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비결1. 

내게 맞는 것을 골라라!

 

자전거를 타기 전에 우선 내게 맞는 자전거부터 골라봅시다. 예쁘고 세련된 자전거를 고르고 싶겠지만 ‘어떤 용도로 탈 것인가’를 먼저 생각해야 합니다. 산길, 도로 등 어디에서나 타고 싶다면 두꺼운 바퀴와 완충 장치가 있는 산악 자전거를, 빨리 달리고 싶으면 얇은 바퀴와 드롭 핸들바가 달린 로드 자전거가 적합합니다. 들고 다니기 쉬운 자전거를 원한다면 바퀴와 몸집이 작은 미니벨로나 접을 수 있는 접이식 자전거도 좋은 선택이지요. 튼튼하면서도 빠른 자전거를 원한다면 산악 자전거와 로드 자전거의 장점만 뽑아 만든 하이브리드 자전거를 고르면 됩니다.

 

디자인이 예쁘다고 덥석 픽시 자전거를 고르면 낭패입니다. 픽시 자전거는 기어가 하나뿐이고 대부분 브레이크도 없으니까요. 대신 프리휠 장치★를 없애 페달과 바퀴가 똑같이 움직이도록 했습니다. 덕분에 후진할 수 있지만, 내리막에서도 페달을 멈출 수 없기 때문에 발이 쉴 틈이 없지요.

 

프리휠 장치★ 바퀴를 한 방향으로만 회전하도록 만든 장치. 이 장치 때문에 페달을 멈추거나 뒤로 돌리면 바퀴가 헛돈다.

 

 

비결2.

안장 높이를 맞춰라!

 

어떤 자전거는 안장이 지나치게 높아 보입니다. 안장이 높으면 그만큼 허리를 구부려야 해서 불편
할 텐데 말이죠. 심지어 사이클 선수가 타는 자전거는 높은 안장에 드롭 핸들바까지 있어 자전거에
바짝 달라붙은 것 같이 보입니다. 그런데 여기엔 이유가 있습니다.

 

자전거가 빠르게 달리는 데 가장 큰 장애물은 바로 공기입니다. 실제로 사이클 선수들이 소모하는 에너지의 90%는 공기 저항을 이겨내는 데 쓰이지요. 공기 저항은 공기와 닿는 면적에 비례하기 때문에 접촉 면적을 줄일수록 약해집니다. 안장이 높으면 자연스럽게 상체가 핸들바 쪽으로 기울어지므로 상체를 꼿꼿이 세웠을 때보다 더 빠른 속도를 낼 수 있는 거지요.

 

안장 높이가 적당해야 페달도 세게 밟을 수 있습니다. 우리 몸의 근육은 완전히 펴거나 접었을 때보다 살짝 굽혔을 때 가장 큰 힘을 발휘합니다. 특히 다리 근육은 허벅지의 연장선과 정강이가 이루는 각도가 0°에서 15° 사이일 때 가장 큰 힘을 내기 때문에 다리를 충분히 펴야 페달을 강하게 밟을 수 있습니다.

 

불편해 보이지만 모두 자전거를 효율적으로 타는 비법이니, 자전거를 타기 전 안장 높이를 조절해 보세요.

 

 

 

비결3. 

페달을 힘차게 굴려라!

 

자전거를 탈 때 가장 큰 난관은 바로 균형 잡기 입니다. 양발을 페달에 올려놓기 무섭게 기울어 지는 자전거 때문에 넘어지기 일쑤죠. 하지만 겁먹지 마세요. 놀랍게도 자전거는 시속 14km 이상으로만 달리면 넘어지지 않습니다. ‘자이로스코프 효과’와 ‘캐스터 효과’가 균형을 잡도록 도와주거든요.

 

자이로스코프 효과는 팽이처럼 회전하는 물체가 회전축을 일정하게 유지하려는 성질로 회전속도가 크면 효과도 커집니다. 즉 페달을 빠르게 굴릴수록 좌·우로 바퀴가 흔들리지 않으니 한쪽으로 기울어지지 않고 잘 달릴 수 있지요.

 

캐스터 효과는 자전거가 한쪽으로 기울면 그 방향으로 앞바퀴가 꺾이는 현상으로, 효과의 크기는 트레일★의 길이에 반비례합니다. 따라서 자전거의 방향을 일정하게 유지하려면 캐스터 효과를 줄이고, 반대로 자전거의 방향을 쉽게 바꾸고 싶으면 캐스터 효과를 크게 하면 됩니다. 산악 자전거는 다른 자전거보다 트레일을 크게 만들어 울퉁불퉁한 지형에서도 바퀴가 돌아가지 않도록 만들었죠.

