로드 바이크의 과학

괜찮다고 말하지만 괜찮지 않은 너와 나, 우리가 안고 사는 우울. 그리고 그 감정이 가져온 마음의 병 우울증. 화제의 채널



사이클의 원리를 알면 자전거가 더 재미있다!



자전거 마니아들이 가장 궁금해하는 그것

라이딩 경험 40년의 엔지니어가 답한다



“효과적인 자전거 운동을 위해서는 자전거를 과학적으로 이해할 필요가 있다. 단순히 탈것으로서의 자전거가 아닌 그것의 과학적인 실체를 느끼게 해준다는 점에서 아주 유익한 책” －대한사이클연맹 사무국장, KBS 사이클 해설위원, 전 사이클 국가대표 김성주



≪로드 바이크의 과학≫은 자전거의 원리를 과학적으로 설명하고 로드 바이크를 좀더 편하고 안전하게 타는 법을 제시한 책이다. 로드 바이크와 저항의 관계, 보다 편하게 달리기 위한 피팅과 페달링, 안전하게 제동하는 법, 코너링 요령, 에너지 관리와 운동법, 휠 조립법까지, 자전거 마니아라면 귀가 솔깃할 만한 지식이 가득하다. 혼다 기술연구소 엔지니어이며 40년 넘게 로드 바이크를 타온 저자가 과학적 지식을 실생활에 되살려야 한다는 신념으로 집필했으며, 직접 가설을 세워 실험하고 수차례 확인하는 과정을 거쳐 풍부한 데이터와 알찬 정보를 제공한다.



∞자전거와 과학의 흥미진진한 만남

과학적 원리를 몰라도 자전거는 탈 수 있다. 하지만 과학적 원리를 알면 자전거를 더 쉽게, 안전하게 탈 수 있다. 예컨대 자전거와 ‘공기저항’의 관계를 이해한 사람은 자전거의 휠과 차체, 복장, 타는 자세 등을 점검하여 저항을 줄이고 속도를 더 빨리 낼 수 있다. 브레이크는 앞쪽이 훨씬 효과가 좋다는 점을 알고 있으면 위기상황에 보다 잘 대처할 수 있다. 또한 자전거 주행 시 소요되는 에너지의 양을 미리 계산하면 주행 중 음식이 모자라거나 남을 염려도 없다.

일반적인 라이딩의 기술이나 요령은 자전거 정보서나 경험 많은 라이더를 통해 흔히 접할 수 있다. 그러나 왜 그런 기술이 필요하며 어떤 원리에서 그러한지를 물으면 사람들은 쉽게 답하지 못한다. 이 책의 저자는 ‘왜 그러한가?’라는 질문을 스스로에게 던지는 사람이다. 그리고 직접 실험하고 계산하여 답을 얻어낸다. 왜? 재미있으니까.

사람들이 자전거를 타는 이유는 그것이 재미있기 때문이다. 자전거를 오랫동안 타다 보면 이런저런 문제에 부딪치기도 하고 그 해결방법을 찾아나가는 과정에서 자신도 모르게 자전거의 과학을 접하게 된다. 재미있는 대상에 대해 더 많이 알아간다는 것, 더구나 스스로의 힘으로 하나 하나 알아낸다는 것은 더할 수 없는 기쁨이다. 학창 시절, 선생님이 억지로 주입한 과학적 지식을 마지못해 외우던 것과는 차원이 다르다. 알면 좋아지고 좋아지면 더 깊이 파고들게 된다. 바로 그것이 자전거의 묘미다.



∞호기심 많은 엔지니어의 못 말리는 로드 바이크 실험기

≪로드 바이크의 과학≫의 저자 후지이 노리아키는 로드 바이크를 40년 넘게 탄 마니아이자 혼다(HONDA) 기술연구소에서 자동차 개발·설계부문을 담당하는 엔지니어다. 이공계통 종사자라는 점을 감안하더라도 그의 실험정신은 타의 추종을 불허한다. 이 책에 나오는 그래프와 도표는 대부분 저자가 직접 실험하고 측정한 결과다.

예컨대 저자는 여러 대의 자전거가 일렬로 진행하는 ‘트레인’의 공기저항 효과를 보여주기 위해 달리는 인원수와 순서에 따라 저항이 어떻게 달라지는지를 실측하여 도표화한다(표1). 또한 48세인 저자와 17세 아들의 케이던스(크랭크의 회전수)와 토크(크랭크의 회전력)를 일일이 기록하여 그 관계를 그래프로 나타내기도 한다(그림19, 20). 그 결과 파워가 없을 거라 여겼던 아들의 최대 파워가 아버지보다 훨씬 높다는 사실에 충격을 받기도 한다. 세월 앞에 장사 없다 했던가? 하지만 그는 힘의 차이를 만회할 기술을 또다시 찾아 나선다.



