Step by Step with power meter - Step 1-3

Posted by 상준
2013. 8. 1. 02:09 연재

6. Quarq


쿼크는 2008년도에 처음 소개된 제품이다. 타이밍이 SRM의 특허가 만료되는 시점이었다는 것이 아니러니 하고 또한 방식 자체도 가능한 SRM의 것을 가능한 따라하면서 편의성을 개선하는데 집중한 제품이다. 현재 출시되어 있는 SRAM RED Quarq의 경우 3세대로 분류할 수 있는데, 1/2세대의 경우 SRM과 유사한 Strain Gauge 패턴을 사용하였으나 3세대의 경우 후발 주자인 Power2Max에 오히려 근접한 방식을 사용한 것으로 보인다.

  • Crank spider based

    SRM과 동일한 크랭크 스파이더에서 측정하는 방식이다. 그러나 기본적으로 SRM과 동일하게 파워미터 모듈이 크랭크암과 함께 공장에서 조립되는 형태이다.

  • 초당 60회의 데이터 측정

    Quarq 측에 따르면 H/W 적으로는 더 높은 주파수로 측정도 가능하다고 하나 그건 일단 말이 그렇다는 거고 실물을 보지 못했으니 여하튼 기존 PowerTap과 같은 빈도로 데이터 측정이 가능하다. 뭐 일반적인 로드 레이스 상황에서 부족할게 없는 정도이다.

  • Monitor

    기본적으로 ANT+ 모니터를 사용하게 끔 되어 있다. 편법으로 SRM의 Power Control 7도 사용할 수 있으나 권장하지는 않는다. Quarq는 SRM과 다르게 전용 모니터가 없다 보니 SRM에서 Power Control 7을 통해 제공하는 사용자 토크 테스트를 다른 방법으로 제공한다. 바로 Wahoo ANT+ dongle이라는 것을 통해 Qalvin이라는 iOS app을 통해 토크 테스트나 기타 기본적인 상태 점검 및 결과의 e-mail 전송 기능 등을 제공하고 있다. 즉, 아이폰 3gs/4/4S와 USD 80 정도 하는 Wahoo ANT+ 수신기를 통해 Quarq 파워미터를 제어 가능하다는 것이다. 물론 파워 수치 확인도 가능하다.

  • 영점 이동 현상

    Quarq의 경우 영점 이동은 파워탭과 유사한 정도 성능을 보여주고 있다. 하지만 약간의 문제점들을 가지고 있다.

    첫째, 2세대의 경우 비를 맞을 경우 파워가 자기 멋대로 튀는 문제가 있다. 이유는 체인링 볼트의 체결력이 미세하게 틀어지면서 계속 파워가 틀어 지는 문제이다. 이 문제는 필자의 추정에 의하면, Strain Gauge의 배치에 따른 문제로 보인다. 2세대의 경우 SRM과 유사하게 10개의 Strain Guage를 Half-WheatStone Bridge회로로 구성하였다. SRM과 마찬 가지로 체인링 볼트의 체결 토크에 예민하지만, 온도 변화에 덜 민감한 특징을 확보는 하였다. 하지만, SRM 보다 더 예민해져서인지, 다른 이유 때문인지, 체인링 볼트에 스며든 습기 때문에 파워미터의 토크 값이 틀어지면서 파워 수치의 오차가 발생하게 된다. 이는 Quarq가 사용한 Strain Gauge 패턴의 문제라기 보다는 이 패턴을 사용하고 해당 문제를 제거하기 위한 추가 방지책이 SRM 대비 빠지면서 발생한 문제로 보인다. 이러한 예민성은 SRM과 동일하게 체인링 교체시 사용자 토크 테스트를 해야 하는 것에는 변함이 없다. 이 문제는 3세대가 되면서 Wheatstone bridge 회로를 포기하고 다른 방법(Power2Max와 유사한 방법)을 채택하면서 해결이 되었다.

