자전거 재질에 대하여

먼저 현시대를 대표하는 3대적 요소인 재질부터 잡아보기로 한다. 티탄늄(Titanium) 카본(Carbon) 알루미늄(Aluminum) 물론 다른류의 재질과 재원이있지만, 우선은 큰맥부터 잡아보기로 한다.. 현존 가장 완성도가 높은 금속은 바로 철(steel)이다. 헌데 이 철을 MTB라는 특정적 용도에 사용하기에는 무겁고,녹이슬며,시간과 환경이 변화하고, 지남에 따라 고유의 성질이 변화하는 치명적인 약점을 가지고 있다. 해서 나온것들이 상기에 열거한 재원들이다... 먼저 티탄부터 잡아보자 왜...? 바로 이 티탄이야 말로 일반인들이 이해할수없는 가격의 주도적인 역활을 해왔고, 앞으로도 그럴것이 다분히 예상되기 때문이다. 얼핏보기에는 일반자전거와 구별이 어려우면서도 상당한 고가를 자랑하고, 여기에 많은 라이더들께서 자랑을 포함한 무언가가 작용했기에~ 일반인들과 거리감이 있는것이 사실이고, 대부분의 라이더들 또한 알루미늄이나 카본에 비해 티탄에 대하여서는 의외로 그냥 지나치는 부분이 많아 대략적인 감을 잡고자 함이다. 대략적인 개관은... 티타늄은 강도가 높지 않아서 프레임으로 만들기 위해서는 알루미늄 합금과 마찬가지로 여러 원소를 섞어 합금으로 만들어야 한다. MTB 프레임과 부품에 주로 쓰이는 티타늄 합금은 3Al/2.5V이나 6Al/4V 티타늄 합금으로, 3Al/2.5V 티타늄은 3%의 알루미늄과 2.5%의 바나듐이 첨가된 티타늄 합금이라는 뜻이고 6Al/4V는 6%의 알루미늄과 4%의 바나듐이 첨가되었다는 의미다. 이렇게 합금 형태가 된 티타늄은 신장률(소재가 부러지기 전까지 늘어나는 성질)이 알루미늄이나 스틸보다 휠씬 높은 장점을 갖는다. 신장률이 높으면 그만큼 잘 부러지지 않는다는 걸 뜻하며 티타늄의 신장률은 15~20%로 알루미늄보다 거의 두배가까이 높다. 티타늄은 철보다 더 얇게 프레임을 만들어도 철이나 알루미늄보다도 가볍게 만들어낼수있고, 얇다는것은 진동의 흡수성과 탄성율이 좋으며, 이에 복원력이 탁월하다. 또한 이런 장점들이 다른 재질에 비하여 변형률이 매우 낮다는것이다. 이런 특성으로 보면 MTB 프레임 소재로 가장 적합한 것 같지만 값이 비싼 것이 단점이고, 가공법이 워낙에 까다로워 알루미늄의 디자인과, 혁신적이거나 파격적인 신테크놀러지를 도입하기에는 현실적으로 어렵다고 본다.. 우리는 많은 티탄늄 브랜드를 알고있다... 머린,라이트스피드,무츠,딘,엘파마,예티,세븐,모라티,휠러,인텐스, 기타등등 티탄의 성분이나 재원의 가격은 비슷하다. 헌데~ 상품으로의 가격의 차이는 엄청나다.. 왜..? 다른 명품처럼 브랜드로 가격이 결정될까...? 맞는말이긴 한데, 인기 브랜드로 군림하려면 반드시 집고 넘어가야 할것이 있다. 바로 용접이다... 티타늄은 가공 설비 자체가 비쌀뿐더러 용접할 때 사용하는 아르곤 가스의 순도에 따라 용접의 질이 좌우되기 때문에 아르곤 가스의 순도 관리를 살펴야 한다. 또하나... custom made(맞춤방식)이다. 실예를 하나 들어보자.. (같은 회사에서 나오는 프레임) 머린(Merlin)과 라이트스피드( Litespeed) 쉽게 설명하자면 현대 자동차의 브랜드 그랜져와 에쿠스 또는 도요타와 렉서스의 차이 이다. 