중급자를 위한 자전거 고르기 팁(지오메트리, Geometry)

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최근, 자전거 시즌오프를 하시는 분들과 함께 기변을 하시는 분들이 많이 있습니다. 할인이 많은 겨울철은 자전거 구입의 적기인데요. 그래서 얼마 전, “입문자를 위한 로드자전거 고르기 팁”을 다루면서 입문자 자전거 선택에 고려해야할만한 구동계, 사이즈, 디자인 등에 대해 간략하게 다뤄보고 기어비에 대해서도 알아봤었습니다. 이번에는 지오메트리에 대해 알아보겠습니다. 중급자나 입문에서 업그레이드를 생각하고 있는 분들에게 참고가 되었으면 좋겠습니다.

(참고 : 입문자를 위한 로드자전거 고르기 팁!)

인터넷으로 자전거를 고르다보면 지오메트리(Geometry)라는 것을 자주 접하실 수 있는데요. 보통 자전거 사이즈와 함께 나와 있지만 사이즈와는 조금 다른 개념입니다. 자전거를 만들 때, 구동계나 휠 등은 자전거 제조사에서 직접 만들기보다 각 전문회사의 제품을 사용하는 경우가 대부분입니다.

(구동계 : 캄파놀로, 시마노, 스램 등 / 휠 : 캄파놀로, 펄크럼, 시마노, 이스턴, 라이트웨이트 등)

뿐만 아니라 핸들, 안장, 스템, 심지어 싯포스트까지 각 부품회사의 제품을 쓰는 경우도 있어서 이 자전거 어느 회사제품이냐고 물어보면 상당히 대답하기 힘들어집니다. 그래서 자전거는 프레임(차체)를 기준으로 우리가 잘 알고 있는 파나렐로, 스캇, 스페셜라이즈드, 첼로, 알톤 등으로 그 출신을 결정하죠.

어째보면 이 프레임 하나 달랑 만들 뿐…

프레임은 각 부품들을 연결시켜 자전거라는 하나의 구조체를 만드는 중요한 역할을 합니다. 자전거 제조사들은 자신들만의 프레임 디자인을 통해서 라이더들에게 어필을 하는데, 이 때 그들의 의도와 연구를 담은 것 중 하나가 바로 지오메트리입니다. 각 부위의 각도와 길이 조정을 통해 그 자전거의 용도와 컨셉, 성능 등을 극대화시키고 그것을 수치적으로 보기 쉽게 정리해 놓은 것이죠. 이견이 있을 수 있지만 이런 지오메트리는 입문자에게 필요한 선택의 기준은 아닌 것 같습니다. 하지만 알아둔다면 자신이 타는 자전거가 어떤 의도를 갖고 만들어진 것인지 좀 더 이해할 수 있습니다.

자전거의 지오메트리

자전거의 지오메트리

용도가 극명이 나뉘는 MTB의 경우, 각 종류별로 지오메트리가 눈에 보일 정도로 확연한 차이를 보이지만 로드자전거의 경우에는 대부분의 작은 차이를 보이고 있습니다. 하지만 이런 작은 차이도 해당프레임의 특성을 나타내는데 예를 들어 철인경기나 TT(Time Trial)용 자전거는 싯튜브각(Seat Tube angle:아래 C)이 일반 로드자전거에 비해 큰편이고 덕분에 싯튜브(아래 A부분)가 수직으로 좀 더 선 것같은 느낌을 줍니다. 이렇게 싯튜브각이 커지므로써 장점은 공기저항을 더 효과적으로 줄일 수 있도록 전경자세를 취하기 좋고 페달링의 효율을 증대시킬 수 있으며, 철인경기의 경우 달리기에서 쓰는 근육을 좀 더 아낄 수 있다는 것들입니다. 단점으로는 안정성과 승차감이 떨어지기 때문에 장거리에 다소 더 피로하다는 것이죠. 지오메트리의 균형을 조절하는 것입니다. 각 조정은 장점과 단점을 함께 갖고 있기 때문에 라이더의 주행스타일에 적합한 프레임을 고르는 것이 좋겠습니다.