    둘째, 체인링 볼트 장착을 위해 토크 렌치로 장착 후에 체인링과 체인링 볼트가 기계적으로 어느정도 자리를 잡을때까지 파워미터의 영점 수치가 적정선에서 수렴하지 못하고 계속 크게 변화한다는 단점이 있다. 그러나 일정 이상의 라이딩 시간 이후 부터는 기계적으로 자리를 잡게 되고 그 이후에는 큰 변화는 발생하지 않게 된다. 이 문제 또한 SRM이나 Power2Max와는 다른 증상이라 할 수 있다. (2/3세대 모두 발생)

    Quarq는 다른 파워미터와 다르게 자동 영점 조정 기능이 없다고 봐야 한다. 물론 주행 중에 백페달링을 하면서 영점 조정을 할 수 있으나, 사용자가 의도하지 않은 순간에도 실행되는 자동 영점 조정 기능은 존재하지 않는다. 게다가 그나마 백페달링 기능 자체도 끌수 있다. 이는 기존 다른 파워미터가 자동 영점 조정 기능이 보여주는 부정확함과 언제 동작하는지 알 수 없음에 비해서 장점을 가지고 있다고 할 수 있으나 백페달링을 통한 영점 조정 기능 자체의 정확성은 파워탭 대비 아주 좋은 편은 아니다.

  • 사용자 토크 테스트

    Qalvin 앱을 통해 사용자가 할 수 있다. 그러나 기본적으로 보다 정확한 테스트는 공장에서 하는 것을 추천하고 있다.

  • Event Base의 기록 방식

    파워탭에서 발생하는 Aliasing 현상이 없다.

  • 사용자에 의해 간단히 배터리 교체가 가능하다.
  • Firmware update

    3세대의 경우 Qalvin 앱을 통해 사용자가 update 가능하다.

    2세대의 경우 공장에서 update 후에 충분히 Qalvin 앱을 통해 사용자가 update 가능해 질 수 있을 것으로 보인다. 하지만 사례는 아직 발견되지 않았다.

  • 가격

    Road용 : $1,595 ~ $2,045

  • 장점 대 단점

    충분한 정확성과 검교정 편의성을 제공하며 가벼운 무게를 제공하고 있다. 더불어 미국 제품으로서 고객 대응이 매우 뛰어난 편이며, 본사 A/S도 매우 훌륭하다. 하지만 단점으로는 다른 것이 아니라 초기 2세대의 경우 내구성에 문제가 조금 있었던 것으로 보인다. 하지만 2세대 후기 제품들과 3세대의 경우 개선된 것으로 보인다.


7. Power2Max


2010년에 처음 소개된 Power2Max는 독일에서 제조되는 파워 미터이다. 현재로서는 가장 편의성이 돋보이는 제품이 아닐까 한다. 자동 영점 조절 기능이나 Reed Switch를 사용하지 않고 가속계를 사용함으로서 보다 설치가 편하도록 만들었으며, 더불어 크랭크의 스파이더를 교체 가능한 크랭크라면, 사용자가 Power2Max의 스파이더만 구입하여 직접 교체가 가능하도록 만들어져 있다. 체인링 교체를 하더라도 사용자 토크 테스트도 필요 없다. 즉, 기계적 상태에 따른 오차를 보정하는 회로 또는 S/W가 구현하였을 것으로 보인다.

  • Crank spider based

    크랭크 스파이더를 사용하는 파워미터 중에서 가장 설치가 간편한 편이다.

  • Accelerometer 사용

    Cadence 측정을 휘하여 Reed Switch가 아닌 가속계를 사용하였다. 따라서 프레임에 자석을 부착할 필요가 없다.

  • 초당 50회의 데이터 수집 능력

    Cadence나 Torque 수치를 동일하게 초당 50회 수집하는 능력을 갖추었다.

    가속계의 사용으로 인해 그러한 제약이 생긴 것이 아닐까 조심스레 예측해 본다. 그러나 근본적으로 사용에는 큰 문제가 없다.

  • Monitor

    기본적으로 ANT+ 기반의 모니터를 지원한다.

  • 자동 영점 조정

    PowerTap과 같이 몇 초간 페달링하지 않으면 자동으로 영점 조정이 이루어진다. 굉장히 간편한 방식이다.

    하지만 문제는 이 자동 영점 조정 기능을 끌 수 있는 방법이 존재하지 않는다는 것이다. 더불어 언제 정확히 이루어졌는지 파악하기가 매우 어렵다는 것이다.