즉 같은 회사에서 만들지만 브랜드는 독자브랜드란 소리이다. 자전거에서의 차이는... Merlin은 custom made(맞춤방식) 성격이 강하고 Litespeed는 ready made(geometry가 일반적인 size로 정해진) 성격이 강하다. 해서 Merlin 이 상대적으로 Litespeed의 브랜드보다 가격과 가치가 높다고 볼수있다. 이는 싸이클에서도 극명하게 나타난다. 겨우이것으로 티탄늄이 MTB재원에 영향력을 미칠까...? 결코 아니다.. 이유는 바로 우수한 탄성에 뛰어난 복원력 때문이다.. 얇게 만들어서도 아니요~ 맞춰주는것때문도 아니요~ 가공법이 어려워서도 아니다.. 바로 탄성의 영구적성질 때문이다.. 이것이 없으면 티탄늄잔챠의 메리트는 없을것이다. 대부분의 금속은 한계점에 이르는 강도에 영향을 받으면 휘어지거나, 급격히 약해져 파손 또는 복구불능의 상태에 이른다. 티탄도 역시 휘거나 부러진다. 하지만 ,티탄의 재질상 잘휘어지면서 그만큼 원상복귀되는 힘이 강하다는 말이다. 또하나를 들자면, 티탄은 탄성이 좋아 다른재질에 비해 충격흡수를 잘한다..? 틀린말이다.. 티탄은 잔충격흡수에 탁월한것이 아니라 충격을 받으면 그 충격을 튕겨내는 재질이라는것이다. 쉽게 생각해보자.. 예로) 원형의 3개 재질(티탄,알루미늄,카본)의 파이프를 가지고 어떻한 접지면에 충격을 가한다고 할때.!! 잔충격흡수는 알루미늄이요~!! 큰충격흡수는 카본이다. 즉 충격흡수에 티탄이 최고가 아니란 소리다. 티탄프램임이 좋은점은... -라이더의 힘전달이 금속류중에서는 거의 손실없이 부드럽게 동력장치에 전달되어 보다 편안한 라이딩을 할수있다는 점 -스틸에 가장가까우면서 알루미늄과 카본의 장점을 고루 갖추었다는 점 -재질이 가지고 있는 성질이 오랫동안 변형률이 거의 없이 지속된다는 점등이다. 변형률이 거의 없다는것은 티탄의 충격은 맥놀리라는 진동으로 흡수되기 때문이다. 맥놀리 : (소리굽쇠를 막대로 쳤을때 울리는 진동),. P.S : - 요즘 7(seven)사에서 더블버티드로 나오는 프레임이 있는데, 이는 버티드 공법을 한것이 진동의 파가 안된것에 비하여 덜하다. 또한.. 티탄은 6Al/4V와 3Al/2.5V 의 배합률로 나뉘어 지는데, 이것은 미세한 차이이기는 하나 티탄의 원리상 휘어짐이 자주일어나는 부분(다운튜브등..)에 배합을 높여 스타팅포인트에 중점을 둔것이라 할수있다. 즉, 같은힘을 주었을때 3Al/2.5V의 휘어짐에 따른 힘손실을 6Al/4V가 보강하였다고는 하나 전체적으로 보았을때는 어떤것이 더 좋다고는 할수없다. 자~ 이제 정리를 해보자.. 티탄이라는 재질은 지구상에 철 다음으로 많은 금속임에도 불구하고, 비싼이유는 그 가공법과 무거운 금속임에도 불구하고 얇게 깍아냈을때, 강도와 탄성계수가 우수하다는것이다. 또한 최고의 메리트는 그 성질이 다른 여타 재질에 비하여 변형률이 상당히 오랫동안 거의 없다는것이다. 우리가 상당히 잘못알고있었던 상식들... 실예로 모샵에 가서 티탄에 대하여 이것저것 질문을 하였는데, 샵측에서의 답변인고로.. 