[스크랩] 자전거의 구조

 

자전거의 구조

 

 

자전거라는 것이 굉장히 많은 부품으로 이뤄지고 대부분 영어에 전문적이다보니 웬만한 사람은 이름조차

외우기 힘든 경우도 있다.

사실 자전거에 대한 기사를 준비하기 전에는 핸들, 브레이크, 기어, 타이어, 안장, 체인, 페달이 자전거에 대해서 아는 모든 것이었다. 그런데 실제로 자전거에 대해 파고들어가다보니 이건 뭐 정신을 차리기 힘들 정도로 복잡한 것이 너무 많은 것에 놀랐다.

물론 모든 사람이 자전거의 모든 부품과 그 구조, 역할에 대해서 자세하게 알고 있을 필요는 없다.

하지만 기본적으로 주요 부품에 대한 명칭과 그 역할 정도만이라도 알고 있다면 문제가 생기거나 교체가 필요할 때 훨씬 도움이 되리라는 것은 자명한 일이다.

그래서 자전거의 가장 기본적이고 중요한 부품들을 아주 간단하게 소개하도록 한다.

 

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  핸들부위

 핸들 바(Handle Bar)

핸들은 자전거를 조종하는 조향장치이자 변속과 브레이크를 조작하는 장치들이 몰려 있는 부위다.

그중에서도 가장 기본적으로 운전대 역할을 하는 부분을 '핸들 바' 라고 부른다.

옆으로 길 게 뻗은 봉 모양이기 때문이다.

핸들 바는 그 형태에 따라서 크게 세가지 종류로 나눌 수 있다.

먼저 일자로 곧게 뻗은 형태의 '플랫 바(Flat Bar)' 로 현재 MTB에서 가장 많이 사용하고 있다.

바가 일자로 되어 있어서 상체를 낮은 자세로 유지할 수 있고 빠른 조작이 가능하기 때문이다.

MTB 중에서도 XC(크로스컨트리)계열에 많이 사용하며, 양 끝에 바 엔드(Bar End)를 장착하면 다양한

 자세를 취할 수 있다.

양 끝이 살짝 위로 올라간 형태를 라이저 바(Riser Bar)라고 부른다.

손의 위치가 올라가는 만큼 상체도 더 펴지는 것이 특징으로 일반적으로 생활자전거에도 이런 라이저 바 형태를 많이 사용한다. 또한 느린 속도에서의 조작이 빠르고 높은 자세로 내리막길에서 안정적이기 때문에 MTB 에서는 올마운틴이나 다운힐 모델에 주로 사용한다.

로드바이크에서 볼 수 있는 형태의 핸들 바다.

바의 끝 부분이 아래쪽으로 굽어 있기 때문에 '드롭 바(Drop Bar)'라고 부른다.

라이저 바와는 반대로 손의 위치가 아래쪽에 있기 때문에 상체를 극단적으로 낮출 수 있고 바의 폭이 좁아서 조금만 움직여도 쉽게 회전이 된다.

이렇게 공기저항이 적고 빠른 조작이 가능하다는 특징 때문에 로드바이크 같은 스피드 위주의 모델에 주로

사용한다.

단, 플랫 바나 라이저 바에 익숙한 사용하는 사람이라면 처음에는 적응하는데 상당한 시간이 필요하다.

변속 레버, 브레이크 레버, 케이싱

 변속 레버(Lever)

자전거에서 변속이라는 것은 상황에 따라서 기어의 비율을 바꿔주는 것을 말한다.

우리가 흔히 '21단 기어 자전거' 라고 부르던 것에서 '기어' 가 바로 변속 기능을 말하는 것이다.

여기에서 그 기어를 비율을 조종하는 장치가 바로 변속 레버다.

다른 말로는 쉬프터(Shifter)라고도 부른다.

요즘의 변속 레버는 보통 핸들의 손과 가까운 곳에 있는 경우가 많다.

그래야 주행중에 쉽고 빠르게 변속을 할 수 있기 때문이다. (예전 자전거의 변속 기어은 프레임 중간에 붙어있는 경우도 있었다.)

레버의 종류는 형태별로 여러 가지가 있지만 요즘은 크게 '인덱스 쉬프터' 형태와 '그립 쉬프터' 방식을 많이 사용한다.

위 사진에서처럼 핸들 그립과 브레이크 레버 사이에서 엄지손가락과 검지손가락을 이용해 조절하는 것이

인덱스 쉬프터 방식이다.

