자전거 타는...

Bicycle

by 올빈유튜버 2021. 11. 18. 14:14

다양한 형태와 구동 방식이 있으나 가장 일반적인 것은 두 개의 바퀴가 앞뒤에 달려있고 발로 돌리는 페달과 뒷바퀴가 체인으로 연결된 형태이다. 일반적으로 자전거라 하면 이 이륜 자전거를 의미한다. 바퀴 수가 두 개가 아닐 경우, 외발 자전거(Unicycle), 세발 자전거(Tricycle) 등 다른 이름이 붙으며. 페달을 팔로 돌리는 경우 완력 자전거라 부른다.

🚲자전거 이용 활성화에 관한 법률
제2조(정의) 이 법에서 사용하는 용어의 뜻은 다음과 같다.
1. "자전거"란 사람의 힘으로 페달이나 손페달을 사용하여 움직이는 구동장치(驅動裝置)와 조향장치(操向裝置) 및 제동장치(制動裝置)가 있는 바퀴가 둘 이상인 차로서 행정안전부령으로 정하는 크기와 구조를 갖춘 것을 말한다.
1의2. "전기자전거"란 자전거로서 사람의 힘을 보충하기 위하여 전동기를 장착하고 다음 각 목의 요건을 모두 충족하는 것을 말한다.
가. 페달(손페달을 포함한다)과 전동기의 동시 동력으로 움직이며, 전동기만으로는 움직이지 아니할 것
나. 시속 25킬로미터 이상으로 움직일 경우 전동기가 작동하지 아니할 것
다. 부착된 장치의 무게를 포함한 자전거의 전체 중량이 30킬로그램 미만일 것.

🚲역사
1790년경에 프랑스에서 콩트 메데 드 시브락이라는 사람이 발명한 원시적인 자전거 형태가 나왔다고 하나 실증이 되지않고 이설이 분분하여 확인할 수 없다.

1818년 독일의 카를 폰 드라이스(Karl de Drais, 1785~1851)가 핸들이 달린 목마 이륜차인 드라이지네(Draisienne)를 발명했는데, 이는 실증되는 자전거의 원조로 꼽힌다. 1818년 2월 파리에서 시연 후 특허를 획득하여 큰 인기를 끌었다. 댄디 호스(Dandy Horse)[24], 호비 호스(Hobby Horse) 등의 이름으로 생산되었으며, 철제 프레임으로도 제작되었다. 자전거의 진화에 크게 기여한 것은 1839년 스코틀랜드의 커크패트릭 맥밀런이 페달을 장착한 자전거를 발명하면서부터였다. 맥밀런의 자전거는 다리의 힘을 직접 바퀴에 전달해 더 이상 땅을 차지 않고 앞바퀴로 방향을 자유롭게 전환할 수 있었다.

1861년 파리에서 발판으로 앞바퀴를 직접 돌리는 피에르 미쇼(Pierre Michaux)의 벨로시페드로 이어진다. 미쇼는 1868년 미쇼사를 설립한다. [25]1879년에 영국인 헨리 존 로손 (Harry John Lawson) 에 의해 뒷바퀴를 체인으로 구동하는 물건이 제작되 이를 바이시클레트라고 명명했다. 이것이 영어 Bicycle의 어원이 되었다.

1884년에는 스탈리 & 서튼, 험버, 맥카몬, BSA 등이 바이시클레트를 개량한 물건을 만들어 내었다. 이를 보듯이 초창기 자전거 회사들이 나중에 발전하여 자동차 회사를 이루게 되는 경우가 많았다.

1885년에는 영국의 존 켐프 스탈리(John Kemp Starley, 1854~1901)가 체인으로 작동하는 자전거인 로버(Rover)를 발명했다. 이는 앞바퀴와 뒷바퀴의 크기를 같게 하고, 페달 밟는 힘이 체인을 통해 뒷바퀴에 전달하는 원리로 현대 자전거의 원형이 되었다. 나중에 이 로버사(Rover Company)는 발전하여 자동차 회사가 되는데 1967년 레이렌드 모터스에 합병되고 이후 여러 파생 브랜드를 낳았다. 그 중에 유명한게 랜드로버다.

