스크랩 기타 carbon 12K, 3K Woven Fabric...

[엠티비매니아]

안녕하세요, James Kim 입니다.

우리는 참 공부하기를 좋아하나 봅니다. 자기가 타는 자전거가 알루미늄이면 Aluminum alloy 6061, 7005 7N01, 7075, T6가 무엇을 의미하며 Double Butted, Triple Butted의 장점들이며, 콜럼버스 튜브가 최고라는 것들하며…. 이런 기초상식이 있어야 자전거를 좀 가혹하게 밀어 부처도 안심이 되지요. 자동차를 만지면서 엔진과 서스펜션에 집중하듯이 자전거에서는 프레임 소재와 제조방법에 집중하게 되는 것 같습니다. 우리에게 금속소재의 프레임에 대한 지식들은 많이 알려져 있는데, CFRP(carbon fiber reinforced plastic)을 사용한 프레임이나 부품들에 대한 상식들은 좀 생소합니다. 제가 알고 있는 몇 가지 기초 상식을 적어 보겠습니다. 그래서 카본 장비 선택할 때 조금이나마 도움이 되면 좋겠습니다.

하나. Carbon 3K, 12K

우리가 가장 많이 접하는 용어가 카본 12K, 카본 3K Woven Fabric 등 인 것 같은데, 여기서 12K는 12,000입니다. 카본 원사, 원형의 Carbon Filament의 숫자입니다. 즉 카본 필라멘트 만 이천 가닥으로 한 올을 구성하고 있다는 것입니다. 스포츠 분야에서 많이 사용되는 카본원사의 필라멘트는 2micron에서 4micron의 굵기입니다. 1micron=1/1000mm이지요? 요즈음은 아마 micro millimeter라고 표기하는 것 같은데, 하튼 눈에도 잘 보이지 않을 만큼 가느다란 원사를 한 가닥씩 실타래에 감을 수 없으니까 여러 가닥 합쳐서 원사공장에서 출하됩니다. 2006년 카본 원사 파동 전에는 1K, 2K, 3K, 6K, 12K 이런 식으로 다양하게 공급해 줬는데 파동 이후 일본회사들은 12K 한 종류로 싹 통일시켰고, 요즘 공급이 그렇게 딸리지 않으니까 3, 6, 12K 정도로 출하되는 것으로 알고 있습니다. 특히 미국이나 중국회사에서는요.

둘. Carbon 3K Woven

그 정도만 해도 다행이지요. 12K 한 종류로 출하하면, 3K 직조(Weave)하려면 12K를 다시 4등분해야 3K 직조가 되지 않습니까? 만 이천 가닥 해 봐야 20mm도 채 안 되는 폭인데 이걸 다시 삼천 가닥씩 나누어서 평직(Plain Woven)하니까 제작단가가 올라가지요. 또 미세한 카본 필라멘트 끊어진 미세한 부스러기들이 떠 다니고…… 어쨌든 12k 한 종류로 출하하는 것은 횡포입니다. 카본 3k Woven 이라는 용어는 카본 필라멘트 삼천 가닥(3k)을 한 올로 하여 직조(Woven)한 직물형태의 카본 소재입니다. 그럼, 1k 또는 2k Woven은? 당연히 있습니다.
첫 번째 문제는 가격입니다. 성능도 그만큼 좋습니다. Fabric이 그만큼 촘촘하니까 강도도 뛰어납니다. 하지만 더 이상 1k 원사 공급 안되니까 12k 가지고 천 가닥씩 12올로 나누어서 직조하면…… 죽음이지요.
두 번째 문제는 촘촘한 만큼 같은 면적당 Fabric의 무게가 더 나갑니다.
세 번째 문제는 자전거처럼 큰 제품에 1k Woven 으로 마감하면 보기에 답답합니다. 안경다리나 만년필 같은 소품에 적합한 패턴 사이즈이고, 2k Woven 정도는 배드민턴 라켓에 적용하면 적당합니다. 그래서 자전거는 3K가 성능이나 시각적 효과 면에서 최적의 패턴입니다. 가끔 카본 12k Woven이라는 설명이 나오는데, ㅎㅎ, 배 만드는 것도 아니고, 12k Woven 을 자전거 프렘이나 부품에 사용하는 경우도 있습니다만, 3k보다는 강도 및 탄성이 떨어집니다. 또 자세히 보면 직조도 아닌 경우도 있지요. 그렇게 보이도록 12k 원사를 90도 각도로 lay up한 제품도 있다는 것입니다.

셋. 평직(Plain Woven) Vs. 능직(Twill Woven)

평직은 씨실과 날실이 한 올씩 교차된 가장 간단한 직조방식이고 그만큼 얇고 가볍고 무게 대비 강도도 좋습니다. 자전거 부품제조에는 대부분 평직 입니다. 능직은 두올 또는 그 이상 건너뛰어 교차되므로 부드럽게 휘어진다고 합니다. 패턴도 단순하지 않고 대각선 방향으로 능선이 나타나서 멋집니다. 카본 능직(Carbon twill fabric)은 미국 쪽에서 상대적으로 많이 사용되는 것 같은데, 어느 전시회에서 미국 커스텀 프레임에 카본 3K 능직으로 마감한 것을 본 적이 있습니다. 고가 커스텀 프레임의 포스가 확 풍기더군요. 능직이 카본 림에 사용된 경우는 저는 아직 본 적이 없습니다. 우리나라에서도 3k 능직으로 마감한 멋진 커스텀 카본 프레임이 한강변을 질주할 날이 오기를 기대해 보며 줄입니다.

끝까지 읽어 주셔서 대단히 감사합니다.

[해병칠]

좋은정보감사 합니다

[기찬]

좋은정보네요 감사합니다~~