결국 무언가를 바꾸기 위해서는 데이터가 필요하다.

Power(rolling resistance)+Power(wheel bearing) = V*Crr*Mass*g*Cos(Tan-1(Gradient)) + V*(0.091+0.0087*V)

V : 속도

Crr : 구름 저항(휠 + 타이어)

Mass : 총 중량(자전거+라이더)

g : 중력 가속도(9.81m/s^2)

Gradient : 노면 경사도

http://alex-cycle.blogspot.kr/2013/02/the-sum-of-parts.html 에 있는 300Watt를 발휘하는 로드 라이더의 에너지 소모 분포도 참고

수식 출처 : (Martin, Milliken, Cobb, McFadden and Coggan. J Appl Biomech 14:276-291, 1998) 일부 발췌

아래 그림은 각 저항치를 이겨 내는데 필요한 파워를 그래프로 보여주며,

이것은 기본적으로 실내 트랙에서 드롭바를 잡고 약 40km/h 이상의 속력으로 라이딩 할 경우를 보여 주고 있습니다.

해당하는 Crr 수치가 바뀔때 요구되는 해당 파워가 얼마나 바뀔지 한번 곰곰히 생각해 보세요. 그리고 무게가 늘어 날때 필요로 하는 파워가 얼마나 되는지도 따져 보시고요.

참고로 구름저항은 어떤 표면에 구르는 모든 물체에서 발생하는 것입니다. 비단 타이어의 문제가 아니라 휠 자체에도 적용됩니다. 휠이 찌그러지면, 그만큼 구름저항이 증가하죠. 그래서 강철로 되어 있는 기차 바퀴가 보통 가장 구름저항이 적다고 합니다. 즉, 단단한 휠은 구름 저항이 적다고 할 수 있죠.

그럼 요철이 있다면, 어떨까요? 아쉽게도 앞선 단단한 구름체가 구름 저항이 적다는 이야기는 모두 완벽한 평지에서의 이야기입니다. 요철이 있다면, 구름저항은 비약적으로 증가합니다. 실제 노면도 완벽하게 평평하지 않죠. 그래서 자동차에는 이러한 것에 대비하기 위해 서스펜션이 들어가 있는 것입니다. 그게 없다면, 작은 Crr 일지라도 Mass가 절대적으로 크기 때문에 손실되는 에너지가 많아지죠. 그럼 자전거는 어떨까요. 보통은 타이어의 적정 공기압을 통해서 해결합니다. 더 심해진다면, MTB 처럼 샥을 넣어야 겠죠.

아주 오래전에 나왔던 미니벨로가 있습니다. 지금도 나오고 있긴 하죠. 바로 Alex Moulton입니다. 처음 이 자전거의 컨셉은 이런 것이었습니다. 구름 저항을 낮추기 위해서 휠을 작게해서 단단하게 만들고 타이어 또한 고압 타이어를 쓰는 것을 골자로 하였습니다. 그랬더니 문제가 요철이었습니다. 당시 자전거를 만들기 전에 오리지널 Mini의 서스펜션을 개발했었던 Alex Moulton 경은 Mini에 적용하였던 고무 서스펜션을 Moulton 자전거에도 적용하였습니다. 그렇게 나온 자전거가 Moulton 자전거입니다. 추후에 프레임 강성도 확보해야 한다 생각해서 프레임도 스페이스 프레임 형태의 복합 구조를 가지게 되었죠. 모든 완충 효과는 고무 서스펜션으로 해결하고요.

하지만 Alex Moulton이 정말 성능을 뽑아 냈던 것은 낮아진 전고로 인한 에어로 효과였었습니다. 나머지에서는 그렇게 큰 이득을 보지는 못했었죠.(실제 일반적인 라이딩 자세에서의 페어링 자전거로 최고 속력 기록을 가지고 있을 겁니다. 상대적인 단거리로 기억합니다.)

어찌 되었든 구름저항 문제는 과거에도 이렇게 해결되려고 여러 시도가 있었습니다. 거기에 베어링 마찰도 추가로 고민하게 되었군요. 하지만 이것도 어찌 보면, 큰 의미의 구름저항이라고 볼 수도 있습니다.

사실 여기서 제가 말하고 싶은 거는 어떻게 해서 개선했다고 이야기 하는 것도 중요합니다. 기술적인 자신감을 보여주는 것이기도 하니까요. 하지만, 실제로 얼마나 개선 되었고, 실제 세계에서 전체 소모 에너지의 얼마나 비중을 차지하는 요소인지 그러한 것을 보여 주지 않는 다면, 기존의 통념을 뒤엎기는 어려운게 사실입니다.

정말 궁금하신 분이라면, 위의 정보로 한번 따져 보세요.
가장 효율이 좋을 경우와 일반적인 해당 부분의 5% 효율 향상이라면....전체 파워가 얼마나 좋아 지는지.....

저라면 그냥 이렇게 생각하렵니다.

최근의 Specialized 광고 문구 처럼....

"Aero is everything." ㅋ

그렇다고 제가 Specialized를 특별히 좋아하거나 그러지는 않습니다. ㅎㅎㅎ