포르쉐 AG가 서스펜디드 리어 윙과 고효율의 신형 4.0ℓ 자연흡기 엔진 등 올 하반기 국내 출시예정인 신형 911 GT3에 적용된 혁신적인 기술을 공개했다.
이번에 공개된 신기술은 신형 911 GT3 개발과정에서 일상 주행에 영향을 주지 않으면서 고성능 스포츠카로서의 성능향상이라는 분명한 목표 아래, 양산차 개발 엔지니어와 모터스포츠 부서 전문가들의 긴밀한 협력을 통해 개발된 것이 특징이다. 포르쉐 AG 안드레아스 프레우닝거 GT 라인 부사장은 “레이싱카를 개발하는 엔지니어들이 공도주행이 가능한 GT 차량을 디자인하는 것은 가장 직접적인 기술이전 사례”라고 설명했다.
160시간 이상의 윈드터널 테스트 통해 서스펜디드 리어 윙 개발
신형 911 GT에 새로 적용된 신기술은 에어로다이내믹 영역에서의 기술적 진보를 이뤄냈다. 새롭게 개발된 스완 넥 마운팅(swan-neck mounting) 리어 윙은 4단계로 리어 윙의 각도를 조절할 수 있는 가변식(서스펜디드) 리어 윙 스포일러로, 리어 윙의 각도에 따라 프런트 디퓨저를 4단계로 조정할 수 있는 것이 특징이다.
포르쉐 양산차에 서스펜디드 리어 윙이 장착된 것은 이번이 처음으로, 스완 넥 마운팅은 GT 레이싱카 911 RSR과 원메이크컵 레이싱카 911 GT3 컵과 유사한 형태로 사용된다. 특히 두 개의 알루미늄 브래킷이 윙의 요소를 위에서 고정하기 때문에 주행 시 발생하는 바람이 윙 하부에서 방해받지 않고 흐른다. 이러한 새로운 설계는 차체의 공기흐름 손실을 감소시켜 다운포스를 증가시키고 다른 많은 세부조치와 함께 균형잡힌 음성양력(negative lift, 접지력 증가) 상태를 만든다.
마티아스 롤 포르쉐 에어로다이내믹 엔지니어는 “약 700번의 윈드터널 시뮬레이션을 통해 신형 911 GT3의 에어로다이내믹을 개발했다”며, “윈드터널에서 차량을 미세조정하기 위해 약 160시간 이상을 테스트했다”고 말했다. 또한 “신형 911 GT3는 200km/h의 속도에서 이전 모델보다 50% 큰 다운포스를 발생시키고, 퍼포먼스 포지션에서는 최대 150%까지 다운포스가 증가한다”라고 덧붙였다.
이를 통해 신형 911 GT3의 에어로다이내믹 밸런스는 레이싱 상황에서처럼 트랙조건과 주행스타일에 맞춰 개별적으로 적용 가능하다.
마티아스 롤 엔지니어는 “신형 911 GT3에 사용되는 구성요소와 개발 방식은 레이싱카와 매우 유사하다”라며, “독일 바이작에 있는 초현대적 윈드터널에서는 직진 테스트뿐 아니라, 모든 운전상황을 시뮬레이션하고, 차량의 롤링, 피칭, 요잉을 통해 트랙에서 물리적인 영향을 테스트한다”고 설명했다.
모터스포츠 DNA를 반영한 신형 4.0ℓ의 자연흡기 엔진
신형 911 GT3는 4.0ℓ의 고회전 자연흡기 엔진개발을 위해 테스트 리그(test rig) 시험에 많은 시간을 투자했다. 토마스 마더 포르쉐 GT 로드 카 엔진 프로젝트 매니저는 “신형 GT3 엔진은 테스트 리그에서 총 22,000시간 이상 작동했다”며, “테스트 중, 전형적인 서킷환경을 반복적으로 시뮬레이션하고, 대부분의 시간 동안 엔진을 풀 스로틀 (full throttle)로 구동했다”고 설명했다.
최고출력 510마력(ps)/8,400rpm, 최대토크 47.9kg∙m/9,000rpm의 성능을 발휘하는 새로운 엔진은 GT3 레이스카 911 GT3 R에 탑재된 엔진을 기반으로 개발되었으며, 기존 GT3 모델보다 최고출력과 최대토크가 각각 10마력, 1.0kg∙m 향상되었다.
특히 모터스포츠에서처럼, 견고한 로커 암 (rocker arms)을 통해 높은 엔진회전수에서의 정밀한 밸브작동은 물론 검증된 배리오 캠(VarioCam) 기술을 바탕으로 엔진스피드 및 부하 상태에 따라 캠축을 제어한다. 직경이 큰 베어링을 사용한 크랭크샤프트와 더 넓은 커넥팅 로드 베어링 및 플라즈마 코팅을 적용한 실린더 라이너는 마찰손실을 최소화해 실린더 마모를 줄였다. 또한 모터스포츠에서 도입된 개별 스로틀 밸브 시스템을 적용해 엔진응답성을 대폭 향상시켰다.
별도의 오일탱크를 갖춘 드라이-섬프(dry-sump) 윤활시스템은 높은 부하가 걸린 커넥팅 로드 베어링에서 오일펌프를 거쳐 크랭크축으로 직접 윤활유가 공급되는 동안 총 7단계의 흡입과정에서 엔진오일을 신속하고 효율적으로 외부 오일탱크로 보낸다. 911 GT3 레이싱카의 엔진은 배기시스템과 엔진컨트롤 유니트(ECU)만 본질적으로 다를 뿐 이 외의 구성요소들은 모두 양산모델인 911 GT3와 동일하다.
이외에도 엔지니어들의 테스트를 거친 신형 911 GT3의 엔진은 테스트 드라이버들의 테스트도 거쳤다. 엄격한 기준을 충족하기 위해 개발단계에서 600번의 배출가스 테스트를 시행한 것은 물론 이탈리아 나르도의 고속서킷에서 5,000km이상의 연속구간을 시속 300km/h의 일정한 속도를 유지하는 엄격한 엔진 내구테스트도 완료했다.
한편 신형 911 GT3의 판매가격(부가세 및 국가별 특별사양 포함) 170,969 유로부터 시작한다. 국내에는 7단 PDK가 탑재된 모델이 하반기 출시될 예정이며, 판매가격은 2억 2,000만원이다.