Stacks Image 378

A. 싯튜브길이(Seat Tube Length)

유효탑튜브길이(D)와 함께 자전거 사이즈 기준 중 하나입니다. 하지만 키가 상대적으로 작은 분들을 제외하고는 크게 신경쓰지 않으셔도 될 것 같습니다. “입문자의 자전거 선택” 포스팅의 인심측정방법을 참고해서 안장을 최대로 낮췄을 때 조차도 자신에게 큰 경우에만 문제가 됩니다. 동호인 사이에서 얼마나 싯포스트를 높게 뺐냐로 결정되는 “싯포간지”가 필요하시다면 같은 사이즈대의 자전거에서 이 A가 작은 것을 선택하시면 좋습니다.

B. 헤드튜브각(Head tube angle)

이 각이 클수록 조향성이 좋아지고 안정성은 떨어지게 됩니다. 반면에 이 각이 작다면 안정성이 높아지며 대신 조향성이 떨어지죠. 만약 직진의 고속주행이 중요하시다면 이 각이 작은 것이 좋겠고 민접한 조작이 중요하시다면 이 각이 큰 것을 선택하시는 것이 좋겠습니다.

헤드튜브각(상승) – 안정성(하락), 조향성(상승) – 민접한 조작력 상승

헤드튜브각(하락) – 안정성(상승), 조향성(하락) – 주행 안정성 상승

참고로, 프레임과 핸들을 연결해주는 스템의 길이조정도 비슷한 성질입니다. 스탬길이가 길수록 헤드튜브각이 하락하는 효과, 즉 안정성이 높아지며 스탬길이가 짧을수록 헤드튜브각이 상승하는 효과, 즉 조향성 높아집니다. 또한 기존프레임에서 앞바퀴를 잡는 포크의 두께나 휘어짐 등으로 헤드튜브각을 조정하는 것과 같은 효과를 볼 수 있습니다.

C. 싯튜브각(Seat tube angle)

만약 다리가 비상식적으로 평균과 다른 비율과 길이를 가지고 있다면 이 싯튜브각이 자전거 사이즈 선택에도 영향을 미칩니다. 하지만 일반적인 경우에 안장레일의 앞, 뒤 조정으로 피팅을 할 수 있으므로 주행과의 상관관계만 말씀드리면 싯튜브각이 클수록 전경자세(에어로다이나믹)를 취하기 좋고 페달효율이 좋아집니다. 반면에 싯튜브각이 작다면 승차감이 좋아집니다.

(*주의 : 페달링 효율은 싯튜브각보다 안장레일등으로 무릎과 페달의 엑슬(중심축)의 위치에 따라 영향을 받습니다.)

D. 유효탑튜브 길이(Horizontal top tube length)

프레임 디자인에 따라 탑튜브가 지면과 수평이 아닌 경우도 있기 때문에 헤드튜브와 싯튜브의 연장선을 연결했을 때 지면과 수평이 될 때의 길이인 유효탑튜브를 구해서 사용합니다. 이 유효탑튜브는 자전거의 사이즈를 나타내며 키와 상체의 길이, 유연성 등에 따라 선택하게 됩니다. 스템을 이용해 아주 약간의 조정을 할 수는 있습니다. 하지만 이 유효탑튜브의 사이즈가 신체에 적합하지 않다면 굉장히 불편하고 스템을 조정했을 경우 ‘B. 헤드튜브각’에서 언급한 효과가 나타나므로 처음에 반드시 적합한 사이즈를 선택하시는 것이 좋겠습니다.(반드시 x3)

E. 헤드튜브 길이(Head tube length)

자전거 내구성에 중요한 부분이지만 길이에 따라 특별한 효과를 찾지는 못했습니다.

(*추가 : 리치와 스택에 관한 내용을 찾으시는 분들이 있으시네요. 헤드튜브가 길이가 조정되지 않을 경우, 자전거 사이즈가 줄어들더라도 리치(손으로 뻗어 잡는 거리)가 줄어들지 않는 문제가 있다는 자료도 있는 만큼 헤드튜브의 길이가 불필요한 부분은 아닙니다. 하지만 제조사에서 일반적으로 공개하지 않는 리치와 스택은  통해서 자전거 피팅을 하시도록 언급하는 것이 적절한지에 대해서는 고민입니다. 하지만 독자님들이 말씀하신 것처럼 중요한 부분인 것은 확실한 만큼 따로 포스팅을 하여 다루도록 하겠습니다. 의견 감사합니다.^^)

F. 체인스테이 길이(Chainstay length)

체인스테이는 그 자체보다 휠베이스(G)에 큰 영향을 주는 요소로써 중요합니다. 또한 이것이 길다면 휠을 좀 더 여유있게 장착할 수 있죠.