그립 쉬프터는 오토바이처럼 핸들 그립 자체를 돌려서 변속을 하는 방식을 말한다.

변속 레버는 양쪽 핸들 모두에 있고 이 레버들은 각각 앞 드레일러와 뒷 드레일러를 조절한다.

 브레이크 레버(Brake Lever)

이름 그대로 브레이크를 잡을 때 사용하는 레버로 꽉 잡으면 선다.

브레이크 레버는 손으로 잡았을 때 편안한 자세가 나와야 손이 피로해지지 않고 안전하고 오랜 주행이 가능해진다.

그래서 사진의 브레이크 레버 위족에 보이는 스프링 부분을 드라이버로 조절해서 손에 맞춰주는 것이 좋다.

 케이싱(Casing)

케이싱이라는 것은 뭐 그리 대단한 장치는 아니다.

이름 그대로 선을 감싸는 케이스가 바로 케이싱이다. 브레이크 레버나 변속 레버와 연결된 케이블을 안전하게 보호하는 역할을 한다.

 핸들 스템(Stem)과 헤드 튜브(Head Tube)

  

왼쪽 사진의 핸들 스템은 핸들 바와 포크를 연결하는 부분이며, 핸들 바의 위치를 고정하고 조절할 수 있다. 헤드 튜브는 프레임과 핸들, 포크를 연결시켜주는 부분이다.

바퀴에서 전해지는 충격을 고스란히 받는 만큼 내구성이 굉장히 중요한 부분이다.

 

 

프레임 부위

 프레임

자전거의 몸통을 이루는 프레임은 기본적으로 다이아몬드 형태를 많이 사용한다.

사진의 모델도 푸른색 프레임이 다이아몬드 형태를 이루는 전형적인 구조로 되어 있다.

자전거 프레임에서 가장 안정적이고 튼튼한 구조라고 보면 될 것이다.

이런 다이아몬드형 프레임은 프레임은 앞쪽이 탑튜브(Top Tube)와 다운튜브(Down Tube)로 구성되고,

뒤쪽은 시트스테이(Seat Stay)와 체인스테이(Chain Stay)로 구성된다.

각각의 형태와 길이, 두께 등은 그 모델의 지오메트리에 따라서 달라진다.

<지오메트리(Geometry)> 자전거를 찾다보면 지오메트리라는 용어가 자주 나온다. 원래 지오메트리는 '기하학, 또는 기하학적 배열, 어떤 장치의 외형이나 구조, 조합'등을 의미한다. 자전거에서는 주로 프레임의 형태, 구조 등을 의미하는 용어로 사용한다. 자전거는 프레임의 형태에 따라서 타는 자세와 그 특성이 달라지는데 바로 여기에 지오메트리가 큰 역할을 한다.

 

  

                          MTB 용 프레임                                              로드바이크용 프레임

같은 다이아몬드형 프레임이라도 MTB 와 로드바이크의 프레임은 그 형태가 확연히 달라진다.

왼쪽의 MTB 프레임은 안장쪽에 비해서 헤드 튜브쪽이 훨씬 높은 구조로 되어 있고, 시트 스테이가 짧다.

반대로 오른쪽의 로드바이크용 프레임은 헤드 튜브의 위치가 안장쪽의 위치와 거의 동일하고 시트 스테이가 아주 길 게 뻗어 있다. 즉, 로드바이크용 프레임은 손의 위치보다 안장이 높게 올라오면서 상체를 더욱 깊이 숙이는 자세를 취하도록 되어 있는 것이다.

  

모든 자전거의 프레임이 다이아몬드 형태인 것은 아니다.

왼쪽의 사진처럼 생활 자전거나 미니벨로는 탑튜브와 다운튜브가 하나로 되어 있거나, 구분이 되어 있어도

다이아몬드 형태가 아닌 경우도 많다.

오른쪽의 다운힐용 MTB 처럼 뒤쪽에도 서스펜션이 있는 풀샥 모델의 경우에는 시트스테이와 체인스테이가 별도의 부품으로 구성되어 있기도 하다.

안장 부위

엉덩이로 앉는 부분을 안장이나 시트(Seat)라고 부른다.

안장은 엉덩이에 직접 닿는 만큼 상당히 민감하고 통증이나 피로도에도 큰 영향을 미치는 부분이다.

