로드바이크 프리허브 바디 종류와 L스페이서

로드바이크 프리허브 바디(Freehub body) 종류와 L스페이서 장착법.

자전거 부품의 명칭은 제조사와 몇가지 상황에 따라 혼동하기 쉽게 사용되는 경우가 있다. 프리허브 바디 또한 그런 것 중에 하나이다. 시마노에서는 프리휠 바디(Freewheel body)라고 사용자 설명서에 나와 있지만, 이는 라쳇과 스프라켓이 하나로 붙어 있는 프리휠과 구분이 어렵다. 따라서 스프라켓 카세트가 장착되는 허브의 몸통 부분은 통상 프리허브 바디 라고 부른다. 

그리고 제목에 특별히 로드바이크 프리허브 바디, 라고 붙인 이유는 산악자전거의 프리허브 바디는 그 종류가 로드바이크에 비해 크게 혼동될 부분이 없어서이다. 산악자전거의 경우 8-9-10단 겸용허브가 주종을 이루고 있고 시마노와 스람과의 호환에서도 크게 문제될 것이 없으며 기타 완성휠셋 회사에서도 두 제조사와 크게 다르지 않은 규격으로 제품을 설계 공급하고 있어서 특별한 경우가 아니라면 신경쓸 일이 그렇게 없다.

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반면 로드바이크의 경우 주행성능에 있어 휠셋이 차지하는 비중이 크다보니 다양한 제조사가 있고 부품 제조사 역시 시마노 스람에 덧붙여 캄파놀로가 다른 형태로 부품을 공급하고 있다. 또한 산악자전거에 비해 스프라켓 카세트의 단수에 11단이 훨씬 먼저 적용되다보니 상대적으로 고려해야 하는 변수가 많은 편이다.

물론 근래에 스람의 경우 11단 구동계열이 산악용으로 출시되었고 얼마전 시마노에서도 산악용 11단 시스템을 출시하였다. 스람의 경우 허브와 스프라켓이 고정되는 방식이 기존의 허브와는 완전히 달라 호환은 불가능하게 되었고 시마노는 본격적으로 시장에 공급이 안된 상태라 기존 허브와의 호환은 확인이 필요한 상태다.

프리휠과 프리허브 바디.

먼저 프리휠과 프리허브 바디의 구분은 아래와 같다. 상단의 두 사진은 생활 자전거나 싱글기어 또는 구형 자전거에 많이 사용하는 허브로 스프라켓과 허브 바디에 나사산이 가공되어 있고 스프라켓을 오른쪽으로 돌려 허브에 고정하는 방식이다. 반면 하단의 허브는 스프라켓 카세트를 프리허브 바디 위에서 아래로 삽입한 다음 바깥쪽에서 락링으로 고정하게 되는 방식이다. 

현대적인 본격 로드바이크에는 대부분 이 방식의 허브를 사용하고 있다.

프리허브 바디의 명칭과 사이즈.

프리허브 바디의 명칭에서 가장 중요한 부분은 B(스플라인:Spline)과 C(바디길이:Body length)이다. 스플라인의 갯수와 각각의 폭, 그리고 바디길이가 뒤에 다룰 바디의 종류와 호환을 결정 짓는 중요한 요소이기 때문이다.

프리허브 방식은 바디의 스플라인과 스프라켓 카세트의 안쪽 턱이 삽입되어 맞물리게 되는 구조이다. 제조사마다 혹은 같은 제조사라도 년식에 따라 갯수나 형태 깊이가 다를 경우에는 호환이 근본적으로 불가능하게 된다.

하단의 사진은 시마노의 구형 프리허브 바디이다. 스플라인의 폭을 유심히 보면 한부분의 폭에 차이가 있음을 확인할 수 있다. 상단을 유니글라이드(Uniglide) 하단을 하이퍼글라이드(Hyperglide)로 구분한다. 물론 요즘은 모두 하이퍼글라이드가 주종을 이루고 락링의 등장으로 나사산이 없는 형태로 공급된다.

