스크랩 휠, 베어링 중량과 상관관계.

[김정수(행복한스케이터)]

검색하다보면 씁쓸한 일들이 많군요.

더구나 사람들은 지속적으로 홍보하지 않으면 그 제품이 누가 만들었는지도 모르고...

적대적인 사람들은 본인이 한것처럼 만들어 버리기도 하는군요. ㅎㅎ..

휠과 베어링 회전관성에 대해 어떻게 알려줘야하나 하며 꽤 많이 고민하고,

자료 수집하면서 애매한 내용을 보여주면 이해를 할까?

설명 해 주면 자기 유리한 식으로 끼워 맞추기 하는 거라고 손가락질이나 하지 않을까하는 망설임이 많았네요.

어차피 아는 사람들은 알려줬기에 극히 일부 내용에 대해 설명 해 보고 싶습니다.

누군가 이런 내용을 인라이너 혹은 스포츠 장비 사용하는 곳에서 말 할 때 여기를 기억하기 바라며...

일단 동영상 하나를 보겠습니다.

위 영상은 중량 위치에 따른 중력 가속도에 관한 내용입니다.

잘 못 알게 되면 편협한 사고방식으로 이해하게 될 수도 있습니다.

우리가 사용하는 기구들은 단순 조합으로 이루어지지 않았습니다.

회전 동력 기구는 대체로 위 영상의 좌측과 우측 조건이 서로 조합되어있는 상태입니다.

인라인 휠을 대상으로 설명을 하자면,

저 보라색 회전체는 인라인의 플라스틱 코어라 보시면 됩니다.

코어에 같은 중량의 무게를 바깥과 중앙과 안쪽에 무게중심을 두어 각 조건의 상황을 연출한 것 입니다.

화면대로 본다면 가장 빠른 것은 안쪽에 중량이 몰려있는 것이 빠르게 내려왔습니다.

가장 늦은 것은 바깥쪽에 중량이 있는 것이 느립니다.

이는 중력 가속도만 적용된 상황입니다.

그런데 화면을 자세히 보시면 회전력이라는 것이 눈에 보입니다.

다 내려와서도 회전 관성을 가장 오래 유지하는 것은 왼쪽 휠이 가장 오래 회전을 하고 있습니다.

중간과 오른쪽 휠은 내려오자마자 멈춰버립니다.

영상 조건에서는 회전축의 마찰력이 상당히 있음에도 불구하고 왼쪽 휠이 계속 회전하려는 관성력을 보이고 있습니다.

여기서 중량물 설치를 위한 코어 조건은 일정하게 하고 같은 중량물 위치를 바꾸어 실험한 내용입니다.

우리가 사용하는 대부분의 휠들은 위 조건에서 왼쪽과 오른쪽 조건이 결합된 휠들을 사용하고 있습니다.

지구상에 존재하는 모든 휠들 생각 해 보면 두 가지가 조합되어있다는 것을 볼 수 있습니다.

그러면 가운데 조건은 왜 없는가?

이유는 간단합니다.

우리는 최상의 조건을 원하는 것이지 중간 조건은 의미가 없기 때문이지요.

따라서 가운데 보이는 휠 조건은 어디에도 필요 존재 가치가 적어 가운데 부위에 중량감을 삽입한 휠들은 거의 없습니다.

우리 주변에 돌아가는 휠들을 관찰하면 이유를 알 수 있습니다.

인라이너가 볼 수 있는 가장 가까운 것은 인라인 휠입니다.

자전거 휠을 봐도 가운데 살들이 뚜꺼운 철 봉으로 만들어진 휠들은 없습니다.

자동차 휠도 가운데를 파내서 안쪽 허브와 바깥쪽 타이어 사이를 연결만 해 주죠?

자동차에서는 휠 인치 업을 하죠? 왜 하시나요?

휠 중량도 늘어나는데... 가벼워야 좋은 것 아닌가요?

네. 속도를 조금이나마 올리기위한 방편이지요.

인치업을 하면 휠 중량이 바깥으로 조금이나마 옮겨갑니다.

그러나 같은 직경에서 인치 업을 하면 쿠션이 줄어듭니다.

인라인에서는 리바운드라고 하죠?

여기서 알미늄 휠, 스틸 휠 따지면 대화가 안됩니다.

같은 조건에서 이야기하는 것 입니다.

자전거 휠은 과거에 올 카본 휠들이 한 때 유행하던 시절이 있었죠?

당시에도 스타트는 늦지만, 가속성이 있다면서 너도나도 사용하던 시절이 있었습니다.

그러나 현재는 어떤가요?

요즘은 가운데도 카본을 사용하는 휠들은 보기 드믑니다.

대신 바깥에 카본을 덧씌운 휠들이 많죠? 이유는 잘 생각 해 보시기 바랍니다.

여기서 무조건적인 감량이 기술이라 말하는 사람들도 있을 겁니다.

설명하기 어려운 부분이지요.

위에서 이야기 했지만, 안쪽과 바깥쪽의 중량은 일정 중량 이상 줄이기 어렵습니다.

가능하다면 같은 공간에서 중량이 더 많이 나가는 것이 유리합니다.

그러나 가운데 중량은 필요 없는 중량입니다.

따라서 동영상에서는 코어가 안쪽부터 바깥쪽까지 같은 두께로 이루어지고 중량 위치만 바꾸었지만,

우리가 보는 휠들은 어떤가요?

인라인 코어들은 휠 가운데 구멍을 내고 안쪽과 바깥을 연결하는 살들을 얇게 하고 최대한 중량을 줄이기 위해 노력합니다.

