포르쉐, ‘신형 911 GT3’ 적용 혁신 기술 전격 공개… 160시간 이상 위드 터널 테스트 진행

[고카넷, 글=남태화 기자] 포르쉐가 최근 ‘신형 911 GT3’에 적용된 혁신적인 기술을 공개했다.

포르쉐 엔지니어들은 ‘신형 911 GT3’ 개발 과정에서 일상 주행에 영향을 주지 않으면서 고성능 스포츠카로서의 성능 향상이라는 한 가지 분명한 목표를 추구했다.

특히, 양산차 개발 엔지니어와 모터스포츠 부서 전문가의 협력이 이번 기술 개발에 있어서 매우 중요한 역할을 했다.

GT 라인 부사장 안드레아스 프레우닝거는 “레이싱카를 개발하는 엔지니어들이 공도 주행 가능한 GT 차량을 디자인하는 것은 가장 직접적인 기술 이전 사례”라고 설명했다.

‘신형 911 GT3’에 적용된 혁신적인 기술 중에는 에어로다이내믹 영역에서의 기술적 진보가 두드러진다. 특히, 포르쉐 양산차에 서스펜디드 리어 윙이 장착된 것은 이번이 처음이다.

스완 넥 마운팅(swan-neck mounting)은 GT 레이싱 카 ‘911 RSR’과 원메이크 컵 레이싱 카 ‘911 GT3 컵’과 유사한 형태로 사용되며, 두 개의 알루미늄 브래킷이 윙의 요소를 위에서 고정하기 때문에 주행 시 발생하는 바람이 공기역학적으로 더욱 중요한 윙 하부에서 방해 받지 않고 흐른다.

특히, 새로운 설계는 흐름 손실을 감소시켜 다운포스를 증가시키고, 다른 많은 세부 조치와 함께 균형 잡힌 음성 양력(negative lift) 상태를 만든다.

에어로다이내믹 엔지니어 마티아스 롤은 “약 700번의 시뮬레이션을 통해 신형 911 GT3의 에어로다이내믹을 개발했다”며, “윈드 터널에서 차량을 미세 조정하기 위해 약 160시간 이상을 테스트했다”고 말했다.

4단계로 조정 가능한 리어 윙의 각도에 따라 프런트 디퓨저 역시 4단계로 조정할 수 있다.

이와 관련해 마티아스 롤은 “신형 911 GT3는 200km/h의 속도에서 이전 모델보다 50% 큰 다운포스를 발생시키고, 퍼포먼스 포지션에서는 최대 150%까지 다운포스가 증가한다”라고 덧붙였다.

레이싱 상황에서처럼 ‘신형 911 GT3’의 에어로다이내믹 밸런스는 트랙 조건과 주행 스타일에 맞춰 개별적으로 적용 가능하다.

마티아스 롤은 “신형 911 GT3에 사용되는 구성요소와 개발 방식은 레이싱카와 매우 유사하다”며, “바이작에 있는 초현대적 윈드 터널에서는 직진 테스트뿐 아니라, 모든 운전 상황을 시뮬레이션하고, 차량 롤링, 피칭, 요잉을 통해 트랙에서 물리적인 영향을 테스트한다”고 설명했다.

포르쉐 엔지니어와 모터스포츠 전문가들은 4.0리터 고회전 자연 흡기 엔진 개발 시 테스트 리그(test rig) 시험에 더 많은 시간을 투자했다.

GT 로드 카 엔진 프로젝트 매니저 토마스 마더는 “신형 GT3 엔진은 테스트 리그에서 총 2만2000시간 이상 작동했다”며, “테스트 중, 전형적인 서킷 환경을 반복적으로 시뮬레이션하고, 대부분의 시간 동안 엔진을 풀 스로틀로 구동했다”고 설명했다.

가속 페달에 빠르게 반응하는 엔진은 GT3 레이스카 ‘911 GT3 R’에 기반하고, 이는 911 GT3 컵에 동일하게 사용된다.

기존 GT3 모델보다 10마력 증가한 510마력의 최고출력을 발휘하는 ‘신형 911 GT3’는 엔진 스피드 8,400rpm에서 최대 성능을 발휘한다.

또한, 탁월한 회전 성능은 9,000rpm에 이르러서야 전자식으로 제한되며, 최대토크는 46.9kg·m에서 47.9kg·m로 증가했다.

모터스포츠에서처럼 높은 엔진 회전수에서의 정밀한 밸브 작동은 견고한 로커 암을 통해 전달되며, 검증된 배리오 캠 기술은 엔진 스피드 및 부하 상태에 맞춘 캠축 제어를 보장한다.

또한, 직경이 큰 베어링을 사용한 크랭크축, 더 넓은 커넥팅 로드 베어링 및 플라즈마 코팅의 실린더 라이너는 마찰 손실을 최소화 하고 마모를 줄인다.

엔진 전문가 마더는 “모터스포츠에서 도입된 개별 스로틀 밸브 시스템은 반응성을 현저히 개선한다”고 말했다.

레이스 트랙에서 ‘신형 911 GT3’에 의해 생성된 강력한 종횡 방향 가속도는 고회전 엔진을 위한 오일 공급의 중요성을 의미한다.

모터스포츠에서처럼 이는 별도의 오일 탱크가 있는 드라이-섬프 윤활 시스템에 의해 수행되며, 높은 부하가 걸린 커넥팅 로드 베어링에서 오일펌프를 거쳐 크랭크축으로 직접 윤활유가 공급되는 동안 총 7단계의 흡입 과정에서 엔진 오일을 신속하고 효율적으로 외부 오일 탱크로 보낸다.

마더는 “911 GT3 레이싱카의 엔진은 두 개 구성 요소인, 배기 시스템과 엔진 컨트롤 유닛만 본질적으로 다르고 이 외의 요소들은 모두 동일하다”고 설명했다.

엔지니어들의 테스트를 거친 ‘신형 911 GT3’의 엔진은 테스트 드라이버의 테스트도 거쳤다.

토마스 마더는 “엄격한 기준을 충족하기 위해 개발 단계에서 600번의 배출가스 테스트를 시행했다”고 말했다.

이탈리아 나르도의 고속 서킷에서 5000km이상의 연속 구간을 시속 300km/h의 일정한 속도를 유지하는 엄격한 엔진 내구 테스트도 완료했다.

‘신형 911 GT3’의 판매 가격은 부가세와 국가별 특별 사양을 포함해 17만969유로(약 2억2965만원)부터 시작하며, 국내에는 7단 PDK가 탑재된 모델이 올해 하반기 출시될 예정이다. 국내 판매 가격은 2억2000만원으로 책정될 예정이다.

사진제공=포르쉐 코리아