나사산이 있는 경우는 작은 코그가 락링의 역할을 하는 구형이다. 듀라에이스가 8단이던 시절의 이야기니 아주 오래된 클래식 자전거가 아닌 다음에야 크게 염두할 필요가 없다. 이런 형태의 카세트를 분리하는 요령은 체인고정 공구 두개를 사용해야 하는데 하단 우측 사진과 같이 큰 코그쪽은 고정하고 작은쪽 코그를 감싼 체인고정 공구를 시계반대방향으로 돌리면 코그가 바디에서 분리된다. 

여담인데 필자는 한 삼년전에 클래식 로드바이크 사용자 자전거에서 이런 형태의 부품을 본 적이 있다. 지금은 역사속에 사라진 방식이니 참고로만 할 것. 중요한 것은 스플라인의 형태와 사이즈가 호환에 영향을 끼친다는 것 정도만 기억하고 있으면 된다. 워낙 오래된 방식이라 부품을 구하기가 상당히 어렵다.

바디 길이는 카세트와 바디가 만나게 되는 하단부에서 바디의 바깥쪽까지의 길이이다. 이 길이의 변화에 따라 8-9-10단 바디, 10단 전용바디, 10-11단 바디, 9-10-11단 바디로 분류한다.

프리허브 바디의 종류, 캄파 바디 시마노 바디.

산악자전거 사용자와 달리 로드바이크 입문자들이 흔히 의문을 가지게 되는 단어가  휠셋이나 허브의 부품을 논할 때 접하게 되는 캄파 바디, 시마노 바디라는 단어이다. 앞에서 언급했듯이 산악자전거의 경우엔 시마노와 스람이 8-9-10단에 있어 호환에 문제가 없으므로 단수만 맞으면 스프라켓 카세트 선택에 혼란이 적다. 어떤 바디냐를 고민할 필요가 적다는 의미다.

반면 로드바이크의 경우 단수도 위에서 언급했던바와 같이 다양하기도 하고 여기에 덧붙여 캄파놀로가 다른 형태의 바디를 공급함으로써 캄파바디, 시마노 바디를 구분하여야 부품 선택에 있어 시행착오를 줄일 수 있다. 하단 사진은 모 완성휠셋 회사에서 공급하고 있는 프리허브 바디들이다. 

미리 언급한 바와 같이 스플라인의 갯수와 사이즈가 다르므로 완성휠셋 회사에서는 사용자가 어떤 구동계열을 사용하는지에 따라 각각의 형태에 맞게 공급하고 있다. 가령 내가 사용하고 있는 부품이 시마노의 스프라켓 카세트라면 가운데 시마노 바디가 장착되어 있는 휠셋을 선택해야 한다. 반대로 캄파라면 처음의 캄파바디의 옵션을 선택해야 하고, 마지막은 단종된 시마노 10단 전용 프리허브의 모습이다. 스플라인의 깊이가 깊고 중간이 턱이 있으므로 구분은 어렵지 않다.

바디 길이도 유심히 하단부를 살펴보면 턱의 높낮이가 차이가 있다. 길이의 차이가 있으므로 호환을 위해서 사용되는 것이 나중에 설명할 L스페이서이다. 중요한 것은 캄파 카세트를 시마노 바디에 장착할 수 없다는 점과 반대로 시마노 카세트를 캄파 바디에는 장착할 수 없다는 점만 일단 유념해주기 바란다. 동시에 같은 시마노라도 10단 전용 프리허브 바디는 다른 바디와 호환이 안된다는 점도 기억하길 바란다. 

시마노와 스람은 로드바이크라도 바디의 길이와 스플라인의 형태는 같다. 다만 오른쪽 시마노 10단 전용 바디만 제외이다. 가령 다른 구동계와 변속기는 10단이고 프리허브 바디도 시마노8-9-10단일 경우 스람 10단용 스프라켓 카세트는 호환이 된다는 의미다. 그러나 허브바디가 10단 전용이라면 스람 스프라켓을 장착할 수가 없다. 프리허브 바디의 길이가 짧아서 락링을 체결할 수가 없기 때문이다.

10단 전용은 잠시 공급되었다가 단종된 관계로 중고나 오래된 재고가 아닌 이상 입문자들이 접하게 될 가능성은 적다. 로드바이크 유저들이 부품을 구매할 때 특히 스프라켓 카세트를 구매하기 전에는 캄파 바디, 시마노 바디, 그리고 어떤 단수와 호환이 되는 바디인가는 반드시 확인이 필요한 부분이다.

