NASCAR에서 드래프트는 어떻게 경주 결과를 결정하는가?

NASCAR에서 드래프트(draft)란 차량이 다른 차 뒤에 밀착하여 공기 저항을 깨는 것을 말하며, 오벌 트랙에서 레이스의 진짜 승부수입니다: 앞차가 남긴 저기압 공기 영역으로 들어간 차량은 더 적은 항력으로 더 빠르게 달리고, 두 차가 함께 가면 단독 주행보다도 빨라집니다. 피트 윈도우 계산, 그린 플래그 스톱, 마지막 랩의 슬링샷을 포함해 레이스의 결과는 대개 이 보이지 않는 공기 게임이 결정합니다.

드래프트의 물리학: 왜 두 대의 차가 한 대보다 빠를까?

이렇게 생각해 보세요: 자전거로 맞바람을 혼자 헤쳐 나가기는 힘들지만, 누군가의 뒤에 바짝 붙으면 바람의 일을 그 사람이 해주고 당신은 그저 따라가기만 하면 됩니다. NASCAR에서도 정확히 이런 원리입니다. 앞차가 전진하면서 뒤에는 난기류가 섞인 저기압의 후류 영역(wake)이 생깁니다. 두 번째 차의 앞부분이 이 영역에 진입하면 앞부분에 부딪히는 고기압 공기가 줄어들어, 즉 공기역학적 저항, 즉 항력이 낮아집니다.

진짜 매력적인 부분은 여기서입니다: 이 과정에서 앞차도 이득을 봅니다. 뒤차가 다가오면서 자기 앞의 고기압 공기를 앞으로 밀어내는데, 이는 앞차 스포일러에 부딪히는 빠른 공기를 줄여줍니다. 결과는? 두 차 모두 더 적은 항력, 더 높은 속도. 공기 흐름 시뮬레이션에 따르면 충분히 가까워진 두 차량은 마치 하나의 긴 공기역학적 몸체처럼 행동하기 시작하며, 거리가 충분히 좁혀지면 앞차의 후류는 거의 완전히 사라집니다.

그런데 왜 모든 트랙에서 효과가 있지 않을까요? 항력은 속도의 제곱에 비례해 증가하기 때문입니다. 50mph에서는 거의 느낄 수 없지만 200mph에 이르면 수치가 기하급수적으로 커집니다. 그래서 드래프팅 효과는 보통 시속 80km 이상의 속도에서 실제로 체감되는데, NASCAR 오벌 트랙은 어차피 항상 그 범위에서 돌아갑니다.

숫자로 보는 드래프트: 시뮬레이션 예시

구체적인 예를 살펴봅시다: 약 180mph 속도로 주행하는 단독 차량의 공기저항 계수(CD)가 약 0.805일 때, 단 하나의 액슬 거리(약 3.5미터) 뒤를 따라가는 차량에서는 이 값이 0.625로 떨어집니다. 즉 뒤에 남은 차량이 상당히 "공짜" 속도를 얻는 것입니다. 물론 완전히 공짜는 아니고, 그 차도 코너에서 앞부분의 다운포스를 잃기 때문입니다 - 이에 대해서는 곧 다루겠습니다.

슈퍼스피드웨이와 팩 레이싱의 역학

드래프트가 진짜 효과를 발휘하는 곳은 대형 오벌 트랙입니다: 데이토나 인터내셔널 스피드웨이(2.5마일)와 탤러데가 슈퍼스피드웨이(2.66마일). 탤러데가는 캘린더에서 가장 큰 오벌이며, 데이토나는 시즌 최대 레이스인 데이토나 500을 개최합니다. 예전에는 이 트랙들에서 restrictor plate, 즉 제한 플레이트가 사용되었는데, 이 플레이트는 엔진이 대기 공기를 밀어낼 힘을 제한했고, 최고 속도가 여기서 기록되었기 때문에 공기역학적 효과가 가장 강하게 느껴졌습니다. 오늘날 플레이트는 테이퍼드 스페이서로 대체되었지만, "플레이트 트랙"이라는 표현은 여전히 이런 슈퍼스피드웨이 스타일을 지칭하는 데 사용됩니다.

