자전거 기어의 이해와 올바른 변속방법

관리자 0 396

모든 자전거에는 기어가 달려 있나요?

띵똥!

답은 물론 아닙니다.

 

초기 자전거에는 당연히 기어가 없었습니다. 이후 기술의 진보로 기어가 발명되어 경사진 도로를 극복할 수 있게 해주었고, 이것은 자전거가 크게 번성하게 된 요인이 되었습니다. 이제 기어 달린 자전거는 누구나 당연하게 여기는 상황입니다.

 

물론 지금도 기어가 없는 자전거를 볼 수 있는데 경륜, 픽시, 싱글과 같은 자전거에는 기어가 달려있지 않습니다.

우리나라 법규상 브레이크를 단 자전거만 판매할 수 있기 때문에 픽시나 싱글도 출고시에는 브레이크가 달려 나오지만 떼고 달리는 라이더도 있죠. 경륜용 자전거의 경우에는 기어를 사용하지 않을 뿐만 아니라 브레이크 마저 없습니다.

 

우리가 픽시라고 부르는 자전거는 초기 자전거의 원형을 닮은 자전거인데 기어가 없고 픽스드 기어, 즉 고정 기어라고 부르는 구동장치만 달려있습니다. 브레이크도 없이 우스개 소리로 발브레이크라고 합니다만 페달링하는 발의 회전을 멈춰 자전거를 세웁니다. 그래서 급할땐 스키딩을 해서 정지해야 합니다.

 

페달을 앞으로 돌리면 바퀴가 앞으로 돌아가고, 페달을 뒤로 돌리면 바퀴가 뒤로 도는 자전거입니다. 아직까지 남아있는 초기 자전거의 유산이라고도 할 수 있겠습니다. 그러나 안전과 효율을 위해 고정 기어도 변신하게 되었고, 그래서 나온 것이 프리휠입니다.

 

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위 사진이 프리휠의 개념도입니다.

허브 속에 이런 장치를 달아 정방향(시계방향)으로 돌땐 돌기가 허브의 내부 홈에 걸려 허브가 회전하고, 반대방향(반시계방향)으로는 스프링의 작용으로 돌기가 딸깍거리며 헛돌아 그냥 공회전하게 됩니다.

 

시계의 태엽 감는 것과 같은 이치인 셈입니다.

이때 나는 딸깍거리는 소리를 라쳇소리라고 하는데, 이 소리를 더 멋지게 하기위해 자전거 메이커에서는 연구한다고 하네요.

 

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위는 실제 프리휠의 내부구조를 보여주는 사진입니다.

백문이 불여일견이라고 말과 글 보다는 역시 그림과 사진 한 장이 효과적이죠. 금방 이해가 가셨을겁니다.

 

 

픽시와 달리 이러한 프리휠을 이용하되 기어가 없는 자전거가 싱글입니다.

싱글스피드, 즉 1단이라는 이야기죠. 자신에게 필요한 적정 기어비에 맞도록 앞 크랭크의 체인링 T수를 결정하고, 뒷바퀴에도 적정 T수의 코그를 장착하여 변속없이 그냥 탑니다.

 

얼핏보면 픽시와 싱글이 모양새는 비슷하게 보이지만 기능적으로는 이렇게 매우 큰 차이가 있는 것이죠.

군더더기 없는 심플한 자태와 자전거의 경량화를 추구하는 멋쟁이들이 즐겨탑니다만 우리나라는 평지보다 경사가 많아 해외에서 처럼 많이 보이지 않는 형편입니다. 저도 기회되면 한 번 조립해서 타보고 싶습니다.

허벅지가 굵어지고 싶은 젊은 남성에게는 추천할만 합니다. 싱글로 국토종주를 한 청년도 있다고 하니까요.

 

 

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얼핏보면 기어가 없어 싱글로 보이지만 그렇지 않은 경우도 있습니다. 요즘은 성능 좋은 내장기어가 많이 나와서 위의 사진처럼 뒷바퀴 허브에 이렇게 내장기어를 달기도 합니다.