G. 휠베이스(Wheelbase)

휠베이스는 앞바퀴와 뒷바퀴 중신축을 지면으로 내렸을 때, 그 거리이며 체인스테이(F)의 길이에 영향을 많이 받습니다. 휠베이스가 길 경우, 안정성과 승차감이 상승합니다. 반면에 휠베이스가 짧을 경우, 주행이 더 민첩해지고 가속력이 좋아집니다. 예를 들어, 아래 사진을 보시면 에어로 형상을 하기 위해 싯튜브를 넙적하게 만들어야 했던 스페셜라이즈드의 벤지(Venge)는 휠의 모양에 따라 싯튜브를 깍아내는 독특한 처리를 했습니다. 이렇게 함으로써 에어로 효과와 함께 휠베이스가 더 길어지지 않을 수 있었죠. 실제로 에어로 타입이 아닌 같은 회사의 타막(Tarmac)과 체인스테이, 휠베이스 길이가 같은 것을 확인할 수 있습니다. 이는 페달링에 따라 즉각적인 반응이 중요한 스프린터를 위한 지오메트리라고 볼 수 있습니다.

에어로 타입인 마크 카벤디쉬의 벤지(Venge)

H. 스텐드오버의 높이(Stand over height)

신호대기 등 잠깐 멈춰있을 때, 안장 앞으로 탑튜브쪽에 서있는 것이 보통인데요. 스텐드오버는 이 탑튜브와 지면과의 높이입니다. 이 높이가 자신의 인심보다 길 경우 불편하기 때문에 측정한 인심에 약 1인치정도 낮은 것이 좋겠습니다. 그래서 상대적으로 키가 작을 수 있는 여성분들 위한 자전거는 이 스텐드오버가 낮은 편입니다.

지금까지 간략하게 지오메트리에 대해 알아봤습니다. 이런 지오메트리로 자신이 원하는 자전거를 더 재미있게 고르시면 좋겠습니다. 하지만 지오메트리로는 설명이 되지않는 자전거 특성도 있습니다. 재질, 무게, 제조법 등 수많은 요소들로 인해 같은 지오메트리에서도 서로 다른 차이를 나타내기도 합니다. 예를 들어, 스페셜라이즈드의 벤지(Venge)는 평지에서, 타막(Tarmac)은 업힐에서도 좋다고 알려져 있는데 이 두 모델의 지오메트리는 스텐드오버를 제외하고 거의 완벽하게 비슷한 모델들입니다. 하지만 실제로 두 모델의 주행에는 차이가 있죠. 또한 두 모델을 모두 타본 프로선수에게서도 두 모델의 주행이 차이가 있다는 것을 들을 수 있었습니다. 내용은 평지에서는 벤지가 좋고 업힐에서 타막은 굉장히 가벼운 느낌이라는 것입니다. 그런데 신기하게도 무게는 타막이 근소하게 더 무거운 편입니다. 아마 이 차이는 재질과 특수한 제조법이 만드러낸 결과 같습니다.

타막 SL4

벤지

이런 사례를 비추어 지오메트리에 대한 맹신보다는 참고할 수 있는 유용한 요소 중 하나로 알고 있는 것이 좋겠습니다. 이런 여러가지 요소를 고려해서 자신의 주행스타일에 적합한 좋은 자전거를 고르시면 좋겠습니다.

 

_업데이트 내용

리치와 스택에 대한 내용을 언급했습니다. (12/06/2013)

 

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About Author

대한민국에서 자전거 올림픽 금메달과 세계 최대 로드대회인 'Tour de France'에 한국팀이 달리길 희망하며 그 시간을 한 시간이라도 앞당기기 위해 매일 노력함.

