100628 - 체인의 세척과 윤활

[골드]

사진 1. 체인 분해도

체인을 생산하는 사이트에서 설계도면을 가지고 와도 되겠지만, 아무리 개인블로거라 할지라도

다른이들이 어렵게 만들어 올린 도면이나 내용을 그대로 가져다 쓰는 것은 저작권 침해라 할 것이고

그렇다고 일일이 사용승인을 받는 것도 상당히 번거롭기에 그냥 사진을 찍어서 쓰기로 했습니다.

체인은 사진1에서 보는 바와 같이 겉쪽링크, 안쪽링크, 체인롤러, 체인핀 이라는 4개의 부속들이

2개씩 쌍을 이루어 만들어진 한방향으로 구부러지는 동력전달부품으로 여러 기계에 사용됩니다.

사진 2. 체인 조립도

그중 자전거 체인은 인력이라는 저하중용으로 일반사람들이 주변에서 가장 쉽게 보고 구할 수 있는

체인이 아닐까 합니다. 많은 사람들이 체인에 엄청난 하중이 걸리는 것으로 생각하던데, 사람의

힘을 마력으로 환산한다면 개략 0.2마력이나 될까요? 

자전거 운행중 체인에 걸리는 힘은, 느끼는 체감과는 다르게 매우 적으며 동력전달을 위해

길이로 작용하는 힘에 대해서는 상당한 대응력을 갖지만 비틀리는 힘에는 조금 취약해서

패달에 힘을 주며 변속을 하는 변속요령 부득이거나 행어가 휘어지거나 부러져서 드레일러 또한

옆으로 휘면서 체인도 옆으로 비틀리며, 겉쪽링크가 체인핀을 이탈하며 쉽게 끊어지기도 합니다.

사진 3. 체인 연결 및 마찰 부위 전개도

사진 왼쪽 상단은 시마노 XTR급 체인 한마디이고 그 우측과 우측하단 시마노 아세라 등급의 8단체인

인데 마침 체인 전체적으로 방청코팅이 되어 있어서 그 8단체인의 안쪽링크 유닛을 보시면 마찰에

의해 검게 변화된 부위가 있으므로 체인의 어느부분에 마찰이 일어나는지 쉽게 알 수 있을 것입니다.

체인의 윤활과 방청

기계는 물론 방청윤활에 대한 기본적 이해가 없는 일반 자전거인들이 자전거 운행에 있어

윤활이라는 것을 체감적으로 느낄수 있는 것이 자전거의 녹슨 체인이 아닐까 합니다.

녹슬어 뻑뻑한 체인과 잘 손질되어 부드러운 체인의 차이는 누구라도 단번에 느낄 것이지요.

또한 딱히 녹슬 정도가 아니라도, 오래되어 윤활제가 소모되었거나 도로 흙먼지등이 엉겨붙어

찐득해져 점도가 많이 올라간 윤활제를 닦아내고 새로 윤활했을 때의 차이는 쉽게 체감 할 수

있을 것이라 생각됩니다.

사진 3의 마찰부위 전개도 검게된 부위 즉, 체인롤러와 링크 및 체인핀의 금속과 금속이 직접 닿고

힘이 걸려 강한 마찰을 일으키는 부위에 오일등 미끄러운 윤활제를 투입, 유막등을 형성하여

금속간 직접 마찰이 일어나지 않도록 하는 것이 윤활이며

이런 얇고 미끄러운 유막을 형성하여 윤활은 물론 공기중 산소나 습기와 이물질등이 금속표면에

직접 달라 붙지 않게 차단함으로서 금속이 녹슬지 않게 보존하는 것을 방청이라 합니다.