 

제가 타는 브롬튼도 내장기어가 달려있는데 허브내부에 자동차의 기어박스 처럼 변속 가능한 여러 개의 톱니달린 기어가 내장되어 레버로 케이블을 당겨주면 자동차 처럼 변속이 이루어집니다. 허브 속에 기어가 있어서 내장기어인거죠.

 

폴딩에 거추장스럽지 않게 하기위해서, 시커먼 기름때에 찌든 외장기어와 달리 깔끔하기 때문에, 정비를 자주 할 필요 없고 외부 충격에 의한 변속트러블이 적다는 점 등의 이유로 접이식 미니벨로를 중심으로 적용이 늘고 있습니다.

 

 

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위 사진과 같은 경우는 내장기어와 외장기어를 혼합해서 사용하는 경우입니다.

 

저도 이런 구성을 다혼 자전거에서 본 적이 있는데 폴딩시 체인장력이 늘어져서 크랭크에 걸려있던 체인이 빠지는 문제를 피하기 위한 방법도 될뿐 아니라 크랭크를 1단으로 구성함으로써 폴딩이 용이하기 때문에 스램 내장3단 내장기어에 외장9단 카세트를 끼워 총 27단으로 구성한 경우입니다.

 

제 브롬튼은 스터미아처 내장5단에 외장 2단으로 구성해서 총 10단으로 만들었는데 이 정도면 왠만한 자전거의 기어비를 커버할 수 있다고 생각했기 때문입니다. 이 자전거로 여행을 떠나게 되면 고산준령을 넘어다녀야 할거라 생각했거든요.

 

  

서론은 이만 마치고 이제 본격적으로 자전거에 달려있는 기어는 어떻게 구성되어 있나 살펴보도록 하겠습니다.

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위의 그림은 로드 구동계의 구성입니다만 우리가 타고있는 대부분의 자전거는 이 그림처럼 앞 크랭크에 톱니가 달린 체인링을 두 세장 달아 앞 기어를 구성하고, 뒷바퀴에는 카세트나 스프라켓이라 부르는 여러 단의 톱니뭉치를 달아 뒷 기어를 구성합니다.

 

앞기어와 뒷기어 사이는 체인을 통해 동력을 전달하는데 앞변속기와 뒷변속기를 이용해서 서로 다른 톱니 수를 가진 기어를 선택할 수 있게 변속을 하는 방식이 자전거의 기어와 기어변속입니다. 이 정도는 모두 아시죠?

 
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물론 크랭크에 체인링이 한 장인 경우도 있습니다. 근거리 이동을 목적으로 하는 생활 자전거나 미니벨로에는 뒤에만 기어를 다는 경우도 많이 있고 중앙 구동식 전기 자전거도 모터 설치공간의 이유로 체인링을 한 장만 사용하기도 합니다.

 

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보통의 생활 자전거나 하이브리드, 엠티비의 경우는 대부분 사진처럼 세장의 체인링을 가진 크랭크를 사용합니다.
 
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로드나 미니스프린터의 경우에는 위의 사진처럼 두 장의 체인링을 가진 크랭크를 주로 사용합니다.

사진 속의 크랭크를 좌측은 스탠다드, 우측은 컴팩트라 부르는데 보시다시피 체인링의 톱니 수가 달라 구분됩니다.

 

업힐을 많이 하거나 근력이 약한 경우는 톱니수가 적어서 낮은 기어비를 사용할 수 있는 컴팩트 크랭크를 사용하고, 반대로 평지 위주의 고속주행을 주로하거나 근력이 좋은 라이더는 스탠다드 크랭크를 사용하는 것이 일반적입니다.

 

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그림은 우리가 가장 많이 사용하는 세 장의 체인링을 가진 크랭크의 분해도입니다. 일부 저가형 크랭크의 경우 일체형인 경우도 있지만 보통의 크랭크는 체인링볼트와 체인링 너트로 크랭크암에 낱장의 체인링을 고정하는 방식을 사용합니다.

 

이때 제일 바깥쪽의 체인링 대신에 체인이 빠지지 말라고 체인링 가드를 다는 경우도 있죠.

체인링은 다양한 규격의 제품이 출시되어 있어서 라이더가 자신이 원하는 기어비를 고려해서 톱니 수를 선택할 수 있으며 체인링만의 교체가 가능합니다. 

