로드바이크 브레이크 이상 증상과 대처법

로드바이크 브레이크에 발생하는 이상 증상(소음,제동력저하,변형,열변형)과 그에 따른 대처법.

로드바이크의 경우 2015년 현재 아직까지는 브레이크 패드(Pad)가 림(Rim)을 마찰하여 제동을 일으키는 방식의 림 브레이크의 비중이 높다. 같은 림 브레이크라도 V-브레이크와는 모양이 다른, 캘리퍼 브레이크(Caliper brake)라고 하는 브레이크가 주를 이루고 있다.

이 방식의 브레이크에 이상이 발생하는 것은 크게 세가지 정도로 나눌 수 있다.

- 제동력 저하

- 소음

- 변형(패드의 마모, 림의 마모와 변형)

세가지 이상증상은 상호 연관이 있는 경우가 대부분이지만 독립적으로도 발생할 수 있다. 이상적인 브레이크 상태란, 잘 제동되고 소음이 없으며 마모나 변형이 없는 상태일 것이다. 브레이크가 이상 없이 이런 상태를 유지하려면 어떻게 하여야 하는지 순서에 따라 하나하나 알아가 보도록 하겠다.

제동력

먼저 제동력이 충분히 확보 되려면 아래의 조건을 충족하여야 한다.

- 림의 소재에 따라 그에 맞는 패드를 써야 하고

- 브레이크의 세팅이 정상이어야 하며

- 림과 패드의 마모가 적어야 하고 동시에 이물질로 인한 오염이 없어야 한다.

산악자전거의 경우 요즘은 입문용이라고 하더라도 디스크 브레이크(Disc brake)가 일반화 되다 보니 림의 소재에 따라 전용패드 사용을 고려해야 하는 경우는 거의 없다. 허나 로드바이크는 림의 소재가 알루미늄 합금일 때는 그것에 맞는 패드를, 림의 소재가 카본(Carbon)일 때는 카본림용 패드를 사용해야 한다. 이 부분은 카본림을 사용하는 휠셋의 경우 더 엄격하게 지켜줘야 한다. 글 후반부 변형에 관해 설명할 때 더 자세하게 이야기할 것이다.

충분한 제동력의 확보를 위해 정확한 브레이크 세팅을 두말할 것도 없다. 제조사에서 제시하는 정확한 세팅의 기준은 아래와 같다.

- 패드상단과 림의 바깥쪽까지의 거리가 1mm정도일 것.(A)

- 양쪽 패드의 간격이 좌우 같을 것. 

- 패드와 림 사이의 간격은 2mm를 넘지 않을 것(B)

점 A의 간격을 넓게 세팅하면 패드가 림의 전체면을 마찰하지 않을 가능성이 높아진다. 패드에 편마모가 발생하게 되고 당연히 제동력은 떨어지게 되다. 육안으로 확인하기 어렵지 않다. 패드의 위치는 육각렌치로 패드 고정 볼트를 약간 풀어주면 어렵지 않게 조절할 수 있다.

biketool링크  로드바이크 브레이크 세팅법

로드바이크를 구입하고 어느 정도 라이딩 시간을 가진 입문자가 브레이크의 이상을 가장 많이 느끼게 되는 부분은 처음 구매했을 때보다 레버를 더 깊게 잡아야 제동이 이뤄지는 증상이다. 동시에 처음과 달리 더 큰 힘으로 레버를 잡아야 자전거가 멈춘다는 느낌을 받을 때가 있다.

이런 현상은 패드의 마모도 마모지만 브레이크를 연결하고 있는 케이블에 변형이 일어나서이다. 변형으로 인해 케이블이 느슨해지면 패드와 림의 간격이 정상 범위를 넘어 넓어지게 된다. 간격이 넓으면 강한 힘을 패드와 림에 전달할 수 없으므로 제동력 저하가 올 수밖에 없다.

이 때는 케이블 조절 볼트를 시계반대방향으로 돌려 패드와 림의 간격을 좁혀주면 문제를 해결할 수 있다. 볼트를 약간 돌려주고 브레이크를 잡았다 놓았다를 반복하며 패드와 림의 간격, 그리고 브레이크 레버감을 확인하면서 적당한 포인트를 찾아주면 된다.

너무 조이면 조절 볼트가 빠질 수도 있고 림과 패드가 만나 소음과 더불어 주행에 방해가 되기도 한다.

마찬가지로 브레이크를 잡았다 놓았다를 하며 좌우 패드가 림에 동시에 접촉하는 지를 확인해 본다. 만약 한쪽면이 일찍 닿는다면? 이 역시 제동력의 저하를 가져오게 된다.

이럴 때 필요한 작업이 브레이크의 중심을 잡아주는 센터링 조절이다. 조절 나사에 십자 드라이버나 육각렌치를 끼우고 조절한다. 모델에 따라 십자드라이버를 사용하기도 하고 육각렌치를 사용하기도 한다.