시마노 호환과 L스페이서의 사용법.

먼저 시마노부터 시작하도록 하겠다. 본격 로드바이크의 경우 현재 시마노 프리허브 바디의 경우 8-9-10단, 10단 전용, 10-11단으로 크게 나뉜다. 

이런 질문을 종종 본 적이 있다.

내 휠셋은 시마노 허브(또는 시마노 완성휠셋)인데 캄파를 쓰고 싶습니다. 캄파바디로 교체해서 사용할 수 있을까요?

결론은 불가능하다. 시마노 바디와 시마노 허브, 또는 시마노 완성휠셋과 착각해서는 안된다. 시마노는 자신들의 허브와 완성휠셋에 대응하는 캄파바디를 공급하지 않고 있다. 다른 완성휠셋 제조사들이 시마노 바디와 캄파 바디를 선택해서 사용할 수 있도록 설계하는 것과는 대조적이다. 아쉽지만 휠셋을 두 바디를 지원하는 제품으로 교체해야 한다.

본론으로 돌아가서 시마노의 경우 시간이 갈수록 기어단수가 늘어남에 따라 그림에서의 C 프리허브 바디의 길이에 변화가 생겼다. 따라서 같은 시마노라 하더라도 단수가 다른 부품간에는 호환이 되지 않게 되었다. 허브 바디는 호환이 안되더라도 스프라켓 카세트는 호환이 되게끔 해결책으로 공급되는 것이 L스페이서(Low-spacer)이다. 

길이가 늘어난 바디에 스페이서를 장착하는 방법으로 부족한 호환성을 보완하게 되었는데, 프리허브의 단수에 따라 바디 안쪽에 스페이서를 장착한 다음 스프라켓 카세트를 삽입하고 락링을 조여주어야 사용한다. 원리는 스페이서가 유격을 발생하지 않게 하는 것이다. 

L스페이서는 1mm와 1.85mm 사이즈가 있는데 1mm가 먼저 공급되었다. 이유는 시마노가 10단용 허브바디를 설계할 때 기존보다 장착되는 부위의 폭이 좁은 카세트를 적용했기 때문이다.  앞에 사진에서 확인했다시피 10단 전용으로 부르는 제품이다. 그 뒤 다시 8-9-10단용 프리허브가 기존의 사이즈로 회귀한 탓에 폭이 좁은 10단 카세트를 끼우기 위해 1mm L스페이서를 공급하게 되었다.

그 뒤 10-11단용을 프리허브 바디를 장착한 허브 및 휠셋을공급하면서 10단일 때보다 1단이 더 추가되어 공간이 부족해 프리허브 바디의 길이를 늘릴 수밖에 없었다. 그 차이가 1.85mm이다. 이 스페이서를 공급하게 된 이유는 기존의 낮은 단수 사용자가 10-11단 휠셋을 구매했을 경우 기존 스프라켓 카세트를 사용할 수 있게 하기 위해서였다. 아래 표를 보자.

카세트단수 프리허브단수	9단	10단	11단
8-9-10	스페이서 필요없음	1mm 스페이서	장착불가능
10단전용	장착불가능	스페이서 필요없음	장착불가능
10-11단	1.85mm스페이서	1.85+1mm스페이서	스페이서 필요없음

예외:10단 티아그라 카세트(CS-4600)는 8-9-10단 허브에 스페이서 없이 장착가능. 10단전용 허브에는 장착불가능

가령 독자중에 이번 여름 휴가비를 받아 11단을 지원하는 시마노 듀라에이스 완성휠셋을 구매했다고 가정하자. 그런데 다른 부품은 모두 10단이다. 이럴 경우 표의 내용대로 1.85를 먼저 끼우고  1mm스페이서 그 위에 삽입한 다음 카세트를 장착해야 한다.

해서 정품을 구입하게 되면 1.85mm스페이서가 동봉되어 있다. 만약 카세트가 아홉장짜리 9단이라면? 1mm는 필요없고 동봉되어 있는 1.85mm스페이서만 사용하면 된다. 표의 의미를 이해했으면 한다. 물어볼 것도 없겠지만, 8-9-10단 프리허브 바디에 11단은 장착이 불가능하다. 11단으로 넓어진 스프라켓 카세트를 끼우기에는 8-9-10단용 프리허브 바디의 폭이 좁아 락링이 잠귀지 않기 때문이다. 10단 전용은 말할 것도 없이 불가능.

