911 GT3는 이렇게 만들었다, 포르쉐 엔지니어들이 말하는 개발비화

지난 2월, 자연흡기 엔진을 얹은 포르쉐 911 GT3가 전 세계 포르쉐 팬들의 기대 속에서 데뷔했다. 내구 레이스에서 경험을 쌓은 파워트레인과 경량화 부품, 공기역학 설계로 성능을 끌어올렸다. 이렇게 큰 폭의 변화를 이룬 비결은 과연 무엇일까? 최근 포르쉐의 엔지니어들이 911 GT3에 담은 기술과 개발 과정을 공개했다.

먼저 에어로 다이내믹부터. 911 GT3의 겉모습에서 가장 눈에 띄는 부분은 단연 스완 넥(Swan Neck) 리어 윙이다. GT 클래스 경주차인 911 RSR과 원-메이크 경주차 911 GT3 컵의 리어 윙과 비슷한 형태다. 포르쉐의 양산차들 중에서는 최초로 들어갔다. 알루미늄 브래킷 두 개로 날개의 윗부분을 고정한 덕분에, 가장 중요한 날개 아랫부분의 공기 흐름을 방해하지 않는다.

 

에어로 다이내믹 엔지니어 마티아스 롤(Mathias Roll)은 “약 700번의 시뮬레이션을 통해 공기역학 설계를 완성했다. 160시간 이상을 윈드 터널 속에서 지냈고, 리어 윙과 프론트 디퓨저를 각각 4단계로 조절하기로 했다. 그 결과 시속 200㎞에서 이전 모델보다 다운포스가 50% 늘었다. 심지어 최대 다운포스는 150%나 올랐다”라고 전했다.

이어서 “911 GT3에 들어가는 구성 요소와 개발 방식은 경주차와 매우 비슷하다. 바이작에 있는 윈드 터널에서는 직진 상황은 물론, 롤링과 피칭, 요잉 등 서킷에서 생기는 모든 물리적 영향을 테스트할 수 있다”라고 덧붙였다.

수평대향 6기통 4.0L 가솔린 자연흡기 엔진은 오랜 시간 테스트 리그(Test Rig, 기계 및 전자 장치의 성능 테스트) 시험을 거쳤다. GT 로드카 엔진 프로젝트 매니저 토마스 마더(Thomas Mader)는 “신형 GT3의 엔진은 테스트 리그에서 총 2만2,000시간 이상 작동했다. 서킷 환경과 최대한 가까운 상황에서 대부분의 시간을 풀 스로틀(Full Throttle)로 시뮬레이션을 거쳤다”라고 말했다.

혹독한 수련을 거듭한 끝에, 신형 911 GT3는 각각 10마력, 1.0㎏·m씩 올라 최고출력 510마력, 최대토크 47.9㎏·m를 뿜는다. 510마력은 무려 8,400rpm에서 터져 나오며, 최대 회전수는 9,000rpm에서 전자식으로 제한한다. 과급기를 모두 덜어낸 자연흡기 엔진만 누릴 수 있는 영역이다. 높은 회전수에서도 정교하게 움직이는 로커 암과 배리오 캠(Varion Cam) 기술로 내구성까지 챙겼다.

더불어 직경이 큰 베어링이 들어간 크랭크축과 더 넓은 커넥팅 로드 베어링, 플라즈마 코팅 처리한 실린더 라이너로 마찰 손실을 최소화했다. 토마스 마더는 “모터스포츠에서 가져온 개별 스로틀 밸브 시스템 덕분에 엔진 반응성이 크게 올랐다”라며 자신감을 내비쳤다.

강한 횡가속도를 받는 코너에서는 엔진 오일 공급 방식도 중요하다. 오일이 한쪽 벽으로 쏠려 피스톤 윤활 역할을 충분히 해내지 못하기 때문. 이를 방지하기 위해 오일 탱크를 엔진과 분리한 ‘드라이 섬프(Dry Sump)’ 방식을 선택했다. 높은 부하가 걸린 커넥팅 로드 베어링-오일펌프-크랭크축까지 총 7단계 흡입 과정을 통해 오일을 외부 탱크로 빠르게 내보낸다.

엔지니어들의 테스트를 마친 911 GT3는 마지막으로 테스트 드라이버의 손을 거친다. 이탈리아 나르도 서킷에서 5,000㎞가 넘는 연속 구간을 시속 300㎞로 일정하게 달리는 엔진 내구성 시험을 마쳤다. 이와 함께 배출가스 테스트도 600번 이상 진행했다.

한편, 신형 911 GT3는 올 하반기에 우리나라에 상륙할 예정이다. 포르쉐 코리아가 공개한 가격은 2억2,000만 원이다.

글 로드테스트 편집부
사진 포르쉐

깊이 있는 자동차 뉴스, 로드테스트