새로운 에어로 디자인을 제시하는 팩터 원
에디터 : 김수기 기자

에어로 로드바이크의 숙명은 공기저항을 어떻게 줄이느냐이다.
공기 저항은 단면적에 반비례하기 때문에 간단하게 단면적을 줄이는 방법이 있고, 자동차나 자전거 제조업체에서 공기저항을 줄이기 위한 방법으로 캄테일(Kamtail) 디자인 또는 버추얼 포일(Virtual foil)이라는 형태를 사용하는 방법이 있다. 그러나 필요한 강성을 유지하기 위해 단면적을 줄이는 것에는 한계가 있어 공기가 물체를 지나가면서 물체 뒤에서 끌어당기는 힘을 발생시키는 와류가 생기지 않도록 하는 버추얼 포일 튜빙은 에어로 로드바이크의 기본 형태라고 흔히 생각한다.
하지만 팩터는 이와 다른 해결방안을 제시했다. 공기의 흐름을 거스르지 않으면서 공기저항을 줄인 팩터 원(FACTOR ONE)의 비밀을 알아보자.


짧지만 기술력으로 무장된 팩터 바이크의 역사

팩터 바이크는 최근 2~3년 사이에 사람들의 입에 오르내리고 있을 정도로 역사가 길지 않다.
페라리, 애스턴 마틴, 람보르기니, 마세라티 등 유명 자동차 회사와 F1, Moto GP 등과 협업하는 영국의 bf1 시스템은 속도와 에어로다이나믹, 컴포지트 성형 분야에서 쌓아온 기술을 자동차, 모터사이클, 항공, 스포츠 등에서 실력을 펼치고 있다. 그런 bf1 시스템에서 개발하여 나온 것이 팩터 바이크이며, 팩터 바이크는 2009년 FACTOR001을 시작해 애스턴 마틴과 함께 Factor ONE-77(2012년)을 제작한다.
실질적으로 팩터 바이크의 이름을 대중에게 알리게 된 2013년 상용화 모델인 Vis Vires를 출시하면서 UCI 규정을 피한 팩터 바이크만의 에어로 기술을 보여주면서 기술적 모태가 된다.
이후 팩터 바이크는 ONE, ONE-S, O2 바이크라는 정규 라인업을 내놓으면서 2017년 프로투어 팀인 AG2R La Mondiale의 팀바이크로 활약하게 된다.

애스턴 마틴과 함께 만든 Factor ONE-77.

2014 타이베이 사이클쇼에서 선보인 팩터 바이크의 Vis Vires는 d&i 어워드를 수상했으며 팩터 바이크의 이름을 알리는 데 큰 역할을 했다.

프로 사이클 선수인 데이비드 밀러(David Millar)와 함께 디자인한 David Millar Chpt3.

팩터 바이크는 UCI 인증을 받아 2017년 프로투어 AG2R La Mondiale의 팀바이크로 활약한다.


에어로 바이크 팩터 원 (FACTOR ONE)

팩터 바이크의 국내 공식수입처인 윅스인터내셔널은 팩터 바이크의 ONE, ONE-S, O2를 프레임셋으로 판매하고 있다. 리뷰에 등장하는 ONE은 블랙, 블루, 그레이 3가지 색상이 있다.

팩터 바이크의 에어로 로드바이크인 ONE은 일체형 핸들바와 포크가 특징이며, ONE-S는 호환성을 위해 일반적인 핸들바와 포크가 장착된다.

팩터 원 프레임 셋.
소비자가격 : 6,800,000원

팩터 원 프레임셋은 위와 같은 포장으로 제공되며, 손잡이가 달려 있어 프레임과 포크, 핸들바, 시트포스트를 한번에 꺼낼 수 있다.

프레임 조립을 위한 부품이 담겨 있는 부품 박스.



트윈 베인 스플릿 다운튜브 (Twin Vane Split Downtube)

최적의 에어로 튜빙 프로파일은 튜빙를 지나가는 바람이 일정하게 판형을 이루면서 튜브 뒤에서 정체되지 않고 흘러가게 만든다. 실제로 에어로 튜브는 원형 튜브보다 23배 이상 에어로 효과를 낸다고 한다. 그리고 단면의 형태와 함께 공기저항을 줄이는 유효한 요인이 단면적이고 단면적이 적을수록 저항도 적어진다.

공기는 일단 타이어와 휠을 먼저 지나 다운튜브와 직면하게 되고, 다운튜브의 형상에 따라 공기의 흐름은 달라진다. 다운튜브의 공기저항을 줄이기 위해 팩터가 선택한 방법은 바람을 거스르지 않으면서 단면적을 줄인 '트윈 베인 스플릿 다운튜브(Twin Vane Split Downtube)다.
스플릿이라는 단어처럼 다운튜브의 가운데가 갈라진 형태로 바람이 다운튜브 바깥쪽이나 안쪽으로 자연스럽게 흐르도록 한 것이다. 거기에 다운튜브와 가까운 시트튜브 하단에도 공기 흐름을 위한 틈을 만들었다. 
다운튜브의 가운데가 비어 있어 그만큼 정면에서 공기를 만나는 단면적도 줄어든다. 팩터 바이크는 트윈 베인 스플릿 다운튜브가 시속 40km일 경우, 일반적인 다운튜브보다 킬로미터 당 1초를 당길 수 있다고 밝혔다.