 

일반적으로 완성차에는 엠티비의 경우 48-38-28T 전후가 많이 사용되고, 로드는 스탠다드는 52-39T 전후, 컴팩트는 50-34T 전후의 체인링을 사용합니다. 몇 T씩 약간 다른 T수의 조합도 표준형이라 볼 수 있구요.

 

체인링 이야기가 나온 김에 말씀드리자면 도발 체인링의 경우 체인링의 형태가 타원형으로 크랭크암에 체인링만 구해서 교체하면 쉽게 장착할 수 있습니다.

페달링할때 체인링이 타원으로 도는 독특한 방식인데 원운동의 경우보다 페달을 밟는 구간을 늘려 좀 더 효과적으로 페달링에 힘을 실을 수 있다고하며 업힐에 유리하다는 이유로 장착하시는 분들이 있습니다. 드물지만 프로 선수중에도 사용하시는 분이 있더군요. 뚜르드 코리아 도로경주 때 방송에서 봤습니다.

 

그리고 로드용 크랭크의 경우 스탠다드와 컴팩트는 크랭크암의 나사 구멍간 거리(BCD)가 달라서 호환이 안되기 때문에 체인링만의 교체는 불가능하고 크랭크암을 통채로 바꿔야 한다는 점 기억해 둘만 합니다. 스탠다드는 130, 컴팩트는 110으로 BCD가 다르기 때문입니다.

 

그러나 시마노에서 2012년 듀라에이스 9000 시리즈를 출시하면서 이때부터 스탠다드와 컴팩트의 BCD가 통일되었군요. 이후 각 등급별로 신제품이 출시되면서 규격의 표준화가 진행되었습니다. 따라서 최신형 모델을 사용할 경우는 체인링의 호환에 신경쓸 필요가 없어졌습니다. 다만 구형 제품을 사용하는 경우는 여전히 염두에 두셔야겠습니다.

제가 듀라 7800까지만 써봐서 모르고 있었는데 하늘연못님께서 알려주셔서 업데이트 했습니다.

 

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뒷바퀴축에 끼우는 뒷기어(프리휠, 카세트 또는 스프라켓)의 종류도 무척 다양합니다.

과거 클래식 자전거에는 5~6단이 쓰였지만 이후로 7단, 8단, 9단으로 꾸준히 업그레이드 되어 왔습니다. 최근에는 생활 자전거에도 8단이 기본이고 최신 자전거에는 11단이 적용되는 상황입니다.

 

뒷기어가 몇 단 짜리냐 하는것 외에도 스프라켓 낱장의 톱니 수 구성이 조금씩 다른데 고단에서는 1T씩 올라가다 저단으로 갈수록 급격히 T수가 늘어나는 형태로 구성되는 특징도 있습니다만 이 원리를 설명하는건 너무 길어질테니 생략하겠습니다.

 


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엠티비 구동계에 사용하는 카세트는 같은 단수라도 톱니구성이 11~36까지 여러 톱니 수를 가진 조합으로 구성됩니다.

어떤 제품은 11~34T도 있고 12~36T도 있으며 11~36T도 있는 식입니다.

 

1T가 뭐가 대수냐 하실수도 있지만 선수에게나 장거리 라이더에겐 큰 차이가 있기 때문에 라이더 자신에게 최적의 구성으로 선택하는 것이 바람직 합니다. 같은 케이던스로 페달을 밟아 크랭크를 회전시킨다고 할때 뒷기어 1T 차이가 시속 2~3킬로미터 정도의 영향을 주기 때문입니다.

 

36T까지 지원되는 카세트를 사용할 경우 최저단으로 변속하고 크랭크의 체인링이 28T라면 기어비가 28/36이 되어 1 이하로 내려가게 되어 속도는 늦더라도 토크가 커져 높은 언덕을 보다 쉽게 오를 수 있습니다.

 

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같은 시마노 제품이라도 로드용 카세트는 11~25T 정도의 제품을 많이 사용합니다.

간혹 업힐을 위해 27T 까지 지원되는 제품을 찾는 경우도 있는데 쉽게 구하기 어렵습니다. 샵에서 쉽게 보기 힘들죠.

