F1 최강 머신의 지오메트리란 무엇일까?

현 시대 최고의 기술로 만들어진 자동차는 F1 머신 이라고 생각합니다. 경주용 "차" 라고 부르지 않고 "머신" 이라고 칭하는 이유가 거기에 있다고 생각합니다. 그 머신의 지오메트리는 가히 완벽에 가깝다고 생각합니다. 오늘은 그 지오메트리에 대해서 이야기 해보겠습니다. 최대한 사실에 근거해서 작성은 하지만 분명 오류가 있을수 있으니 너그러이 봐주시면 감사하겠습니다. 

 

 

1) “지오메트리(Geometry)”가 F1에서 곧 ‘성능의 언어’가 되는 이유

F1 머신에서 지오메트리는 단순히 “차가 얼마나 길고 넓은가”를 뜻하지 않습니다. 지오메트리는 공기(유동)·하중(타이어)·구조(섀시)·에너지(파워유닛/냉각)가 서로 타협하는 방식을 수학적으로 고정해 놓은 설계 좌표계에 가깝습니다. 특히 2022년 규정 세대 이후 F1은 외부 날개만으로 다운포스를 ‘얹는’ 시대에서, 바닥(언더플로어)이 효율적으로 다운포스를 만들어내고 그에 맞춰 차체 전체가 자세(ride height, 피칭/롤)와 압력장(pressure field)을 관리하는 시대로 넘어왔습니다. Formula1.com도 2022 규정에서 “완전히 형상화된 언더플로어 터널”이 들어오며 지면효과 기반 다운포스를 더 효율적으로 만들 수 있다고 설명합니다.

 

즉, ‘지오메트리’는 (1) 규정이 허용한 체적/좌표 안에서 (2) 언더플로어가 가장 강하게 일하고 (3) 타이어가 가장 안정적으로 하중을 받고 (4) 냉각/패키징이 레이스 거리 내내 버티게 만드는, 전체 시스템 최적화의 시작점입니다. 그래서 팀들은 똑같이 “다운포스가 필요하다”라고 말해도, 실제로는 차체 길이 배분(휠베이스·오버행), 사이드팟/인렛의 위치, 바닥 입구의 질(유입 유동 에너지), 서스펜션 기하(안티다이브/안티스쿼트 등)까지 지오메트리 단계에서 승부를 겁니다.

2) 규정이 정의하는 ‘외형 지오메트리’: 폭·휠베이스는 이미 좌표로 못 박혀 있다

현행 규정(2025 기술규정)에서 가장 직관적인 지오메트리 제한은 차폭과 휠베이스입니다. 2025 FIA 기술규정에는 타이어·특정 휠 림·휠 커버 예외를 제외하고 차체가 Y=1000 바깥(즉 좌우 합 2000mm 밖)으로 나갈 수 없다고 명시되어 있습니다. 또한 휠베이스는 3600mm를 초과할 수 없다고 규정합니다. 
이 숫자들은 단순한 “크기 제한”이 아니라, 곧바로 공력 레이아웃의 한계가 됩니다. 예를 들어 폭 2000mm 프레임 안에서 바닥의 유효 면적·사이드팟 외측 곡면·리어 바디워크의 수축(보틀넥) 형태를 설계해야 하고, 휠베이스 3600mm 상한 안에서 언더플로어 터널의 길이(압력 회복 구간), 디퓨저로 보내는 유동의 안정성, 냉각 덕트와 라디에이터의 배치가 서로 경쟁합니다. 휠베이스가 길어지면 고속 안정성(특히 피칭에 대한 민감도)과 언더플로어 ‘길이’ 측면에서 이점이 생길 수 있지만, 코너에서 회전 관성 증가·타이어 워밍/에너지 입력 패턴 변화 같은 트레이드오프가 따라옵니다. 반대로 휠베이스를 짧게 가져가면 저속 코너 기민성은 좋아질 여지가 있지만, 언더플로어가 만들어내는 압력장(특히 바닥 전방 입구의 유량과 후방 확산부의 압력 회복)을 더 빡빡한 길이 안에서 해결해야 합니다. 그래서 “길게/짧게”가 정답이 아니라, 팀이 목표로 하는 타이어 특성과 트랙 캘린더, 그리고 냉각/패키징 철학에 따라 지오메트리 결론이 달라집니다.

 