댓글 8 개

  1. 그렇죠. 유효탑보다는 리치가 중요한 문제라고 생각합니다. 안장과 비비위치를 맞춰놓고 프레임이 얼마나 긴지 짧은지에 대해서는 리치가 중요한 부분이니까요. 인심 길이에 맞는 적정한 스탠드 오버를 가지는 프레임을 선택하고(슬로핑 프레임이라면 가상수평 탑튜브 기준으로..) 그 프레임의 리치에 맞춰 스템의 길이를 조절하고, 본인의 유연성과 라이딩 스타일에 따라 스템의 각도와 스페이서를 프레임 스택에 맞추어 조절하는게 좋지 않나 생각합니다.

    • 리치와 스택은 조만간 꼭 다뤄볼 예정입니다.ㅎ
      알려주신 내용 잘 참고하겠습니다. 그때도 이런 좋은 의견 많이 주신다면 정보의 질이 높아질 것 같습니다.
      좋은 말씀 감사합니다. ㅎ

  2. 중급자용인지는 잘.

    스택(스탁 아님)과 인심에서 최대 드랍(안장-핸들바 높이차이)이 나오고 이건 유연성에 따라 고려해야 할 점이 되겠네요. 스페이서 다 뺐는데도 (헤드튜브가 길어서) MTB 같은 자세가 나올수도 있으니 문제인거고. 헤드튜브 길이가 스택에 영향을 끼치는 요소 중 하나인데 별 효과를 찾지 못하셨다니 …

    (유효)탑튜브 길이는 안장의 셋백(혹은 셋포워드)에 따라 어느 정도 보상이 가능하니 오히려 발과 손의 위치 관계를 더 정확히 나타내는 리치를 중요하게 보기도 하는거죠.

    KOPS가 효율을 위해 꼭 중요한지도 잘 모르겠네요.
    http://sheldonbrown.com/kops.html

    • 우선 먼저 의견 감사합니다.ㅎ
      원래 취지가 의견교환을 하면서 포스팅을 발전시키는 것이 었는데 지금까지는 이렇다할 발전을 못내놓고 있었습니다.
      우선 스택ㅎ 죄송합니다ㅠ
      보통 제조사가 공개하는 지오메트리에는 말씀하신 리치와 스택이 나와있지않은 경우가 대부분이기 때문에 쉽게 접할 수 있는 자료기준으로 설명을 드렸습니다. 그래서 저도 따로 지오메트리를 입력했을 때, 스택과 리치를 계산해주는 엑셀파일을 이용 중인데요. 이 부분에 대해서는 여러모로 고민하고 있는 중입니다. 이것은 현재 시장에서 통용되는 방법이라고 하기엔 좀 덜 알려진 방법이기 때문입니다. 하지만 독자님께서 말씀해주신 것처럼 중요한 요소인 것은 확실합니다. 헤드튜브가 적절히 조절되지 않는다면 사이즈가 작아지더라도 리치가 가까워지지 않는 문제가 있다는 자료도 접한 적이 있죠. 아무래도 제가 중급자의 수준을 너무 낮게 잡은 것 같습니다.

      그리고 유효탑튜브의 조정을 안장의 앞뒤조정으로 하는 것에 대해서는 보내주신 자료와 함께 다시 생각해보겠습니다. 아무래도 리치조정은 헤드쪽에서 해결하는 좋다고 생각했습니다.(안장을 움직이면 무릎위치가 바뀌므로)

      상당한 지식이 있으신 걸로 보이는데 괜찮으시다면 자전거 피팅이나 지오메트리 등에 대한 조언을 구해도 될까요? 좋은 내용으로 우리 독자님들에게 도움이 될 것같습니다. 운영하시는 블로그가 있다면 함께 공동작업을 해도 좋을 것 같습니다. 이 메일이나 페이스북, 또는 댓글 등 꼭 연락주십시오.^^

  3. 잘보았습니다.
    요즘 중요시 되는 Reach와 Stack에 관한 내용도 추가하시면 더 좋은 포스팅이 되지 않을까 의견남깁니다.

    • 헤드부분 스페이서나 스템으로 일부 조정이 가능해서 리치를 프레임의 요소로 봐야할지 고민은 했었습니다. 말씀하신 리치나 스탁 등에 대해 자료가 있으시면 좀 참고할 수 있을까요? 포크레이스를 포함, 몇가지 요소를 추가 포스팅을 해볼 예정입니다.^^

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