  • 영점 이동 현상

    사실 1세대의 P2M은 상당히 큰 문제를 가지고 있었다. 바로 온도에 따른 극심한 영점 이동 현상이었다. 단지 몇 도의 온도 변화로 인해 60와트 이상의 파워 수치 이동을 보이는 것은 심각한 문제가 있다는 것을 의미 하는 것이었다. 그러나 꾸준히 P2M 본사에서는 자동 영점 조정 기능을 이용하면 된다는 것을 강조하기만 하였었다.

    그러다가 2세대에 들어서면서 좌우 파워 밸런스 측정과 추가 온도 센서를 통한 S/W 보정을 통한 파워 수치 보정 기능을 추가한 제품이 출시되어 있는 상태이다. 그러나 일반적으로 영점 조정 수치를 파악할 수 있는 Garmin edge의 화면에서 나온 수치가 온도 보정 전의 수치이기 때문에 실제로 제대로 영점 조정이 되어 파워 수치가 올바른지 아닌지 사용자가 판별할 수 있는 방법이 없어진 상태이다.

  • 사용자 토크 테스트

    PowerTap과 동일하게 Garmin상에서 Manual Calibration 메뉴에서 토크 수치를 통해 알려진 무게 추를 이용한 정적 토크 테스트가 가능하다. 하지만 PowerTap과 동일하게 사용자가 교정하는 것은 불가능하다. Power2Max 측에서는 Slope 변경은 기계적 마모에 의해 발생하는 것이라 규정하고 파워미터 자체를 교체할 필요가 발생하기 전에는 조절할 필요가 없다고 판단하였다. 그래서 초기에는 해당 교정 작업을 할 필요도 없고 하지 않겠다고 하였으나 이후에 공장에서 교정해 주는 것으로 변경하였다.

  • Event Based 기록 방식
  • 배터리 교체

    볼트를 풀어야 하는 방식이지만, 그래도 사용자에 의해 배터리 교체는 가능한 형태이다. 그리고 독특하게 특정 회사의 동전 전지만을 사용해야 한다는 단점 아닌 단점이 존재한다.

  • Firmware update

    공장에 보내서 해야만 한다. 현재로서는 방법이 없다.

  • 가격

    미국 시장에서 약 $972 정도 한다.

  • 장점 대 단점

    절대적으로 편의성이 뛰어나다. 일반적인 사람들에게 편하게 사용할 파워미터로 Power2Max 2세대의 경우 추천할만 하다. (1세대는 개인적으로 절대 추천하지 않는다. 제조사가 인정하던지 말던지 1세대는 분명 기본 설계에서 하자가 있는 제품이다.) 그러나 여전히 단점으로 꼽히는 것은 바로 검교정 방법이 없다는 것이다. 파워미터 자체가 문제가 있다하더라도 데이터가 완전히 누락되지 않는 이상 사용자가 현재 사용하는 제품에 문제가 발생했는지 안 했는지 알 방법이 없다. 이것은 파워미터 신뢰도에 영향을 줄 수 있는 것이다.

    정밀 계측기에 검교정할 수 있는 기능이 없다면, 어떻게 정밀 검교정을 받을 시점을 파악할 수 있을까? Power2Max 제조사는 물건은 나름 잘 만들어 놓고 일반 사용자를 너무 과소 평가하고 있는 것이 아닐까 한다.

    또한 일부 펌웨어 문제인지 다른 문제 때문인지 파워 수치 누락 문제가 보고 되고 있지만, 정확한 원인은 파악이 되고 있지 않은 상태이다. 대부분의 이유는 현재 A/S 처리가 불편한 것이 원인으로 생각된다.


8. Polar-Keo Power Meter


2012년도에 출시된 Polar와 Look의 협업에 의해 처음 출시된 페달형 파워미터이다. 페달형이다 보니 완벽하게 좌우 파워를 측정이 가능하며, 손쉽게 파워 미터를 자전거 간에 이동이 가능하게 된다. 페달 액슬의 뒤틀림을 측정하는 방식이다.

  • Pedal Based

    세계 최초로 시장에 출시한 제품이다. 처음으로 소개된 것은 Vector일지 모르나 출시는 Polar-Keo가 먼저이다.

  • Monitor

    Polar 전용을 사용해야만 한다. 사실 이것이 가장 큰 단점이다.