체인 윤활의 방법론

100마디 그러니까 200개가 넘는 체인마디를 일일이 분해하거나 체인을 분리하여 윤활제 속에

담그고 다시 닦고 장착해주는 것도 사뭇 번거로운 일이 될 것임에, 

살짝 뿌려만 주면 체인의 미세한 틈새에 침투하여 윤활해주는 묽은 오일이 제격일 것이며

자전거 전용 체인오일은 이런 틈새로 침투하기 좋도록 점도가 맞추어져 있는데,  윤활성능과 그

지속성에 상당한 영향력을 발휘하는 점도라는 것이 주변 온도와 습도에 상당한 영향을 받는고로,

전문 오일들은 기계가 사용되는 온도와 습도에서 일정한 점도를 갖도록 여러 첨가물을 첨가하여

조제하는데, 4계절이 뚜렷하고 온도편차는 물론 습도변화도 극심한 국내에서 최고의 성능을 발휘하기

위해서는 각 계절별로 따로 조제하고 계절별로, 심지어는 매 날씨별로 사용해야 할 것이지만

신문자전거 내지 공짜자전거로 인식하여 망가지면 그냥 방치하거나 내버리며

윤활이라는 것에 대한 개념 자체가 없기 쉽상인 보통의 일반 자전거인들이, 

계절별, 날씨별로 체인 오일을 바꾼다는 것은 어림도 없는 일이 될 것이고

그렇다고 보통사람들 대비 극소수라 할 선수와 매니어들을 위해 많은 제조시설과 재고부담을 안고

계절별로 따로 조제한다는 것 또한 상당히 비경제적일 것입니다.

기계나 화공에 대한 기본이해가 없는 보통의 일반 자전거인들을 위한 오일은 어떤 것이 좋을까요?

개략 상온(사람이 생활하는 온도)의 사용환경과 가벼운 하중이 걸리는 미싱오일도 나쁘지는 않다

생각되나 외부에 완전히 노출되는 자전거 체인의 작동 환경상 그보다는 조금더 점성이 있어야

지속성이 오래가겠고 

자동차 운전자라면 여분이 있기 쉽상인 자동차 엔진오일도 나쁘지는 않다 생각되나

엔진이라는 고온상태에서 고속마찰에 대응토록 내열성과 점성을 가진 것이다 보니 

자전거가 사용되는 상온에서는 점성이 조금 크지 않을까 생각됩니다.

결론은 미싱오일과 엔진오일의 중간 정도, 그러니까 미싱오일과 엔진오일의 중간정도

점성을 가진 오일이 적절하지 않을까요? 2개를 1:1로 섞어 써보면 적당할듯 합니다.

그런데 문제는, 100마디가 넘는 체인에 오일을 올리는 것이 상당히 번거로울것 같군요.

일정 거리를 두고 몇개 마디에 한방울씩 묻혀주고 체인을 돌리면, 스프라켓 톱니에 묻으며

다른체인에도 전달될 수는 있겠지만 그리 효율적인 방법은 되지 못하겠고

그렇다고 체인링크등을 사용해 체인을 분리해서 세척한후 오일에 푹 담갔다 빼거나

체인을 분리하지 않더라도 체인을 세척하고 주사기로 체인 마디마디마다 주유하는

방법도 상당히 성가실듯 합니다. 

체인링크? 기계에 대한 기본상식이 없는 경우가 대부분인 보통의 사람들은

연장없이 그를 빼기가 힘듭니다.  빼더라도 손에 기름때가 덕지덕지~ 성가시지요.

누구나 손쉽게 할수 있는 좀더 간편한 방법이 없을까요? 상대적으로 저렴하고

쉽게 구할수 있는 자동차 엔진오일 내지 일반 구리스 정도를

좀더 묽은 석유계 휘발성 용제에 일정 비율로 녹여 스프레이 하는 방법이 있군요.

체인의 모든 마디에 골고루 뿌려주기에 좋고 묽은 농도로 인하여 체인의 미세 틈새에도

쉽게 침투되는등 훨씬 간편할듯 합니다. 게다가 조금 많이 뿌려주어 흐를 정도가 되면

용제가 찌든 기름때까지 녹여 같이 흘러내리므로 청소와 윤활이 동시에 해결되는군요.

