자전거 업계에 카본이라는 소재가 사용된 것은 제법 오래된 이야기이지만 요즘처럼 카본이 많이 사용된 적은 없었다. 프레임은 기본이고 각종 부품부터 휠까지 카본의 약진은 끝이 없다.
이번에 소개할 내용은 이런 카본의 발전과 함께 다양해진 휠의 '프로파일'에 대한 이야기이다.
레이놀즈(Reynolds)의 공식 수입원인 스톡 코리아(www.storck-korea.com)의 문정욱 대리와 휠 이야기를 나누어 보았다.

하이프로파일 휠이 장착된 자전거는 그 느낌부터가 다르다.

하이프로파일, 성능인가 디자인인가?
휠을 선택함에 있어서 성능도 중요하지만, 하이프로파일 휠들이 갖는 디자인의 중요성도 제법 큰 역할을 한다.
밋밋하게 가는 스포크만 보이던 휠에서 프로파일에 각종 글씨와 디자인을 넣은 것들이 출시되니 사용자들에게는 자전거를 돋보이게 만드는 최고의 선택이 될 수 있기 때문이다.
하지만, 염두에 둘 것은 프로파일의 높이에 따른 성능과 특성에 차이가 있다는 것, 이것을 정확하게 이해할 때 '디자인과 성능' 둘을 모두 잡는 선택이 될 수 있을 것이다.

림에서 스포크가 시작되는 부분까지의 거리로 로우, 미디엄, 하이 프로파일의 사이즈를 나눈다. 로우프로파일은 30mm 미만, 미디엄은 30~40mm, 40mm 이상을 보통 하이프로파일로 구분한다.

공기 저항에 대한 선택, 하이프로파일
사실, 자전거의 디자인은 페달링의 효율적인 전달과 '공기 저항'에 대한 싸움으로 압축될 수 있다. 하이프로파일 디자인의 탄생도 '공기 저항'이라는 부분을 가장 크게 염두에 두고 설계된 디자인으로 2가지 공기 저항에 대한 개선 효과를 볼 수 있다.
-스포크는 휠에서 가장 큰 공기 저항을 만든다.
그렇다. 자전거가 앞으로 가는 동안 휠은 아주 빠른 회전을 보인다. 그 빠른 회전이 이루지는 동안 많게는 32~36개의 스포크가 공기를 가르며 움직이게 된다.
그래서 휠 디자이너들은 스포크의 수를 줄이려는 노력을 했고, 최근에는 20개 이하의 스포크를 가진 휠들이 속속 등장했다. 하지만 스포크의 수를 줄이는 것에는 한계가 있고, 그 다음 할 수 있는 것은 스포크의 길이를 줄여 공기와 스포크의 마찰면을 줄이는 방법 밖에 없었다.
그래서 개발된 것이 하이프로파일이며, 프로파일의 높이가 높아질 수록 스포크의 길이가 줄어들고 그만큼 스포크의 공기 저항이 줄어들게 된다.
또한, 프로파일의 모양을 유선형으로 디자인하여 정방향에서 받는 공기 저항에 대한 잇점도 얻을 수 있어서, 한번에 2가지 효과를 볼 수 있게 된 것이다.

레이놀즈 휠과 프로파일에 대해 설명을 해준 문정욱 대리(스톡 코리아)

30mm 초반, 가볍고 측풍에 강한 클라이밍
위에서도 이야기했듯이 30mm 초반대의 휠은 미디엄프로파일로 불리운다. 무게에 대한 장점과 에어로에 대한 어느정도의 성능까지 함께 가져가기 위해 만들어졌으며, 가볍고 측풍에 강한 특성 탓에 클라이밍이 많은 코스에서 주로 사용된다.
평속 30km/h 미만의 클라이밍 위주의 코스는 로우프로파일의 사용으로 무게를 최대로 줄이는 경우도 많다.

레이놀즈 써티투(Thirty Two), 레이놀즈는 림 단면 사이즈로 휠을 구분하고 있다.

가벼운 무게가 특징인 써티투

40~50mm, 다양한 부분에 강점을 가진 올라운드
하이프로파일 휠 중에 가장 많은 부분을 차지하는 것이 바로 40~50mm 정도의 사이즈다. 충분한 에어로 성능 뿐만 아니라 무게에 있어서도 크게 증가되지 않으며, 다양한 기술을 활용하여 측풍에 대한 문제도 충분히 개선되었다.
일반적인 도로 라이딩에 적합하며, 많은 프로 선수들도 사용하는 프로파일 사이즈이기도 하다.

올라운드 휠셋인 레이놀즈 포티식스(Forty Six)

다양한 라이딩을 소화할 수 있는 올라운드 휠셋이다.