  • 자동 영점 조정

    영점 조정은 파워미터를 켜는 순간 바로 이루어진다. 그 이후로는 필요 없다는 것이 제조사의 설명이다. 그렇기 때문에 자동 영점 조정 기능도 존재 하지 않는다. 그저 크랭크 암 길이만 설정하면 된다고 한다.

  • 영점 이동 현상

    초기 제품의 경우 온도에 따른 영점 이동 현상이 꽤 크게 발생한 것으로 보인다. 초기 라이딩 시작 후에 30분간 10와트 가량의 오차가 발생하는 것으로 알려져 있다.

  • 배터리 교체

    사용자에 의해 손 쉽게 교체가 가능하다고 한다.

  • 가격

    Road용 : $2,200

  • 장점 대 단점

    일단 출시된지 얼마되지 않았고 아직 검증되어야 할 것이 아주 많이 남아 있는 제품이다. 그리고 전용 모니터를 사용한다는 것이 크나큰 단점으로 보인다. 전용 모니터의 성능이 그다지 좋아 보이지 않는다.


9. Rotor Power Meter


2012년도에 발표된 Rotor 파워미터이다. 사실 Rotor에서 만든 것이 아니라 파워미터 모듈 자체는 이탈리아의 AIP-MEP system의 것을 따 온 것으로 알려져 있다. 이 때문에 생산 수율도 떨어진다는 소문도 있다. 크랭크는 스페인에서 제조되고 파워미터 모듈은 이탈리아로 가서 조립된다는 것이다.

  • Crank arm based

    양측 크랭크 암의 휘어짐을 따로 따로 측정하는 방식이다. 따라서 좌우 파워 밸런스를 정확하게 측정이 가능하다.

  • 초당 500회의 데이터 수집 능력

    초당 500회라는 어마 어마한 수집 속도를 가지고 있다. 크랭크 암의 작은 비틀림이라도 측정하려는 이유인지는 모르겠다.

  • Monitor

    ANT+ 기반의 모니터를 지원한다.

  • 자동 영점 조정 기능

    자동 영점 조정 기능을 제공하지 않고 있다. 오직 사용자에 의한 수동 영점 조정 기능만을 제공하고 있다.

  • 영점 이동 현상

    광고로는 온도 변화에 면역이 되어 있다고 한다. Rotor 측에 따르면, 크랭크 암에 넣는 것이 크랭크 스파이더보다 온도 변화에 덜 민감하다고 한다. 실제로 보면, 온도에 따른 영점 이동이 크게 발견되지 않았다는 것은 사실이다. 하지만, 영점 이동이 발생하지 않는 것은 아니다. 조금은 과대 광고라 할 수 있다. 그러나 괜찮은 성능을 보여주고 있다.

  • 사용자 토크 테스트

    공장에서 사전에 테스트 되어 나온다.

  • 가격

    Road용 : $2,210

  • 장점 대 단점

    로터 체인링을 선호한다면 가장 좋은 솔루션이 될 수도 있다. 좌우 파워 측정도 두 개의 센서로 제대로 측정하고 있다. 하지만, 아직 많은 수량이 풀려서 시장에서 제대로 검증된 솔루션은 아니라는 단점이 있다. 이것은 높은 가격으로 인한 수요의 문제 뿐만 아니라 공급이 지연되고 있는 것도 문제로 보인다.


10. Stage One


2012년도에 소개된 제품이다. 왼쪽 크랭크 암에만 Strain Gauge를 설치하여 파워를 측정한 후에 두 배를 곱하여 모니터에 알리는 방식이다. 예전의 Ergomo와 유사하다고 할 수 있다.

기존의 크랭크에서 왼쪽 크랭크 암만 교체하면 되기 때문에 마치 가격이 저렴한 듯한 인상을 풍길 수 있으나 그건 조금은 섯부른 판단으로 보인다.

  • Crank arm based

    왼쪽 크랭크 암에서만 파워를 측정한다. Dura Ace 크랭크 암도 지원한다. 생각보다 다양한 크랭크 암을 지원한다. 단 카본 크랭크 암은 지원하지 않는다.

    하지만, 이러한 방식은 좌우 다리의 파워가 동일하다는 가정이다. 하지만, 이것은 과학적으로 잘못된 것이다. 사람은 대칭적으로 운동하기를 바라나 실제로는 계속 비대칭적으로 운동을 하고 있다. 그리고 그것이 자연스러운 것이다. 실제 평균 5%의 파워 차이를 가지는 것이 일반적이라고 한다.

