d라이브러리









Part 2. 얼마나 가볍고 튼튼해질 수 있을까?

가장 많이 쓰이는 강철

최초의 자전거는 나무로 만들었지만, 곧 강철이 대부분 자전거의 소재로 사용됐어요. 그 이유는 강철은 아주 강하고 탄성이 좋으며, 자전거에 생기는 진동도 잘 흡수하기 때문이에요. 또 가격이 싸고, 가공하기도 쉽답니다. 그래서 지금도 강철은 자전거의 몸체에 가장 많이 쓰이는 소재예요. 하지만 무겁고, 녹이 슨다는 단점이 있지요. 최근에는 강철에 탄소, 크롬, 몰리브덴 등을 섞어 강하면서도 가볍게 만든 소재도 많이 사용해요.

가장 대중적인 알루미늄

알루미늄은 강철보다 가벼우면서 녹도 슬지 않아요. 가격은 강철보다 비싸지만 다른 소재보다는 싸지요. 또 가공하기가 쉬워서 대량생산에도 적합하기 때문에 최근 가장 인기가 많아요. 하지만 알루미늄은 강철만큼 강하지는 않아요. 그래서 자전거 몸체를 만들 때 강철보다 더 두껍게 만들어야 하지요. 또 탄성이 적어서 진동이 느껴지기도 해요.

발전 가능성이 무궁무진한 탄소섬유
탄소섬유는 탄소가 일정하게 배열되어 실처럼 길게 섬유를 이루고 있는 물질이에요. 탄소섬유는 강철과 같은 부피일 때, 무게는 25%밖에 되지 않지만 10배나 강해요. 또 탄성이 좋아서 충격을 잘 흡수하지요. 다른 금속 소재의 경우에는 둥그런 튜브를 이어 붙이기 때문에 다양한 모양을 만들기 어려워요. 하지만 탄소섬유는 틀에 넣고 구워서 만들기 때문에 틀에 따라 다양한 모양으로 만들 수 있답니다. 그래서 ‘꿈의 자전거 소재’로 불리기도 해요. 탄소섬유 역시 가격이 비싸다는 것이 단점이에요.

가볍고 강한 티타늄
금속원소인 티타늄은 알루미늄처럼 가볍지만 강철보다 강해요. 또 녹이 슬지 않고 탄성이 좋아서 충격도 잘 흡수한답니다. 하지만 티타늄은 재료 자체의 가격이 비싸고 가공도 매우 어려워요. 그래서 티타늄 자전거는 강철 자전거의 5~10배 정도로 비싸지요. 일반 사람들보다는 험난한 산을 타는 산악자전거 선수들이 많이 사용해요.

펑크를 막는 타이어
자전거 타이어에는 공기를 넣는 튜브가 들어 있어요. 하지만 최근에는 튜브를 없애고 타이어 자체에 공기를 넣는 방식도 나왔어요. 바로 ‘튜브리스 타이어’로, 펑크가 덜 나고 승차감도 좋아서 인기를 끌고 있지요. 또 타이어 속을 공기가 아닌 고무로 채워 펑크가 나지 않는 ‘노펑크 타이어’도 있답니다.
 

2016년 20호 어린이과학동아 정보

  • 현수랑 기자
  • 기타

    [도움&사진] 오기택 책임
  • 기타

    [도움&사진] 정경옥 연구위원
  • 기타

    [도움&사진] 채유경
  • 기타

    [도움&사진] 서현정 실장
  • 일러스트

    임혜경, 박장규

🎓️ 진로 추천

  • 기계공학
  • 신소재·재료공학
  • 화학·화학공학
이 기사를 읽은 분이 본
다른 인기기사는?