자전거를 움직이는 발 ‘타이어’

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바이크조선 안수현 객원기자

입력 : 2015.02.13 17:35

등산객이 편안한 등산화를 신어야 산에 오르기 좋듯이 자전거 구동 시 좋은 승차감을 위해서는 알맞은 타이어가 필요하다. 아무리 튼튼한 철제 바퀴도 그것을 감싸주는 타이어가 있어야 거친 바닥에서도 ‘쌩쌩’ 달릴 수 있다. 그러나 최초의 자전거 바퀴는 타이어 없이 하나의 나무로 만들어졌다. 자전거 바퀴에 고무 타이어가 달릴 수 있었던 건 1839년 미국에서 일어난 우연한 발견에서부터였다.

▲ 가황고무를 발견한 찰스 굿이어

가황 고무의 발견으로 탄생한 타이어

1839년 미국의 발명가 찰스 굿이어는 생고무에 유황을 혼합하는 실험을 거듭하던 중 우연히 뜨거운 오븐에 고무를 떨어뜨리게 된다. 오븐의 열기로 유황이 혼합된 고무가 가열되면서 엄청난 탄성을 가지게 됐고 이 기막힌 발견을 통해 가황 고무가 탄생했다.

그 무렵 주요한 운송수단이었던 수레나 마차 등의 바퀴를 보호하기 위해 가황 고무의 탄성을 이용한 타이어라는 개념이 등장하게 되었다. 이때 만들어진 타이어는 속이 꽉 찬 고무를 바퀴 겉 부분에 씌우는 것에 불과해 승차감이 좋지 않았다. 이러한 문제를 개선하기 위해 발명된 것이 바로 공기 타이어다.

▲ 최초로 공기 타이어를 발명한 로버트 윌리엄 톰슨

승차감을 높인 공기 타이어

1845년 스코틀랜드의 발명가 로버트 윌리엄 톰슨은 고무 타이어의 승차감 개선을 위해 충격 흡수력, 완충 능력 등의 장점을 가진 공기 타이어를 발명했다. 이것은 최초로 특허를 받은 발명품이기도 하다. 그러나 당시만 해도 자전거가 상용화되지 않아 자전거에 공기 타이어가 달리기까지 약 40여 년의 시간이 더 필요했다.

1887년 스코틀랜드의 발명가 존 보이드 던롭은 톰슨의 공기 타이어를 응용한 자전거용 공기 타이어를 발명해 특허를 얻었다. 그로부터 2년 후 타이어를 공업화하는데 성공하여, 그것을 바탕으로 1899년 던롭 공기타이어 회사를 설립한다. 던롭의 자전거용 공기 타이어 발명을 시작으로 오늘날 다양한 종류의 타이어가 만들어질 수 있었다.

▲ 자전거용 공기 타이어를 발명한 존 보이드 던롭의 던롭공기타이어회사

자전거용 타이어의 종류

자전거 타이어는 바퀴 테에 결합하는 방식, 공기 주입의 유무에 따라 다음과 같이 나뉜다.

테에 결합하는 방식

▲ 클린쳐 타이어 / 슈발베-퓨리어스 프레드

클린쳐 - 대부분의 자전거 타이어와 바퀴 테는 클린쳐 방식이다. 클린쳐(clincher)는 구부려 박는다는 뜻으로, 타이어와 튜브를 림에 물려 사용하는 방식이다. 안에 있는 튜브에 공기를 넣으면 타이어의 형태를 유지하고, 더욱 확실히 서로 물릴 수 있도록 만든다.

▲ 튜블러 타이어 / 슈발베-울트리모 HT

튜블러(매듭형) - 관형(튜블러, tubular) 혹은 매듭형(소우업, sew up)은 속에 튜브가 바느질 되어있는 토러스 모양(도넛 모양. 원판체)으로 생긴 타이어를 테에 접착제로 붙이는 방식이다. 경주 자전거, 도로 자전거, 트랙 자전거에 쓰이며 무척 가볍다.

공기 주입 유무

▲ 튜브리스 타이어 / 슈발베-레이싱 랄프(신형)

원형 타이어 - 타이어 안에 분리되는 튜브를 넣어 공기층을 만드는 방식으로 튜브는 부틸 고무(butyl rubber 합성고무의 일종)나 라텍스로 만들어진다.

튜브리스 - 튜브리스(non-pneumatic)는 튜브가 없는 방식으로 낮은 공기압에도 구멍이 나지 않아 주로 산악자전거에 쓰인다.

충진식 - 공기 타이어가 개발되기 전에 쓰인 방식으로 폴리우레탄 통고무로 절대 구멍이 나지 않는다