나사를 시계방향으로 돌리면 브레이크 패드 전체가 오른쪽(2)으로 이동하고.

나사를 시계반대방향으로 돌리면 브레이크 패드가 왼쪽(1)으로 이동하게 된다.

미세하게 조정하며 수시로 레버를 잡아봐서 양쪽 패드가 동시에 림에 접촉하는 지점을 찾아야 한다. 이는 양쪽 패드와 림 사이의 간격이 같다는 의미이기도 하다. 이런 상태여야 패드가 동시에 림에 마찰을 가할 수 있고, 가장 큰 제동력을 확보할 수 있는 상태이기도 하다.

한쪽 패드만 유난히 마모가 심하다면 센터링의 문제가 있는 것이며 제대로 된 세팅이 아닌 상태에서 자전거를 탔다는 것이 된다.

브레이크 세팅 다음은 패드의 마모 정도를 살펴보아야 한다.

패드가 많이 마모되면 아무리 간격이나 중심을 조정하더라도 제동력은 떨어질 수밖에 없다. 림 브레이크 패드는 가로로 홈이 나 있는데 홈이 보이지 않을 정도가 되면 수명이 다 된 것이므로 교체를 해야 한다. 새 것과 비교해보면 쉽게 구분이 된다.

소음.

패드나 림에 이물질이 침투하게 되면 제동력도 떨어지게 되고 동시에 소음이 발생하게 된다. 평소와는 다르게 마찰음이 나고 림 표면에 일정한 흠집이나 비정상적인 흠집이 일어난다면 패드를 살펴보아야 한다.  노면의 날카로운 물질이 주행중 타이어를 타고 올라와 패드 안쪽에 박히는 경우가 종종 있다. 패드를 제거한 상태에서 날카로운 못이나 송곳등으로 제거해 주어야 한다.

노면의 물기에 섞여 있던 기름기가 림과 패드에 묻었을 경우에도 날카로운 소음과 함께 제동력에 이상을 일으키기도 한다. 이 때에는 패드와 림을 동시에 세척해 주어야 문제를 해결할 수 있다. 주방세제를 충분히 푼 다음 못쓰는 치솔이나 수세미 등으로 깨끗하게 닦아준 뒤 깨끗한 물로 헹궈주면 된다. 카본소재 림의 경우 브레이크의 성분이 림 표면에 남아 있을 경우에도 소음과 제동력저하를 가져올 수 있다. 역시 세척을 해주어야 한다.

가끔은 패드에 턱이 생겨 브레이크의 작동에 방해를 주기도 하는데 이 때는 커터칼 등을 이용해 턱진 부분을 깎아내어서 문제를 해결해야 한다.

이 이외에 로드바이크 브레이크에서 나는 소음의 대부분은 글 초반에 설명했던 브레이크 세팅만으로도 대부분 해소된다. 일단 없던 소음이 발생하면 브레이크의 기본적인 세팅이 제대로 되어 있는지부터 먼저 확인해야 한다.

그러나 제품 자체의 특성상 청소나 브레이크 세팅만으로 소음해소가 쉽지 않은 경우가 있다. 카본소재의 림과 전용패드에서 나는 소음이 대표적이다. 제조사에서 전용패드를 사용하지 않을 경우 워런티에서 제외하는 경우가 있으므로 다른 패드를 사용할 수 없는데 소음이 나면 난감하다. 이렇게 까다로운 이유는 다른 패드를 사용했을 때 발생하는 림과 패드간의 과도한 열이 제품에 변형을 일으킬 수 있어서이다.

열의 발생을 최소화하기 위해 카본전용 패드의 경우 패드 성분 중 코르크의 비중이 높은 패드를 사용하는 것으로 알려져 있다. 코르크의 비중이 높은 패드와 카본 소재 림 조합에서는 상대적으로 소음이 심하게 날 수 있다. 해서 소음과 제동력 부분에서 알루미늄 합금 소재 림에 비해 사용자들이 썩 만족스럽지 못하다고 하는 평을 하기도 한다. 

제품 자체의 특성이 그렇다 하더라도 굉음에 가까운 소리를 방치할 수만은 없는데, 그 때 하는 세팅이 토우인(Toe in)이다.

biketool링크  브레이크 토우인 세팅법

브레이크 패드 앞쪽이 림에 먼저 닿게 하는 브레이크 세팅법이다. 정비법은 크게 어렵지 않다. 고정 볼트를 살짝 풀어 준 다음 패드 뒤쪽에 적당한 두께의 물질을 끼워 다시 고정해 주면 된다.

변형.

패드가 림에 직접 접촉하여 마찰을 일으키는 방식인 만큼 마찰의 반복으로 인한 림의 마모는 불가피하다. 마모가 많이 된 림은 제동력과 소음을 일으키게 된다. 서두에 언급했듯이 제동력과 소음 그리고 변형은 서로 연관되어 있는 경우가 많다.

