사람의 힘으로 치타보다 빠르게 달린다?!
지난 9월 미국 네바다주에서 열린 한 경주 대회에서 로켓 모양의 차량이 역대 최고 속도인 시속 144.7km를 기록했어요. 그런데 이 차량에는 휘발유도, 엔진도 없었답니다. 대신 페달과 체인, 그리고 바퀴 2개만 달려 있었죠. 바로 사람의 힘으로만 굴러가는 자전거랍니다.
이 대회의 이름은 ‘세계 인간동력 챌린지(WHPSC)’. 인간동력만을 이용한 초고속 자전거로 최대한 빠르게 달리는 대회인데, 해를 거듭할수록 기록이 점점 좋아지고 있어요. 어떻게 사람의 힘만으로 치타보다 빠른 속도를 낼 수 있을까요?
이번 대회에서 신기록을 세운 초고속 자전거 ‘에타(Eta)’는 보통의 자전거와 타는 자세부터 달라요. 위 사진처럼 거의 누운 자세로 타는데, 공기저항을 줄여 더 빠르게 달리기 위해서예요. 이를 ‘리컴번트 자전거’라고 부른답니다.
움직이는 물체는 움직이는 방향과 반대 방향으로 공기의 저항을 받게 돼요. 이 공기저항을 줄이는 것은 자전거의 속도를 높이는 데 가장 중요한 요소랍니다. 보통 공기저항은 물체가 나아가는 앞부분이 가장 커요. 그래서 앞에서 바라 봤을 때 물체의 단면적인 ‘투영 단면적’이 작을수록 공기 저항을 덜 받게 되죠.
여러 종류의 자전거 중에서도 리컴번트 자전거는 투영 단면적이 0.35㎡로 가장 좁아요. 투영 단면적이 가장 큰 산악자전거는 0.57㎡로, 리컴번트 보다 1.6배 넓죠. 그래서 산악자전거가 100m를 갈 때 리컴번트 자전거는 163m를 달릴 수 있답니다.
공기를 흘려보내는 부드러운 곡선의 힘
에타는 이 리컴번트 자전거에 덮개를 씌운 형태예요. 이런 자전거를 ‘벨로모빌’이라고 부른답니다. 덮개로 인해 자전거의 무게는 늘어났지만, 대신 유선형 덮개로 공기저항을 줄였죠. 매끈한 유선형 덮개는 자전거 표면을 지나는 공기가 끊기지 않고 자연스럽게 흐르도록 해 준답니다. 만약 덮개가 울퉁불퉁하다면 공기의 흐름이 끊기면서 소용돌이가 발생해 공기저항이 커질 거예요.
에타는 이외에도 타이어를 아주 얇게 만들어 땅과의 마찰력을 최소화 했어요. 또한 튼튼하면서도 가벼운 탄소섬유를 소재로 사용해 무게를 25kg까지 줄였답니다.
단, 에타와 같은 초고속 자전거가 널리 사용되기는 힘들어요. 오로지 직선도로를 빠르게 달리기 위해 디자인됐기 때문에 방향을 바꾸기도 힘들고, 크기가 작아 사고가 났을 때 매우 위험하거든요. 그럼에도 개발자인 카메론 로버트슨은 “우리의 목표는 사람들에게 인간동력에 대한 새로운 가능성을 심어 주는 것”이라며, “계속해서 새로운 도전을 시도하겠다”고 말했답니다.
