29인치 휠이 가지고 있는 매력!?
2012-03-15   박창민 기자
29er(트웬티나이너)를 이야기할 때 많은 라이더들이 '너무 자전거가 큰 거 아니야?'라는 반문을 먼저 하곤 한다. 물론 바퀴의 사이즈 때문에 자전거 사이즈를 줄이는데는 한계가 있지만, 그래도 큰 바퀴가 가진 매력이 있고 스몰 사이즈부터 생산되고 있으니 '너무 크다'라는 말보다, 과연 무엇이 매력적인지를 한번 이야기해 보자.

더 커진 29인치 바퀴, 29er는 어떤 매력이 있을까?

큰 바퀴가 유리한 점 - 잘 굴러간다!
작은 휠을 가진 '미니벨로'가 한참 유행일 때 수학적인 계산에 의해 '전혀 느리지 않다'고 미니벨로를 설명한 적이 많았다. 물론 그 이야기도 틀린 것은 아니지만, 실제로 라이딩을 해 보면 미니벨로와 700c 로드바이크의 차이가 확실히 나는 것을 느낄 수 있을 것이다.
이런 차이는 왜 생기는 걸까?
- 불규칙한 노면과의 충격
- 허브 회전력의 차이
- 체인과 스프라켓의 마찰
- 회전력에 대한 관성
오늘 이야기하고자 하는 내용들은 주로 이 4가지 문제들에 관한 것들이다.

상대적으로 바퀴가 커진 29er는 기존 26인치에 비해 3인치나 휠의 지름이 크다.

불규칙한 노면 - 사실 모든 길의 노면은 불규칙하다.
아무리 반듯하게 닦아놓은 아스팔드 길이라 하더라도 깨끗하게 노면이 만들어진 경우는 거의 없다. 작은 돌과 깨어진 아스팔트의 조각, 그리고 각종 오염물로 인해 도로는 자세히 보면 울퉁불퉁하고 불규칙하다.
포장 도로도 이런 상황인데, 산악의 길은 어떠할까? 돌과 나무뿌리 흙과 각종 둔턱들로 이루어진 산악 라이딩은 불규칙이 기본이고 이것을 어떻게 헤쳐 나가야 하느냐가 승패를 가르기도 한다.
바퀴가 노면을 굴러갈 때 장애물과 바퀴가 만나는 점과 바닥부터 이어지는 선이 만드는 각도가 충격에 비례하게 된다. 그 충격은 학교 다닐 때 배웠던 수학 중 '탄젠트' 값으로 표현할 수 있는데, 흔히 도로의 경사각을 표현할 때 사용하기도 한다.
어려운 이야기니만큼 아래의 그림을 통해 이해해 보자.

노면 충격은 바퀴가 커질 수록 줄어든다.
같은 47 높이의 장애물도 바퀴가 커지면 50%의 충격이 41%로 줄어들 수 있다.

도로를 달릴 때 이와같은 노면의 충격은 한바퀴를 구르기만 해도 수백번 만들어진다. 한바퀴 충격에서 아무리 작은 0.001%의 차이가 나더라도 1000번이면 1%의 차이가 만들어지게 되니 전혀 무시할 수 없는 것이고, 지금까지 우리는 29er의 장점을 주로 이런 이유 때문에 설명해 왔다.

산악자전거 타이어의 트래드는 깨끗한 노면에서도 충격을 만든다.
산악자전거는 항상 불규칙한 노면을 탄다는 뜻이다.

