*주의*

이 글에서 설명하는 내용은 "정확한 정보" 와는 다소 뒤떨어진 정보가 있을 수 있음.



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레이싱 로드바이크는 프론트엔드 지오메트리는 자전거마다 비슷하고 딱히 의미는 없기 때문에 스택/리치, 때로는 탑튜브나 싯튜브 길이만을 통해서 자전거 지오메트리를 비교하는게 일반화 되어있고

또한 그런 요소들이 자전거를 타는 자세와도 밀접한 연관이 있기 때문에 제일 중요하지만


근래블의 경우에는 자전거 성향마다 이런 요소들의 변화폭이 생각보다 크고 중요할수 있기 때문에 그런 차이들에 대해 알아보다 이런글을 쓰게 되었음.

(므틉도 이런 지오메트리는 말할것도 없이 중요하지만 그쪽은 문외한이기 때문에)



위 사진에서 보이는 여러 요소들을 나열하자면

'트레일'

'헤드튜브 앵글'

'포크 오프셋(레이크)'

'프론트-센터' 를 볼수가 있음. 그럼 각각의 요소는 무엇을 말하는걸까??





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헤드튜브 앵글은 말그대로 헤드튜브가 지면과 이루는 각도를 말함.

로드바이크의 경우에는 72~74도정도가 일반적이고, 그래블바이크는 70~72도가 일반적이나
오프로드 지향적인 그래블바이크 혹은 엠티비는 69도 미만의 헤드튜브 각도를 가진 경우가 많음.

이 헤드튜브 앵글은 아래에서 말할 트레일 값과 직접적인 연관이 있음.




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레이크(혹은 오프셋)은 스티어링 축에 비해서 앞바퀴의 허브축이 얼마나 앞으로 나왔냐를 말함.

이건 말그대로의 그 값이고, 자전거마다 제각각이기 때문에 따로 분석할건 없음;; 그렇지만 일반적인 경우에는 40~50mm 사이의 값을 가지게 됨.

마찬가지로 포크의 오프셋 값도 아래 트레일 값과 직접적인 연관이 있음.


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그 다음 제일 핵심 요소라고도 볼수 있는 트레일임.


트레일은 '스티어러 튜브의 연장선이 땅에 닿는 부분' 과 '자전거 바퀴가 땅에 닿는 부분' 사이의 거리임.

즉 스티어러에 비해서 바퀴가 더욱 뒤에 땅에 닿을수록 더 큰 값을 가짐.


그렇다면 트레일이 크거나 작으면 어떻게 될까?


일반적으로 말하기에는 트레일이 작으면 자전거의 핸들링이 '민첩'해지고, 크면 클수록 자전거의 '직진성'이 좋아진다고 함.


충분히 속도를 내고 있는 자전거를 가정했을때,

트레일이 크면 클수록 자전거의 바퀴는 스티어링 축에 비해 더 뒤에 위치하게 됨.

그렇다면 자전거 핸들을 틀려고 한다면 포크 트레일이 바퀴에 가해지는 지면과의 마찰이 바퀴를 올바른 방향으로 유지하도록 복원력으로 작용하겠지?

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이해가 잘 안된다면 이런 쇼핑카트 바퀴를 생각해보셈.

트레일이 있기 때문에 쇼핑카트를 전진시키면 바퀴가 알아서 축 뒤쪽으로 정렬되는걸 본적이 있을거임.

이거랑 같은 원리로 트레일이 큰 자전거일수록 속도가 붙으면 '조향이 자동으로 교정'되는 힘이 커서 직진성이 높아진다라고 생각하면 됨.



다만 속도가 느린경우에는 이런 '교정'이 부족하기 때문에

느린 속도에서는 트레일이 작은 자전거일수록 '직선을 유지하기 쉬워'지고
트레일이 큰 자전거일수록 '직선을 유지하기 어려워'진다고 함.


간단하게, 같은 양만큼 핸들바가 돌아갔다고 생각할때 트레일이 크면 자전거 바퀴가 옆으로 많이 치우치기 때문에 직선을 유지하기 힘들어짐.


이런 트레일 값의 변화는 자전거의 핸들링 특성에 아주 직접적인 영향을 줌


예를들어, 트레일이 긴 자전거는 울퉁불퉁한 오프로드에서 직진성이 높아지니 더욱 안정적으로 주파를 할수 있겠지만

온로드 고속 헤어핀 코너 같은 경우에는 긴 트레일의 자전거가 직진하려는 성질로 인해서 타이트한 코너를 돌기 어려워짐.

(의도적으로 자전거를 눕힌다는 느낌으로 코너를 돌아야되서 코너링이 부자연스럽고 힘들어질수 있음)



그래서 로드바이크의 경우에는 이런 트레일값이 일반적으로 50mm~65mm 사이의 상대적으로 낮은 값이고,

최근에 나오는 엠티비의 경우는 최소 90mm 이상,

그래블바이크는 장르따라 다르지만 대충 그 사이 값을 가지고 있음



또한, 높은 트레일값을 가진 자전거는 핸들링에 더 많은 레버리지가 필요하고, 동시에 덜 민첩하므로

더 넓은 핸들바에다가 더 짧은 스템을 사용하는 경우가 많음.



