동차(car) 또는 레이스 카(race car) 라고 부르지, 그 어느 곳에서도 F1 경주차를 굳이 머신이라고 표현하는 경우는 없다시피하다.[69] 다만 정확히 말하면 "절대 쓰지 않는다" 정도는 아니고, 쓸 수는 있지만 거의 쓰지 않고 굳이 쓸 이유가 거의 없다고 보면 정확하다. 영어권 모터스포츠 저널리즘에서 car를 너무 되풀이해서 쓰는 것을 방지하기 위해 유의어로 사용하거나 차량의 기계적인 면을 강조하고 싶을 때에만 어쩌다 한 번씩 쓰는 편이다.[70][71]

본래 머신이라는 말은 옆나라 일본에서 온 말이다. 일본은 한국보다 모터스포츠가 굉장히 발달해 있어서 예전에는 고성능 레이스카를 모두 머신으로 지칭하는 경향이 매우 강했다. 물론 지금은 사용빈도가 많이 줄어서 안 쓰는 곳이 많은데, 일본 후지 TV 중계를 들어보면 차(くるま)라고 하지 머신이라고는 부르지 않는다. 일본 ASweb은 2021년에도 머신이라는 표현을 쓰고 있고, 일본 웹에서는 꽤 흔한 표현이 F1マシン인듯. #

하지만 일본 Super Formula 중계 영상에서 머신이라고 부르는 장면이 있는걸 보면, 아직도 쓰고 있는 것으로 보인다. 그리고 MBC F1 중계를 맡은 해설위원의 말을 빌리면, 시청자분들이 머신이라는 표현을 많이들 좋아하시기에 계속 사용하고 있다고 한다. 정리하면 한국과 일본 정도를 제외하면 F1 카를 'F1 머신'이라고 직접적으로 지칭하는 언어권은 없다.

실제로 이 외에도 구글이나 야후등 영문 웹에서 F1 car로 검색했을 경우 거의 모든 검색 결과가 F1 차량에 대한 것들이지만, F1 machine으로 검색했을 경우 F1 차량 제작 공작기계나 F1 트레이닝 기계 또는 F1 게임을 위한 페달과 스티어링 휠 같은 결과들이 많이 나오며 위키피디아 또한 포뮬러 원 카라고 지칭한다.Formula One car - Wikipedia

Formula 1 공식 홈페이지의 inside f1에서는 Car라고 표현한다.

로터스 F1 팀의 성능 분석 엔지니어 김남호의 F1 STORY PART 3 - 누가 F1 카를 머신이라 부르라 했던가글도 참고하도록 하자.

F1 원년멤버인 페라리도 자사의 F1 차량을 일반 도로용과 구분해서 Single-seater, 또는 Car 라고 부를 뿐이다. #

• Infiniti RedBull F1 Team 제목은 "Inside Sebastian Vettel's 2014 RB10 F1 Machine" 으로 기계적인 부분을 강조하고 본문에서는 차량을 나타내는 단어로 'Car'을 쓴다
• RT.COM 제목은 "Ferrari unveils sleek new F1 'red machine', hopes to regain title." 그리고 중간에 딱 한번 machine이라는 단어를 썼긴 하지만 직접 내용을 확인해보면 알겠지만 Car라는 단어를 주로 쓰고 있다.

사실 위의 용례들이 바로 위의 되풀이해서 쓰기 지겨울 때/기계적인 면을 강조할 때 쓴 바로 그런 경우들이다. 미국 대학에서 작문 수업이나 테크니컬 라이팅 강의를 들으면 가르치는 가장 기본적인 내용중에 '똑같은 단어를 반복해서 사용하려는 멍청해 보이는 짓은 절대 하지 말 것'이 있다. 머신이라는 말을 아예 안 쓰는 건 아니지만 그렇다고 자주 쓰는 표현도 전혀 아니다! F1 카는 어디까지나 바퀴 달린 차일 뿐이다. 게다가 위 RT 기사의 문맥을 자세히 보면 제목에 쓰인 red machine은 차를 지칭하는 것이 확실하지만, 기사 중에 쓰인 red machine은 페라리 팀 자체(아니면 페라리가 내는 F1 차들을 빌려 페라리를 가리키는 것이라고 해석할 수도 있다)를 지칭함을 알 수 있다. 그냥 일종의 지칭어 정도로 쓰기도 하는 것이다. 레이스 중계를 듣다 보면 해설이든 팀 라디오든 Car라는 표현이 대다수.