자전거에서도 하중을 견딜 수 있다면 살들을 얇게 더 얇게, 개수를 최소화하려고 노력합니다.

왜 일까요?

네. 필요 없는 중량은 줄이는 것이 최선입니다.

우리가 말하는 감량의 기술이라는 것은 필요 없는 부분에서 감량하여 기술력을 확보하는 것 입니다.

일예로 자동차에는 플라이 휠이라는 것이 있습니다.

시동 걸 때 엔진을 돌려주는 것이지요.

이 플라이휠은 통 쇠로 되어있습니다. 엔진이 클수록 커져야하고 중량도 무거워야합니다.

감량이 최고의 기술이라면 그 무거운 플라이휠을 떼어 버리면 수 킬로그램을 줄일 수 있습니다.

궁금하시면 플라이휠을 떼어내 보세요. 어떤 일이 벌어지는지. ^^;

이제 본격적으로 인라인에 적용 해 보겠습니다.

우리가 보는 휠들의 무게는 같은 직경에서는 대동소이 합니다.

그러나 휠 직경이 늘어나면 휠 중량은 자연스럽게 증가하게 됩니다.

중간 부위가 급격하게 증가하느냐? 아닙니다.

휠 외부 우레탄의 중량이 대부분 증가됩니다.

여기에서 휠 회전력이 증가된다는 것을 알 수 있습니다.

휠 크기가 커지기도 했지만, 중량 증가에 따른 회적력이 지속적으로 회전하려는 관성이 증가되는 것 입니다.

이렇게 복합적인 조건에 의해 속도가 빨라지는 것이고 속력이 지속되는 것으로 이해하시면 됩니다.

일예로 105mm 휠의 중량은 100mm 휠 중량보다 가볍습니다.

많은 이들이 이야기하는 중량 줄이는 것이 기술이고 사용자에게 유리하다면 왜 활성화가 안 되었을까요?

이유는 간단합니다.

전체 중량배분에서 휠 자체 회전력 손실이 발생하기 때문에 이도저도 아닌 중간에 위치하게 되었기 때문입니다.

속도를 유지하기 위해 사용자 체력을 담보로 해야 되는 상황이 발생하는 것 입니다.

소비자가 사용하지 않아서 그렇다 구요?

만약 105mm가 100mm나 110mm 보다 월등한 기능을 나타냈다면 105mm가 대세를 이루고 활개치고 있겠죠?

소비자가 선호하는 가벼운 휠인데 많은 소비자 선택에 따라 생산하는 회사에서 가만히 있었겠습니까?

이제 동영상의 오른쪽, 안쪽 상황을 살펴보겠습니다.

인라인이나 자전거에서 안쪽에는 베어링이 들어갑니다.

동력을 발생시키는 회전체 입니다.

안쪽의 중량이 줄어들면 가속력이 나올까요?

현재 110mm 휠을 사용하면서 688베어링 사용자가 얼마나 있을까요?

대다수가 608 베어링을 선호하고 추천하고, 이것도 동영상과 같이 중량에 따라 회전력이 달라지기 때문입니다.

가벼운 것이 기술의 미덕이라면, 608베어링이 아니라 688베어링이 날뛰어야 마땅하다고 생각합니다.

그러나 휠이 커지면서 688 베어링은 비 선호 대상이 되었죠?

같은 조건에서 직경과 중량에 의해 속도가 달라진다는 것을 사용자 몸으로 느끼는 것이라 볼 수 있습니다.

이 상황을 수식으로 표현하면,

뉴턴의 제 2법칙, 가속의 법칙인 F = ma 적용됩니다.

m은 질량입니다. 질량이 커져야 힘도 커지게 되는 것이죠.

우리가 잘 알고 있는 토크가 있습니다.

T = mr² * a 입니다.

여기도 질량이 커져야 토크가 커집니다.

mr² 은 관성 모멘트 입니다.

관성 모멘트는 질량보다 직경 크기가 제곱으로 영향력을 주고 있습니다.

따라서 직경이 커지면 관성모멘트는 제곱으로 달라집니다.

그러나 같은 직경에서는 중량에 의해 모멘트 크기가 달라집니다.

이 관성 모멘트를 홍보에 사용한 제품이 있죠?

아래 제품입니다.

이 제품은 베어링 형번 6900 베어링입니다.

중량은 608베어링보다 적지만, 내경 r이 큽니다.

동력 발생이 없는 내경이 커졌다고 mr² 이 적용되는 것은 아닙니다.

따라서 관성 모멘트 공식과 전~혀 상관없는 조건입니다.

기초 물리학을 아는 사람이라면 웃기는 이야기이죠.

모멘트 공식에 적용되는 제품이었다면 벌~써 엘리트가 사용하고 너도 나도 하나쯤은 가지고 있어야겠지요?

이렇듯 회전체에서 중량은 상당히 중요한 역할을 하게 됩니다.

무조건 가벼운 제품이 사용자에게 좋은 제품이라 할 수 없습니다.

물론 체력이 약한 사용자에게는 가벼운 제품이 유리 할 수 있습니다.

그러나 체력을 감당 할 수 있는 사람이라면 전체 중량 배분이 중요한 요소로 작용하게 됩니다.

한 번에 모두 작성 할 줄 알았는데, 이해시키기 위한 잡설이 길어졌습니다.

중량이 어떤 역할을 하는지는 다음 편에서 이야기하겠습니다.

고맙습니다.