티탄은 탄성이 좋기에 가장 비싸다...? 또한 티탄은 탄성이 너무 좋아 외국의 선수들은 티탄을 타지 않는다..? 참으로 어이없는 답변이다.......... 아무리 리뷰나 기타 테크놀러지등이 영문이나 외국어로 되어있다손치더라도 전문인들이라 할수있는 사람들의 입에서 어떻게 이런 소리가 나올까~!! 하는 의문이 든다... 탄성이 가장좋은것은 앞에서도 열거한것처럼 카본재질이다. 티탄은 양수겹장이다. 알루미늄과 카본의 강점의 성질을 두루갖추면서도 변형이 적다는 사실을 다시한번 강조하며, 섬유질이 아닌 금속류중에서 탄성계수가 높고, 휘어짐에 따른 복원력이 높으며, 재질의 변형률이 적다는 것이다. 또한 외국의 선수들이 티탄을 선호하지않는것이 아니라, 프로는 자기가 소속된 브랜드를 타야하며 티탄의 재질과 공법상 신테크놀러지를 접하기에는 현재에는 여러환경적요인과 재질의 공법상 한계가 있어서이기 때문이다. 즉 홍보와 마케팅을 중요시하는 대회나 행사에서 티탄보다는 가공과 신기술의 도입이 용이한 재질이 우선시 되는것이 효율적이여서 티탄의 모습이 두각을 나타내지 못하는것이다.. 그럼 동호인이나 클럽의 아마추어 고수들은 왜 티탄을 타지않나...? 말하지 않았나...? 티탄은 중간적 입장이라고... 만약에 필자더러 대회나 행사에 나가 좋은 성적을 거두기 위하여 프레임을 선택하라 한다면, 알루미늄이나 카본중에 선택할것이다. 왈바나 다른 질문이나 리뷰를 검색해보라~ 티탄을 선수들이 타지않는 이유가 티탄은 탄성이 너무 좋아서..? 궂이 틀린 말은 아니다. But..............여러번 반복하지만 탄성이 좋아서가 아니라 티탄은 타 재질에 비하여 딱딱하지가 않다. 때문에 순간가속과 이에 따른 순간적인 힘전달을 필요로 하는 환경에는 상대적으로 알루미늄이 탁월하기에 단거리 레이싱용으로는 효율성 높은 알루미늄 프레임 또는 크로몰리, 스틸등이 주로 사용된다. 장거리는 당연히 카본재질이 돋보인다. 물론이것은 티탄은 산에서 적합하지않다..!! 이유는 선수들이 산에서 안타기 때문이다~ 또는 탄성이 너무 좋아 팡팡튀어 선호하지 않는다다 등..올바르지 않은 답들에대한 이해를 돕기 위함이다. 이는 비싸게 프레임을 구입하여 한강둔치나 도로만 타고 다니는 자전거가 아니기 때문이다. 티탄은 같은 지오메트리의 알루미늄 자전거에 비하여 레이싱 (racing)이 아닌 컴버터블 (comfortable)로 승부하는 재질이기 때문이다. 티탄프레임은 현재 상당히 보수적인 입장이다.. 알루미늄이나 카본과 같이 신공법과 신테크놀러지를 받아들이기에는 가공법과 용접, 그리고 이에따르는 높은 가격대로 인한 문제가 있지만, 이를 충분히 이해한다면 높은 퀄리티와 재질의 우수함으로 인하여 많은 사랑을 받고있다. 신테크놀러지와 우수한 디자인을 앞세운 알루미늄은 당연히 젊고 패기있는층에 어필이 될것이고, 조금은 보수적이나 검증되고, 높은 퀄리티, 그리고 맞춤의 매력이 있는 티탄은 충분히 높은 가격대를 감수하더라도 이를 구입할수있는 라이더들에게는 최적의 자전거가 될것이다. 이에 우리 라이더들은 티탄늄 자전거가 단지 비싸서..? 마진이 많이 남아서..? 그냥 좋은거라서..? 