 

로드레이서들은 근력을 키우고 댄싱으로 업힐을 극복하려고하지 톱니를 늘리려고하지는 않기 때문입니다.

로드에도 엠티비용 스프라켓과 변속기를 달수는 있지만 이 경우 사이클로크로스용 자전거나 고속주행용이 아닌 여행용 랜도너에서나 볼 수 있습니다.

 

자전거에 대해 알게되면서 웃픈일(웃기면서 슬픈 일)이 자주 있는데, 그 중 하나는 같은 메이커끼리는 부품간에 서로 호환이 되지만 타 메이커와는 호환이 안되는 경우가 있습니다.

 

예를 들어 여행용 자전거를 한 대 조립 하기 위해 사이클로크로스를 장만한 뒤 시마노 제품인 스프라켓과 뒷변속기를 엠티비용으로 교환하는 경우라면 호환이 됩니다만, 캄파놀로 스프라켓을 끼우려고 한다면 끼워지지도 않습니다. 허브의 바디를 교체하거나 통채로 허브를 바꿔야만 가능합니다. 스램의 경우엔 장착은 가능하나 약간의 변속 트러블이 발생하지요.

 

시장의 메이저 경쟁사간 시장 장악을 위해 호환성을 제공하지 않는 것입니다. 그 밖의 업체의 제품은 시장지배자인 시마노제품과의 호환성을 가지고 있는 경우가 대부분입니다. 이런 점을 모르고 부품을 구입했다가는 울지도 웃지도 못하는 경우가 생기기도 합니다.

 

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사진은 9단과 10단짜리 카세트를 옆에서 본 모습입니다. 단수 차이가 전체 카세트의 너비 즉, 사진속에선 높이에 영향을 미칠뿐 아니라 각 톱니 사이의 간격에도 영향을 미친다는 것을 알 수 있습니다.

 

따라서 해당 카세트의 단수에 맞는 변속기를 사용해야만 합니다. 과거엔 변속레버가 프릭션 방식이 사용되어 이런 편차를 라이더의 감각으로 커버할 수 있었지만, 요즘은 편리한 인덱스방식을 사용하기 때문에 한 칸의 간격이 미세하게 서로 다르기 때문에 같은 단수의 변속기를 사용해야 하는 것입니다.

 

예를 들어 9단용 카세트에 8단용 변속기를 사용하면 9단을 모두 사용하지 못하고 위나 아래로 한 두 칸을 포기해야 할 뿐만 아니라 각 단의 변속시 변속기의 이동폭이 조금씩 달라져 필연적으로 변속 트러블이 발생합니다. 감수할지 말지는 자신의 몫이긴 합니다만... 

다음은 프리휠과 카세트의 차이입니다.
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사진속에서 좌측이 쓰레드허브와 프리휠입니다.

허브 바깥에 나사산이 있고 프리휠 안쪽에도 나사홈이 있어 서로 나사를 돌려끼워 결합하도록 되어 있습니다.

 

우측은 요즘 대세인 카세트 방식인데 안쪽에 나사산 대신에 불규칙한 홈이 파여있고, 허브에도 같은 모양의 홈이 있는 카세트 뭉치를 끼우게 되어있으며 제일 바깥에만 나사산이 있는 락링을 잠궈 허브에 고정하는 방식입니다.

 


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생활차, 저가형에 사용되는 프리휠 방식은 낱장 분리가 안되는 일체형 구조이며 저렴하다는 장점이 있지만 단점은 재질이 철재라 무겁고 낱장 교환이 아닌 통째교환 방식입니다. 다시 말해 고단부만 마모가 많이 되어도 통째로 교환해야 한다는 것입니다.

 

물론 세상에는 다양한 재능이 있는 분들이 있어 이런 프리휠을 분해해서 낱장을 바꾸거나 단수를 바꿔 타시는 분들도 있긴 합니다.

 

구형 로드의 경우 처음에 5~6단짜리 프리휠용으로 프레임이 제작되어 리어 드롭아웃 폭이 요즘 프레임과 같이 130밀리미터가 아닌 126밀리미터 이하인 경우가 있거든요. 호환되는 프리휠을 구하기도 어렵고하니 만들어 쓰는 경우입니다.