그래서 안장의 재질 뿐만 아니라 높이를 잘 조절하는 것도 중요하다.

안장과 프레임을 연결하는 부분 시트 포스트(Seat Post)이고, 시트 포스트를 프레임에 고정하는 부분이

시트 클램프(Clamp)다. 클램프 방식은 나사 방식으로 좀 번거롭지만 확실하다는 것이 장점이고, 간편한 방식으로는 레버 형태의 퀵 릴리즈(Quick Release) 방식도 있다.

일반 생활 자전거의 안장은 두껍고 푹신한 재질로 된 것이 대부분이다.

장거리 주행이나 빠른 속도 보다는 최대한 편안하게 엉덩이를 받쳐주는 것이 중요하기 때문이다.

하지만 너무 푹신한 안장은 반응을 느리게 만들고 힘의 전달에도 불리한 단점이 있다.

그래서 속도가 생명인 로드바이크에서는 굉장히 얇고 단단한 재질의 안장을 사용한다. 심지어는 카본으로

된 안장도 있을 정도다.

요즘에는 MTB 에서도 이렇게 얇고 단단한 안장을

많이 사용하는 편이다.

처음에는 상당히 아프지만 어느정도 적응이 끝나면 통증은 훨씬 줄어든다.

만약 주로 단거리를 빠르지 않은 속도로 다니는 경우가 많다면 좀 푹신하고 편안한 안장도 좋고, 장거리를 빠르게 달리는 경우가 많다면 좀 얇으면서도 적당히 단단한 느낌이 드는 안장을 쓰는 것이 좋다.

얇고 단단하다고 해도 로드바이크용 카본 안장이

아닌 다음에는 젤 같은 재질의 쿠션이 기본적으로는 있으니 너무 걱정할 필요는 없다.

안장 중에는 '전립선 보호 안장'이라는 것도 있다.

남성의 고환 밑에는 전립선이 있는데 자전거를 오래 타다보면 안장이 전립선을 자극하여 통증이 오는 경우가 발생한다.

한때는 이게 굉장히 심각한 문제라고 했었는데 요즘은 또 딱히 그것으로 큰 병이 생기는 것은 아니라는 얘기도 있다. 하지만 어쨌거나 아픈 것은 아픈 것이다.

그래서 그 부분의 마찰이 생기지 않도록 안장에 홈이 파인 형태로 나온 것이 전립선 안장이다.

확실히 효과가 있는 편이다 .

 

포크와 서스펜션

 

자전거의 프레임과 앞 바퀴를 연결하는 부분을 포크(Fork)라고 부른다.

두 갈래로 갈라진 형태가 마치 포크와 닮았기 때문이라고 보면 되겠다.

이런 포크에도 크게 두가지 형태가 있다. 하나는 MTB 처럼 서스펜션이 달려있는 포크다.

MTB 는 기본적으로 앞바퀴쪽에 충격을 흡수하기 위한 서스펜션(Suspension)이 달려 있고 이를 서스펜션

포크라고 부른다.

서스펜션을 다른 말로 흔히 '샥(Shock)' 이라고도 부른다. 앞쪽에 있는 서스펜션은 '프론트 샥(FrontShock)'이고 뒤쪽에도 샥이 있으면 리어 샥(Rear Shock)이 된다.

하지만 이렇게 서스펜션이 달린 자전거가 대다수인 것은 아니다.

워낙 MTB 의 인기가 높아서 그렇지 원래 자전거는 서스펜션이 없는 형태가 더 많다.

특히 로드바이크가 그 대표적인 형태이고 그런 포크를 리지드 포크(Rigid Fork)라고 부른다.

   

왼쪽의 사진은 MTB 의 프론트 서스펜션이고 오른쪽은 로드바이크의 프레임이다.

MTB 의 서스펜션은 충격흡수를 위해서 유압을 사용하는 여러 가지 부품으로 구성되어 있다.

그렇기 때문에 당연히 무게가 많이 나간다.

반대로 로드바이크의 포크는 그냥 아무것도 없는 단순한 일체형 구조다.

속도가 필요한 로드바이크에서 충격을 훕수하고 무게가 무거운 서스펜션은 오히려 악영향을 미치기 때문이다. 최대한 가볍고 단순하면서도 힘을 그대로 전달하는 구조가 바로 로드바이크의 포크다.

