정비와 관리 기어조절과 페달링 회전수(RPM) (BALANCER)

[백설기(운영자)]

기어조절과 페달링 회전수(RPM)

2004-08-11 11:25:43, 조회 : 172, 추천 : 7

기어변속장치란 무엇인가?
  
일반인들은 흔히 자전거를 처음 사거나 주변친구의 자전거에 대해 물어볼 때 몇단 짜리 기어인가요? 하고 가장 먼저 묻곤한다.
자전거에 있어 기어변속장치(크랭크, 카세트코그, 디레일러, 시프트레버)는 어떤 역할을 하며 얼마나 중요한 존재이길래 가장 먼저 묻게 될까?
물론 정의적으로 말하자면 여러장으로 꾸며진 카세트코그를 디레일러라는 움직임장치로  임의적으로 teeth를 선택하여 페달회전수를 조절할 수 있게 해 주는 장치다.
필자는 사이클에 처음 입문시(84년 당시만 해도 기어자전거는 아주 희소하여 부르조아나 타는 것으로 여겨질 정도였다.) 그저 기어라고 하는 이상한 것만 달아도 저절로 힘이 덜 들고 빠르게 달리게 해 주는 것으로 만 알고 있었다.
그러나 기어장치는 잘 못 사용할 경우 오히려 거추장 스럽고 무게만 증가시켜줄 뿐 효율성과 스피드에 역행하는 존재가 될 수 있다.
  
잘못된 기어(페달회전수)에 대한 상식
  
기어장치에 대해 그 원리를 제대로 이해 못하는 라이더들이 흔히 저지르는 실수가 "조금 돌려 많이 가자"이다.
즉 기어비를 무겁게 놓고 천천히 페달을 돌려 빠르게 가려고 하는 생각이다. 언뜻 생각하면 아주 놓은 효율성을 이루어 낼 것으로 생각되지만 실상은 반대다.
오히려 "많이 돌려 빠르게 가자"라고 생각하라고 권하고 싶다. 그러면 어느순간 다리의 회전력이 길러져 결과적으로 더욱더 빨리 달릴 수 있게 될 것이기 때문이다.
  그러면 페달회전수가 얼마일 때(이를 rpm이라 하는데 rotation per minute의 약자다) 자전거에 있어서 가장 효율적일까?
일반적으로 페달회전수는 1분에 90-100바퀴 정도를 돌려야 가장 좋다고 받아들여지고 있다.
아래에 제시된 적정한 페달회전수는  미국의 유명한 프로사이클선수였던 Greg LeMond가 제시한 자료다.  
주행중 페달회전수는 도로차의 경우 기어조절과 필연의 관계이므로 이러한 적정 rpm을 유지하도록 수시로 적절히 자신의 페이스에 따라 기어조절을 할 줄 알아야 하겠다.
  
적정한 페달회전수는?
  
미국의 유명한 프로선수였던 Greg LeMond는 미국 자전거 전문잡지 Bicycling과의 인터뷰에서 다음과 같이 rpm에 대해 얘기했다. 참고로 레몬드는 조금은 무겁게 기어비를 선택하는 big-gear rider였다.
  
사이클링 파워(power) = 힘(force)+속도(velocity).
◎스     프      린     터 : 가장 큰 파워생산을 필요로 한다.  150 rpm
◎1  km      독        주 : 140 rpm
◎4  km     단 체 추 발 : 120 rpm
◎Hour   Record         :  100-105 rpm
◎기                      본 : 90-100 rpm
◎초장시간 stage race : 70 -80 rpm
  
  
  기어비(gear ratio)는 앞크랭크 체인링의 톱니수를 뒷기어의 코그 톱니수로 나누어 나온 칫수다
한 기어단수의 차이가 불과 0.15-0.25정도밖에 안됨을 볼 수 있는데, 이는 기어변속시 부드러운 페달링을 제공해 준다.
만약 기어비가 변속시 0.5이상으로 커지면 갑자기 다리회전수가 껑충 느려지거나 빨라져 페달링이 부드럽지 못하게 된다. 이것은 자동차로 말하면 5단기어에서 무리하게 3단으로 내리는 것과 같은 이치다.  그래서 능숙한 라이더라면 자신에게 가장 알맞는 기어비의 조합을 선택하여 변속시에도 페달링이 아주 부드럽게 기어조절을 한다.

예를 들어 앞 크랭크를 53t에 뒷기어 15t를 놓고 타다가 16→17→19로 올리는 경우라면 19t까지는 앞의 체린링을 53T로 사용하다가 19T에서 앞의 크랭크를 작은 체인링(39t)로 내려 선택하고 동시에 뒷기어의 코그는 세단을 내려 15t에 맞추면 가장 부드러운 다음단으로의 기어변속이 되는 것이다.
예전에는 기어단수가 5-6단 이던 시절에는 뒤 후리휠의 톱니수 선택에 상당히 신중을 기해야 했지만 오늘날은 9, 10단에 이르러 거의 모든 teeth가 선택가능하므로 이런 어려움이 해소되었다.
  기어비의 중복으로 20단기어의 경우 실제로 쓸 수 있는 기어비는 14가지이고 18단기어의 경우 13가지이다.

자동차운전을 예로...
잠깐 초점을 바꿔 자동차운전과 자전거의 기어조절을 비교해 보겠다.
비록 자동차는 인간이 아닌 기계적 엔진의 힘을 빌어 움직이는 탈 것이지만, 운전자가 적절한 기어선택을 하며 달려야 한다(자동기어는 해당이 안 되는군요)는 점에서는 공통점이 있는 듯 하다.
경기장에 레이싱카가 아닌 이상, 자동차를 과연 효율적으로 100%엔진의 힘을 발휘하였나를 평가해보는 칫수는 연비라고 생각된다.
필자가 스쿠프 알파엔진을 타던시절 회사의 공식연비는 16.4km/ℓ 였다. 운전을 하는 사람은 알겟지만 공식연비보다 높게 실제 주행연비를 낸 다는 것이 얼마나 어려운 것인가를 알 것이다.
그러나 필자는 실제 주행연비를 최소 16에서 최대 18km/ℓ 까지 달릴수 있었다. 한여름에 에어컨을 틀고도 16이상은 나왔다.
그럼 그 비결은 무엇일까?  방법은 간단하였다. 그냥 출발에서나 주행중이나 추월상황이 아니라면 ,언제나 악셀레이터를 살짝 (아주 사알짝) 눌러서 거의 안밟은 것처럼 하여 출발하며(비록 가속은 늦게 되지만)천천히 가속을 시키면 그 살짝 누른 상태로 최대 100km/h까지 달릴 수 있었다.
또한 도로상황에 맞추어 엔진회전수(rpm)를 2000-2500중간에서 회전하도록 수시로 기어변속을 하여주었다.
이러한 자동차연비 이야기는 자전거의 기어조작과 다리회전수(rpm)의 논리와 맥락을 같이 한다고 보여진다. 비록 인간의 힘은 연비라는 숫자로 나타낼 수 없지만 자신만이 알 수 있는 자기만의 power를 얼마나 기어조작을 잘 하여 적정 다리회전을 통제하고 유지하여 효율적으로 잘 활용 하였나를 판단해 보면 될 것이다.  
즉 훌륭한 라이더는 기어조절을 통하여 자신의 power를 110% 발휘할 것이고 그렇지 못한 라이더는 자신의 power를 70%밖에 발휘 할 수 없게 된다는 얘기다.