46mm 휠은 가장 보편적인 사이즈로 보급형 휠셋 어썰트(Assault)도 출시했다.

60mm 내외, 공기 저항 최적화로 TT와 철인3종에 적합
프로파일의 사이즈가 60mm를 넘기 시작하면 무게보다는 에어로 디자인에 더욱 치중한 휠이라고 볼 수 있다. 이런 휠은 일반적인 도로 라이딩보다는 TT나 철인3종처럼 독주를 위해 사용되는 경우가 많다.
한번 속도가 나면 속도 유지성이 좋기 때문에, 공기 저항에 부담이 큰 독주 경기에서 최대한 빠른 스피드를 위해 많이 사용되고 있다.
특히 스포크가 없는 '디스크휠'은 TT 등의 경기에서 뒷바퀴에만 장착하여 에어로 효과를 최대한 얻기 위해 사용되며, 앞바퀴에 사용할 경우 조향성이 크게 떨어지기 때문에 적합하지 않다.

강한 에어로 특성을 가진 레이놀즈 식스티식스(Sixty Six)

TT나 철인3종 경기에 적합한 에어로 타입의 휠셋이다.

스포크가 없는 디스크휠, TT 등에서 뒷바퀴에 사용하여 공기 저항을 최소화 한다.

평속 30~40km/h의 고속 주행을 위한 하이프로파일 휠
이 시점에서 생각해야 할 것은 "왜 산악자전거에는 하이프로파일 휠을 사용하지 않지?"라는 문제다. 그것은 이 주제의 제목처럼 평속 30~40km/h를 위한 휠로 적당한 것이 '하이프로파일'이기 때문이다.
사실 평속 30~40km/h를 내는 것은 중급 이상의 로드바이크 라이더에게 가능한 일이다.
오히려 평속이 낮은 라이더나 고속 주행이 어려운 클라이밍을 할 때는 하이프로파일 휠이 무게에 대한 단점과 측풍에 대한 문제점 만을 만들 뿐 큰 잇점을 주지 않는다.
그에 반해 40km/h 이상의 속도에서는 그 속도를 유지하는 능력이 뛰어나서 하이프로파일에 대한 효과를 충분히 느낄 수 있다.

측풍에 대한 해결이 핵심
카본의 발전으로 하이프로파일을 사용하면서도 무게에 있어서는 로우프로파일과 견줄만큼 가벼운 것들이 속속 출시된다.
하지만, 주로 45mm 내외를 많이 사용하는 이유는 측풍에 대한 문제로 조향성이 떨어지거나 저항이 발생할 수 있기 때문이다.
그것을 해결하기 위해 많은 제조사들이 프로파일의 모양 등에 연구를 해 왔고, '레이놀즈'의 경우는 SLG(Swirl Lip Generator)라는 기술을 통해 5% 이상의 향상을 가져왔다고 전했다.

프로파일과 스포크가 만나는 부분에 작은 홈을 만들어 측풍에 조향성을 높이고, 공기 흐름을 좋게 만들었다. 이것을 SLG(Swirl Lip Generator)라고 부른다.

브레이크 마찰면에 사용된 CTG 공법은 레이놀즈 만의 레진 개발로 고온에서 안정성을 보여준다. 담당자에 의하면 브레이크 패드가 탈 정도의 온도에서도 견딜 수 있는 것이 특징이라고 한다.

카본, 브레이크 마찰면에 대한 고민
이렇게 카본 휠이 다수의 업체에서 개발되고 있는 상황이기 때문에 또 하나 집고 넘어가야 할 것이 있다. 그것은 바로 브레이크 마찰면에 대한 고민이다.
알루미늄의 경우는 크게 걱정하지 않지만, 카본은 레진을 굳히는 온도가 높지 않은 제품들이 있어, 브레이크 마찰에 의해 발생하는 열로 림이 변형되는 경우가 발생하기 때문이다.
레이놀즈는 레진에 대한 연구와 개발에 큰 노력을 해 왔고, 매우 고온과 고압에 의해 성형될 수 있는 제품을 만들었다. CTG라는 이 공법은 브레이크 패드가 열에 의해 타더라도 림은 손상을 받지 않을 것이라고 담당자가 이야기할 만큼 자신감이 넘쳤다.


카본이라는 소재와 자전거가 만나면서 기존까지 안고 있었던 다양한 문제에 대해 해결 방법을 보여주고 있다. 그 중에서도 최근 휠의 개발은 큰 변화를 보여주었고, 디자인과 성능의 개선에 있어 많은 솔루션을 제시했다.
나에게 맞는 휠 스타일을 찾기 위한 노력, 한번쯤 고민해 볼 때가 되었다.