일반적으로 하드테일이나 XC 모델은 앞쪽에만 서스펜션이 있지만 프리라이드나 다운힐 계열은 보다 험한

길을 달리는 만큼 뒤쪽에도 서스펜션이 달려있다.

이런 형태의 자전거를 보통 풀 샥(Full Shock)이라고 부른다.

간혹 서스펜션이 있으면 무조건 비싸고 좋은 것인줄 알고 도심에서 로드용으로만 탈 자전거로 풀샥 모델을

찾는 사람들도 있다.

MTB 의 이상열풍과 무지의 소산이다.

서스펜션이 있는 모델은 험로에서는 좋지만 평탄한 도로에서는 오히려 단점이 된다.

충격 흡수를 과하게 하기 때문에 힘 전달이 떨어지고 계속 출렁거리기 때문이다.

평탄한 도로를 지나는 경우에는 최대한 서스펜션을 잠그는 것도 요령이다.

 

구동 및 제동 장치

페달에서부터 뒷바퀴에이르는 구간은 자전거에서 가장 복잡한 구조를 가지고 있다.

힘을 전달하는 구동장치와 변속장치, 제동장치가 모두 한데 섞여 있기 때문이다.

그런만큼 부품들의 숫자도 많고 구성도 복잡하다.

또한 자전거에서 가장 탈이 많이 나는 부분이 바로 이곳이기도 하다.

자전거의 페달에 팔처럼 연결된 것이 크랭크 암, 크랭크 암에 연결된 톱니바퀴를 '체인링'이라고 한다.

이를 합쳐서 크랭크 세트라고도 부른다. 체인을 통해서 뒷바퀴에 연결된 톱니바퀴를 ‘스프라켓’이라고 한다. 페달을 돌리면 크랭크와 체인링이 돌고, 체인링에 연결된 체인이 움직이면서 뒤쪽의 스프라켓을 돌리는 원리다.

드레일러(Deraileur)   

 

                                앞 드레일러                                                 뒷 드레일러

드레일러는 자전거의 변속장치다.

예전에는 '기어'라는 표현을 주로 사용했지만 드레일러가 보다 정확한 표현이다. 

De + Rail + eur 이 합쳐진 단어로 '레일을 벗어나게 하는 것' 이라는 뜻을 가지고 있다. (er 이 아니라 eur 을 사용하는 것은 원래 프랑스 사람이 발명해서 철자가 프랑스식으로 된 것이라고 한다.)

즉, 드레일러(디레일러라고도 부른다.)는 체인을 하나의 레일에서 다른 레일로 옮기는 장치고, 그것을 통해서 자전거의 속도를 조절하게 된다.

드레일러에는 앞 드레일러와 뒷 드레일러가 있다.

앞 드레일러는 크랭크의 바로 위쪽에, 뒷 드레일러는 스프라켓의 아래쪽에 위치한다.

뒷 변속기 레버를 조작하면 뒷 드레일러의 맨 아래에 있는 팔 처럼 생긴 부분(풀리 Pulley)가 좌우로 움직이면서 체인을 다른 레일(여기서는 다른 스프라켓)으로 옮겨준다.

스프라켓(Sprocket)

 

스프라켓은 이렇게 여러개의 크기가 다른 톱니바퀴 형태의 스프라켓들로 구성되어 있다.

스프라켓의 크기가 다르다는 것은 거기에 있는 톱니의 개수가 다르다는 것을 의미한다.

톱니의 간격은 일정하기 때문에 큰 스프라켓일수록 톱니 숫자는 많아진다.

이때 크랭크와 스프라켓의 톱니 개수 비율(크랭크 톱니 개수/스프라켓 톱니 개수)을 ‘기어비’라고 부른다.

예를 들어 크랭크가 한 바퀴 돌았을 때 스프라켓이 한 바퀴를 돌면 기어비는 1이다.

페달링 한 번에 뒷바퀴가 한 바퀴를 돈다는 의미다.

기어비가 높아지면 한 번 페달링에 뒷바퀴의 회전수는 높아진다.

기어비가 2라면 뒷바퀴가 두 번 회전하는 것이다.

반대로 기어비가 낮으면 페달링에 비해 뒷바퀴의 회전수가 적어진다.

로드바이크는 MTB에 비해서 스프라켓의 크기가 작다.

기어비가 1 이상인 스프라켓이 많기 때문에 페달을 적게 움직이면서도 훨씬 빨리 빠른 속도를 낼 수 있는

것이다.