이 트랙들에서의 레이스는 보통 홀로 빠져나가는 방식이 아니라, 대규모 무리, 즉 팩 레이스 형태로 돌아가는 방식으로 진행됩니다. 원리는 간단합니다: 혼자서는 드래프트를 받을 수 없는 차량은 앞서나갈 수 없기 때문에, 모두가 서로의 뒤에 붙어 거대한 새 떼 대형처럼 나아갑니다. 속한 대형에서 이탈하는 것은 공기 저항을 홀로 감당한다는 뜻이며, 때로는 앞서기 위해서라도 라이벌 뒤에 붙어야 할 필요가 있습니다. 그래서 팩 레이스에서 드래프트는 충성심과 같습니다: 당신을 밀어주고 끌어주는 이가 있으면 자리를 지킬 수 있고, 그렇지 않으면 팩이 당신을 집어삼킵니다.

인터미디엇 트랙과 더티 에어 문제

1.33~2마일 사이의 오벌, 즉 인터미디엇 트랙은 또 다른 이야기를 들려줍니다. 여기서 차량들은 좀 더 흩어져 레이스를 하고, 뒤따르는 차량의 입지는 어려워집니다. 원인은 바로 더티 에어, 즉 앞차가 남긴 훼손되고 난류가 섞인 공기입니다. 슈퍼스피드웨이에서 이 공기는 당신에게 속도를 더해주지만, 인터미디엇 트랙에서는 코너에서 차량의 앞부분을 피곤하게 만들고, 뒤따르는 차량에는 "에어로 푸시"라고 불리는, 앞부분이 코너로 들어가기 어려운 느낌을 줍니다. 오픈 휠 레이싱과 유사한 이 효과 때문에 추월이 어려워집니다 - 앞차가 더티 에어를 뒤에 남겨두는 한 리드를 유지하기가 쉬워집니다.

슬링샷: 마지막 랩의 가장 극적인 묘기

드래프트와 관련해 가장 많이 언급되는 기술은 슬링샷, 즉 새총 발사입니다. 직선 구간 끝에 다다르면 뒤따르는 차량은 앞차의 웨이크를 이용해 최대의 모멘텀을 축적한 후, 갑자기 옆으로 빠져나옵니다. 물리 법칙은 매우 아름답습니다: 그 순간까지는 공기 저항과 싸워야 했던 당신과 달리 뒤따르던 차량은 싸우지 않았다가, 옆으로 빠져나오는 순간 축적된 에너지를 방출합니다. 높은 속도로 코너에 진입하고, 리더의 웨이크를 가르며 아래로 미끄러져 내려가고, 하강과 최소 항력 구역 통과의 조합이 그 차량을 리더의 안쪽으로 통과시킵니다.

역사에서 두 가지 예를 들어보겠습니다: 데일 얼하트 주니어는 데이토나에서 12랩을 남기고 4위에서 2위로 슬링샷 도약을 했습니다. 더욱 인상적인 것은 케빈 해릭입니다: 2010년 탤러데가에서 마지막 순간의 슬링샷으로 제이미 맥머레이를 추월했고, 115경기에 걸친 우승 가뭄을 그 한 번의 기술로 끝냈습니다. 보고 있는 동안 소름이 돋았습니다. 말해두겠습니다.

그런데 주의: 슬링샷은 모든 시기에 똑같이 강력했던 것은 아닙니다. 리스트릭터 플레이트 시대에는 차량들이 드래프트 속도를 혼자서 유지할 만한 출력이 없었기 때문에, 떨어지는 순간 속도를 잃고 슬랩스틱으로 자주 다시 뒤로 밀려났습니다. 그래서 플레이트 트랙에서의 추월은 주로 협력을 통해, 심지어 사이드 드래프팅이라 불리는 기법으로 이루어집니다: 옆의 라이벌 옆에서 공기를 "빨아들이는" 것입니다. 즉, 그의 옆면에 부딪히는 공기를 자신 쪽으로 끌어당겨 상대를 느리게 만들면서 통로로 지나가는 것입니다. 고급 기술이지만 그 효과는 놀랍습니다.

범프 드래프팅: 밀어주기 드래프트의 스릴과 위험

범프 드래프팅은 일반 드래프트처럼 시작하지만 한 단계 더 나아갑니다: 뒤에 있는 차량이 앞차와 실제로 접촉하여 밀어주고, 두 차 모두의 운동량이 유지됩니다. 그 인기는 1980년대 후반 SCCA Sportruck 시리즈에서 아처 형제와 함께 시작되었습니다. 직선 구간에서 제대로 이루어지면 훌륭하지만, 잘못된 장소에서 - 예를 들어 코너 진입 지점 근처에서 - 앞차의 균형을 무너뜨리고 사고를 일으킵니다. 거친 사용은 "슬램 드래프팅"이라 불리며, NASCAR는 이를 처벌합니다: 범퍼 보강재를 제한하고, 코너에서의 범프 드래프팅을 금지했으며, 일부 트랙 구간에 "노 범프 존(no bump zones)"을 지정했습니다.

