테슬라 로드스터는 어떻게 거꾸로 달렸을까? 특허로 직접 살펴봤습니다

출처 : Tesla Youtube 캡처

지난 10월 15일, 테슬라가 미국 텍사스에서 2세대 로드스터를 공개했습니다. 첫 공개 이후 9년 만입니다. 테슬라는 이 차를 "우리가 만드는 마지막이자 최고의 운전자용 차"라고 소개해 왔습니다.

공개 방식도 평범하지 않았습니다. 로드스터는 거꾸로 뒤집힌 경사로를 타고 올라간 뒤, 공중에서 회전하고 착지했습니다. 사이버트럭과 세미, 모델 Y 등을 훌쩍 뛰어넘는 모습도 선보였습니다. 0→60mph(약 97km/h) 가속 시간은 1초 안팎이었습니다.

자동차가 어떻게 이런 걸 할 수 있을까요?

외신 보도를 종합하면 비결은 두 가지였습니다.

• 추진기(스러스터): 10개의 분사구가 압축공기를 내뿜어 차를 공중으로 띄우고 회전시킵니다. 스페이스X와 함께 개발한 장치로 알려졌습니다.

• 고출력 팬: 차 밑의 공기를 빨아들이는 장치입니다. 외신은 로드스터가 완전히 뒤집힌 상태에서도 이 팬의 힘으로 경사로에 붙어 있었다고 보도했습니다.

추진기가 차를 띄우는 역할이라면, 팬은 반대로 차를 붙이는 역할입니다. 거꾸로 된 경사로에서 떨어지지 않으려면 무언가가 차를 길바닥 쪽으로 강하게 눌러줘야 하기 때문입니다.

행사 약 2주 전, 테슬라는 "Electric Fan Car(전기 팬 카)"라는 미국 특허를 등록받았습니다. 차를 노면 쪽으로 누르는 힘, 다운포스를 만드는 기술에 관한 특허입니다. 이 특허를 기반으로 로드스터에 어떤 비결이 숨어있을지 살펴보겠습니다.

출처 : Tesla 공식 홈페이지

공개된 로드스터의 뒷모습입니다. 범퍼 아래에는 팬 4개가 나란히 놓여 있고, 팬 사이는 세로 칸막이로 나뉘어 있습니다. 양옆에서 하얗게 뿜어져 나오는 것은 추진기에서 분사된 공기입니다. 이 배치를 기억해 두고 특허를 살펴보겠습니다.

차를 노면에 빨아 붙이는 힘, 다운포스

다운포스는 차를 노면 쪽으로 누르는 힘입니다. 누르는 힘이 클수록 타이어가 노면을 꽉 잡아, 코너를 빠르게 돌고 안정적으로 멈출 수 있습니다.

팬으로 다운포스를 만드는 원리는 로켓처럼 차를 밀어내는 것이 아닙니다. 오히려 진공청소기에 가깝습니다. 차 밑의 공기를 빨아내 뒤로 보내면 차 아래의 압력이 낮아집니다. 그러면 차 위쪽의 상대적으로 높은 압력이 차를 노면 쪽으로 누릅니다.

자동차 팬이라면 낯익은 '팬'

사실 자동차 팬에게 다운포스는 낯선 말이 아닐지도 모릅니다. 세계에서 가장 빠른 자동차 경주 대회 F1에서는 1960년대 말부터 차에 날개를 달아 다운포스를 만들어 왔고, 지금도 차를 바닥에 붙이는 공기역학이 성능을 가르는 핵심 중 하나입니다.

팬으로 차를 바닥에 붙이려는 시도도 있었습니다.

By edvvc - Goodwood House, England / photo taken by edvvc. Source: www.flickr.com, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1433621

1978년 F1에 나온 브라밤 BT46B는 차 뒤에 큰 팬을 달고 나와 데뷔전에서 우승했습니다. 팬은 공식적으로 '냉각용'이라고 내세웠지만, 차 밑 공기를 빨아내 차를 바닥에 붙이는 역할도 컸습니다. 다른 팀들의 반발 속에 브라밤이 스스로 차를 거둬들여, F1 챔피언십에서는 그 한 경기가 처음이자 마지막이었습니다.