3) 언더플로어 지오메트리: 2022 이후 F1에서 가장 ‘값비싼 mm’는 바닥에서 나온다

2022 규정 세대의 핵심은 “바닥이 일하게 만든다”입니다. Formula1.com은 2022 머신이 과거처럼 사이드스커트를 쓰는 완전한 80년대 그라운드이펙트로 돌아간 것은 아니지만, 형상화된 언더플로어 터널을 통해 지면효과 다운포스를 크게 만들 수 있다고 분명히 짚습니다.  또한 Tech Tuesday에서는 터널의 시작부(사이드팟 앞쪽)와 그 입구에 배치되는 여러 개의 ‘펜스(작은 세로 날개)’가 유동을 터널로 끌어들이는 역할을 한다고 설명합니다. 
여기서 지오메트리의 본질은 “바닥의 곡률/단면/목(throat) 위치” 같은 공력 형상만이 아닙니다. 실제 트랙에서는 차가 가속·제동·연석·코너링을 하면서 바닥과 지면 간격이 계속 변하고(동적 라이드하이트), 그때마다 터널의 유동이 가속→압력저하(다운포스 생성)→확산(압력 회복)의 과정을 안정적으로 반복해야 합니다. 바닥이 강해질수록 차는 더 낮고 단단한 셋업을 요구하게 되는데, 이것이 지나치면 ‘바운싱/포포이징’ 같은 현상과 연계되어 드라이버 피로·타이어 접지 손실·플로어 손상 리스크로 되돌아옵니다. 그래서 팀들은 언더플로어만 키우는 게 아니라, 지오메트리 관점에서 서스펜션의 안티다이브/안티스쿼트, 롤센터 위치, 히브(heave) 스프링/댐퍼 레이아웃, 차체 강성(플로어의 휨/비틀림)을 함께 설계합니다. 결론적으로, 언더플로어 지오메트리는 “도면상 형상”과 “동적 자세”가 결합된 문제이며, 이 결합을 얼마나 정교하게 ‘규정 허용 체적’ 안에서 묶어내느냐가 상위권 팀과 중위권 팀의 격차를 만듭니다.

4) 타이어·서스펜션 지오메트리: 공력만으로는 랩타임이 완성되지 않는다

F1에서 다운포스는 타이어가 받아서 가속/제동/코너링으로 바뀌어야 의미가 있습니다. 따라서 지오메트리의 절반은 사실 타이어가 얼마나 “예측 가능하게” 하중을 받느냐에 달려 있습니다. 여기서 중요한 것이 캠버/토 변화, 킹핀 오프셋, 스크럽 반경, 롤센터와 안티(anti) 지오메트리 같은 서스펜션 설계 변수들입니다. 예를 들어, 코너에서 바닥이 강한 차는 롤을 최소화하려는 경향이 커지고, 그러면 타이어의 접지면(컨택 패치)이 급격히 변하지 않게 관리해야 합니다. 하지만 롤을 억지로 잡으면 기계적 그립(특히 저속)이 떨어질 수 있고, 연석을 넘을 때 바닥이 지면을 “치며” 유동이 깨질 위험도 커집니다.
즉 팀들은 공력 지오메트리를 ‘키우는’ 동시에, 타이어 지오메트리를 통해 하중을 분산시켜야 합니다. 같은 다운포스를 만들어도 어떤 차는 타이어 표면 온도를 고르게 쓰고, 어떤 차는 특정 축/특정 숄더만 과열시키며, 그 결과가 레이스 페이스에서 크게 벌어집니다. 그래서 최근 F1 기술 분석에서 “사이드팟이 어떻다”만 보지 않고, 프론트 서스펜션 푸시로드/풀로드 선택, 암 배치로 만들어지는 안티다이브, 리어의 안티스쿼트와 트랙션 특성이 함께 언급되는 이유가 여기에 있습니다. 지오메트리는 공력과 기계가 서로를 ‘망치지 않게’ 만드는 접점이고, 이 접점이 흔들리면 윈도우(최적 작동 범위)가 좁아져 세팅 난이도와 타이어 소모가 폭증합니다.

 

 

5) 2026 규정 변화가 말해주는 것: “지오메트리”는 더 작아지고, 더 ‘능동적’이 된다

지오메트리 관점에서 2026의 메시지는 매우 명확합니다. FIA/Formula1.com이 공개한 2026 규정 방향에서는 최대 휠베이스가 3400mm로 200mm 줄고, 차폭도 1900mm로 100mm 줄어드는 ‘더 작고 민첩한’ 차를 목표로 합니다.

 Reuters 보도 역시 폭·휠베이스 축소와 함께, 다운포스 약 30% 감소·항력 55% 감소 목표, 그리고 전후 윙의 능동(가변) 공력 개념을 핵심으로 소개합니다.
이 변화는 단순히 차가 작아진다는 뜻이 아니라, 지오메트리의 철학이 바뀐다는 의미입니다. 차가 작아지면 언더플로어/냉각/패키징은 더 촘촘해지고, 동일한 랩타임을 위해 유동을 “정적으로 붙잡는” 설계보다 상황에 따라 공력을 전환하는 설계(스트레이트/코너 모드 전환 등)가 더 중요해집니다. 실제로 2026 규정 설명에서는 직선과 코너에서 서로 다른 공력 모드를 운용하는 방향(능동 공력의 도입)을 강조합니다. 
따라서 티스토리 글의 결론은 이렇게 잡을 수 있습니다. 'F1 머신 지오메트리는 ‘크기 제한’이 아니라 ‘성능을 허용하는 좌표계’이며, 2022~2025에는 그 좌표계 안에서 언더플로어 기반 다운포스와 동적 자세 제어가 핵심 경쟁력이었고, 2026에는 더 작은 좌표계 안에서 능동 공력까지 결합해 “상황 적응형 지오메트리”로 진화한다는 것. 그리고 그 출발점은 언제나 규정이 못 박아둔 숫자(폭/휠베이스 등)에서 시작합니다. 2025 규정이 폭(Y=1000)과 휠베이스(3600mm)를 명시하고 있는 것처럼, 규정의 한 줄 한 줄이 곧 설계의 분기점이 됩니다.