    케이던스 측정은 가속계를 사용하여 측정하기 때문에 자석 없이 깔끔하게 측정이 가능하다.

  • Monitor

    ANT+ monitor를 지원한다. 추가로 Bluetooth 4.0(초저전력 블루투스)을 지원한다.

  • 자동 영점 조정

    지원하지 않는다. ANT+ monitor를 통해 수동으로 영점 조정을 할 수 있다.

  • 영점 이동 현상

    초기 제품에서 영점 이동이 꽤 크게 발생하였으나 이후에 온도계 센서를 이용하여 보정하도록 수정 되었다.

  • 배터리 교체

    사용자에 의해 손쉽게 교체가 가능하다.

  • Firmware Update

    사용자에 의해 손쉽게 가능한 것으로 보인다.

  • 가격

    현재 미국 시장에만 판매가 되고 있다. 가격은 약 $699

  • 장점 대 단점

    가격이 가장 싼 것으로 보이나 그건 어디까지나 왼쪽 크랭크암만 교체한다고 할때의 이야기다. 전체 제품이라면, 그다지 저렴하지 않다. 더불어 왼쪽만 파워를 측정하는 것은 너무 큰 오차를 포함하게 된다. 그리고 기업의 규모 등이 아직은 국제적으로 지원을 하기에는 무리가 있어 보인다. 그렇기 때문에 미국내에서만 판매하는 것으로 한정한 것으로 보인다.


Key point of selecting product


이제 제품의 장단점은 확인해 보았다. 그렇다면 자신의 목적에 부합하면서 적절히 예산과 타협하는 제품을 고르는 것이 좋다. 그러나 한 가지 주의 할 것은 파워미터를 사용하는 기본적 이유인 정확성에서 타협을 하려는 것은 가능한 자제하는 것이 좋다.

그렇다면 살펴 보아야 할 요소들은 무엇이 있을까?

  • 정확도 및 정밀도

    기본적으로 왜 파워미터를 구입하려고 하는 것인가를 고민해봐야 한다. 그냥 대충 훈련하고 대충 하기 위해 구매하는 파워미터는 아니지 않는가? 근본적으로 파워미터를 사용하는 것은 훈련의 정밀도를 올리기 위해서이다. 그냥 파워 수치를 보기 위해서가 아니다.

  • 정확성 및 정밀도를 사용자가 측정 할 수 있는가?

    영원히 정밀한 제품은 없다. 하다 못해 토크 렌치를 구입하더라도 검교정이 되지 않는 제품이라면 구입에 신중해야 한다. 그런데 몇 배의 가격의 파워미터라면….

    당연한 이야기가 아닐까?

  • 꾸준한 수치를 산출해주는 제품인가?

    내구성 또한 중요한 이야기이다. 빈번하게 수리를 받아야 하는 제품이라면, 제대로 꾸준히 파워미터를 제대로 활용하기 힘들 것이다.

  • 충분한 A/S를 받을 수 있는가?

    그러나 인간이 만든 것에 완벽하거나 영원한 것은 없다. 문제가 생긴다면, 수리를 받아야 하고 지원을 받아야 한다. 얼마나 지원을 잘 받을 수 있는 제품인지 정말 잘 알아 보기 바란다.



이 정도면 현재 나와 있는 제품들의 특징은 고루 살펴본 듯 하다.

다음에는 이렇게 고민하여 파워미터를 구입하였다고 한다면, 해야할 모니터 설정에 대하여 간단히 논의해 보기로 하겠다. 대상 제품은 편의상 Garmin Edge 500을 기준으로 진행할 예정이다.


참고로 앞으로의 포스팅 내용은 다음과 같다.

Step 2. 모니터 설정 법

Step 3. 파워미터를 설치했다 그럼 이제 뭘 해야 하지?

Step 4. 나는 어떤 라이더인가? 분석해 보자

Step 5. 나의 목표는 무엇인가? 목표 설정하기

Step 6. 계획 수립하기

Step 7. 난 지금 잘 하고 있는 것일까?

이게 도움이 될런지 모르겠다.

독자의 자세한 피드백은 보다 좋은 글을 쓸수 있게 만들어 줍니다.(현재 너무 썰렁함 ㅡㅡ;;)