반대로 주로 산길을 올라가도록 설계된 MTB는 속도는 느려도 강한 힘을 내기 위해 낮은 기어비를 사용한다. 자동차로 따지면 느리지만 힘이 좋은 저단기어와 힘은 적지만 빠른 고단기어의 차이다.

그래서 MTB용 스프라켓은 MTB 에 비해서 크기가 크다.

스프라켓의 톱니 개수를 T로 표시한다. 톱니가 11개라면 11T 가 되는 것이다.

위 사진은 MTB 용 9단 스프라켓이며 각 톱니의 갯수는 가장 작은 것이 11T에서 가장 큰 것이 34T 정도로

구성된다.

디스크 브레이크와 림 브레이크

    

                  디스크 브레이크(Disk Brake)                                  림 브레이크(Rim Brake)

자전거의 제동장치는 브레이크다.

브레이크의 종류로는 디스크 브레이크(Disk Brake)와 림 브레이크(Rim Brake), 그리고 로드바이크에 사용하는 V 브레이크(V Brake)가 있다.

디스크 브레이크는 주로 MTB 계열에서 많이 사용하는 것으로 바퀴 중간에 커다란 원판(디스크)가 있는 것이 특징이다.

왼쪽 사진에서 디스크 바로 뒤에 있는 부분이 제동을 걸어주는 장치다.

브레이크를 잡을 때 저 부분이 디스크를 꽉 물면서 속도를 줄이는 것이다.

디스크 브레이크의 방식으로는 유압식을 많이 사용하는데 어떤 상황에서도 제동력이 확실하다는 것이 장점이지만 무겁고 물이 뭍으면 소리가 좀 난다.

림 브레이크는 디스크 브레이크 이전에 대부분의 자전거에 사용하던 제동장치다.

오른쪽 사진에서처럼 두 개의 팔이 바퀴의 림(Rim) 부분을 잡으면서 속도를 줄여준다.

아주 간단하고 가볍다는 것이 장점이지만 제동력은 디스크 브레이크에 비해 조금 떨어진다.

바퀴 부위

MTB 의 바퀴

바퀴는 일반적으로 타이어(Tire)와 타이어 안쪽에 바퀴의 형태를 유지하는 림(Rim), 림을 받쳐주는 스포크(Spoke), 포크에 연결되는 허브(Hub) 부분으로 구성된다.

일반적으로 MTB 나 일반자전거, 로드바이크 모두 이런 구성은 거의 동일하다.

다만 자전거에 따라서 타이어의 종류, 림의 재질이나 구조등이 조금씩 달라진다.

MTB  타이어의 제원 읽는 법

바퀴에는 대부분 바퀴의 사이즈가 나와 있다.

위 MTB 용 타이어의 경우 26인치 크기에 폭은 2.1 인치이고 적정 공기압은 35~65 PSI 라는 표시다.

상당히 일반적인 사양의 MTB 바퀴인 것이다.

이렇게 성인용 MTB 바퀴는 보통 26인치 크기에 폭이 두껍고 돌기가 많은 바퀴를 사용한다.

거친 환경의 길을 달리기 위한 것이다.

작은 크기가 장점인 미니벨로는 20인치 이하의 바퀴를 사용하며, 빠른 속도를 내기 위한 로드바이크는 크고 얇으면서 돌기가 적은 바퀴를 사용한다.

참고로 로드바이크와 MTB 의 바퀴 제원은 표기부터 다르다.
 

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이것으로 어렵게 자전거의 구조에 대한 설명을 마친다.

워낙 다양하고 많은 부품에서 고르고 골라 쉽게 설명을 하려다보니 보통 노력과 시간이 든 기사가 아니다.

잘 아는 사람이야 '이런 기본적인 것을 가지고..' 라는 생각을 할 수도 있겠지만, 처음에도 말 했듯이 이 기사는 자전거 초보들을 위한 것임을 잊지 말자.

이번 기사로 자전거에 대한 이해에 조금이라도 도움이 된다면 바랄 것이 없음이다.

그리고 MTB 와 로드바이크, 미니벨로 기사를 진행하면서 여기에 다 설명하지 못한 보다 자세한 내용들도 소개할 예정이니 기대하시기 바란다.

 

 

출처 : 딴지레저

출처 : 오늘도 재미있게~

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