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연재 기사

나도 이제 카트라이더~!

어린이과학동아 2005.09.15 18호

"물파리 공격! 부스터로 속도를 높여라~!"

넥슨의 크레이지 레이싱 카트라이더를 해 본 친구들은 아마 무슨 말인지 잘 알고 있을 거예요. 작고 귀여운 배찌나 다오 같은 캐릭터를 카트에 태워 신나게 달리면 어느새 정말 카트 대회에 출전한 레이서가 된 기분이죠.

그런데 그런 카트를 온라인 게임이 아니라 실제로도 탈수 있다는 사실 알고 있나요? 그것도 어른들만 타는 것이 아니라 초등학생들도 직접 카트를 타고 경기에 참가할 수 있어요. 신나게 달리는 재미와 과학의 원리가 어우러진 카트의 세계! 지금부터 함께 달려 볼까요?


카트가 뭘까?

‘카트’라는 말을 사전에서 찾아보면‘2륜의 운반체’라고 나와 있어요. 짐을 싣고 운반할 때 쓰는 수레를 뜻하는 거죠. 그래서 대형마트에서 물건을 담을 때 사용하는 수레 역시 카트라고 부른답니다.

이런 수레를 지금의 경기용으로 바꿔놓은 사람은 아크 잉겔스와 루 보텔라라는 미국의 엔지니어랍니다. 1956년 두 사람은 철로 만든 뼈대와 엔진, 자전거용 체인을 사용하여 조그만 자동차를 만들었어요. 그것이 최초의 카트랍니다.

뼈대만 있는 자동차가 뛰어난 힘과 속도를 내기 때문에 카트의 인기는 정말 대단했어요. 그래서 매니아들이 늘어나면서 미국에는‘고-카트 클럽’이라는 모임이 생겨나고,‘ 고-카트’라는 카트 제작 회사가 생겨나게 되었죠.

그후로 카트는 전 세계로 전달되면서 지금의 카트 경기에까지 이르게 되었답니다.

프론트패널 : 카트에는 덮개가 없기 때문에 정면에서 오는 공기 저항이 대단하다. 그런 공기 저항을 막아 주는 역할을 하며 번호판을 붙이는 곳이기도 하다.

캬브레터 : 연료를 연소시키기 위해서는 반드시 산소가 필요하다. 엔진에 산소를 공급해서 연료와 섞어 주는 역할을 한다.

시트 : 카트는 자동차와는 달리 안전벨트가 없는 대신 시트 자체가 몸에 잘 맞도록 만들어져 있다. 차체에 무게를 골고루 분산하는 역할을 하기도 한다.

연료탱크: 카트의 연료는 자동차와 같은 휘발유를 사용한다. 하지만 일반 자동차처럼 엔진 오일을 넣어 주는 장치가 없으므로 일반 휘발유만을 사용하면 엔진이 타 버릴 수 있다.

그래서 고옥탄가 휘발유와 전용 엔진 오일을 함께 섞어서 사용한다.

범퍼 : 차체의 앞뒤에서 충격을 막아 준다. 어린이용 카트에는 차체 전체를 보호하도록 둥글게 둘러져 있다.

타이어: 마른 땅, 젖은 땅에 사용하는 타이어가 다르며, 경주용인 하이 그립 타이어가 따로 있다.

프레임: 섀시라고도 하는 카트의 뼈대다. 시트, 엔진을 비롯한 여러 부품이 올려지며 달리고 회전할 때 충격을 잘 흡수하고 탄성력이 얼마나 좋은지에 따라 속도와 수명이 달라진다.

엔진: 일반 자동차의 엔진은 4-사이클 엔진인데 비해 카트는 주로 2-사이클 엔진을 사용한다. 비록 크기는 작지만 큰 힘을 낸다. 보통 자동차의 경우 리터당 69마력의 힘을 낸다면 카트의 엔진은 리터당 120마력을 힘을 낸다.






카트 속에 과학의 원리가 보인다?!

