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남들과는 다르게, 남들보다 빠르게,
현대 봅슬레이

각국 자동차 메이커들의 봅슬레이 제작 역사…
국내 최초 맞춤형 봅슬레이

현대 봅슬레이

한국 봅슬레이 대표팀이 사상 처음 세계 정상에 오르면서 봅슬레이 종목에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 봅슬레이는 루지, 스켈레톤과 함께 올림픽 3대 썰매 종목 중 하나입니다. 세 종목 모두 시속 120㎞ 이상으로 얼음 트랙 위를 질주하는 초고속 동계 스포츠입니다.

봅슬레이(Bobsleigh)는 자동차 모양의 썰매로 경기합니다. 끄떡거린다는 뜻의 '봅(Bob)'과 '썰매(sled)'가 합쳐진 것이 종목 이름이 됐습니다. 1924년 프랑스 샤모니에서 열린 제1회 동계올림픽에서 4인승 경기가 정식 종목으로 열렸습니다. 2인승 경기가 정식 종목으로 추가된 것은 1932년 레이크플래시드 동계올림픽부터입니다.

봅슬레이의 트랙 길이는 길이 1,200 ~ 1,500m 사이로, 1,500m가 일반적입니다. 얼음 트랙 위를 평균 120 ~ 150㎞의 속도로 질주하는 봅슬레이는 장비의 중요성 때문에 빙판 위의 포뮬러 원(F1)으로 불립니다. 자동차 회사들은 봅슬레이 개발 과정에서 고성능 자동차 개발에 관한 아이디어와 노하우를 얻습니다.

봅슬레이 제작에 뛰어든 해외 유명 자동차 메이커

현대 봅슬레이

실제 BMW, 페라리 등 고급차·수퍼카 업체들도 봅슬레이를 제작하고 있습니다. BMW는 2014년 러시아 소치올림픽 당시부터 미국 봅슬레이 대표팀을 지원하고 있고, 수퍼카 업체 페라리는 이탈리아 대표팀용 봅슬레이를 제작하고 있습니다. BMW가 봅슬레이 제작에 투입한 돈은 200억 원이 넘는 것으로 알려져 있습니다.

봅슬레이 뿐만 아니라 미국 동계스포츠 과학을 세계적인 수준으로 끌어올린 BMW

BMW 봅슬레이의 특징은 크게 고강도 저중량 소재, 공기역학, 스티어링, 그리고 효율적인 다이나믹(Efficient Dynamics)입니다. BMW는 무게 규정 안에서 썰매 중량의 분배와 균형을 최적화시키기 위해 탄소섬유 같은 경량의 소재들을 사용했으며 오토클래이브 양생(Autoclave Cure)을 탄소섬유 합판을 입혀 더 가볍고 안전하며 단단한 썰매를 제작했습니다.

BMW는 최상의 썰매 제작을 위해 컴퓨터 지원 모형제작, 전산유체역학(CFD), 풍동실험, 트렉실험, 선수 스캐닝 같은 도구를 사용하여 공기저항을 최소화시켰으며 무게중심 배분을 통한 이상적인 핸들링도 구현했습니다.

핸들링 경우 조종사의 특성과 BMW 디자인 인사이트를 통해 썰매의 공기역학 모양에 통합된 즉각적이고 직접적인 스티어링 및 레이아웃을 만들었습니다. 추가적으로 스티어링 시스템을 분석해 2인승과 4인승 썰매 트렌지션을 간편하게 만들었습니다. 마지막으로 자동차 개발에 사용되는 효율적인 다이나믹(Efficient Dynamics) 원칙을 썰매 제작에 적용하여 속력, 정확성, 효율성, 그리고 퍼포먼스를 향상시켰습니다.

영국 모터스포츠의 F1 자존심 맥라렌의 고유 기술 봅슬레이에 전수

영국 포뮬러 원(Formula 1) 팀인 맥라렌도 영국 봅슬레이 국가대표팀을 위해 봅슬레이를 제작했습니다. 맥라렌은 포뮬러 원 자동차에 적용되는 기술들을 봅슬레이 썰매에 사용해 공기역학성능을 향상 및 구조적인 측면도 발전시켰습니다.

최적의 썰매 개발을 위해 맥라렌 기술자들은 우선 다양한 센서를 활용하여 썰매 스캐닝을 진행하고 장단점 파악을 위해 자료들을 분석합니다.

또한 핸들링은 속력을 내는데 직접적인 연관이 있기 때문에 기술자들은 핸들링 데이터도 분석합니다. 특히 핸들링에서 얼음표면과 썰매와의 최고의 접촉을 방해하는 흔들림이 있는지 유심히 살펴봅니다.

이후 선수들 체형에 맞춰 수정작업을 실시하고 디자인 모든 측면에 대한 평가가 이루어지며 시뮬레이터를 통한 소재부터 공기역학까지 모든 부분에 있어 면밀히 진단합니다.

국내 최초 독자모델 봅슬레이 개발한 현대자동차

현대 봅슬레이

현대자동차 역시 2014년부터 자사 연구개발의 산실인 남양연구소에서 자동차가 개발되는 방식 그대로 봅슬레이를 개발해왔습니다. 현대자동차는 수퍼컴퓨터를 활용한 공기저항 분석 시뮬레이션과 바람이 물체에 미치는 영향을 테스트하는 '풍동실험'을 통해 공기저항을 최소화한 동체 디자인을 개발했습니다. 동체의 무게 중심을 아래쪽에 두는 저중심 설계도 적용했습니다.

기존과 다른 신기술도 사용됐습니다. 기존 봅슬레이가 곡선 표면인 반면, 현대자동차는 스텔스기처럼 봅슬레이의 표면을 직선으로 깎아서 공기 저항을 줄였습니다. 또 선수가 탑승하는 앞 좌석 역시 공기가 파고들어갈 공간을 최대한 줄였습니다. 위에서 보면 마치 탄환처럼 보이도록 앞부분의 공간을 최소화해서 선수 헬멧만 들어갈 정도의 크기만 남겨놓아 공기저항을 최소화시켰습니다.

현대자동차는 고성능 차체에 사용이 늘고 있는 카본(탄소) 소재를 적용했습니다. 여기에 앞범퍼와 뒷부분 등 주행 시 빙벽에 자주 충돌하는 부분에는 방탄복 등에 쓰이는 아라미드 섬유를 첨가해 강도를 높였습니다.

인체공학적 설계도 적용됐습니다. 고성능 차량일수록 운전자의 체격과 자세에 맞춘 인체공학이 중요해지고 있듯이 봅슬레이도 탑승 선수 개개인의 체형에 맞춘 설계·디자인이 경기력을 좌우합니다. 현대자동차는 맞춤형 봅슬레이 제작을 위해 선수 체형을 3D로 스캔한 인체모형을 활용했습니다.

현대자동차 관계자는 “봅슬레이나 자동차 모두 공기저항을 줄여야 하는 게 필수적이며, 이를 위한 공기역학 기술은 자동차 개발과 상호 보완적”이라며, “앞으로 한국 대표팀의 봅슬레이를 지속적으로 개선해, 2018 평창동계올림픽에서 우리 선수들이 현대자동차가 만든 봅슬레이로 금메달을 따도록 노력하겠다”라고 말했습니다.