산에서도 부드러운 노면을 달리는 느낌을 받을 수 있는 29er

허브 회전력의 차이
간단하게 생각해서 작은 바퀴는 큰 바퀴에 비해 같은 거리를 이동할 때 더 많은 회전을 해야 한다. 이것에 대해서는 누구나 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
수치적으로 설명하면 한바퀴에 1m를 이동하는 바퀴와 한바퀴에 1.5m를 이동하는 바퀴는 30m를 이동하기 위해, 30바퀴(1m 바퀴)와 20바퀴(1.5m 바퀴)로 차이가 난다는 이야기다.
우선 이 부분을 이해했다면 허브에 대한 이야기를 해 보자.
바퀴의 회전력을 책임지고 있는 허브의 가장 중요한 덕목은 무엇인가? 그것은 바로 회전력이다. 얼마나 적은 마찰을 받으며 같은 힘으로 많은 회전을 할 수 있냐는 것이 중요하다는 뜻이다.
한번 힘을 주면 20바퀴 도는 허브가 있을 때, 위의 예를 본다면 1.5m 바퀴는 30m를 이동하고, 1m 바퀴는 20m 밖에 못 가게 된다. 허브의 적은 회전을 가지고도 많은 거리를 가는 바퀴가 당연히 유리하다는 것을 의미한다고 이해할 수 있을 것이다.
허브의 회전에는 당연히 마찰력이 존재하기 때문에 가능한 적게 회전할 수록 허브 마찰력에 대한 방해를 적게 받을 것이고, 이것이 큰 바퀴가 가진 장점이기도 하다.

같은 거리라도 큰 바퀴는 작은 바퀴에 비해 회전수가 덜 필요하다.
그만큼 허브에 가해지는 마찰과 방해요소가 줄어든다.

체인핀의 회전 마찰을 1/3으로 줄였다는 업체가 있었다.
같은 속도에서 바퀴의 회전수가 적은 29er는 체인과 스프라켓의 마찰과 체인핀의 회전 마찰이
상대적으로 적게 발생한다.

체인과 스프라켓의 마찰
사실 허브의 회전력과 같은 의미로 체인의 회전력과 마찰이 주요하게 여겨지기도 한다. 올해 타이페이 사이클에서는 체인핀의 회전 마찰력을 기존보다 1/3로 줄인 체인을 선보였던 업체도 있었다.
워낙 적은 차이가 나는 승부의 세계에서는 체인핀의 마찰력 마저도 승부를 갈라놓을 수 있다는 뜻이기도 한데, 바퀴의 회전수가 많으면 당연히 체인과 스프라켓의 마찰이 많아질 수 밖에 없고 체인핀의 회전도 늘어나며 열이 발생하게 된다.
이와 같은 열은 체인의 윤활 성능을 떨어뜨리고 성능을 저하시키도 하는데, 큰 바퀴는 이런 체인의 회전과 스프라켓과의 마찰로 인한 저항이 상대적으로 적어진다.

회전력에 대한 관성
'관성'이라 함은 물리에서 이야기하는 힘으로 어떤 운동이 계속 유지되려는 에너지다. 바퀴로 이야기한다면 한번 회전을 시작한 바퀴가 계속 회전하려는 힘이 바로 '바퀴의 관성'이 되는 것이다.
힘에 대해서 설명할 때는 벡터라는 물리적인 설명이 필요한데, 관성을 설명할 때도 주요하다. 물론 조금 어려운 이야기이지만 한번 이해하도록 노력해 보자.
관성이라는 것은 항상 한 방향으로만 가려는 힘이다. 하지만 바퀴의 경우는 계속 회전을 하고 있어서 한 지점을 선택했을 때 항상 방향이 바뀌게 된다. 그 이유 때문에 바퀴가 클 수록 관성이 회전에 주는 영향이 커지는데, 이것도 이해가 쉽지 않으니 아래의 그림으로 설명해 보는 것이 좋을 것 같다.

같은 관성에서도 바퀴가 클 수록 회전력으로 만들어지는 힘이 더 크다.

이런 관성의 작용에 대한 차이로 기어비가 불리한 29er가 언덕을 오를 때도,
수치적인 기어비에 비해 힘이 덜 드는 것이다.

참고로, 29er는 로드타이어를 활용할 수 있다는 큰 매력도 있다.


이번 이야기는 주로 주행 성능에 대한 것으로 29er의 매력을 설명했다. 하지만 부드럽고 안정적인 코너링과 승차감도 큰 매력으로 이야기할 수 있다.
올해는 많은 업체들이 데모라이딩을 준비하며 직접 시승할 수 있는 기회를 마련할 계획이라고 한다. 이제는 우리도 29er의 매력을 직접 느껴볼 때가 되지 않았을까?

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