물론 용제와 혼합되어 뿌려진 혼합유의 대부분은 다른 기름때를 녹이며 그대로 흘러내리고

윤활되어야 하는 금속표면에 남는 양은, 표면을 적실 정도의 작은양에다 그 적실 정도의

작은양에서 휘발성 용제마저 휘발하고 나면 잔존하는 윤활용 오일은 극히 적을 것임에 

윤활의 지속성은 오래가지 않을 것입니다만 

그래도 청소와 윤활을 동시에 일거 양득의 멋진 방법이 아닐까 생각됩니다.

필자는 바퀴의 반이 물에 잠기는 수중라이딩을 즐겨했던 한때는, 고하중에 무척 끈적거리는

오토바이용 체인오일을 쓴적도 있어서, 체인과 스프라켓에 기름때로 범벅을 하고 다닌 적도 있는데

얼마나 엉켜 있었으면 체인이 톱니 무는 느낌이 전혀 없을 정도로 부드럽고

수중라이딩후 며칠을 손보지 않고 그냥 묵혀도 체인 롤러부위만 다소 녹슬었을뿐

체인은 물론 녹슬기 쉬운 아세라급 스프라켓 또한 전체적으로 까딱 없을 정도였습니다. ^^;

그러나 흙먼지가 많은 산악라이딩을 즐기는 요즘에는 이런 스프레이식 오일을 주로 사용합니다.

매일 타는 경우라면 일주에 2~3번 정도 약 5분간에 걸쳐 체인 청소겸 윤활을 한방에 처리합니다.

스프레잉 해주고 걸레로 닦는 것을 3번 정도 반복하는데 5분도 채 안걸리더군요.

이틀정도 되면 체인이 톱니 무는 느낌은 오지만 그런 느낌대비 체인도 상당히 깔끔해 졌고

종아리에 묻는 시커먼 기름때도 거의 없어져서 편하게 사용중입니다.

건식오일을 사용하는 것이 좋지 않겠느냐구요?

자전거 미캐닉계에서 말하는 건식이나 습식오일은 엔지니어쪽에서 말하는

건식이나 습식오일 개념이 아닌 비오일계 윤활제와 오일계 윤활제를 말하더군요. 

필자로서는 비오일계 윤활제를 왜 오일이라 호칭하는지 좀 혼란이 있었지만 보통사람들

에게는 윤활제=오일 이라는 등식이 성립되어 있어서 그런 것이 아닐까 생각해 봅니다.

엔지니어 쪽에서 말하는 건식오일은

건조한 기후에서 오일에 포함된 습기를 빼앗겨 점도변화가 없도록 제조된 오일을 말하며

습식오일은 습한 기후에서 습기를 흡수하여 점도변화가 없도록 제조된 오일을 말합니다.

- 참고로 오일에 함유된 습기는  오일의 점도와 윤활성등 물성자체를 변화시킵니다.

어떻거나 테프론등의 건식 윤활제를 휘발성 용제에 녹여 뿌려주는 것인데

사실 테프론은 자전거의 체인 윤활제로는 일반 오일 대비 윤활기능 자체가 형편없으며

금속과도 별로 친하지 않아 쉽게 잘 떨어져서 윤활 지속성이 매우 작습니다.

단지 그 분자간 섬유구조가 매우 질겨서 금속과 금속면이 직접 닿지 않게 하는데

효험이 있어 강한힘이 걸리는 곳에는 효험이 있을 것이지만

오일정도로도 충분한 자전거 체인에 구태여 오일보다 많이 뻑뻑한 테프론을

윤활제로 쓸 필요가 있을까하는 생각이 드는군요.  

다만 오일같은 끈적한 점성이 없으므로 흙먼지등이 끼는 것은 확실히 적을 것이지만

그 실질적 윤활 효용성 대비 몇배나 비싼 비용들여 윤활기능을 오히려 약하게 하는,

전공자의 입장에서는 많이 손해 보는 것 같은 그런 느낌이랄까요? *_*