  

프리휠을 교체할때는 분리와 결합을 위해 사용하는 프리휠용 공구가 따로 있습니다. 위의 사진속 공구입니다.

이 공구를 끼우고 그 위에 스패너를 끼워 돌려서 분리, 장착합니다.

 

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카세트 방식은 프리휠과 달리 많이 사용하지 않는 저단 스프라켓들은 한 뭉치로 되어있고 고단 부위는 낱장으로 한 장씩 끼우도록 되어 있습니다. 따라서 마모가 심한 고단부의 톱니만 쉽게 교환할 수 있다는 장점이 있고 요즘은 이 방식이 주류입니다.

 


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사용하는 공구도 프리휠과는 다릅니다. 프리휠 공구에선 볼 수 없는 큐알 끼우는 곳에 들어가는 가늘고 긴 못이 달려있습니다. 눈에 가장 띄는 차이는 그것입니다. 

 제가 사용하는 아이스툴 공구세트에는 이 녀석은 있는데 프리휠 공구는 없어서 따로 산 기억이 납니다.
 
 
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체인링과 카세트... 별것도 아닌 내용을 너무 오래 설명했네요.

정리를 하다보니 그리 되었습니다.

  

이렇게 자전거의 앞과 뒤에 톱니를 단 체인링과 카세트(또는 프리휠)을 장착하고 변속기를 통해 레버의 움직임을 케이블의 장력으로 전달하여 체인이 좌우로 고단과 저단 사이를 넘나들게 해주는 것을 변속이라고 합니다.

 

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뒷변속기를 예로 들면 변속기의 장착과 세팅 방법은 카세트의 최저단과 최고단 사이로 변속기 케이지의 동작범위를 고정하고 변속레버의 움직임에 따라 그 범위 안에서 한 단씩 또는 일정 단 수에 맞게 변속기가 움직이도록 해주는 것입니다. 

 

이때 사용하는 레버도 요즘 우리가 많이 사용하는 인덱스 방식은 한 칸씩 딸깍 딸깍하고 변속되는 방식을 말하고, 예전에 사용하던 프릭션 방식은 변곡점이 따로 없이 오직 라이더가 손의 감각과 경험으로 적당히 알아서 장력을 조절해 변속기를 움직이는 방식을 말합니다.

변속기 세팅에 대해서는 나중에 별도로 포스팅하도록 하겠습니다.

 


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앞변속기는 2단용과 3단용이 있습니다.

드레일러를 프레임에 고정하는 방식에 따라 밴드 방식이니 브레이즈온 방식이니 있습니다만 그것은 고정방식에 대한 구분이며, 변속을 위한 이동범위가 워낙 적기때문에 다행히 메이커별 호환성은 문제가 되지 않습니다. 

 

같은 로드용 변속기라면 메이커는 상관없다는 뜻입니다. 다만 2단용과 3단용은 원칙적으로 호환이 되지 않으니 구분하셔야 합니다.

 

뒷변속기의 경우는 8단, 9단, 10단 등 단수에 따라 이동범위가 세밀하고 차이가 많이 나기때문에 필히 단수를 맞추어 써야하며 메이커의 호환도 문제가 된다고 말씀 드립니다.

 

또 하나, 변속기의 다리 길이도 숏케이지와 롱케이지가 있습니다. 브레이크에도 숏리치와 롱리치가 있듯이요. 로드 변속기의 경우 무게도 줄여야해서 보통은 숏케이지를 사용하는데 만약 27T짜리 스프라켓을 사용하고 싶다면 롱케이지의 변속기로 바꾸거나 다리 부분의 부품을 교체해서 사용해야 합니다. 

 

또 다른 방법은 엠티비용 변속기를 사용하는 방법도 있습니다. 입문자 분들께서 이 글을 읽는다면 별의 별 복잡한게 다 있다 싶지요? 숏케이지는 25T까지만 지원해서 그 이상의 T수를 가진 스프라켓에는 변속이 되지 않기 때문입니다.