카트는 뒤집어지지 않는다?!
카트를 처음 타 보는 사람이 가장 먼저 느끼는 것은‘땅에 붙어 달린다’는 것이다. 왜냐하면 지면과 차체가 4㎝ 정도밖에 떨어져 있지 않기 때문이다. 또한 차체가 넓적하고 높이가 낮아 쉽게 뒤집어지지 않는다.

또한 타이어 지름이 작고 폭이 넓어 회전하면서 지면과의 마찰력이 대단히 커진다. 마찰로 열이 발생한 타이어는 지면과 밀착되는 효과를 갖는다. 시속 100㎞가 넘는 속도를 내더라도 경기 중 서로 부딪히는 사고가 없다면 카트는 뒤집어지지 않는다.

안전벨트가 없다?!
카트는 안전벨트가 필요 없다. 사고가 날 경우 안전벨트가 더 방해가 될 수도 있기 때문이다. 대신 차체 중앙에 힘을 분산시키는 역할을 하는 운전석인 시트가 몸에 잘 맞도록 되어 있다.

카트 경기장은 관성 실험실?!
카트 경기에서 생명은 코너를 얼마나 신속하게 돌아 나가느냐에 달려 있다. 이 때 차체는 달리던 방향으로 계속 진행하려는 관성의 법칙에 따라 자꾸 바깥쪽으로 나가려는 힘을 받는다. 레이서가 이런 관성의 법칙을 얼마나 잘 조절하느냐에 따라 승패가 달라진다.

회전할 때 바퀴가 뜬다?!
자동차가 코너를 돌 때 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 많이 굴러가야 한다. 이것을 조절해 주는 것이 차동기어인데, 카트에는 이런 차동기어가 없다. 대신 차체가 미세하게 휘면서 안쪽 바퀴를 살짝 들어 준다. 결국 코너를 돌 때 카트의 안쪽 바퀴는 살짝 들리면서 바깥쪽 바퀴에 끌려가게 된다.

카트에는 기어가 없다?!
일반 자동차와는 달리 카트에는 기어가 없다. 따라서 자동차처럼 변속을 하려면 톱니바퀴 자체를 바꿔야 한다. 일반적으로 카트 엔진에 달려 있는 톱니바퀴의 톱니 10개, 바퀴에 달
려 있는 톱니 86개를 사용한다.

더 큰 힘을 내려면 엔진과 바퀴의 톱니 비율을 줄여야 하지만 엔진에 무리를 줄 수 있다.



이제 직접 카트를 타보자~!

우리나라에 카트가 소개된 지는 10여 년 전으로 그리 길지 않은 역사를 가지고 있다. 그만큼 카트 경기장 역시 많지 않은 것이 사실이다.

가장 대표적인 곳은 경기도 화성에 있는 카트빌’로 일본자동차연맹의 규정을 참고해서 만든 국제 규격의 카트 경기장이다.

경기장 도로인 서킷의 길이는 700m로 우리나라 경기장 중에서도 가장 긴 편이다.


서킷에는 시속 110㎞로 돌아나갈 수 있는 코너를 비롯해서,S자형 코너, 감속이 필요 없이 통과할 수 있는 코너등 모두 7개의 다양한 코너가 마련되어 있다.

그밖의 카트 경기장으로는 자유로 통일동산에 위치한 카트랜드, 강원도 원주의 발보린 모터파크, 제주도의 발보린 카트클럽이 있다.

이제 사람들이 북적대는 놀이공원의 놀이기구를 떠나 속도가 주는 즐거움과 과학을 함께 즐길 수 있는 카트를 타고 또 다른 세상으로 달려 보는 것은 어떨지.



우리나라에서 카트를 탈 수 있는 곳은?
카트빌(경기도 화성) 031-227-7043, www.kartvil.co.kr
카트랜드(경기도 파주) 031-944-9736, www.kartland.co.kr
발보린 모터파크(강원도 원주) 033-732-7744, www.kart.co.kr
발보린 카트클럽(제주도 북제주) 064-723-3233, www.kart.co.kr


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