F1 팀, 시뮬레이터에 수백만 달러 투자—차이점은?
출처: Ars Technica
이것은 게임이 아니다
레이턴시, 대역폭, 그리고 충실도가 모두 밀리초를 놓고 달릴 때 중요합니다.
F1 팀은 드라이버 인 더 루프 시뮬레이터에 300만 달러에서 1천만 달러까지 투자할 수 있습니다.
출처:
Dynisma
F1 팀은 드라이버 인 더 루프 시뮬레이터에 300만 달러에서 1천만 달러까지 투자할 수 있습니다.
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Dynisma
21세기에 포뮬러 1이 변화한 방식 중 하나는 드라이버 인 더 루프 시뮬레이터를 도입한 것입니다. 2000년대 초, 아마도 맥라렌에서, 혹은 토요타나 페라리에서 시작됐을 텐데, F1 팀들은 성능 이점을 두고 매우 비밀스러운 편입니다. 세월이 흐르면서 시뮬레이터는 점점 더 강력해졌고, 동시에 수만 달러에 달하는 수만 달러짜리 멀티축 소비자용 시뮬레이터도 급격히 발전했습니다. 그렇다면 F1에서 사용하는 수백만 달러짜리 시뮬레이터가 왜 그만큼 비싸고, 그 일을 수행하기에 더 뛰어난 걸까요?
우선 레이트시가 있습니다.
“운전자가 차에 입력하는 동작, 차가 반응하는 방식, 그리고 운전자가 즉시 그 느낌을 받아 반응하는 사이에는 밀접한 연결 고리가 있습니다. 그래서 운전자와 차가 얽힌 매우 역동적인 폐쇄 루프가 형성됩니다.”라고 영국 기반 시뮬레이터 기업 Dynisma Motion Generators의 설립자 겸 CTO인 Ash Warne이 설명했습니다. 이 회사는 페라리, 알파인, 그리고 곧 캘리포니아와 협력해 1천만 달러에 달할 수 있는 DiL 시뮬레이터를 공급합니다.
“운전 시뮬레이터에서 우리는 차를 완전히 제거하고 우리 시스템을 도입합니다. 그리고 실제 차를 가능한 한 정확히 재현해야 합니다. 그렇지 않으면 세계 챔피언 레이싱 드라이버는 차가 어떻게 움직여야 하는지에 대한 선천적이고 직관적인 이해를 가지고 있기 때문에 차이가 있음을 즉시 감지합니다.”라고 Warne은 말했습니다.
맥라렌(2016년) 시뮬레이터 내부를 엿볼 수 있는 드문 사진
출처: Darren Heath/Getty Images
그가 말한 “낮은 레이턴시”는 정말 낮은 수치를 의미합니다. “3 ~ 5 밀리초 사이입니다. 예를 들어 차 물리 모델이 뒤쪽 바퀴가 미끄러지기 시작하고 차가 요(yaw) 방향으로 가속하기 시작한다는 신호가 나오는 순간부터 시뮬레이터 섀시의 가속도계로 그 움직임을 실제로 측정할 수 있는 순간까지가 바로 그 시간입니다.”라고 Warne은 설명했습니다. 참고로 이는 상용 항공 시뮬레이터나 몇 년 전 아이오와에서 체험한 전국 고급 운전 시뮬레이터보다 약 10배 빠른 속도입니다.
3 ms
Warne은 맥라렌과 페라리에서 근무한 뒤 초저지연 시뮬레이터가 가능하다는 사실을 깨닫고 Dynisma를 설립했습니다. “펜과 종이, 그리고 시뮬레이션만으로도 3 밀리초 정도로 지연 시간을 낮출 수 있다는 것을 증명할 수 있었습니다.”라고 그는 말했습니다. Dynisma가 아직 1인 기업이었을 때 만든 첫 프로토타입은 취미용 전자 부품과 모터를 사용해 개념을 입증했습니다. “당시에는 현재 사용하는 산업용 컴퓨터와 PLC, 제어 시스템 대신 Arduino와 Raspberry Pi, 그리고 기타 소비자 전자 부품을 활용했습니다.”라고 Warne은 전했습니다.
높은 대역폭 역시 필수이며, 이는 항공 시뮬레이터와 큰 차이를 보이는 영역입니다. “항공 시뮬레이터는 매우 천천히 움직이며 지속적인 은행 각도를 유지하는 데 관심이 있습니다. 반면 우리는 전혀 다른 문제를 다룹니다.”라고 Warne은 설명했습니다. “우리는 도로에 고정된 차량에 탑승해 있으며, 도로의 요철, 엔진, 타이어 진동 등에서 발생하는 고주파 진동이 차를 통해 운전석까지 전달되는 것을 재현해야 합니다.”
이는 현재 모터스포츠에서 사용되는 가장 진보된 운전 시뮬레이터인 Dynisma DMG360XY입니다. 운전 포드는 360도 회전이 가능하고 X·Y 축을 따라 각각 5 미터까지 이동할 수 있습니다.
Dynisma
“시뮬레이터에서 가장 큰 과제는 타이어가 실제 타이어처럼 느껴지게 하는 것입니다. 타이어가 없지만 서스펜션 변위와 림 아래에서 움직이는 타이어의 느낌을 운전자가 체감해야 합니다. 이는 운전자에게 매우 중요한 감각이며, 현재 많은 연구가 이 부분에 집중되고 있습니다.”라고 캘리포니아 F1 팀의 시뮬레이터 드라이버 Simon Pagenaud가 말했습니다.
Pagenaud는 인디 500 우승과 인디카·아메리칸 리‑맨즈 시리즈 챔피언십 등 다양한 경력을 가지고 있으며, 그의 커리어와 함께 레이싱 시뮬레이터가 어떻게 진화했는지 직접 경험했습니다.
“제가 처음 시뮬레이터를 사용한 건 아마 2008년, Wirth Research와 함께 De Ferran Motorsport 프로그램을 진행하던 때였을 겁니다. 그때는 이미 꽤 괜찮았지만 지금 수준에는 미치지 못했죠.”라고 Pagenaud는 회상했습니다. “그 이후 시뮬레이터는 눈부시게 발전했습니다. 시각 효과는 물론, 플랫폼 움직임도 크게 개선됐습니다. 하드웨어는 크게 향상됐고, 레이턴시는 매일 컴퓨팅 파워로 겨루는 싸움이지만, 레이턴시가 바로 운전자에게 올바른 피드백을 주는 핵심 요소입니다.”라고 그는 덧붙였습니다.
작업 시간
그렇다면 시뮬레이터 드라이버는 실제로 팀을 위해 어떤 일을 할까요? “현재 특히 F1에서 가장 중요한 일은 타이어에 소모되는 에너지를 이해하고 타이어 과열을 방지하는 것입니다. 따라서 우리는 타이어 수명을 늘리고, 레