두 대의 차가 함께 달리는 텐덤 드래프트가 극단으로 치달은 이야기도 흥미롭습니다. 카일 부시는 2007년 탈라데가 테스트에서 라이언 뉴먼에게 뒤에서 밀어달라고 요청했고, 두 사람이 단독 차량보다 2초 더 빠르다는 것을 확인했습니다. 2011년 데이토나에서는 텐덤 드래프트가 트랙 전체에서 가능해졌습니다: 커트 부시의 팀 동료인 브래드 켈로우스키가 밀어주는 카일 부시는 단독 차량보다 15mph 더 빠른 랩타임을 기록하고 있었습니다. 그해의 데이토나 500과 에런스 499는 텐덤이 지배했으며, 지미 존슨-데일 어필드 주니어, 제프 고든-마크 마틴 같은 듀오들이 팀을 이루어 함께 드래프트를 했습니다. 하지만 2012년에 차량들은 팩 레이스로 회귀하도록 개조되었고, 2014년에는 내셔널와이드와 트럭 시리즈에서 범프 드래프팅이 금지되었습니다. 테이퍼드 스페이서로 전환한 후 텐덤이 한동안 돌아왔지만, 2020년 데이토나 500에서의 라이언 뉴먼 사고까지였습니다: NASCAR는 그 후 에어로 덕트를 제거하고 스로틀 바디를 줄여 텐덤 속도와 접근 속도 차를 줄였습니다. 즉, 이 전략은 트랙과 시대에 따라 달라지는 "규칙의 게임"입니다 - 위험을 감수하는 것은 밀어주는 쪽과 밀리는 쪽 모두인데, 잘못된 타이밍의 한 번의 밀기가 두 사람의 레이스를 모두 끝장낼 수 있기 때문입니다.

피트 전략: 드래프트의 보이지 않는 파트너

그렇다면 드래프트는 훌륭하고, 팩 레이스는 멋집니다... 하지만 연료가 떨어지면 어떻게 될까요? 여기서 레이스의 두 번째 두뇌가 등장합니다: 피트 전략입니다. 뉴햄프셔 같은 트랙에서는 피트 스톱이 종종 레이스 결과를 결정하며, "타이어와 연료 윈도우가 순수한 속도만큼 레이스를 결정한다"는 이 스포츠의 핵심 명제는 헛되이 나온 말이 아닙니다.

피트 윈도우와 그린 플래그 스톱

피트 윈도우란 차량의 연료나 타이어가 피트 호출 전까지 버틸 수 있는 랩 범위를 의미하며, 연료 소비량, 트랙 길이, 그리고 caution(옐로 플래그) 가능성에 따라 계산됩니다. 그린 플래그 피트 스톱이란 레이스가 완전히 진행 중이고 모두가 풀 스피드로 달리는 상황에서 이루어지는 스톱을 말합니다. 위험이 큽니다: 피트에 들어가는 동안 팩은 계속 앞서 나가고 몇 초를 잃게 됩니다. 확장된 그린 플래그 스톱 - 예를 들어 셋업 조정을 위한 추가 피트 - 은 리더에게 심각한 시간 손실을 안겨줄 수 있습니다. 피트 아웃에서 누가 앞서는지는 전적으로 스톱의 속도에 달려 있습니다: 두 차량이 연속으로 피트에 들어갈 때의 추월은 어느 팀이 더 빠르게 작업했는지에 따라 결정됩니다.

전략은 트랙마다 다릅니다. Phoenix처럼 랩 타임이 26-28초 안에 돌아가는 짧은 트랙에서는 피트 로드가 별도의 전략 층을 추가합니다. Plate 트랙에서는 팩 레이스이기 때문에 타이어는 대개 두 번째 우선순위로 밀려나고, 그린 플래그 하에서 스톱을 해야 한다면 보통 두 개의 타이어를 선택하며, 옐로 플래그에서는 팀들이 이를 진지하게 논의합니다. 팀 전략도 차이를 만듭니다: Joe Gibbs Racing은 한 레이스에서 final stage에 피트 전략을 드라이버들 사이에 분배하여 1-2-3 피니시를 확정했습니다. 즉, 피트 로드는 드래프트가 이루지 못한 승리를 가져다줄 수도 있고, 승자를 망칠 수도 있습니다.

드래프트에 매달리기: 도움일까, 함정일까?

