자전거 바퀴 크기의 이해

자전거 초보자들을 "자린이"라고 하나보다. 주식 초보자에게 주식 어린이를 줄인 말로 <주린이>라 부르는데서 연유한 것이라 본다. 어릴 적에는 자전거는 단순하게 수평잡고 페달만 구르면 타는 것인 줄로 알고 있었는데, 자전거를 타면서부터 이쪽 세상이 아주 넓은 것을 알고는 아~ 내가 바로 자린이구로다 하고 생각하고 선배님들을 만나면 나이와 상관없이 우선 꼬리를 내리고 귀를 쫑긋하곤 한다.

 

문득 바퀴 사이즈에 관한 단위로 <700C>라는 용어를 만나곤 한다. 이 참에 자전거 바퀴 얘기를 질펀하게 해 보고자 한다. 이는 지름의 MKS단위로 700mm라는 뜻이고, 1인치를 2.54cm로 환산하면 27.559인치이다.

 

자전거에서 유독 산악용 자전거인 MTB에서 바퀴 크기의 단위로 인치를 적용하는 것은 MTB의 유래가 미국이라서 그렇다고 한다. 20인치, 24인치, 26인치, 27.5인치, 29인츠 등이 그것이다.

 

MTB자전거의 바퀴 크기는 그동안 26인치가 대부분이었다가 요즘은 27.5인치, 29인치 등으로 커졌다. 바퀴가 크면 페달에 힘이 더 필요하고, 특히 오르막에서는 더 많은 힘이 필요하게 되지만 상대적으로 내리막에서는 더 쉽게 가속할 수 있다는 장점이 있다. 또한 요즘은 변속기가 발달하고, 프레임 등 자전거 무게가 가벼워짐에 따라 큰 바퀴에 대한 부담도 전보다는 작아졌으리라.

 

이 참에 단위계의 유래를 대충 살펴보기로 하자.

MKS란 Meter, Kg, Second의 이니셜이다. 당초 단위계는 1832년 카를 프리드리히 가우스에 의해 CGS단위가 재청하였다. 이후 국제적인 공식 단위계를 1974년 영국과학진흥협회(BAAS), 1881년 국제전기회의에서 전자기에 확장 적용되었다. MKS 단위계는 1889년 국제도량형국(BIPM)에 의해 채택되었다. CGS단위계는 실험실 규모에 적합하여 과학자들이 선호했으며, MKS는 기술자들이 선호했다. 이 시기는 전자기학이 탄생하던 때로 CGS단위계는 전자기를 다룰 수 있도록 확장되었던 것이다.

 

그러나 CGS단위계의 전자기 단위는 양이 매우 크거나 작아 사용이 어렵고 십진배수나 분수를 이용하여 크기를 조절한 실용 단위가 나타났다. MKS도 처음에는 전자기를 취급하지 않았으나, 전기공학의 성장과 함께 그 필요성이 생겼다. 실용 단위는 CGS보다 다 MKS와 궁합이 좋았기 때문에, MKS와 실용 단위를 조합한 단위계(후의 MKSA단위계)가 제창되고 퍼져나갔다.

 

CGS와 MKS의 병행 사용은 그 후에도 한동안 계속되었지만, 1946년 국제 도량형 위원회(CIPM), 1950년 국제 전기 표준 회의(IEC)에서 MKSA 단위계, 1954년 국제 도량형 총회에서 MKSA에 켈빈과 칸델라가 추가된 단위계가 채택되었다. 1960년 MKS를 확장한 국제단위계(SI)가 세계 표준이 되었다.

 

이렇게 단위 체계를 장황하게 풀어보는 것은 미국의 인치사용에 대한 서운한 마음 때문이다. 국제 표준이 정해져 있는데도 왜 미국에서는 여전히 세계1위니 뭐니 하면서 게속 inch, feet, mile를 사용한다는 점이다. MKS 단위는 국제적으로 강제 사항이라서 수출할 때에 MKS 단위를 사용하지 않으면 수입을 막는 곳이 있다고 하고, 그래서 미국도 수출품에는 모두 MKS 단위를 사용한다고 한다. 우리 대한민국은 이미 오래전부터 MKS 단위로 정부에서 통일시켰지요? 아무튼 MTB 자전거를 타면서 내 바퀴 크기가 몇 인치라고 말하면서도 문득 700C 등의 용어를 만나면 이건 뭐야 하면서 난감해지는 것은 자린이로서 당연한 일이라 할 수 있을 것이다.

