토요타가 새로운 최상위 스포츠카인 GR GT와 GR GT 기반의 GT3 클래스 경주차인 GR GT3의 프로토타입을 공개했습니다.

토요타의 과거 이미지 리딩 모델이었던 2000 GT의 전통을 잇는 앞 엔진 뒷바퀴굴림(FR) 구동계 배치가 특징으로, 새로운 기술적 접근과 더불어 전용 설계가 돋보입니다.

2022년 도쿄 오토살롱에서 공개했던 GR GT3 콘셉트카로 기본 개념과 방향을 제시한 뒤, 2년이 안 되는 시간 사이에 프로토타입을 완성해 공개한 건데요. 토요타는 GR GT와 GR GT3이 많은 부분을 공유하고, 2027년 생산을 목표로 개발을 이어나갈 예정이라고 밝혔습니다.

토요타는 GR GT를 ‘일반 도로를 달릴 수 있는 경주차’라는 개념으로 운전자 중심으로 접근해 운전자와 차의 상호작용에 초점을 맞췄습니다. 그래서 두 모델의 세 가지 핵심 요소로 다음 세 가지에 집중했다고 합니다.

• 뛰어난 공기역학 특성
• 낮은 무게 중심
• 높은 강성을 갖춘 경량화

가장 먼저 살펴볼 부분은 낮은 무게 중심입니다. GR GT는 차의 전체 높이와 운전자 위치를 최대한 낮추는 한편 한계 주행 때의 핸들링을 고려해 앞 엔진 뒷바퀴 굴림 배치를 바탕으로 전체적인 구성요소도 낮게 설계해, 차의 무게 중심을 낮게 만드는 방향으로 개발되고 있습니다.

무거운 부품들을 아래쪽에 집중 배치하면서, 차체 무게를 줄일 수 있도록 100% 알루미늄 스페이스 프레임을 새로 개발해 활용합니다. 토요타가 양산 모델에 100% 알루미늄 스페이스 프레임을 쓰는 것은 이번이 처음입니다. 프레임에서 높은 강성이 필요한 부분은 주조물로 된 부품을 쓰고, 다른 부분은 알루미늄 압출이나 다른 방식으로 만든 것을 최적화해 배치했다고 하고요.

한편, 차체 패널에는 알루미늄과 함께 탄소섬유강화플라스틱(CFRP), 플라스틱 등 소재를 알맞게 배치해 차체를 가볍고 튼튼하게 만들었고요. 로우 마운트 더블위시본 서스펜션은  앞뒤 모두 단조 알루미늄 합금을 쓴 암을 적용했습니다.

가장 흥미로운 부분은 동력계 및 구동계 구성입니다.

새로 개발한 V8 4.0L 트윈터보 엔진을 앞쪽에 배치하고, 뒤 차축에 역시 새로 개발한 8단 자동변속기와 결합한 트랜스액슬을 배치해 앞 엔진 뒷바퀴 굴림 방식을 구현하면서, 엔진과 트랜스액슬을 연결하는 드라이브 샤프트는 CFRP로 만든 토크 튜브 안에 넣었습니다.

엔진은 V형 8기통 즉 V8로, 보어가 87.5mm이고 스트로크가 83.1mm인 숏 스트로크형입니다. 회전수를 빠르게 높일 수 있을 뿐 아니라 실린더 블록 높이를 낮출 수 있어 무게 중심을 낮추는 데 도움을 주는 구조고요. 강제 윤활방식인 드라이섬프(dry-sump)를 채택해 얇은 오일 팬을 써서 엔진을 전체적으로 낮게 배치할 수 있습니다.

한편, 두 개의 터보차저는 양쪽 실린더 뱅크 사이에 놓이는 이른바 ‘핫 V’형 구조로 배치되었습니다. 즉 흡기는 엔진 바깥쪽에서 이루어지고 배기는 안쪽에서 이루어집니다.

뒷바퀴와 연결된 트랜스액슬은 변속기가 차축 뒤쪽에 설치된 구조입니다. 자동변속기지만 토크 컨버터 대신 습식 스타트 클러치를 쓰고, 기계식 리미티드 슬립 디퍼렌셜(차동 제한 디퍼렌셜)도 들어갑니다. 트랜스액슬은 변속기가 차축 앞에 설치되는 경우가 많은데, GR GT에서는 무게 균형과 뒷바퀴 접지력을 고려해 뒤쪽에 배치한 것으로 보입니다. 앞뒤 무게 배분 비율은 45:55고요.

GR GT에는 변속기에 모터-제너레이터를 더한 하이브리드 시스템이, GR GT3에는 모터-제너레이터를 뺀 트랜스액슬이 들어갑니다. 하이브리드 시스템의 경우 시스템 최고출력은 650마력 이상, 시스템 최대토크는 850Nm 이상을 목표로 개발되고 있다고 합니다.

브레이크는 브렘보제 카본 세라믹 디스크를 쓰고, 제동 중 차의 움직임 제어는 전문 드라이버들과 함께 개발했다고 합니다. 특히 주행 안정성 제어 장치(VSC) 시스템은  구동력과 제동 제어를 다단계로 조절할 수 있다고 하네요. 타이어는 미쉐린 파일롯 스포츠 컵 2(Michelin Pilot Sport Cup 2)를 GR GT 전용으로 개발해 사용합니다.

V8 트윈터보 엔진을 쓰고 있음을 쉽게 알 수 있는 요소로는 감성을 자극하는 배기음을 들 수 있습니다. 토요타는 운전자와 차가 상호작용할 수 있는 소리와 열 에너지의 변화를 전달하는 소리를 내도록 세심하게 설계했다고 합니다.

공기역학 측면에서는 스타일링을 먼저 하고 공기역학 특성과 냉각 성능을 나중에 다듬는 토요타의 일반적 개발 방식에서 벗어나, FIA WEC 경주차 개발 경험이 있는 공기역학 엔지니어와 외장 디자이너가 처음부터 협업해 공기역학 모델을 바탕으로 패키징하는 ‘공기역학 우선’ 개념으로 개발되었습니다. 

FIA GT3 클래스 경주차인 GR GT3은 일반 도로용 스포츠카인 GR GT와 많은 부분을 공유하면서, 경주차 목적에 알맞도록 상당한 부분을 경량화하고 공기역학적 요소를 보강하는 한편 전용 휠과 타이어를 쓰게 됩니다. 공개된 정보에서는 GR GT의 무게가 1,750kg 이하라고 하는데, GR GT3은 300kg 이상 더 가벼울 것으로 예상됩니다.

한편, 함께 공개된 렉서스 LFA 콘셉트 BEV 스포츠카도 기본 구조를 비롯해 많은 부분을 GR GT, GR GT3과 공유한다고 하네요. 물론 전기 동력계를 쓰는 만큼 하드웨어의 차이가 클 테고, 렉서스 고유의 섬세하고 고급스러운 꾸밈새가 더해질 예정입니다.