북라이더의 관심사

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로드 자전거

온전히 인간의 몸을 사용해 가장 빠르게 달릴 수 있는 이동수단이 아닐까 생각해봅니다.

모든 자전거를 타게 되면, 기어 변속을 하게 됩니다.
상황에 맞게 몸에 무리가 가지 않는 기어비를 선택합니다.

이런 기어를 선택 할때도 로드 자전거에서는 효율을 생각하게 됩니다.
왜냐하면 정해진 자원(신체 능력)을 효율적으로 활용, 경쟁자들보다 빠르고 멀리 오래 달려야 하기 때문입니다.

선수가 아닌 우리 일반인들은 사실 꽤 어려운 주제입니다.

눈으로 보지 않는다면 뒤 스프라켓이 몇단, 몇t에 있는지 알수가 없기 때문 입니다.

(전동 구동계를 사용하면 이야기가 달라지겠습니다. 결국 돈...)


어렵고 복잡한 그래프, 계산이 싫은 우리 일반인에게는 이 한가지만 기억하고 라이딩 합시다.

큰 체인링(아우터) - 큰 코그(가장 큰 스프라켓) 조합은 좋지 않습니다. 

이 보다 더 최악은 작은 체인링(이너) - 작은 코그(가장 작은 스프라켓) 조합 입니다.

가장 많이 접하게 되는 대각선 기어비에 대한 내용 입니다.



  체인링과 스프라켓 


오랫동안 라이더들 사이에서 큰 체인링, 스프라켓일 수록 효율이 좋다고 이야기 됩니다.
특정 조합에서는 3 와트의 파워를 아낄수 있다고 합니다. (Friction Facts에서 증명)

큰 체인링과 큰 스프라켓 조합이 작은 크기의 조합 보다 적은 저항이 발생한다고 합니다.

<출처 : https://www.bikeradar.com/features/friction-facts-free-speed-from-proper-shifting/?image=1&type=gallery&gallery=1&embedded_slideshow=1>


Friction Facts 트위터에서 가져온 도표 입니다.

전체적으로 동일한 스프라켓을 사용 할때, 아우터(큰 체인링)이 마찰이 낮은 결과를 보여줍니다.

53-15t 조합과 30-11t는 같은 기어비 이지만, 39-11t의 경우 약 1.5와트의 힘이 더 필요함을 보여줍니다.

(체인이 일직선이라는 가정하에 위와 같은 실험 결과가 도출 되었습니다.)


  크로스 체인

대부분의 라이더들은 크로스 체인 조합이 체인에 많은 무리를 주는 것을 알고 있습니다.
실제 필자의 자전거로 크로스 체인에 대해서 확인 해보겠습니다.

우선 이너 체인링에서 가상의 직선을 그렸습니다.

앞 이너 - 뒤 가장 작은 코그(105, 11-28t 기준 11단)에 체인을 둔 경우 체인이 우측으로 많이 휘게 됩니다.

또한 이 상태에서 체인과 10단 스프라켓이 가까이 붙게 되는 걸 볼 수 있습니다.

이로 인해 체인이 움직이면서 마찰이 조금씩 발생 할 수 있음을 알 수 있습니다.

앞 아우터 - 뒤 가장 큰 코그(105, 11-28t 기준 1단 스프라켓) 인 상태 입니다.

붉은 사각형을 유심히 보면 체인이 살짝 휘어지는 것을 볼 수 있습니다.

이로 인해 체인이 돌면서 마찰이 생기게 됩니다. 

하지만 앞 아우터 - 뒤 가장 큰 코그(105, 11-28t 기준 1단 스프라켓) 인 상태는 체인이 물고 있는 1단 코그(스프라켓)이 더 크기 때문에 2단 코그(스프라켓)과 마찰이 생길 수가 없는 구조 입니다.


이러한 이유로 가장 최악의 기어비 선택이 이너(작은) 체인링 - 가장 작은 코그(고단 스프라켓)을 이야기하는게 아닐까 생각해봅니다.


  최적의 기어비 선택은?

이상적인 실험 환경에서는 무조건 아우터가 효율이 좋은 것을 볼 수 있었습니다.

하지만 현실은 체인링, 스프라켓, 체인에서 발생 할 수 있는 마찰 등의 여러 여건을 고려해야합니다.

위 그래프는 이러한 여건이 어느정도 반영된 결과 입니다.


그래프에서 두 개의 붉은색 사각형은 기어비가 거의 동일 합니다. 

하지만 39-11t의 기어비를 사용하는 경우 53-15t 보다 약 3와트의 힘이 지속적으로 더 소모됨을 알 수 있습니다.


  결론

선수 될 것도 아닌데... 이렇게 까지 해야되?? 라는 생각이 들었습니다.

또한 위 실험에서 사용된 체인링, 스프라켓이 본인의 자전거와 다르기 때문에 그대로 적용하는 것도 무리가 있다고 생각 됩니다.


하지만 이 실험 결과가 의미하는 바를 라이더들이 조금은 이해하면 좋다고 생각합니다.

취미로 시작했지만 너무 재밌어서 더 성장하고 싶고, 조금이라도 실력을 향상 시키고 싶을 때가 되면 도움이 될만한 자료라고 생각합니다.

(필자가 파워미터 지른건 안비밀입니다.)

2020/08/04 - [Bike] - 스테이지스 파워미터 3세대 시마노 울테그라 R8000 구매 및 설정


오늘은 안전하고 즐거운 라이딩을 위하여~에서

안아프고 즐거운 라이딩을 위하여~ 도 추가 해봅니다!!



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