어렸을 때 많이 타는 세발 자전거는 후진이 가능합니다. 그런데 대부분 두발 자전거는 후진이 안 되고, 오로지 전진만 할 수 있습니다. 이유가 뭘까요?
자전거의 작동 원리는 페달을 발로 밟아서 동력을 만들어내고, 크랭크에서 수직 운동하는 힘을 회전하는 힘으로 바꾸어 체인을 통해 뒷바퀴에 있는 카세트 스프라켓을 회전시켜 뒷바퀴를 구동하는 원리입니다.
자전거는 크랭크축과 페달의 위치가 수직 방향에서 가장 멀어질 때 적은 힘으로 큰 힘을 발생시킬 수 있는 매우 효율적인 동력장치인데다가 어느 정도 동력을 가해주면 속도가 유지되기에 인간의 힘을 이용한 탈 것 중에서 가장 훌륭한 발명품으로 평가받습니다.
그리고 크기가 그렇게 크지 않아 보관이 용이하고, 보급형인 경우 가격도 크게 부담되지 않아 보급률도 상당히 높은 편입니다.
어쨌든 이런 자전거가 후진을 못 하는 이유는 톱니가 한쪽 방향으로만 돌아가도록 래칫(Ratchet) 기어가 들어갔기 때문입니다. 프리휠(Free Wheel)이라고도 하는데, 작동하는 모습은 아래의 그림과 같습니다.
정방향으로 페달을 밟으면 톱니가 물려서 동력이 가해지고, 역방향으로 페달링을 하면 톱니가 헛돌게 됩니다. 그래서 페달링을 멈추거나 역방향으로 페달링하면 독특한 소리가 나는데, 페달링 중에는 스프라켓이 같이 돌아서 소리가 안나다가 페달링을 멈추거나 역회전하면 스프라켓이 멈추고, 멈춤쇠(폴=pawl)에 부딪히기 때문입니다.
이와 관련해 래칫 소리가 평소보다 크게 들리는 경우 내부의 윤활제 등이 부족해진 것일 수도 있으므로 정비를 받아보면 좋습니다.
그러면 정방향과 역방향 모두 톱니가 멈춤쇠에 물리도록 하면 자전거가 후진할 수 있지 않을까요? 고정 기어 자전거(fixed-gear bicycle)가 그러하고, 기어가 고정축으로 되어 있어서 페달링하다가 멈추면 자전거가 멈추고, 뒤로 페달링하면 후진도 가능합니다.
다만, 기어(코그-cog)를 고정할 때 오른나사 방식으로 고정한 뒤 빠지지 않게 왼나사로 락링을 고정하는데, 뒤로 후진하는 경우 기어가 풀려 나사산이 뭉개지며 망가질 수 있으니 주의해야 합니다.
이는 픽시 자전거가 후진을 위해 만들어진 자전거가 아니고, 경륜 경기장에서 사용하기 위해 만들어진 것이라 그렇습니다
여기까지 원리를 이해했다면 충분히 기술적으로 가능하다는 것을 이해했을 겁니다. 그럼에도 대부분 자전거에서 프리휠을 사용하는 이유는 픽시 자전거의 단점을 생각해보면 알 수 있습니다.
픽시 자전거는 타는 기술도 필요하고, 페달링을 계속 해야 하므로 체력소모가 큽니다. 또 기어가 고정되어 있고, 별도로 브레이크를 설치하지 않는다면 브레이크도 없기에 위험할 수 있습니다.
젊은층에서 픽시 자전거가 빠르고 묘기용으로도 쓸 수 있다보니 인기가 많은데, 공도 주행 시 브레이크 설치가 의무임에도 설치 안하고 타는 경우가 많아 피할 수 있는 사고도 못피합니다. 브레이크를 설치하지 않고 교통사고가 나면 사고 가해율의 퍼센트에도 영향을 줄 수 있으니 이런 내용도 숙지하길 바랍니다.
무엇보다 자전거를 이용할 때 후진할 수 없다고 해서 불편한 점이 없습니다. 오히려 타는 것이 어려워지고, 위험할 수도 있기에 일반적인 자전거에서는 후진 기능이 없습니다. 궁금증이 해결되셨나요?
– 자문 : 유튜버 자또TV
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