나에게 알맞는 자전거는?
<자전거 소재 이야기>

안녕하세요! 고르고타고 입니다.
오늘 알아볼 내용은 자전거 소재에 대한 이야기를 해볼까 합니다!

자전거는 다양한 소재로 만들어지죠. 철, 알루미늄, 카본, 티타늄, 마그네슘 등~
철도 그냥 Fe(철)이 아니라 뭐..크로몰리니 DP780이니 철하고 크롬하고 몰리브덴강하고
뭘 이러쿵저러쿵 섞어서 좋다느니 하는 그런 이야기를 할거에요.

잠시만요, 벌써부터 졸면 어떻게 해요~ 과학시간에 졸아보셨던 분들은 어쩌면
더 졸리실 수도 있을듯 합니다..^^;

자전거를 이루고 있는 여러가지 중에 가장 중심이 되는 프레임!
이 프레임이 뭘로 만들어졌는지에 따라서 승차감이나 무게, 가격이 천차만별입니다.

주위에서 수천만원이 넘어가는 자전거들을 보면서 모르시는 분들은 '무슨 금으로 만든 자전거인가?' 싶겠지만
카본이나 티타늄이겠죠. 아니면 엄청난 장인의 한땀한땀어린 손길로
그분의 히스토리와 함께 만들어낸 역사적 가치가 있는 작품이거나요.

자전거 프레임 소재중 가장 저렴한 소재인 '하이텐 스틸' 그냥 철.
그냘 철이라고 하기보단 '고장력강(高張力鋼 / High tensile steel) 이라고 해서
보통 강보다 인장강도가 강한 강을 의미합니다.

하이 텐실 스틸을 하이텐 스틸로 줄여 말하고는 합니다.
하이 텐실이란 뜻 그대로 튼튼한 철, 철은 타소재에 비해 제작이 간단합니다. 간단하면 싸죠. 가장 큰 장점은 쌉니다!
일반적으로 저렴한 가격대의 생활차에 주로 사용되며 무겁고 녹에 취약하다는 단점이 있습니다.

크로몰리는 크롬-몰리브덴강 (Chromium-molybdenum steel) 이라고 부르는 특수강의 일종입니다.
일반 구조강은 인장강도 30 ~ 50kgf/mm2, 항복점 20 ~ 40kgf/mm2 인데,
고장력강은 인장강도 50kgf/mm2 이상, 항복점 30kgf/mm2 이상입니다.

크로몰리는 인장강도 85 ~ 105kgf/mm2, 항복점 70 ~ 105kgf/mm2 입니다.
하이텐 스틸에 비해 인장강도가 높다 보니 같은 길이라도 더 얇게 파이프를 만들 수 있습니다.
고로 더 가벼워지고 탄성도 더욱 좋아지죠.

장점으로는 휘거나 부러지지 않고 복원력이 뛰어나 어느정도의 변형은 복원이 가능합니다.
강도와 수명이 가장 우수한 소재로 관리가 잘된다면 대대손손 물려줄 수 있는 크로모으리! 입니다.

크로몰리는 특유의 탄성이 있어서 쾌적한 승차감을 제공합니다. 여행용 자전거나
장거리용 자전거들이 크로몰리 소재를 사용하는 데에는 장거리에도 라이더에게 축적되는
피로도의 양이 적기 때문이죠.

하지만 역시 녹에 취약하며 무게가 알루미늄에 비해 무겁습니다.
광명시에 있는 경륜장에 사용되는 경륜 자전거들도 이 크로몰리 소재를 사용합니다.

가장 많은 자전거인들이 애용하는 '알루미늄' 알루미늄의 소재가 저렴해지고
기술이 발달되면서 보급화되어 저렴한 가격의 자전거에도 사용되는 알루미늄은 가공이 쉽고 무게도 가볍습니다.
또한 물이나 습기에 강해 부식이나 녹이 잘 슬지 않습니다.

하지만 알루미늄은 피로한계점이라는 치명적인 단점이 있기도 하여 충격을 크게 받거나
금속의 피로가 쌓이면 크랙이 가거나 부러지는 특성이 있습니다.

현재는 다양한 합금 기술의 발달로 그 수명이 많이 늘어나서 일반적인 라이더 분들이라면
알루미늄의 수명이 끝나는 걸 보기 전에 자전거를 바꾸실 거에요.