 

트레일★ 포크의 연장선이 지면에 닿는 지점에서 바퀴가 지면에 닿는 지점까지의 거리.

 

속도를 낼수록 자전거가 넘어질 확률은 줄어든다는 사실. 핸들바를 꼭 잡고 힘차게 페달을 밟아
보세요. 자전거가 여러분을 도와 줄 거예요!

 

 

비결4.

핸들을 반대로 꺾어라!

 

두발자전거는 바퀴가 두 개뿐이라 세발, 네발 자전거보다 쉽게 쓰러집니다. 코너를 돌 때는 두말할 것도 없지요. 코너를 돌 때 넘어지지 않으려면 무게중심을 적절하게 옮겨야 합니다.

 

자전거의 무게중심은 자전거 어딘가에 있을 겁니다. 그런데 사람이 타면 자전거와 사람이 하나가 되므로 무게중심이 사람의 상체 쪽으로 움직입니다. 따라서 코너를 쉽게 돌려면 몸을 도는 방향으로 기울여야 하지요. 직진하다가 곧장 핸들바를 왼쪽으로 돌리면 어떻게 될까요? 자전거는 왼쪽으로 기울어지는 반면 몸은 관성 때문에 자전거의 오른쪽에 있게 됩니다. 무게중심이 이동하려는 방향과 반대에 놓이게 되는 거죠.

 

 

‘반대조종’을 통해 이 현상을 역으로 이용해 봅시다. 반대조종은 말 그대로 핸들바를 반대로 꺾으라는 뜻입니다. 만약 왼쪽으로 코너를 돌고 싶으면 먼저 오른쪽으로 살짝 핸들바를 꺾어 무게중심을 왼쪽으로 향하게 합니다. 그러고 나서 곧바로 핸들바를 왼쪽으로 돌리면 무게중심이 왼쪽에 있으므로 쉽게 돌 수 있습니다.

 

왼쪽으로 가고 싶으면 오른쪽으로 꺾으라니, 모순처럼 들리나요? 직접 해보면 얼마나 효과가 큰지 알 수 있을 거예요.

 

비결5.

오르막에서는? 렛츠 댄스!

 

진정한 프로는 힘들 때 웃는다는 말이 있지요. 자전거의 프로는 높은 오르막과 맞닥뜨리면 흥겨운 댄스를 춰야 합니다. 농담이 아닙니다. 실제로 자전거를 타고 오르막을 오를 때 사용하는 기술 이름이 ‘댄싱’이니까요.

 

댄싱은 페달에 강한 힘을 줘야 할 때 일어서서 체중을 이용해 페달을 누르는 기술입니다. 안장에서 엉덩이를 떼고 선 채로 자전거를 좌·우로 흔드는 모습이 꼭 춤을 추는 것 같아 댄싱이라고 합니다. 그런데 아무 때나 사용하는 건 금물입니다. 무릎을 거의 편 상태로 달리기 때문에 평지에서는 페달을 효율적으로 밟을 수 없어, 앉아 있을 때 속도의 60% 정도로만 달릴 수 있으니까요. 순간적으로 가속을 해야 하거나 오르막처럼 페달에 많은 힘이 필요한 경우, 잠깐 동안만 사용하는 게 효과적이랍니다.

댄싱으로도 힘에 부친다면 오르막을 똑바로 오르지 말고 지그재그로 가보세요. 자전거의 진행 방향과 지면이 이루는 각이 작아져 경사가 줄어든 것처럼 느껴질 겁니다. 물론 똑바로 오를때보다 이동거리가 늘어나지만 도중에 힘이 떨어져 자전거를 끌고 가는 것보다는 나을 거예요. 댄싱을 하면서 지그재그로 오르는 모습, 마치 왈츠를 추는 것처럼 보이지 않을까요?

2017년 10호 수학동아 정보

  • 김우현 기자(mnchoo@donga.com)
  • 도움

    안주은(서울대학교 체육교육과 조교수)
  • 참고자료

    맥스 글라스킨 ‘자전거 과학’, 후지이 노리아키 ‘로드 바이크의 과학’

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