 

이 이야기를 하는 이유는 스프라켓을 바꾼뒤 변속이 안된다는 분을 본 기억이 나기 때문입니다.

 

변속기에 따라 변속 가능한 범위의 한계 T수가 정해져있고 무리해서 사용하면 한계점을 벗어나게 되어 변속기가 휘어지거나 부러지는 경우가 있습니다.

 

주의해야 할 또 한 가지는 체인링과 스프라켓을 바꾸면 체인의 길이가 더 길어지거나 짧아져야 합니다. 업힐을 위해 T수가 큰 카세트로 바꿔놓고 체인을 그대로 사용하면 당연히 체인이 짧아지게되어 저단변속이 안되는 상황이 발생합니다. 지극히 당연하고 간단한 이치지만 혼자 헤매며 고민하는 경우도 봤거든요.

 

 

위의 내용도 하늘연못님의 조언으로 업데이트합니다. 제가 파악하고 있던 시기까지는 로드용 카세트의 최저단이 27T였으나 이후 28T 이상의 제품이 출시되었습니다. 32T 제품도 있다고 합니다. 숏케이지로는 28T까지 커버되구요. 이 부분도 구형제품과 신형제품간에 차이가 있을 수 있으니 사용하시려는 모델이 27T까지 지원하는지 28T까지 지원하는지 확인하는게 좋겠습니다.

 

또한 총용량(Tatal Capacity)라는 개념을 알려주셨는데 찾아보니 크랭크 체인링의 기어비 조합과 카세트의 기어비 조합을 통해 총용량이란걸 계산할 수 있군요. 이것을 통해 간단하게 사용가능한 뒷변속기인지 아닌지 확인할 수 있네요.

 

제가 이해한 것은 크랭크의 체인링간 톱니 T수와 카세트의 톱니 T수 간에 차이가 너무 크다면 최저단과 최고단의 기어비차이가 커진다는 이야기고 그렇다면 체인의 길이도 최소로 짧아져야 할때와 최대로 커져야 할때의 편차가 커지므로 이에 맞게 변속기가 롱케이지여야한다는 것이군요. 이것을 간단하게 수식으로 구할 수 있게 해주는 방법입니다.

 

총용량 = (체인링의 가장 큰 T수 - 체인링의 가장 작은 T수) + (카세트의 가장 큰 T수 - 카세트의 가장 작은 T수)

 

이렇게 구한 값이 총용량인데 뒷변속기의 총용량이 몇인지 확인하고 그 범위안에 드는 것을 구입해서 사용하면 되는군요.


 
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이 그림은 설명 없어도 무슨 이야기를 하는지 다 아시죠?

 


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그런데 막상 이 그림은 당연하고 누구나 아는것 같지만 실제 라이더들이 올바르게 사용하지 않는 경우가 많습니다.

 

무슨 이야기인가하면 체인의 휘어짐과 뒤틀림의 한계를 고려해서 크랭크의 바깥 체인링을 사용할때는 카세트의 고단 즉, 바깥쪽 범위에서만 사용하도록 하고 반대의 경우인 안쪽 체인링을 사용할 때는 카세트도 안쪽 저단을 사용해야 한다는 말입니다.

 

참고로 자전거는 프레임에서 가까운쪽부터 1단이 되는데 크랭크의 체인링은 크기가 작은쪽이 1단이고 커지는 바깥쪽이 2단, 3단입니다. 카세트(프리휠)도 바퀴쪽에 가까운 안쪽이 1단이고 바깥쪽이 고단이며 9단, 10단, 11단으로 올라갑니다.

 

당연한듯 하면서도 막상 이야기하다보면 자주 헛갈리기도 합니다. 
 
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위의 그림을 다시 한 번 자세히 보시고 꼭 기억하시기 바랍니다.

 

아마추어 라이더들이 제일 흔하게 범하는 실수 중 하나가 잘못된 기어변속인데 3단의 바깥쪽 체인링으로 주행하다가 언덕을 만나면 그 상태에서 뒷변속만 저단으로 내리는 경우가 흔합니다.