알루미늄은 본연의 성분만으로는 강성을 지닐 수 없어서 크롬, 마그네슘,
구리 등을 혼합 합금하여 사용되며 이를 알루미늄 합금이라고 합니다.

탄성이 적은 알루미늄의 특성상 지면의 진동이나 충격을 고대로 핸들과 안장에 전달합니다.
따라서 포크에는 탄성이 높은 카본 소재의 포크를 장착하여 승차감을 보존하기도 합니다.

여튼 알루미늄은 철자전거의 시대를 끝낸 고마운 소재입니다.

Carbon-fiber는 fiber(섬유) 라는 단어 그대로 섬유입니다. 만져보거나 두드려보면
단단한 플라스틱 같은 느낌이 납니다. 게다가 금속이 아니기 때문에 무게도 상당히 가볍죠.
그 어떤 소재보다 가볍지요!

카본은 탄소섬유를 겹겹이 쌓아서 만드는 과정으로 제작되기 때문에 충격을 많이 받는 부분은
더 많이 섬유를 발라 강도를 높이고, 충격을 잘 받지 않는 곳은 가볍게
성형이 가능하다는 점이 장점입니다.

스틸이나 알루미늄도 버티드 공법이라고 해서 내부를 깎아내는 가공을 합니다만 파이프 안을 깎는 것보다
만들 때부터 강도 조절을 한 카본이 훨씬 유리하겠죠.

자전거 형상의 틀에 카본 원사를 발라서 붕어빵 굽듯이 구워 만드는 모노코크 방식의 제작 공법은
용접면이 없고 부드럽고 매끄럽게 이어지는 아름다운 카본 프레임을 만들어냅니다.

내구성에 관한 논쟁은 아직도 이어지고 있습니다만, 카본 프레임으로 스틸 프레임을 내려치거나
강도 테스트를 하는 영상 등을 보면 스틸보다 단단하다는 것이 지론입니다.
단, 측면 충격에 취약하며 파손시 찢어진 듯한 형상으로 파괴되기도 합니다.

파괴된 모습이 끔찍하기에 카본이 불안한 소재로 인식되는 측면도 있는 듯하지만 상급 자전거,
5키로 자전거니 6키로 자전거니 하는 자전거들은 카본이라고 할 수 있죠.
엄청나게 가벼운 무게가 장점. 뛰어난 탄성도 장점! 비싼 것은 함정..

자전거계의 세단이다. 자전거계의 벤츠다 하는 말이 오가는 티.타.늄!
아마도 최고급 사양으로 자전거를 맞춘다고 하면 거의 티타늄 소재입니다.

알루미늄이나 카본보다 강도와 탄성이 뛰어나며 수명도 크로몰리처럼 오래 유지할 수 있는
모든 장점이란 장점을 다 가진 듯한 장점이 있습니다.

무게로만 본다면 카본 > 티타늄 > 알루미늄 > 크로몰리 > 하이텐스틸 이겠네요.
녹이 잘 슬지 않아 관리도 간편하고요.

크로몰리와 알루미늄의 장점을 합친 소재이지만 프레임을 만드는 가공이 어려워
가격대가 꽤나 높습니다. 티타늄 자체의 소재는 싼데 가공이 어려운 것 때문에 가격이 비싸다고 하네요.
그래서인지 위 소개된 소재들 중 가~장 고가의 가격대를 형성하고 있습니다.

깊게 들어가면 크로몰리에도 등급이 있고 알루미늄에도 등급이 있습니다만
크게는 이렇게 하이텐, 크로몰리, 알루미늄, 카본, 티타늄 등의 소재가 사용되고 있습니다.

가격면으로 보자면
티타늄 > 카본 > 알루미늄 / 크로몰리 > 하이텐 스틸

무게로 보자면
카본 > 티타늄 > 알루미늄 > 크로몰리 > 하이텐

강성으로 보자면
티타늄 > 크로몰리 / 카본 > 알루미늄 > 하이텐 정도로 정리할 수 있을듯 합니다.

가볍고 좋은 값비싼 소재도 좋지만 계획에 맞추어
본인에게 맞는 소재의 자전거를 선택해서 즐거운 자전거 생활을 영위하는 것이 좋다고 봅니다. ^^

이상 자전거 소재 이야기를 마치겠습니다.

감사합니다!!!