10단 전용 프리허브 바디의 공급이 끊기면서 10단 티아그라의 경우 스페이서 없이 장착가능하게 카세트의 폭을 미리 조정한 제품이 공급되었다. 해서 호환에 더 신경을 써야하는 상황이 벌어졌다. 가끔 10단인데 스페이서가 없다는 문제로 혼란을 겪을 수 있다. 만약 10단 티아그라를 11단 휠셋에 장착하려면 1.85스페이서 하나만 사용하면 된다. 

이런 상황 때문에 미캐닉이 가장 머리 아파 하는 것이 호환과 관련한 부분이다.

시간이 갈수록 상위 카세트도 L스페이서를 사용하지 않는 방향으로 가지 않을까 예상한다.

기타 완성휠셋에서의 L스페이서 적용.

표를 기억하고 있으면 다른 제조사의 제품에도 적용이 어렵지 않다. 가령 이런 경우를 가정해보자. 캄파놀로의 경우 시마노에 비해 자신들이 공급하고 있는 완성휠셋에도 시마노 카세트를 장착할 수 있게끔 호환되는 프리허브 바디를 공급하고 있다.

변속과 다른 구동계열이 모두 시마노인데 캄파놀로에서 공급되는 완성휠셋을 사용하고자 한다면, 이럴 때는 미리 사정을 미캐닉에게 설명하거나 시마노용 바디를 옵션으로 구매하면 된다. 그림은 캄파놀로 수입사의 홈페이지 화면인데 11단 시마노용, 8-9-10단 시마노용과 자사의 캄파놀로 10-11단용 프리허브 바디를 구분하여 공급 있다. 캄파에서는 시마노 10단 전용 허브바디도 공급을 한 것으로 아는데, 워낙 사용자가 없어서인지 현재 수입사에서는 취급을 하고 있지 않다.

구분을 시마노 11단으로 하고 있다 뿐이지 11단 허브바디에는 표에서 언급한 방식으로 대부분의 시마노용 스프라켓 카세트를 장착할 수 있다. 만약 11단 프리허브 바디가 장착된 휠셋을 구매했다고 가정하자.

가지고 있는 스프라켓이 11단이면 스페이서 없이 장착하면 되고 10단이면 1.85와 1mm스페이서를 끼우면 되고 9단이나 8단이면 1.85mm스페이서를 사용하면 된다. 표를 참고할 것. 이렇게 시마노와 캄파바디를 지원하는 휠셋의 경우 나중에 서로 다른 부품으로의 전환이 용이하다.

한가지 주의해야 할 점은 바디가 전환되는 휠셋의 경우 기존의 바디에서 다른 바디로 전환하고자 할 때 미리 미케닉이나 수입사에 호환여부를 문의하고 진행하는 것이 시행착오를 방지할 수 있다. 년식이 오래되었거나 모델에 따라 호환이 안되는 경우가 있다. 특히 11단용으로 바꾸고자 할 때 문제가 발생할 확률이 높다.

마빅의 경우를 살펴보자. 마빅은 조금 차이가 있는데 프리허브 바디의 길이가 처음부터 좀 길게 설계되었다. 마치 11단을 예견이라도 한 것처럼.

마빅의 로드바이크 완성휠셋의 경우 넓은 프리허브 바디(시마노용 M10)를 공급함과 동시에 별도의 1.75mm 전용 스페이서를 공급하고 있다. 이 회사 제품 역시 미리 캄파바디와 시마노바디를 선택할 수 있다. 그리고 나중에 다른 바디로의 교환도 당연히 가능하다.

마빅의 시마노 프리허브 바디와 캄파 바디

시마노 호환용 프리허브 바디를 옵션으로 휠셋을 구매했을 경우 11단을 사용하려면 1.75mm 스페이서를 제거하고 장착하면 된다. 만약 8단이나 9단용 스프라켓 카세트를 장착하려면 1.75mm스페이서를 사용하면 되고 10단용 스프라켓을 장착하려면 1.75와 1mm스페이서 두개를 사용하면 된다. 1.85대신 마빅 전용 1.75를 사용한다고 보면 된다.