 

체인이 작은 쇳조각을 연결해서 만들었기때문에 약간의 휨과 뒤틀림을 허용하고는 있지만 대각선으로 변속을 하여 앞과 뒤의 톱니에 걸리게되면 반드시 체인이 뒤틀리며 변속이 잘 안되거나 변속 후 다시 변속하려고 할때 잘 안되는 경우가 발생하곤 합니다.

 

설사 변속이 되더라도 체인과 톱니에 엄청난 부하가 걸려 마모와 휨이 발생합니다. 특히 체중이 많이 나가거나 근력이 좋은 분들이 여러차례 이렇게 변속을 하며 라이딩하면 체인이 금방 늘어납니다. 심하면 끊어지는 경우도 있구요.

 

 

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제가 전기자전거 카페에서 변속 트러블과 체인이나 스프라켓의 심한 마모에 대한 이야기를 자주 들었습니다.

 

저로서는 이런 경우에 대한 직접적인 경험치는 가지고 있지 않지만 제 생각에는 토크가 센 전동모터가 범인이라고 생각하지 않습니다. 다리힘보다 힘과 토크가 좋은 전동모터를 이용하는 것이 한 가지 원인인 것은 분명하지만 실질적으로는 부적절한 기어변속에 의한 것이 아닐까 생각하고 있습니다.

 

중앙구동식 전기자전거의 경우 모터의 크기때문에 체인링을 한 장만 사용한다면 분명 안쪽이 아닌 바깥쪽에 체인링의 회전축이 형성되어 있을겁니다. 그런데 뒷기어의 상황이 동일하다면 결국 저단 변속시 체인이 대각선으로 걸리게 되는 부적절한 변속방법에 해당할테니 우려할만한 일이 발생하겠죠.

 

강한 토크가 걸린채 체인을 대각선으로 걸어 언덕을 힘껏 오른다면 평지에서 수백 아니 수천킬로미터 달린것 보다 더 큰 물리적 손상이 발생할 수도 있습니다.

 

업힐코스만 찾아다니는 클라이머가 아니라면 우리 같은 아마추어 라이더는 보통 7,000~10,000킬로미터 이상 주행 후 체인을 교체하는데 2,000~3,000킬로미터에 체인을 갈아야 한다면 3~5배 정도 체인마모가 심하다는 이야기거든요.

 


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잊지말자고 한 번 더 올립니다. 자전거의 구조상 앞뒤를 일직선으로 놓으면 2단 구성인 로드의 크랭크는 안쪽 1단 체인링이 카세트(프리휠)의 중앙과 수평선에 놓이도록 설치되어 있어야 합니다. 

 

엠티비와 같이 3단 구성인 경우는 중간의 2단 체인링이 역시 스프라켓의 중앙과 평행하도록 되어야 합니다. 크랭크의 체인링이 한 장이라면 당연히 중앙에 있어야겠죠. 로드의 작은 체인링과 엠티비의 2단 체인링에서는 뒷변속을 끝에서 끝으로 다 사용해도 큰 문제는 없습니다.

 

하지만 바깥 체인링을 사용할때나 엠티비의 안쪽 체인링을 사용할때 대각선 변속은 거의 대부분 트러블을 일으킵니다. 이 점 기억하셨으면 합니다.

 

 

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자전거 조립을 하면서 느낀점은 프레임마다 비비의 규격이 다르고 같은 타입이거나 구경이 같아도 이번엔 폭이 조금씩 다른 경우가 많더군요. 비비의 폭이 좁거나 넓어 비비 설치 후 심보(엑슬)가 더 나오거나 덜 나오는 경우가 있습니다.

 

이 경우 조립은 이상없이 되었다 하더라고 크랭크와 체인링의 위치가 변해서 변속시에 트러블이 발생하는 경우가 있습니다. 혹시 변속 트러블이 심한 분들은 변속방법에 문제가 없다면 자전거를 세워놓고 뒷편에서 잘 살펴보시고 제가 지적한 문제가 없는지 확인해 보시기 바랍니다.


글이 너무 길어져 기어비까지 언급하기에는 무리일거 같네요. 기회가 되면 다음에 하기로 하고 마지막으로 체인의 상태를 체크하는 방법을 말씀드립니다.