한편 1888년에는 영국의 수의사 존 보이드 던롭(John Boyd Dunlop, 1840~1921)[26]이 물을 채운 타이어를 시작으로 자전거용 공기 타이어를 발명했고, 1890년 스탈리가 발명한 로버 안전 체인 자전거와 공기 타이어가 결합하면서 ‘바이시클(Bicycle)’이라는 이름의 현대적 자전거가 완성 되었다.

한국에는 정확한 시기는 알 수 없으나 개화기 시절 미국인들이 들여왔다는 것이 정설로 전해진다. 한국인으로서는 서재필이나 윤치호가 처음 탔다고 한다. 처음엔 모두 놀랐으나 1890년대 이후 급격히 늘어났고 일제시기 엄복동이 자전거 경주 대회에서 우승하기도 했다. 해방 후 6.25를 거치면서 사회 기반이 초토화 됐을때 자전거는 이동수단으로 각광 받아 본격적인 생산이 이루어졌다. 초창기에는 매우 고가품이었으나 기술이 발달하여 대량 생산이 가능해지고 대중적인 자전거들이 늘어났다. 기아자동차의 시작도 자전거 회사에서 시작됐으며 삼천리 자전거 역시 기아에서 분리된 초창기 자전거 제조 회사였다.

자전거 역사 초기에는 안장과 두 바퀴만 존재하여 땅을 발로 차면서 달리는 방식이었다. 이후 맥밀런이 페달링으로 뒷바퀴에 동력을 전달하는 구조를 발명했고, 굉장히 다양한 구동방법과 변속 방법이 시험되었으나 현재는 크랭크와 체인을 이용한 뒷바퀴 구동 방식과 외장식 디레일러를 이용한 변속이 보편화되어 있다. 이는 여태 나온 구동계 중 구조가 간단하고 각 부품 역시 단순하기 그지없으며, 가장 효율적인 동시에 경량화가 가능하기 때문. 물론 아직도 2륜구동, 링크식 크랭크, 샤프트 전동 등의 마이너한 방법들이 전세계 발명가들에 의해 거듭해서 재발명되고 있다.

과거에는 주로 강철로 만들어졌지만 요즘에는 주로 저가형은 알루미늄 합금으로 만들어지고 고급 자전거는 카본, 알루미늄, 티타늄 등 다양한 재료로 만들어진다.[27]