그보다 앞선 1970년에는 북미 스포츠카 레이스 캔암(Can-Am)의 채퍼럴 2J가 차 밑에 팬을 달기도 했습니다. 팬으로 차를 땅에 붙이는 아이디어는 그만큼 오래됐습니다.

테슬라 특허의 킥: 멈춰 있어도 붙어 있게

그렇다면 테슬라 특허는 무엇이 다를까요? BT46B의 팬은 엔진에 연결돼 있어, 엔진 회전수가 높을수록 세게 빨아들였습니다. 테슬라 특허는 팬을 엔진이 아닌 배터리로 돌립니다.

스포츠카 뒤쪽에 달린 큰 날개를 보신 적 있을 겁니다. 공개된 로드스터에도 달려 있습니다. 비행기 날개를 뒤집어 단 모양이라, 달릴 때 맞는 바람으로 차를 아래로 누릅니다. 다만 이 날개는 빨리 달려야 힘이 생깁니다. 바람이 세게 부딪혀야 하기 때문입니다. 반면 배터리로 도는 팬은 속도와 상관없이, 멈춰 있어도, 천천히 코너를 돌아도 차를 눌러줄 수 있습니다.

로드스터가 뒤집힌 경사로에 붙어 있을 수 있었던 것도 같은 원리로 볼 수 있습니다. 속도와 상관없이 팬이 계속 차를 노면 쪽으로 붙잡아 주기 때문입니다.

특허에는 차 밑을 노면까지 막는 '스커트' 없이도 팬이 작동할 수 있다는 내용도 들어 있습니다. 참고로 테슬라는 2025년 8월, 팬과 펼쳐지는 스커트를 함께 쓰는 다운포스 특허(US 12,377,920 B1)도 따로 등록받았습니다. 다운포스 기술을 여러 갈래로 준비해 온 셈입니다.

테슬라 US 12,377,920 B1 <다운포스를 위한 적응형 차량 공기역학 Adaptive vehicle aerodynamics for downforce도 1, 타날리시스 도면 보기 캡처

비결은 배출구와 칸막이

이제 특허 구조를 한 장으로 들여다보겠습니다.

배출구를 흡입구보다 넓게 만들었습니다. 차 밑을 빠르게 지나온 공기는 통로가 넓어지면서 속도가 낮아지고, 차 뒤쪽의 공기 흐름과 한층 부드럽게 합쳐집니다. 특허는 이 구조가 공기저항을 줄이고 다운포스를 높이는 데 도움이 된다고 설명합니다.

흡입구 주변에는 장치가 하나 더 있습니다. 가운데 흡입구는 차 앞쪽에서 들어온 바닥 공기를 빨아들여야 하지만, 차 뒤쪽의 공기까지 거꾸로 끌어올 수 있습니다. 이렇게 유입된 공기는 다운포스를 만드는 데 도움이 되지 않고 팬의 힘만 소모합니다. 특허는 이를 막기 위해 가운데 흡입구 뒤쪽 양옆에 작은 보조 흡입구를 두는 방법도 제시합니다.

배출구 안의 팬과 팬 사이는 세로 칸막이로 나뉘어 있습니다. 특허 원문에 따르면 이 칸막이는 통로를 빠져나가는 공기의 양을 조절하는 데 도움을 줍니다. 특허는 이렇게 만든 다운포스가 코너링 속도와 제동 안정성을 높이는 데 도움을 준다고 설명합니다.

비슷한 특허, 직접 찾아봤습니다

로드스터 시연에는 추진기와 팬이 모두 등장했지만, 이번에 살펴본 "Electric Fan Car" 특허는 추진기가 아니라 팬으로 다운포스를 만드는 구조를 다룹니다. 그렇다면 이런 팬 시스템은 다른 특허에서 어떻게 쓰였을까요?

특허 검색 AI 타날리시스에 테슬라 특허의 청구항 1을 입력해 봤습니다.

타날리시스 번호 조회 -> 유사문헌 검색 -> AI 선행조사 결과 화면

잠깐, 특허 검색 AI는 무엇을 해주나요?