아무래도 한 물체에 단어가 거의 1대1 대응되고, 차를 "기계"라고 표현을 하지 않는 언어 체계 때문에 머신이라고 한번 부른 걸 갖고 이렇게 퍼져나간 것으로 추정되는데, 영어권에서는 차도 드물게[72] machine이라고 부른다. BBC 탑기어의 전 MC인 제레미 클락슨이 페라리 458 이탈리아의 리뷰를 한걸 보면 분명히 공도에서 달리도록 양산된 차인 458을 가리켜 "엄청난 기계야!(What a machine!)"이라고 했으며, 더 그랜드 투어의 포드 GT vs 비행기 대결 레이스에서도 클락슨이 같은 발언을 하는 것을 들을 수 있다.[73] 즉 F1 차를 머신이라고 부른 건 애초에 차 자체가 문자 그대로 기계니까 차를 기계라고 지칭한 거지, F1 차가 (양산형) 차와 다른 무언가라서 머신이라고 부른 게 아니다.[74]

6. 기타[편집]

---

현재 F1은 환경문제, 이산화탄소 발생 및 여러 안전등의 이슈들로 여러 기술 제약을 걸어놓았기 때문에 겉만보면 상당히 다운된 스펙을 가지고 있다. 하지만 온로드 서킷위에서 F1을 이길 레이스 카는 그 어디에도 존재하지 않는다. 엔진은 1600cc로, 2014년 V6엔진 도입 초창기 때 기준으로 700~800마력을 내며[75], RPM은 15000 내외, 차량 무게는 드라이버 포함 700kg 내외로 제한되고, 가속 및 제동시간은 상상을 초월한다. 0-100보다는 100-200, 200-300이 특히나 압권이다. 왜냐면 F1 차량이 서킷에서 100km/h 이하로 속력을 낼 일은 그렇게 많지 않기 때문. 평균적으로는 잘 해야 서킷 하나에서 극단적인 코너 한두 군데 정도나 스타트 때를 제외하고는 100km/h 이하로 주행할 일이 없다. 현재 F1 전체를 통틀어 가장 느린 곳은 보통 45km/h 정도의 속력을 내는 모나코의 6번 코너 페어몬트 헤어핀인데, 모나코 서킷은 평소에는 시가지로 사용되는 곳인 데다 서킷 자체가 오래되어 그렇다. 모나코에서 경기할 때는 저 헤어핀 하나 때문에 스티어링 휠은 물론이고 심하면 서스펜션까지 교체하기도 한다. 이전에는 2008년에 마지막으로 프랑스 GP가 열렸던 느베르 마그니-쿠르 서킷의 5번 코너에서 44km/h를 냈다고 하나, 현재는 2018 시즌부터 폴 리카르 서킷으로 변경되어 열리면서 바뀌었다. 어쨌든 슈퍼바이크와의 드래그 레이싱 등 관련 영상을 찾아보면 처음에는 좀 밀리다가 후반에 무지막지한 엔진출력과 가속력으로 가볍게 이겨버리는 상황이 나온다.

레이스 출발 직후 0-200 가속이 가장 빨랐던 드라이버 몇 명이 TV 화면에 표시되는데, 스타트가 좋았던 드라이버들의 경우 제로이백 가속이 4초 초~중반을 상회한다. BMW M4가 정지상태에서 100km/h까지 가속할 때, F1 차량들은 이미 200km/h에 도달해있는 것이다.

