바퀴의 림 깊이(rim depth: 가장자리 림이 얇게 중심쪽으로 올라온 부분: 비싼 림에서 보이는 모양)를 증가시키면 공기역학(aerodynamic shaping)이 좋아지지만 무게는 증가한다. 무게 증가라는 면에서는 약간 불리하다. 휠 사이즈가 작아지면 무게를 줄일 수 있다. 그러나 공기 저항( air drag)이 증가하게된다.. 스포크 수를 줄이면 무게도 줄이고, 공기저항도 줄일 수 있다.
26인치 휠이나 27인치 휠이나 풍동시험 (wind tunnel)에서 거의 같은 공기저항 (aerodynamic drag)를 갖는다. 작은 휠을 쓰면서, 같은 높이의 핸들 바를 유지하게 되면 이에 따라 차체가 높아져서 (longer head tube or higher stem) 공기 저항이 커진다.
차체가 56 cm 이상이면 27인치, 50-55cm 이면 26인치, 50 cm 이하이면 24인치 휠을 쓰는 것이 좋다. (작은 사람은 차체가 작은 것을 쓰므로: 차체는 큰데 작은 바퀴를 쓰면 공기저항이 커진다는 의미)
지면과의 마찰에 대하여 타이어와 지면(길, 도로)과 닿는 점을 자세히 살펴보자. 작은 바퀴(휠)는 지면의 굴곡에 더 영향을 받는다 (반영하게 된다.) 큰 바퀴는 지면의 약간의 변화에 덜 민감하게된다. 무게가 같다면 작은 바퀴는 큰 바퀴에 비해 옆으로 더 불거져(팽창되어) 나오게된다. 더 옆으로 불거져 나오면 더 많은 에너지를 소모하게된다.
그러면 타이어 공기를 더 넣어 딱딱하게 하면 되지 않겠는냐는 생각을 하게된다. 옆으로 불거져 나오게 하지 않게 하기 위해 공기를 더 넣으면, 회전저항 (rolling resistance problem)이 생긴다. 즉 타이어가 더 단단해 진다고 해서 더 빨리 굴러가지 않는다. 그 이유는 충격흡수(shock absorbing capability)가 덜되기 때문이다. 표면이 약간 울퉁불퉁할 때 타이어가 튄다면- 튀어 오르는 순간 또는 완전히 튀어 오른다고 생각하면 지면과의 마찰이 적어지거나 지면과 떨어져서(마찰이 없어서) 바퀴를 돌리는 힘이 전달이 안된다 (또는 아주 짧은 순간 헛 바퀴 돈다고 이해하면 된다. 이는 자동차의 쇼바 (shock absorber)가 나쁘면 제동거리가 길어지고, 쇼바가 좋은 BMW, Mercedez 또는 같은 현대, 기아 자동차라도 비싼 차가 제동 거리가 짧아지는 것과 같은 이치이다. ) 이는 충격 완화 장치가 있는 자전거(Soft Rider :suspension bike)가 도로가 나쁜(바닥이 고르지 못한) 곳에서 더 빨리 달리게되는 이유이기도 하다.
요약
스포크 수를 표준인 32개 보다 줄이면 공기저항이 줄어든다. 림 깊이를 30-45 mm 로 증가시키면 풍동 시험에서 공기저항이 줄어드는데, 60mm를 넘기 전까지만 줄어든다.
디스크 바퀴는 공기역학적으로 스포크(살) 휠보다 빠르다. 특히 옆에서 바람이 불면 빠르게 회전하는 면이 일종의 돛의 역할(sail effec)을 한다. 그러나 앞바퀴를 디스크로하면 조정이 어려워진다(hard to control) 앞바퀴는 직접 바람을 받고(smooth air) 뒤바퀴처럼 페달을 밟을 때 바람이 휘저어지는 것이 아니므로 앞바퀴가 더 중요하다(공기 저항이 적어야 한다.) 바람이 많이 불거나 바닥이 부드러우면(도로가 좋다면) 뒷바퀴는 디스크, 앞바퀴는 공기저항을 줄인 바퀴가 좋다.
26인치 27인치 휠의 차이점?
차이점에 대한 질문을 많이 한다. 1) 큰 바퀴를 돌리려면 더 큰 힘이 필요하다. 체구가 작은 사람은 힘이 작으므로 작은 바퀴를 써야한다. 특히 순간적으로 가속할 때는 큰 바퀴를 돌리기가 힘들다. 자동차로 생각하면 엔진이 작은 차는 작은 바퀴를 쓴다. 왜냐하면 작은 엔진이 큰바퀴를 돌리기 힘들기 때문이다.(물론 차체(무게)도 작은차가 작다) 큰 바퀴가 좋기 때문에 큰차들은 큰바퀴를 쓴다는 사실도 알아야 한다.(위에 그 이유중의 일부가 설명되어 있다.) 2) 위에서 밝힌 바와 같이 26인치는 지면과의 마찰로 인해 에너지를 아주 조금 더 쓰게된다. 3) 키큰 사람이 차체는 큰데(높은데) 바퀴만 작은 것을 쓰면 공기 저항이 아주 조금 더 커진다.
결론: 힘이 약한 사람은 작은 바퀴(26인치)를 쓰는 것이 유리하다. 이미 27인치를 쓰고 있는 사람은 기를 쓰고 26인치로 바꾸려고 할 필요는 없다. 27인치의 장점도 있으므로,