독자들이 자주 묻는 질문이 있습니다: 드래프트와 드래프트에 얽히는 것(매달리는 것)의 차이는 무엇일까요? 답은 컨트롤에 있습니다. 유용한 파트너를 찾았고, 모멘텀을 모으고 있고, 추월 계획이 있다면 드래프트는 당신의 무기입니다. 하지만 앞차는 당신을 원하는 곳으로 끌고 갈 수 있습니다: 팩에서 떨어지게 만들거나, 원치 않는 랩이나 피트에 들어가게 강요하거나, 더티 에어에서 당신을 붙잡아 두고 움직이지 못하게 할 수 있습니다. 즉, 드래프트는 동반자 관계이며, 파트너가 좋으면 금이지만 나쁘면 감옥입니다.

비슷한 혼동이 "끈적한 공기" 문제이기도 합니다. 자료에서 "sticky draft"라는 별도의 기술 용어는 등장하지 않으며, 사람들 사이에서 말해지는 것은 사실 더티 에어와 에어로 푸시의 조합입니다: 동료가 당신에게 속도를 더해주는 동안, 코너에서 당신의 앞부분을 지치게 하여 원치 않는 라인에 "붙잡아 둘 수 있다"는 것입니다. 전술적 디테일로서 이것을 잊지 마세요: 코너에서는 드래프트의 균형이 바뀝니다. 앞차는 정상적인 전방 다운포스를 갖지만 감소한 후방 다운포스를 갖게 되고, 뒷차는 감소한 전방, 정상적인 후방 다운포스를 경험합니다. 양쪽 끝에서 드래프트 파트너가 되는 차량은 양쪽 끝 모두에서 다운포스를 잃습니다. 그렇기 때문에 코너에서 뒤에 붙을 차를 선택할 때는 속도만이 아니라 차량의 그립 균형도 고려해야 합니다.

범프는 위험할 가치가 있을까?

원칙적인 관점에서: 범프 드래프팅의 위험은 앞차의 균형을 무너뜨릴 가능성 때문에 항상 양방향입니다. 좋은 드라이버는 직선 구간에서 약속된 파트너와 밀며, 코너 근처나 모르는 또는 흔들리고 있는 차량에는 절대 하지 않습니다. 잘못된 타이밍의 밀기는 앞차의 스핀과 다중 차량 사고로 이어질 수 있습니다. Cup 시리즈에서 규칙의 세부 사항은 시기마다 바뀌지만 일반적인 태도는 분명합니다: 무례하게 밀면 벌점을 받습니다.

마지막 랩에서 승자를 결정하는 것은 무엇일까?

레이스 마지막 랩에서는 카드가 모두 공개됩니다: 누가 연료가 남아 있고, 누가 타이어가 싱싱하며, 누가 드래프트 파트너를 남겨두고 있을까요? 마지막 랩 추월에는 암묵적인 규칙이 있으며, 최근 몇 년간 가장 짜릿했던 피니시들 중 일부는 바로 이러한 조합에서 탄생했습니다. 로스 차스틴(Ross Chastain)은 Xfinity 500의 마지막 랩에서 벽을 붙어 달리며 10위에서 5위로 한 번에 다섯 대를 추월했습니다 - 공기역학과 용기를 결합한 플레이였죠. 케빈 하빅(Kevin Harvick)의 탈라데가 슬링샷, 데일 언하트 주니어(Dale Earnhardt Jr.)의 데이토나 점프 같은 순간들은 드래프트가 실제로 레이스 결과를 어떻게 결정하는지를 보여주는 증거입니다.

요약하자면 이렇습니다: NASCAR에서 가장 빠른 차가 항상 이기는 것은 아닙니다. 우승하는 사람은 누구와 어떻게 공기를 공유할지 아는, 피트 윈도우를 정확히 계산하고 마지막 랩의 사펀을 기다리며 준비하는 드라이버입니다. 이번 시즌의 위대한 피니시에서는 어떤 플레이를 보게 될까요 - 클래식한 슬링샷일까요, 아니면 피트 전략의 그라운드 이펙트일까요?

출처

• How NASCAR Drafting Works
• Drafting (aerodynamics)
• Aerodynamic Drafting (Slipstreaming) in Racing
• What Is Bump Drafting? Is It Legal?
• The Science Behind Pit Stops
• Unwritten rules of the last-lap pass
• Harvick slingshots past McMurray at Talladega
• What Is Dirty Air in NASCAR
• Phoenix Raceway strategic track
• NASCAR Track Types Explained