특허 검색 AI는 특허의 권리 범위(청구항)를 읽고, 여러 나라의 특허 문헌 중 비슷한 것을 찾아 구성요소마다 어디에 적혀 있는지 대조해 주는 도구입니다. 사람이 키워드를 바꿔 가며 수백 건을 읽던 일을, 요소별 대조표 한 장으로 먼저 훑어볼 수 있게 해줍니다.

공기를 받아 덕트로 흘려보내고 팬으로 밀어내는 구조 자체는 덴소, 포드, 혼다 같은 회사들의 특허에도 이미 나옵니다. 다만 목적이 달랐습니다. 10건 중 8건은 라디에이터·배터리를 식히거나 실내에 바람을 보내는 용도였습니다.

검색 조건과 구성요소의 표현을 바꿔 여러 차례 확인해도 결과는 비슷했습니다. 검색된 10건 가운데 7~8건은 냉각·환기용이었습니다. 차 밑에 덕트와 팬을 두는 기술은 주로 열을 식히거나 공기를 순환시키는 장치로 활용돼 온 셈입니다.

반면 테슬라 특허는 이 구조를 차를 노면 쪽으로 누르는 장치에 활용했습니다.

요소별 대조표에서는 덕트·팬·흡입구·배출구가 여러 문헌과 겹쳤습니다. 차이는 배출구를 세로 칸막이로 나누고 각 칸에 팬을 하나씩 배치한 부분에서 두드러졌습니다. 공통점과 차이점을 나란히 비교하니 테슬라 특허의 특징을 쉽게 짚을 수 있었습니다.

3줄 리캡

1. 공개 행사에서 로드스터는 추진기로 날고, 팬의 힘으로 경사로에 붙었습니다. 행사 약 2주 전 테슬라는 차 밑 공기를 팬으로 빨아내 다운포스를 만드는 "Electric Fan Car" 특허를 등록받았습니다.

2. 팬으로 차를 바닥에 붙이는 아이디어는 1970년대 레이싱카에도 있었습니다. 테슬라 특허는 팬을 배터리로 돌려, 멈춰 있어도 차를 누를 수 있습니다.

3. 비슷한 특허에서 차 밑 덕트와 팬은 대부분 냉각·환기 부품이었습니다. 테슬라는 이 구조를 차를 누르는 데 쓰고, 여러 팬 사이를 세로 칸막이로 나눠 빠져나가는 공기의 양을 조절합니다.

자주 묻는 질문

Q. 테슬라 로드스터는 어떻게 거꾸로 된 경사로를 달릴 수 있었나요?

2026년 10월 15일 공개 행사에서 로드스터는 고출력 팬과 압축공기 추진기를 함께 썼습니다. 외신 보도에 따르면 차 밑 팬은 공기를 빨아내 차가 완전히 뒤집힐 때까지 경사로에 붙어 있게 했고, 추진기는 차를 띄우고 회전시켰습니다.

Q. 테슬라 팬카 특허 번호는 무엇인가요?

미국 특허 US 12,746,987 B1, 이름은 "Electric Fan Car"입니다. 2023년 1월 17일 가출원, 2024년 1월 17일 정식 출원을 거쳐 2026년 9월 29일 등록됐습니다. 다만 테슬라가 이 특허를 로드스터에 쓴다고 공식 발표한 적은 없습니다.

Q. 테슬라 fan-car 특허는 기존 기술과 무엇이 다른가요?

차 밑에 덕트와 팬을 다는 구조는 주로 라디에이터·배터리 냉각이나 실내 환기에 쓰여 왔습니다. 테슬라 특허는 이 구조를 차를 노면에 누르는 데 쓰고, 전기 덕트팬 여러 개를 나란히 둔 배출구를 세로 칸막이로 나눠 빠져나가는 공기의 양을 조절하는 점이 차별점입니다.

Q. 특허 검색 AI로 비슷한 특허를 찾으려면 어떻게 하나요?

청구항 문장을 넣으면, 특허 검색 AI가 청구항을 구성요소로 나누고 비슷한 문헌을 찾아 요소별로 어디에 적혀 있는지 표로 보여줍니다. 타날리시스에서는 이 과정이 선행조사 한 번으로 끝납니다.