자동차 엔진의 타이밍 벨트와 유사한 케블러 벨트를 사용하는 스트라이다(Strida) 역시 체인구동의 한 갈래이다. 샤프트 구동은 동력효율 자체는 체인보다 우수하지만 샤프트에 연결되는 변속장치의 무게문제가 걸림돌. 보통 기어는 허브내장타입을 사용하며 크랭크-샤프트-스프라켓 본체와 케이스, 허브의 무게만 1~2kg 정도는 나간다. 반면 체인 시스템은 허브와 체인, 스프라켓 셋을 포함 1kg 내외(시마노 입문급 2200 기준 체인 350g 앞/디레일러 170/300g, 스프라켓 278g). 샤프트 구동의 장점으로는 조금 더 좋은 효율[28]과 내구성 및 정비의 용이성(특별히 고장나지 않는 이상 샤프트를 뜯을 일 자체가 없고, 먼지 유입 자체가 차단되어 있어서 일단 한번 정비하고 나면 코그 수명이 다 될 때 까지 손댈일이 없다), 체인이 없는 관계로 바지나 치마에 기름묻을 일이 없어서 도시형 자전거에 일부 사용 중이다. 다만 가격크리뿐 아니라 동력 전달부에 가해지는 힘이 체인 자전거는 프레임과 평행인 반면 샤프트는 수직 방향이기에 프레임 자체의 수명이 짧아진다는 이야기도 있다. 또한 잡아당기는 장력이 가해졌을 때[29] 체인이나 벨트는 구동부와의 체결이 더 단단해지는 효과가 있지만, 샤프트는 구동부와의 체결이 더 헐거워지기 때문에 그만큼 자전거를 더 튼튼하게, 즉 무겁게 만들어야 한다는 단점이 있다. 또한 고장이 적다고는 해도 아예 없는 것은 아니며, 고장났을 때 체인 방식 자전거에 비해 보수가 훨씬 어렵다는[30] 것도 단점. 샤프트 구동으로 유명한 자전거는 바이크밸리에서 칠성기어, 무체인 기어 등으로 홍보하는 타라 시리즈가 있다. 단점으로는...조금 생김새가 과격하다. 바이크밸리의 회사를 세우게 된 계기 또한 독특하다. 국외로는 biomega사의 도시형 자전거들인 Copenhagen, Amsterdam 시리즈. 대나무 자전거인 Bamboo 역시 동일한 구동계를 사용 중. 그 외에 체인이 없는 자전거로는 체인 없이도 즐길 수 있는 자전거 등이 있긴 하지만, 사실 최초의 페달 자전거를 보면 크랭크를 사용하여 끈을 당기느기냐 아니면 작대기로 땡기냐만 다르고 완전히 동일한 구조와 원리를 이미 사용했었다. 그 당시 문제는 소재와 기계적인 구조 조합의 미숙 정도. 체인을 없앤다고 이런 짓을 하면 곤란하다.

🚲부품
몰라도 자전거 즐기는 데는 아무 지장없다. 물론 알아두면 자전거 생활에 무척 도움이 되고, 가벼운 고장이나 조정을 위해 샵을 방문했을 때 몇천원에서 일 이만원 정도의 공임 들어갈 거 아낄 수도 있는 데다가 자전거 자체가 단순한 구조이므로 부품과 작동원리를 배우는 데에도 그리 큰 어려움이 없고, 알면 나름 재미 있기도 하다.

그렇지만 여기 재미들여 돈을 쓰기 시작하면 수백-수천만원은 쉽게 날아간다. 일단 로드 기준으로 상위 부품의 그룹셋(변속기, 디레일러, 크랭크, 스프라켓 정도)만 일이백은 훌쩍 뛰어넘고, 상급 프레임들은 수백만 원을 호가한다. MTB의 경우 여기에 샥 가격이랑 유압 디스크 브레이크라는 항목이 더 추가된다. 로드든 MTB든 시판 최고등급의 완차는 천~이천 만원 수준이다. 자전거 자체야 워낙 간단한 물건 중 하나이지만, 그 간단함을 추구하는 데에 정밀함과 특히 경량화가 끼어들면 가격이 기하급수적으로 상승하기 때문이다. 물론 경량화와는 전혀 상반되게 이런 짓을 해도 가격은 안드로메다로 보낼 수 있다.