 

체인체커라는 공구가 있습니다. 보통 샵에 가면 미케닉이 한번 체인에 슬쩍 대어보는 그런 공구입니다. 체인에 표준규격이 있기때문에 체인체커를 체인사이에 대어보면 체인이 늘어나 있는지 아닌지 바로 알 수 있습니다.


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사진보니 금방 아시겠죠?  

체인체커가 체인 사이로 쑥 들어가면 체인이 늘어난 겁니다. 즉 교체해야 한다는 뜻입니다.

체인이 늘어나면 주행 중 체인의 튐 현상이 발생하기도하고, 구동력을 온전히 전달하지 못하며, 변속트러블이 발생할 수 있습니다. 가장 우려스러운 것은 늘어난 체인에 제대로 세팅되지 않은 정비불량의 변속기를 달고 주행하는 경우입니다.

 

체인이 바깥쪽으로 튕겨서 빠지면 그나마 다행입니다. 헛돌때 넘어지지만 않으면 되니까요. 만약 크랭크의 앞쪽이나 카세트(프리휠)와 휠셋의 사이로 넘어가 끼이면 순간 자전거의 회전이 멈춰 대형사고의 위험이 큽니다. 고속주행 중이거나 내리막에서 그런 일이 벌어진다면... 정말 상상도 하기 싫습니다.

 

체인이탈을 가급적 막아주기 위해 앞 변속기는 변속기의 사각틀 사이로 체인이 지나가도록 설계되어 있는 것입니다. 장거리 여행자를 위해서는 크랭크를 끼우기 전에 쇠막대 형태의 체인이탈 방지부품을 끼워 물리적으로 체인이 이탈하지 않도록 해주는 경우도 있습니다.

 

어떤 경우 오히려 저가의 크랭크에 체인이탈을 막기위해 체인링 양쪽으로 플라스틱 체인가드가 설치되어 있기도 합니다. 뒷바퀴의 경우도 잘 보시면 처음 살때엔 카세트와 휠셋의 스포크사이를 투명 플라스틱 원판으로 막아놓은걸 보셨을겁니다. 체인이 최저단 이하로 넘어가지 말라고 막아주는 장치입니다.

 

이 모두 안전을 위한 보조장치들이지요. 보기 싫다고 뽀대나지 않는다고 지저분하다고 제거하시는 경우가 많은데 한 번 쯤 더 생각해 보시길 바랍니다.

  

비싼 자전거에 달린 비싼 부품은 상대적으로 변속트러블이 적습니다. 저렴한 제품일수록 자주 정비를 해주지 않으면 오차의 범위가 점점 커져 문제가 될 가능성이 높지요. 저렴한 제품을 사용하는 분일수록 더 많이 알고 자가정비를 해야합니다. 안전하지 않다면 자전거는 흉기가 될수도 있으니까요.

  

마지막으로 말씀드리면 체인링, 카세트, 프리휠, 체인 등은 소모성 부품입니다.

주행거리가 5천, 1만을 넘어가면 교체해야 할 수도 있습니다. 하지만 라이딩 스타일과 정비상태에 따라 그 편차가 상당히 큽니다.

 

근력이 약하고 업힐을 자주 하지 않는 케이던스 위주의 라이더는 수천킬로미터를 달려도 별로 마모가 없어요. 

하지만 반대의 경우엔 상대적으로 마모가 빠르고 큽니다.

 

그리고 고가의 부품이 반드시 내구성이 좋은것만은 아닙니다. 티타늄, 알루미늄합금으로 만든 것이 철재로 만든 부품보다 더 단단할까요?

반드시 그런건 아닙니다. 무게가 가벼워지고 변속이 부드러울뿐입니다.

 

카세트폭은 거의 같은데 10단, 11단의 스프라켓을 끼워야하니 결국 톱니 낱장의 두께가 얇아질 수 밖에 없습니다. 합금이다 특수 열처리다 하지만 두 배는 더 두꺼운 저가의 철재 톱니보다 튼튼하지 못한 경우도 있습니다.

 

구동계의 마모가 심한 라이딩 스타일이라면 이런 부품은 보다 저렴한 부품을 사용하는 것도 좋을 것으로 생각됩니다.

참고하시기 바랍니다.

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