 

뭐 시간도 많은데 MTB 얘기를 좀 해볼까 한다.

MounTain Bike의 이니셜. 1970년대 비치 크루져에 모터사이클의 충격 흡수 장치와 타이어를 접목해 산악 지형에서 탈 수 있게 한데서 유래되었고, 게리피셔는 산악자전거의 선구자로 알려져 있다. 산악 라이딩 시의 높은 충격에도 대비해서 프레임과 구동계열 부품(Drive Train), 광폭 타이어, 특수 충격 흡수장치(Suspension), 강력한 브레이크가 장착되어 있으며 특히 11단,12단,27단, 30단, 33단 등의 고단의 기어가 장착되어 경사가 높은 언덕에서도 효율적인 주행을 할 수 있다. 대표적인 산악자전거의 종류로는 XC(Cross Country) Bike, All Mountain Bike, Down hill Bike, Freeride Bike 등이 있다고 한다.

 

700c에 대해 얘기해 보자.

전술한 바와 같이 7002/54의 결과이다. 27.5 인치를 650B 라고도 하는데, 27.5 인치는 대만 자전거 회사들이 만든 사이즈이다. 26인치에서 29인치로 넘어가는데 있어서 가장큰 문제가 프레임의 강성 문제였는데

 

당시 설계 능력이 부족한 대만 자전거 업체들이 26인치를 조금만 바뀌어도 되는, 29인치와 26인치 중간이 27.5 인치를 제안했다고 한다. 즉 프레임을 26인치를 약간의 변형만으로 사용이 가능한 사이즈가 27.5인치라는 것이다. 아직도 27.5인치와 29인치의 장단점은 여전히 논쟁거리이다. 다운힐 같은 경우는 29인치가 부담되기 때문이다.

 

그리고 튜브나 타이어 고를때 보면 700x23 , 27.5x2.1 뭐 이런식으로 되어 있는데 뒤에 붙는 수치는 폭으로, 700x23 은 밀리미터 규격이므로 폭이 23mm 라는 이고, 27.5x2.1 이것은 인치 단위이므로 2.1 인치 폭임을 설명하고 있다. 폭은 전적으로 자전거 프레임에 의존합니다.

 

자전거 바퀴를 영어로는 Wheel이니, 앞바퀴는 Front Wheel, 뒷 바퀴는 Rear Wheel 이다. 휠Wheel은 바깥쪽 RIM과 가운데 Hub 를 Spoke 라는 길고 가는 철심으로 연결합니다. Spoke 에 걸리는 힘 (장력)이 일정해야 휠 변형이 생기지 않는다. 이런 영어말은 자전거샵이나 동호회에서 알아두어야 할 말이다.

 

간혹 Road Bike 타는 분들이 브레이크를 너무 심하게 잡아서 휠 변형이라고 말할때가 있는데 정확히는 RIM 변형입니다. 주로 카본 소재 림에서 발생하며 브레이크를 잡으면 마찰에 의해서 열이 발생하는데 이 열에 의해서 카본 소재 림이 변형되는 것입니다. 디스크 브레이크를 사용할때는 림에 열을 가할 일이 없으므로 브레이크에 의한 림 변형은 생기지 않습니다. 변형이 생긴다면 대부분은 여러분의 무게를 지탱하지 못해서이다. 그래서 카본 소재 휠을 사용하려면 디스크 브레이크가 좋다.

 

타이어는 크게 클린쳐, 튜브리스, 튜블러(튜브러)가 있다. 클린쳐는 튜브와 타이어가 따로 있는 것이고 튜브리스는 자동차 타이어처럼 튜브가 없다. 펑크를 영어로는 Functure/ puncture 라는 단어가 있기는 한데 대부분 Flat Tire 라는 표현을 사용한다.