저자의 주행 실험은 때로 장시간에 걸쳐 이뤄지기도 한다. 코너를 돌 때 가장 효과적인 속도 및 주행지점을 알아내기 위해 그는 학창시절부터 직장인이 된 후까지 밤마다 공터에서 연습을 계속했다. 그 결과 타원형 코스와 직선형 코스에서의 이상적인 주행방식을 알아내어 그림으로 나타냈다(그림 47, 48).

저자는 철두철미한 실증주의자다. 포장도로에서 로드 바이크가 MTB보다 뛰어난 이유를 검증하기 위해 소비동력을 직접 비교하고, 삼각함수를 이용해 언덕에서 작용하는 힘을 계산한다. 평롤러의 소비동력을 알아보기 위해 직접 쌀자루를 등에 지고 무게를 늘려가며 데이터를 수집하기도 하고, 출근할 때마다 각각 다른 핸들 바를 사용하여 어느 쪽이 속도가 높은지를 비교한다. 심지어 자전거 제조 시의 이산화탄소 배출량까지 계산하여 자전거의 친환경성을 입증한다.

이러한 저자의 실험정신은 자전거를 향한 순수한 열정에 기인한 것이다. 그는 ‘정보를 내어놓는 것을 아까워해서는 안 된다’는 신념에 따라, 자전거를 좋아하는 사람들끼리 그런 정보를 공유하자는 취지에서 이 책을 썼다.



“기재가 있는 사람은 반론이나 추가 실험결과 또는 고찰을 널리 공개해주었으면 한다. 혼자서 가능한 범위는 한정되어 있지만 많은 사람이 다양한 조건에서 실험하고 과학적으로 토론하면 진실이 명확해질 테고 나도 그것을 알고 싶기 때문이다. 증거만 있다면 한 치의 망설임도 없이 나의 가설을 철회할 것이다. 그렇게 해서 소비자의 수준이 올라가면 광고에 쉽게 현혹되는 일도 없을 것이고, 제조회사도 상품개발에 더욱 박차를 가해 우리가 그 혜택을 입을 수 있을 것이다.” (저자의 후기 중에서)



∞폼 나게, 안전하게, 편하게 자전거를 타고 싶다면

‘과학’ 하면 두드러기가 나는 사람도 이 책을 효과적으로 이용할 수 있다. 다소 어려운 내용도 단순명쾌한 일러스트나 사진으로 보여주기 때문이다. 가령, 유명 사이클 선수들의 포지션이나 트레인, 댄싱 등의 주행 기법, 휠 조립법 등을 사진으로 확인하고 따라 해볼 수 있다. 자전거 각 부문의 원리 또한 일러스트로 제시되어 있어 이해하기가 쉽고, 페달을 효과적으로 밟는 법이나 브레이크 조정법, 높이차를 건너는 법 등을 익히는 데도 그림이 도움이 된다.

일례로 왼쪽 그림은 코너링을 설명하는 그림이다. 위쪽은 핸들 조작으로 무게중심을 안쪽으로 보내는 방법을 a→b→c의 순서로 소개한 것이며, 아래쪽은 ‘린 아웃’과 ‘린 인’의 차이를 보여주는 그림이다(그림52).

이 책의 6장 “02 서바이벌 라이딩” 편에서는 차량 관련 사고 유형들을 그림으로 보여준다. 사고 유형 1순위인 ‘측면직각충돌’ 상황을 보면, 십자형 교차로에서 자동차 필러에 자전거가 가려져 사고가 발생한다는 것을 알 수 있다. 이런 상황을 사전에 눈으로 확인하면 사고위험을 예방하는 데 큰 도움이 된다. 그런 면에서 “02 서바이벌 라이딩” 편은 자전거 라이더뿐 아니라 자동차 운전자들에게도 필수적인 안전정보다.





이 책은 그래프를 포함한 약 100개의 그림과 30여 컷의 사진을 통해 독자들의 이해를 돕는다. 또한 각 장 끝에는 핵심 내용을 요약해놓았다. 본문 중간 중간에는 칼럼 23편이 삽입되어 있는데, ‘힘의 단위’, ‘허브의 유격 조정과 그리스’, ‘레이놀즈 수’, ‘힐 앤드 토우’, ‘최대 토크 곡선 구하는 법’ 등 본문 이해에 참고가 될 만한 사항이 담겨 있다.