표의 의미를 기억하고 있으면 어렵지 않다. 스람의 경우를 별도로 설명하지 않은 이유는 시마노와 호환이 되므로 생략하였다. 해서 완성휠셋 회사에서도 캄파바디, 시마노바디로 나누지 스람을 별도로 언급하지 않는다. 시마노 10단 전용만 주의하면 되는데 역시 중고나 오래된 재고가 아닌 이상 입문자들이 사용할 가능성은 낮다. 

몇가지 이슈.

개인적으로는 기어 단수의 개발이 10단에서 그칠 줄 알았다. 그 이상의 단수가 추가되는 것이 자전거에 크게 의미가 없다고 생각했는데, 제조사 개발자들의 생각은 달랐던 모양이다.

본격 로드바이크의 허브와 프레임이 만나는 폭(OLD):A는 130mm로 제한적이다. 단수를 무한정 늘리 수가 없는 이유는 화살표로 표시한 스포크가 장착되는 허브의 플렌지가 더는 허브 안쪽으로 밀릴 수가 없는 지경이기 때문이다. 더 밀리면 오른쪽 스포크에만 힘이 집중되는 정도가 더 가중되니 휠셋의 강도를 보장할 수 없다.

이 허브 플렌지의 위치를 좀 여유를 두고 안쪽으로 설계한 제품인 경우 호환되는 바디의 공급으로 11단에 대처가 수월한 편이고 그렇지 않은 구형의 경우 바디와 더불어 액슬이나 바깥쪽 별도의 캡을 교환해야 11단을 적용할 수 있는 경우가 생겼다.

후자의 경우는 미세하게나마 림의 중심이 이동하는 상황이 발생하므로 바디의 교체와 함께 림의 센터링 작업까지 해줘야 한다. 물론 그 오차가 미세하므로 신경쓰지 않고 그냥 사용하는 경우도 있다.   

바디의 교환으로 불가능한 경우 프리허브 바디 하단을 필요한 만틈 줄이나 기계가공 업체에 의뢰해 깍아내는 작업을 시도하는 유저도 보았는데, 크게 추천할 만한 작업은 아니라는 생각이다.

들리는 풍문에는 로드바이크에도 본격적인 디스크 브레이크용 허브의 적용을 꾀하면서 130미리라는 한정된 공간이 부족하게 된 모양이다. 산악자전거용 허브야 135미리였던 탓에 디스크 브레이크 로터를 장착하는 공간에 덧붙여 어찌어찌 11단까지 박아넣을 수 있었으나, 130미리인 로드바이크의 경우 쉽지 않은 모양이다. 해서 새로 출시되는 디스크 브레이크용 로드바이크 허브의 폭이 135mm로 변경하여 공급될 것이라고 한다.

호환을 생각하면 벌써부터 머리가 아파온다. 사용할 생각은 별로 없다.

거론한 것 이외에도 다양한 상황이 있을 수 있는데, 글이 너무 길어지고 필자의 능력에도 한계가 있는 터라 이만 줄일까 한다. 마지막으로 정리하면 아래와 같다.

- 프리허브 바디는 단수와 제조사에 따라 호환이 불가능하다.

- 시마노를 제외한 여러 완성횔셋 제조사에서는 시마노 바디와 캄파 바디를 선택할 수 있다.

- 프리허브 바디의 길이에 따라 L스페이서를 사용함으로써 여타 단수의 카세트를 한정된 조건하에서 사용할 수 있다.

- 시마노의 경우 11단으로 전환할 때는 허브나 휠셋 전체적인 교환이 필요하나, 여타 완성휠셋의 경우 프리허브 바디의 교체로 11단으로 전환할 수 있다. 년식에 따라 불가능한 모델이 있을 수 있고 다른 부품까지 교체해줘야 하는 모델도 있으니 확인을 거친 후 작업을 하는 것이 좋다.

기계가공이나 기타 컨버전킷을 사용한 호환에 대해서는 다루지 않았음을 밝힌다. 로드바이크 프리허브 바디에 대한 이해에 도움이 되었으면 한다./공작소