다운튜브의 가운데가 갈라진 트윈 베인 스플릿 다운튜브(Twin Vane Split Downtube).
팩터 바이크는 다운튜브의 뒷쪽에서 발생할 수 있는 와류를 없애기 위해 바람이 다운튜브를 그대로 통과하도록 이와 같은 디자인을 설계했다.


다운튜브는 헤드튜브와 닿은 곳부터 갈라지기 시작한다.

비비쉘까지 이어지는 스플릿 디자인.


다운튜브를 거쳐 시트튜브와 리어 휠까지의 공기 흐름을 위해 시트튜브 하단에도 통로를 마련했다. 



OTIS, ONE Total Integration System

팩터 원은 트윈 베인 스플릿 다운튜브가 적용되지만 프레임 셋의 포크와 핸들바에 따라 원(ONE)과 원 에스(ONE S)로 나뉜다.
원은 팩터의 다운튜브와 함께 에어로 효과를 내는 오티스(ONE Total Integration System, OTIS) 포크와 오티스 스템의 통합형 핸들바가 적용된다.
오티스 포크는 일부 트랙 레이스나 타임 트라이얼 바이크에서 보이는 형태로 스티어러 튜브가 헤드튜브에 들어가지 않고 외부로 나와 있다. 이렇게 함으로써 조향을 할 때마다 바람을 받는 전면부가 함께 움직여 공기저항을 줄인다. 그리고 기존 포크와 다른 구조로 스템에서 포크로 이어지는 강성을 높여, 조향 강성이 좋아진다.
오티스 핸들바는 스템과 통합된 에어로 핸들바로 인터널 케이블 루팅과 함께 케이블의 노출을 줄였고, 스템 길이(90, 100, 110, 120 and 130mm)와 핸들바 너비(400, 420, 440mm)에 다양한 옵션을 제공한다.

오티스(ONE Total Integration System, OTIS) 포크.

오티스 포크는 스티어러 튜브가 외부로 노출된 형태로 조향 방향으로 움직여 공기 저항을 줄이는 역할을 한다. 앞 브레이크는 다이렉트 마운트 방식이다.

헤드튜브의 상단과 하단에 결합되는 구조로 뛰어난 조향강성을 보인다.

에어로 형태의 스템 결합부.

오티스(ONE Total Integration System, OTIS) 에어로 핸들바.

스템 통합형 핸들바로 스템 길이와 너비를 선택할 수 있다. 케이블을 내부로 수납시킬 수 있고, 가민 마운트와 커버가 제공된다.

오티스 핸들바의 스템 커버를 벗기면 포크와의 결합부위가 나타난다.

에어로 형태의 스페이서 4개가 제공된다.


팩터 바이크 로고가 새겨진 바테이프.

바엔드 플러그.

에어로 시트포스트.

원볼트 고정 방식이며, 카본 안장 레일을 위해 타원형 클램프로 제공된다.


RGI 카본으로 필요한 강성을 제공

팩터 바이크는 팩터의 자전거와 블랙 잉크의 휠을 생산하는 공장을 소유하고 있으며, 팩터 바이크에 RGI 카본을 사용한다. 팩터 바이크의 RGI 카본은 스탠다드 모듈, 미디엄 모듈, 하이 모듈 카본으로 조합된다.
카본은 보통 강성에 따라 구분하는데, 무조건 강성이 센 카본만 사용한다고 해서 능사가 아니다. 프레임의 부위에 따라 강성과 순응성을 적절히 배분해야 강성과 무게, 승차감의 밸런스를 맞출 수 있다. 특히 팩터 원의 다운튜브는 가운데가 갈라져 있기 때문에 일반적인 모노코크 성형보다 성형이 어렵고, 필요한 강성을 유지하기 위해 고비용과 노하우가 필요한 하이 모듈 카본을 사용한다.

팩터 바이크는 팩터 원의 다운튜브 디자인으로 성형과 소재 사용에 있어 기술력을 과시한다.
3가지 성향의 카본을 적재적소에 사용한 프레임은 프로 선수 출신 설립자의 테스트를 직접 거쳐 탄생된다.



BB386EVO 규격의 비비를 사용하며, 세라믹스피드의 BB가 기본 제공이다. 참고로 O2는 BBRight 규격이다.

체인스테이 하단에 브레이크 마운트가 있다.


승차감과 강성을 위해 곡선 형태의 시트스테이는 행어 쪽으로 갈수록 넓어진다.

페달링 강성과 에어로를 위해 상하로 긴 형태의 체인스테이.


에어로 로드바이크의 공기저항을 줄이는 새로운 해결방안

최적의 에어로 디자인을 위해 수많은 완성차 브랜드는 튜빙 디자인을 개발하는 데 노력을 쏟고 있다. UCI 규정이 없다면 다양한 방식의 결과물이 나오겠지만' 3:1' 룰이나 에어로 부착물 금지 등의 제한을 받고 있어 보다 큰 관점에서 본다면 에어로 로드바이크는 대동소이하다.
하지만 팩터 바이크는 단면적을 줄이고, 공기저항을 거스르지 않는 트윈 베인 스플릿 다운튜브와 OTIS 포크와 핸들바로 새로운 방안을 제시했다. 다운튜브의 줄어든 면적과 갈라진 디자인을 보상할만큼 필요한 강성을 유지하기 위한 성형기술과 소재가 뒷받침해야 가능한 이야기이다.

팩터 바이크 개발 소개 영상
동영상 원본 : https://youtu.be/VjySMaOIvWU


관련 웹사이트
윅스인터내셔널 : http://www.wixx-intl.com
팩터 바이크 : http://www.factorbikes.com/


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