압도적 가속력, 제동력[76], 다운포스, 거대한 바퀴에 의한 접지력 등이 F1 레이스카가 기타 다른 온로드 레이싱과 격을 달리하는 부분이다. 이론상 천장에 거꾸로 붙어 갈 수 있는 엄청난 다운포스[77]를 지니기도 하며, 최고 속도는 차량과 서킷에 따른 공기역학 셋업, 기어비에 따라 다르지만 300에서 350 사이이다. 시즌 중 가장 빠른 서킷이라 불리는 몬자의 경우 2005년 당시 후안 파블로 몬토야(맥라렌)가 예선에서 372km/h를 기록했으며, 레이스에서는 역시 같은 맥라렌 소속의 키미 라이코넨이 370km/h를 기록하였다. 그러나 기술의 발전에 따라 속도가 점점 빨라져 2009년부터 사고의 위험성 때문에 홈 스트레이트 끝부분에 시케인을 설치하여 현재는 평균 속도가 전보다 떨어진 상태. 2010년 최고기록은 348km/h였다.# 물론 서킷 주행시 적용되는 제한 없이 시도한다면 F1도 더 높은 속도로 주행할 수 있다. 일례로 혼다 레이싱 F1 팀이 2006년 미국 본네빌 소금 사막에서 주행했을 때 413km/h를 기록한 적이 있다.# 무식하게 최고속도만 높은 양산차가 감히 덤빌 수가 없다. 패스티스트 랩 기준 평균 스피드는 가장 느린 것으로 알려진 모나코 서킷에서조차 2010년 기준 160km/h를 상회하며, 대부분의 모터스포츠 전용 서킷에서 200km/h를 상회한다. 가장 빠른 몬자 서킷의 경우, 2010 시즌은 무려 257.3km/h. 단, 최고속도나 평균속도로 따진다면 미국 포뮬러 레이스인 인디 500들이 좀 더 빠르다. 다만 여기는 오벌트랙 위주라는 것이 함정.


일반 상용 차량과 비교해 본 동영상. 퍼포먼스 측면이 없잖아 있지만 F1 드라이버는 딜레이 스타트를 기다리면서 신문 읽고 음료까지 한 잔 하고 느긋하게 올라타고 준비하는 여유를 부리며 1위를 한 것이 포인트. 참고로 가운데 차는 벤츠 E50으로, 배기량 5000cc 짜리다.

물론 기술 제약만 없었다면 리얼 사이버 포뮬러를 찍었을 것이다.[78][79][80]. 이미 80년대에 1500cc 터보로 1000마력을 뛰어넘은 것이 F1이다.[81] 자연흡기 엔진을 쓰는 팀들을 위해 터보 엔진에게 각종 페널티가 가해졌음에도 터보 진영이 갈수록 강해지기만 하자 결국 1989년부터 터보가 퇴출되고 자연흡기만 허용된다는 결과를 낳게 된다. 이후 엔진 규정은 2014년 터보 하이브리드 규정 전까지 쭉 자연흡기만 허용이었다.

심지어 예전에는 바퀴가 여섯개나 달린 레이스카도 있었다.[82] 퇴출당한 원인은 속도가 4륜 레이스카와 별로 차이도 없는 데다 타이어 공급업체였던 굿이어가 P34만을 위해 사이즈가 다른 타이어를 개발해야 했기 때문에 개발을 축소시켜서 다른 팀들은 타이어를 개발할 때 못 한 것이 컸다. 이런 규정상의 제한(기술력의 한계가 아니다!)을 쌩까고 현실에서 적용할 수 있는 모든 개발요소를 넣어 디자인한 레드불 X2010을 보면 자꾸 어느 만화가 떠오르는 것이 이상할 것도 없을 듯.

F1에 기술제한이 없어진다면 과연??

다만 현재는 각종 트랙션 컨트롤 장비 금지, 에어로 다이나믹 제한, 엔진 개발 동결[83], 최대 회전수 제한,[84] ECU 통일 등 갖가지 방법으로 성능 하향을 시도하는 중. 특히 2009 시즌에는 크게 바뀐 규정에 대응하지 못한 페라리나 맥라렌 같은 전통 강호(라기보다는 항상 우승권)들이 규정에 매우 적합한 레이스카를 들이댄 브런 GP같은 팀에게 발린 끝에 무너져버린 것을 보면, 좋은 레이스카가 우승에 미치는 영향을 매우 잘 알수 있다.[85] 브런 GP는 결국 2009년 드라이버 우승과 컨스트럭터 챔피언쉽을 데뷔해에 석권하는 기염을 토했다.

그리고 2007년까지는 스페어 카(예비 차량)을 별도로 운영하여 각 팀별로 4대까지 차량을 소유할수 있었으나 2008년 부터는 이 스페어 카 제도가 금지되면서 1팀당 2대씩, 드라이버 1명당 1대만 운영되도록 변경되었다.

2010년에는 안전문제로 중간급유가 금지[86]된 대신 의무적으로 레이스 중에 최소 두 개의 컴파운드를 사용해야 한다는[87] 규정이 추가되었다. 물론 비가 오는 상황에서는 이 규칙이 적용되지 않는다. 따라서 중간에 기름이 다 떨어지면 얄짤없이 DNF이므로 연료관리는 필수이다.