등이 아닌 용도와 재질을 특성을 이해하여야 하고, 이에 처음 MTB를 접하는 많은 이들에게 올바른 정보를 공유하는것이 옳다고 보기에 이글을 쓴다. 하루빨리 가장비싼것이 가장좋다~!! 라는 인식을 떨칠수있게 우리모두 노력해 BoA요~   카본(Carbon Fiber) 이것은 금속이 아니다... 섬유다.. 섬유가 금속류에 비하고, MTB라고 하는 특수하고도 전문적인 분야에도 사용이 된다고 하면 이미 정평은 난것이다. 실예로 타카르렐리(4륜구동)자동차 경주에서도 카본소재는 뛰어난 성능을 보이며, 자동차의 바디나 부품의 중요부분에 사용된다. 우리는 흔히 카본하면 약하다는 이미지를 많이 가지고 있다. 실제로 카본의 소재는 약하지가 않다. 자 카본에 대하여 개관을 한번보자.. 카본은 크게 3가지로 나뉜다.. 팬(PAN):(폴리아크릴로니트릴(Polyacrillonitrile)로 만든 섬유로, 우리가 알고있는 카본은 대체로 이것이다. 피치(PITCH):아스콘의 부산물로 탄성율이 매우 우수하나, 현재까지는 가격이 높아 mtb의 재질로 사용하기에는 여러 어려운점이 많다. 만약 피치계열의 카본으로 제작한 프래임이 선을 보인다면 잔차계의 재원가격 판도변화에 상당한 영향을 줄것이다. 레이온(RAYON) : 탄성보다는 내열성에 촛점을 맞춘것으로 특수재질에만 사용이 가능하다. 카본은 여러모로 발전가능성이 매우 높다. 허나, 현재에는 실용성이나 사용가능성에 의문을 제시하는 경우가 빈번하다. 아마도 카본만큼 좋네~ 아니네~ 라이더들간에 빈번한 의견충돌이 일어나는 소재도 드물것이다. 해도 그럴것이 카본은 장점과 단점의 양면성의 차가 매우 크기 때문이다. 장점.. 강도가 알루미늄에 비하여 2배정도가 되고도 가볍다. 진동 흡수성이 탁월하다. 온도에 따른 재질의 변화가 거의 없다. 부식이 거의 일어나지 않는다. 용접을 하지 않고도 프레임의 형태를 제작할수있다.(모노코크 형태) 등을 들수가있다.. 편안한 라이딩을 할수있다 단점..(카본은 현재에도 계속적인 발전을 하고 있으므로 단점은 이시점 까지만의 단점으로 국한된다.) 재질의 가격이 높다. 인장강도는 높으나 신장률이 약하다.(다른 금속류 재질에 비하여 파손률이 높다.) 유지나 관리가 어렵다.(스크레치등..) 알루미늄에 비하여 스타팅포인트의 감도는 상당히 떨어진다. 총평.. 카본은 가장 발전가능성이 많다. 모노코크의 형태가 아닌 일반 알루미늄이나 티탄과의 결합을 요근래 많은 자전거 제조회사들이 시도 하고있으며, 모토코크의 형태가 되더라도, 하중을 받는 부분은 제조사에서 특별히 신경써 제조하는것이 눈에띄게 나타난다. ** 우리가 잘못알고 있던 견해들.. 카본은 전반적으로 약하다.. 온도에 약하다. 등등은.. 이제는 옛말이 되어가고 있다. 카본의 도장방법등이 불과 몇년전과는 비교도 안될정도로 발전하였고, 한번 파손되면 수리가 불능이기는 하나~ 본인의 과실이 아닌한 워런티의 기간이나 폭이 상당히 넓어진것이 사실이다. **한가지 덧붙이자면 티탄과 조화된 부분적 카본이 적용된 프레임을 선택할경우.. 상급의 브랜드등은 평생 보증을 약속함으로 파손에의한 불안감을 어느정도는 떨칠수있을수 있지 않을까 한다.