페라리가 신재생에너지와 선원들이 직접 생성한 동력을 바탕으로 완전한 자급자족이 가능하도록 설계된 100피트급 플라잉 모노헐 요트, 페라리 하이퍼세일(Ferrari Hypersail)의 선박 내 에너지 콘셉트를 공개했다. 오픈 이노베이션을 기반으로 진행된 프로젝트는 마라넬로의 레이싱 트랙과 도로 위 기술력을 오프쇼어 세일링 영역으로 확장해 새로운 기술적 대안을 제시한다.
마라넬로의 하이퍼세일 테크 팀이 개발한 에너지 관리 시스템은 최상의 효율성 확보와 선박 내 다양한 아키텍처의 완전한 통합을 목표로 고안됐다. 장거리 항해에 필수적인 에너지 자립을 달성하기 위해 전동화 솔루션을 채택했으며, 태양광과 풍력을 포함한 주변 환경으로부터 에너지를 효율적으로 수집하는 시스템을 완성했다.
갑판 위: 선원 움직임과 윈치 바이 와이어의 결합
하이퍼세일은 윈치 바이 와이어(Winch by Wire) 시스템을 도입해 기존의 기계식 윈치를 전면 재해석했다. 선원들이 손잡이를 돌려 생성한 동력은 기계식 변속기나 유압 회로를 직접 구동하지 않고 발생 즉시 전기 에너지로 전환된다. 전환된 전력은 중앙으로 모인 뒤 돛을 조절하는 다양한 기능에 실시간으로 분배된다.
윈치를 조작하는 선원들은 일정하고 효율적인 크랭크 회전수를 유지할 수 있다. 저항이 증가할수록 움직임이 느려지고 피로가 누적되던 기존 시스템과 달리, 전동 기계적 효율성과 인간의 대사 능력이 최적의 균형을 이루는 지점에서 작동해 일관된 전력 출력을 유지한다. 단 한 명의 선원이 최대 9톤에 달하는 하중을 제어할 수 있어 기계식 또는 유압식 아키텍처의 한계를 보완한다.
페라리 푸로산게와 F80의 능동형 서스펜션 시스템에 탑재된 것과 동일한 전기모터를 페달 축에 활용해 생성된 전기는 선박 내 전력망으로 공급된다. 전력은 돛 조절 윈치를 구동하거나 갑판 위 조절 장치용 유압 펌프를 작동시키는 데 쓰인다. 기어 변속의 물리적 특성을 전자 신호로 변환하면서도 아날로그적 감성을 보존한 페라리 12칠린드리 마누알레의 바이 와이어 접근 방식과 동일한 맥락이다.
갑판 아래: 능동형 플라이트 컨트롤러와 신재생에너지 수집
갑판 아래 위치한 시스템들은 전자 장비 제어, 항해 안정성, 포일 위 주행 높이 조절 등을 관장하는 기술적 핵심이다. 자동차 분야의 엄격한 테스트 프로세스를 적용해 신뢰성을 확보했으며, 고도화된 전자제어장치(ECU) 및 센서 플랫폼, 12V부터 800V까지 아우르는 4가지 전압 시스템이 유기적으로 맞물려 작동한다.
엔지니어들은 부속 장치 제어를 위해 저속 작동과 고속 작동 등 두 가지 구동 모드로 유압 흐름을 관리하는 능동형 플라이트 컨트롤러 시스템을 개발했다. 포일 암과 캔팅 킬의 큰 움직임을 조정하는 저속 작동 모드는 페라리 루체에 탑재된 것과 동일한 800V 후륜 전기 액슬을 통해 구동된다. 제어면과 플랩의 신속한 움직임을 구현하는 고속 작동 모드는 48V 전기모터로 구동되는 두 개의 소형 펌프가 담당한다. 기능 분리를 통해 해양 환경에 필요한 성능과 에너지 효율, 비상 백업 시스템을 동시에 확보했다.
전자 장비와 유압 시스템은 태양광 및 풍력 에너지 수집 시스템을 통해 신재생에너지만으로 구동된다. 남는 잉여 에너지는 두 개의 800V 배터리에 저장되어 모노헐 요트의 실시간 구동 요구 조건에 맞춰 전력을 분배한다.
100제곱미터 면적의 태양광 패널은 보행이 가능하도록 미끄럼 방지 처리가 되어 있으며 갑판과 선체 측면에 일체형으로 탑재됐다. 위도와 예상 항로에 따른 일조량을 매핑하는 정밀 시뮬레이션을 거쳐 발전 효율이 높은 구역에만 선별적으로 설치해 무게 증가를 최소화했다. 선미에 위치한 풍력 에너지 통합 시스템은 항해 조건에 따라 풍력 터빈을 탈부착할 수 있도록 설계됐다. 공기 흡입 각도를 정밀 분석해 고속 항해 시 공기 저항을 최소화하면서 전력 생산 효율을 극대화하는 균형점을 찾았다.
글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자)
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