원운동을 하는 기존 페달링 대신 상하 페달링으로 스피드와 파워를 높여주는 신제품이 등장했다. 이미 20년 전에 페달링 각도에 따라 크랭크암의 길이가 바뀌어 페달링 효율을 높여주는 BBN 크랭크를 내놓은 바 있는 BBN 하우스 강병남 대표가 개발한 스피드사이클 SP-2가 그 주인공. 현재 시제품이 나왔고, 테스트 결과 같은 힘으로 더 빠른 속도를 낼 수 있는 효과를 실감했다.

페달을 돌려 움직이는 자전거는 어떤 방법으로든 페달링 효율을 높이는 것이 초미의 관심사다. 하지만 그 방법론이라는 것이, 가볍고 품질 좋은 크랭크 제품을 사용하거나 다리 힘을 키우든지, 유연하고 빠른 페달링을 숙달시키는 것 정도에 그친다.

BBN 하우스 강병남 대표는 이 ‘페달링의 고정관념’을 깨는데 20년 이상 관심을 가지고 연구해온 발명가 겸 비즈니스맨이다. 그의 주요 발명품 중 하나인 멀티소켓렌치는 다양한 크기의 볼트를 하나의 공구로 조이고 풀 수 있어 국제적으로 알려졌다. 그밖에 강 대표가 가장 집중한 것은 자전거 페달링 시스템이다.

지렛대 원리 이용한 ‘BBN 크랭크’로 알려져

1997년 개발한 이후 2002년 ‘대한민국 특허기술대전’에서 국무총리상을 받은 BBN 크랭크는 특히 해외에서 반응이 좋았다. 페달에 가장 많은 힘이 가해지는 특정구간(3시 위치)에서 크랭크암의 길이가 늘어나 지렛대 원리로 힘효율을 7% 높여주는 일종의 가변크랭크다. 정밀 테스트 결과 똑 같은 힘과 똑 같은 회전수로 100m를 달렸을 때 7m를 더 앞서가는 것이 검증되었다. 부품 구조상 크랭크 무게는 조금 늘어나지만 7.5kg 정도의 무게절감 효과의 효율 향상이 이를 만회하고도 남는다는 것이 강 대표의 설명이다.

BBN 크랭크는 수년간 각종 해외전시회에 출품해 호평을 받았고 중국 자이언트와 1440만불, 미국 등 기타지역에서 주문을 받은 상태에서 생산자금 유입이 원활치 못하여 납기를 놓치는 바람에 결국 생산이 중단되었다. 그 후 차도에서 자동차, 오토바이와 같이 당당히 달릴 수 있는 높은 속도의 자전거를 구현하기 위해  새로운 반작용 페달링 시스템을 연구하게 되었고 마침내 개발한 것이 바로 스피드사이클 SP-2이다.

원운동이 아니라 상하운동

왜 페달은 꼭 원운동으로 돌려야 할까. 페달을 원운동 시킬 때는 다리 힘만이 사용되지만 상하운동으로 바꾸면 다리힘뿐 아니라 손과 어깨, 허리 등에서 작용하는 반작용의 힘을 보탤 수 있다는 것이 강 대표의 생각이다. 이런 발상을 기본으로 스피드사이클 SP-2는 원운동이 아니라 상하운동으로 페달링 하는 방식이 되었다.

SP-2는 페달을 밟을 때뿐 아니라 위로 올릴 때도 힘 전달이 되도록 클릿페달을 기본으로 사용해야 한다. BB 부분에 특허를 받은 기어구조가 들어가 있어서 한쪽 페달만 아래로 밟거나 위로 당겨도 앞으로 전진한다.

강 대표는 “인체공학과 자전거공학을 접목해 페달을 밟거나 당길 때 신체의 반작용을 최대한 활용할 수 있는 구조로서 자전거 역사상 어러번 등장한 예전의 상하 페달링 방식과는 전혀 다르다. 자체 테스트 결과 똑 같은 힘으로 페달링 할 때 속도와 힘이 30% 향상되는 것으로 나타났다”고 말했다. 힘 효율이 30%나 향상된다면 자전거로서는 획기적인 일이다.

SP-2는 시제품이 완성됐지만 아직 최종 마무리가 된 것은 아니다.

의외로 편한 상하운동 페달링

약간의 저항값을 준 고정롤러에 설치한 시승차를 직접 타면서 SP-2를 경험해 보았다. 최종 완성제품이 아니어서 상하운동이 교차할 때 내부 기어가 울컥거리는 충격감이 있지만 뜻밖에도 처음 해보는 상하운동 페달링이 그렇게 어색하지 않다. 원래의 원운동 페달링도 실제는 3시 위치 전후에서 가장 큰 힘이 주어지기 때문일 것이다. 그래서 ‘페달을 돌린다’기 보다 ‘페달을 밟는다’는 표현에 더 친숙하다.

안장에서 일어나 댄싱을 하면 더 편안한 느낌이다. 댄싱이 자연스럽게 이뤄지고 균형 잡기도 좋은 것은 기존에 페달을 뒤쪽으로 돌리는 추가동작으로 인한 힘 손실과 균형 상실이 줄어들기 때문으로 보인다.

안장에 앉아 고속을 내보면 직감적으로 속도계 수치가 예상보다 더 빨리 상승하는 것을 느낄 수 있다. 기어비가 큰 데다 가장 큰 힘이 주어지는 3시 전후에서만 상하 반복을 하니 토크가 전달되는 시간과 효율 측면에서 이점이 있어 보인다. 기자의 실력으로는 무저항 평롤러에서도 시속 60km를 넘기가 어려운데 최고속도가 72km나 나왔다. 강 대표가 주장하는 30% 효율상승은 짧은 경험치만으로는 정확히 확인하기 어려우나 페달링 대비 속도 상승효과는 어느 정도 있는 것으로 느껴진다. 다만 시스템 자체의 무게와 기어비 때문에 업힐이나 산악보다는 평지 주행에서 효과적일 것으로 보인다.

상하 페달링 효율 높은 완성차도 개발중

시승해본 체감상의 느낌은 페달을 누르고 당길 때 반작용 효과를 더 높이려면 등을 기대는 리컴번트 자전거가 더 효과적이지 않을까 생각된다. 강 대표도 낮은 자세로 뒤쪽으로 등을 기대고 타는 완성차(TR)를 개발 중이다. 디자인을 보니 정삼륜 스타일로 유모차처럼 접이가 가능해 일상용도로 편한 스타일이다. 안장에는 등받이가 있어 상하 페달링이 한층 편해질 것으로 보인다.

강 대표는 “이 기술을 이해하는 열정적인 파트너를 만나 침체된 자전거업계에 새로운 혁신을 가져올 수 있기를 희망한다”고 말했다.

BBN 하우스 : 부산 해운대구 양운로 59 경동윈츠타워 1413호 bikebbn@naver.com

글·사진 김병훈(본지 발행인)
제공 자전거생활
출처 바이크조선
발행 2020월 04월

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