그럼 트레일값에 영향을 주는 요소는 무엇일까?

바로 위에서 말한 헤드튜브 각도와 포크 오프셋, 그리고 마지막으로 휠 크기임.

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간단하게 말하자면, 헤드튜브가 누워있을수록 트레일값은 커지고 헤드튜브가 가파를수록 트레일값은 작아짐.

또한, 포크 오프셋이 클수록 트레일값은 작아지고 오프셋이 작을수록 트레일값은 커짐.

휠 크기는 (정상적인 헤드각이라면) 커질수록 트레일값이 커짐.





또한 이런 트레일에 연관된 '휠 플롭'이라는 요소가 있음. 휠 플롭은 (트레일)sin(헤드각)cos(헤드각) 으로 구해진다고 하는데... 간단하게는 트레일이 클수록 그리고 헤드튜브가 누워서 45도에 가까워질수록 커지는 값이라고 보면 됨.

이게 정확히 뭘 하는 값인지는 솔직히 잘 모르겠지만,

휠 플롭 값이 클수록 저속에서 한번 핸들이 돌아가면 그쪽으로 계속 돌아가려는 경향성이 커진다고 함(즉, 위에서 말한 저속에서 직선유지가 어려운 특성과도 연관 있음)



또한 이 값이 클수록 프론트에 하중이 실렸을 경우에 중력에 의해 핸들바가 돌아가려는 성질이 큼. 그래서 일부 랜도너링 성향의 바이크의 경우 극단적으로 트레일과 휠플랍을 줄이는 로우 트레일 지오메트리를 채택하는 경우가 있음.


마지막 요소는 프론트-센터 값임.

프론트-센터 는 프론트 허브와 비비 사이의 거리를 말함.

이 값이 클수록 전체적인 휠베이스가 증가하고, 급경사 내리막 등에서 핸들바 위로 넘어가는 아찔한 상황이 발생할 확률이 줄어듦.
또한 페달과 바퀴의 간섭이 줄어들 확률이 높아짐(페달이 앞으로 가있을때 조향을 하게될 경우 신발과 바퀴가 접촉하는 가능성)


그러나 프론트-센터만이 과도하게 긴 경우, 무게 분배가 너무 뒤쪽으로 쏠려서 업힐시나 코너링시 앞바퀴에 가해지는 그립이 부족하게 될 경우가 있음.


프론트 센터값은 위에서 다루었던 요소들만이 결정하는 수치는 아니지만, 같은 스택과 리치를 가진 자전거라면 헤드각이 누울수록 프론트 센터 거리가 길어지게 됨.



그렇다면 이걸 통해 알수있는건 무엇이 있을까?

먼저, 자전거의 성향, 특히 여러 성향의 자전거들이 혼종잡탕으로 그래블이라는 이름을 달고 나오는 근래블끼리의 성향을 파악하는데에 도움이 됨.

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예를들어 신형 사일렉스 vs 신형 그레일의 경우, 그레일이 더욱 가파른 헤드각을 가지고 있고 그렇기 때문에 낮은 트레일을 가지고 있음.

따라서 험지 및 오프로드에서의 조향 안정성은 신형 사일렉스가 더 좋을것으로 생각됨. 반면 온로드 바이크에 더 가까운 그레일의 경우 온로드스러운 길의 비중이 높은 레이스에서 활약할 여지가 보임.



또한, 아래와 같은 경우들을 볼수가 있음.

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로드바이크의 경우, 너무 작은 사이즈에는 프론트-센터가 과하게 작아져 앞 바퀴가 페달, 혹은 과하면 프레임과 간섭하게 되는 경우가 생길수 있음. 그렇기 때문에 대부분의 제조사에서는 헤드튜브 각을 더 완만하게 하여 프론트-센터 거리를 사이즈 대비 차이가 적게 만듦.

그러나 이 경우에 레이크가 동일한 포크를 사용한다면 트레일 값이 생각보다 크게 차이가 나버리게 됨.


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그래서 헤드튜브 각의 변화에 맞춰서 다양한(이라고는 하나, 사실상 카본포크의 경우에는 사이즈별 2가지도 많은 축임... 적은 몰드 종류로 대량생산을 해야되기 때문.) 포크 오프셋값을 써주면

이런식으로 트레일이나 프론트-센터 값을 사이즈별로 대충 비슷하게 유지해줄수가 있음.


(딱히 트렉을 빨거나 지개미를 까내리는건 아니고, 찾아보면 오프셋값이 바뀌는 회사도 있고 안바뀌는 회사도 있을거임. 특히 BMC의 경우에는 헤드각 변화가 상대적으로 적은 대신 사이즈별로 되게 균일한 트레일값을 뽑아냄.)




결론

1. 트레일값은 생각보다 중요
2. 낮은 헤튭각+적은 오프셋=높은 트레일
3. 트레일값을 보면 자전거가 보인?다