자전거의 형태나 종류에 따라 달라지긴 하지만 대체로 다음과 유사한 구성으로 구분하는 것이 편하다.
프레임: 말 그대로 자전거를 이루는 뼈대이다.
조향계, 구동계를 연결시키는 부분으로 소재는 주로 철재를 사용했으나 현재는 알루미늄과 플라스틱을 함침시킨 카본파이버 등 다양하게 사용 중이다. 초기에는 나무, 근대에는 철재로 바뀌었으며, 현대와 같은 튜브를 사용한 튜빙방식은 1886년 만네스만에서 파이프를 뽑아내기 시작한 이후부터이다. 알루미늄을 도입하기 시작한 것은 1899년 페데르센 자전거 등에서 시작되었다. 카본파이버의 도입은 1991년 Lemond Team Z Bike. 그 외에 다양한 카본 자전거 정보가 나와있으니 읽어볼만하다. 물론 영어. 최근에는 튜빙기술의 발달로 카본에 버금가는 정도의 특성을 가진 크롬-몰리브덴이나 스테인레스강으로 된 프레임을 찍어내기도 한다. 레이놀즈에서 최고의 크로몰리 튜브와 스테인레스강 튜브를 뽑아내고 있다. 승차감은 크로몰리의 탱글한 느낌보다는 카본차의 부드러움과 알루미늄의 단단함을 합친 듯한 느낌이 든다. 스프린팅 시 튕기는 맛이 뛰어나긴 하지만 역시 대세는 카본. 레이놀즈의 튜빙을 사용하는 것으로 유명한 자전거는 알렉스 몰튼이 있다. 다만 여긴 525나 520을 사용해서 조금 클래식한 승차감을 갖고 있다. 2011년 출시한 국내브랜드 (삼천리의 자회사) 첼로의 누볼라 프로도 레이놀즈 520 크로몰리 러그 프레임을 사용한다. 물론 최상위 등급인 AM GT이나 Double Pylon 같은 경우 스테인리스. 크로몰리 튜빙으로 유명한 콜롬부스(Columbus)의 XCr를 사용한 곳은 토마지니와 마지가 있다. 의외로 아직 클래식 로드와 픽시에는 많이 사용 중. 유럽의 경우 클래식 자전거 클럽들이 매우 활발하게 이루어져 있으며, 여기서는 당연 크로몰리차들이 대부분이다. 그것도 40년 넘은 것들이 수두룩. 크로몰리의 장점 중 하나는 관리만 잘 해 준다면 대를 물려 쓸 수 있다는 점이다.(Stalen Ros 라이딩 참가기) 대부분 포크는
러그 포크를 쓴다. 이유는 러그가 더 클래식하기 때문인걸로 추정.
조향계: 방향전환을 위한 작동기구. 주로 핸들바, 스티어링튜브, 포크로 구성
구동계: 추진을 위한 작동기구. 중/상급 자전거로 넘어갈수록 가격이 기하급수적으로 튀는 주범이다. 최근 적용 중인 전동으로 구동되는 넘의 경우 넘사벽 수준의 가격을 자랑한다.
동력계: 엔진에서 힘을 받아 바퀴로 전달하는 크랭크, 체인링, 체인, 스프라켓까지. (크랭크의 회전을 도와주는 B.B 버텀브라켓도 있다.)
변속기: 적절한 토크와 속도비를 조절하기 위해 사용하는 앞/뒤 디레일러 및 코그 셋인 스프라켓.
휠셋 및 타이어: 바퀴의 축인 허브(Hub)와 바퀴의 뼈대가 되는 림(Rim)을 연결하는 방식에 따라 철사쪼가리로 연결하는 스포크방식, 흔히 삼발이 등으로 불리는 스포크를 대체하는 몇개의 블레이드로 연결하는 방식, 통짜를 사용하는 디스크 방식 등이 있다. 소재로는 무게와 강성의 확보가 쉬운 알루미늄 합금을 가장 많이 사용 중이며 고급 휠셋의 경우 카본이나 복합소재를 사용하는 것들이 많다. 고전적인 것으로는 허브와 림 사이에 많은 수의 스포크를 연결하여 상당히 아름다운 외관을 보이는 비치크루저의 휠셋이나 클래식 로드의 반짝이는 크롬질감 휠셋들은 시대를 타지 않는 아이템.
타이어는 자전거를 사용하는 환경에 따라 트레드가 거의 없거나 적은 레이싱용에서부터 깍뚜기로 불리는 극단적인 트레드를 가진 것, 얼음판용 스파이크를 달고 있는 놈도 있다.
림과 결합방식에 따른 구분으로는 그냥 림 위에 본드나 테이프로 붙여 버리는 튜블러, 타이어 측면의 강철와이어 혹은 케블러와이어 비드(kevlar bead)를 사용해서 타이어의 공기압에 의해 밀려 림의 채결구조와 결합되는 클린처로 크게 나뉘고 특이하게 통타이어 같은 걸 쓰는 곳도 있는 듯.