림의 마모정도를 가끔 확인해서 많이 마모된 림의 경우 교체를 해야 한다. 가장 간단한 측정법은 패드 접촉면에 자를 갖다대어 그 사이 공간이 1mm이상이면 수명이 거의 다한 림이라고 봐도 무방하다. 물론 동네 가게 잠시 가는 용도로야 얼마든지 사용할 수 있지만 본격 레저용으로서는 한계치에 다다랐다고 봐야 한다. 아래 상하단 사진을 비교해보면 상단이 마모가 많이 진행되어 교체가 필요한 상태이다.

노면의 충격을 지속적으로 받는 부분이 림이므로 오래 사용하다보면 허브(Hub)와 림을 이어주는 니플(Nipple)이 풀려 스포크(Spoke)의 장력에 변화가 생기게 된다. 장력의 변화로 림은 특정 부분이 출렁이게 되는 변형이 생기기도 하고 일률적으로 림이 한쪽으로 쏠리기도 하는데 림의 변형이 심하게 되면 이 역시 제동력이상의 원인이 된다.

자전거 바퀴를 공중에 띄운 상태에서 공회전을 시킨 다음, 림과 패드 사이를 유심히 살펴보면 림의 변형 정도를 점검할 수 있다. 거치대가 있으면 아래와 같이 케이블 타이나 나무젓가락 기타 물체를 조금씩 접근 시켜보면 림의 어느 부위가 어느 정도 범위만큼 변형되었는지 확인할 수 있다. 변형된 부분에서 케이블 타이가 닿게 된다. 조금 생각해보면 다양한 방법을 강구할 수 있다.

변형이 최소화 되어 있고 중심이 잘 맞아야 완성도 높은 휠셋인데 휠 트루잉(Wheel truing)과 센터링(Centering)에 대한 지난 글을 참고하기 바란다.

biketool링크  휠 트루잉   센터링

카본림의 열변형.

로드바이크 브레이크로 인해 발생하는 로드바이크 만의 가장 독특한 문제라고 한다면 이제 언급할 카본 소재 림의 열변형이라고 하겠다. 이 부분은 산악자전거 유저들 사이에서는 거의 이슈가 되지 않고 있다. 이유는 대부분 디스크 브레이크를 사용하고 있어서 그렇다.

로드바이크 쪽의 고가 휠셋은 림의 소재가 카본인 경우가 많다. 문제는 패드와 림이 직접 마찰하여 제동을 일으키다 보니 접촉면에서 상당히 높은 열이 발생한다는 점이다. 이 열이 림에 변형을 일으킨다고 해서 로드바이크 유저들 사이에서는 열변형이라는 단어가 통용되고 있다.

잘 알려져있다시피 카본은 강도는 물론이고 무게도 가벼우면서 열에도 강한 소재이다. 두꺼운 강판도 절단하는 산소 아세틸렌 용접기로 가열해도 형태를 유지하는 영상을 본 적이 있다. 문제는 카본소재 자체는 그렇다 하더라도 소재로 형태를 만들 때 접착용으로 사용되는 수지(樹脂:Resin)는 사정이 다르다는 데에 있다.

림과 패드의 접촉면에서 발생한 열이 카본 원단층과 층사이에 발라졌던 수지에 영향을 미쳐 원래 형태를 유지하지 못하고 변형이 되는 것으로 알려져 있다. 아래 사진은 그 정도가 좀 심한 경우이다.

근래에 들어서는 카본 부품 제조 기술과 노하우의 발달로 림의 열변형이 줄어들었다고는 하나 잊을만하면 한번씩 카본 클린처(Clincher) 타이어용 림을 중심으로 이상사례를 확인할 때가 있다. 튜블러용 림에 비해 림 표면의 두께가 얇아서 열에 상대적으로 약한 것으로 추정한다.

카본림의 열변형이 의심 될 때는 타이어를 제거하고 의심되는 지점의 림폭을 측정해서 다른 지점과 비교해 보면 된다. 다른 지점보다 넓어지는 것이 일반적이다. 해서 브레이크를 잡았을 때 특정 지점에서 턱턱, 걸리는 느낌이 있다면 단순한 스포크 장력의 변화로 인한 변형인지부터 확인하고 그 다음 열변형을 의심해 보아야 한다.

열로 인해 변형된 림은 교체가 불가피하다. 위에서 언급했듯이 특정 제조사의 경우 자사의 카본림 전용 패드를 사용하지 않았을 경우 워런티에서 제외할 정도로 열변형에서는 엄격한 기준을 적용하고 있다.

열변형은 패드와 림의 접촉면에서 발생한 과도한 열이 원인인 만큼 평소 브레이크를 끊어서 잡는 습관을 들이는 것으로 예방할 수 있다. 이는 부품 수명 연장에도 도움이 될뿐 아니라 안전을 위해서라도 그렇게 해야 한다. 가장 안좋은 브레이킹은 내리막이 시작되는 시점에서 끝날 때까지 반쯤 잡고 라이딩 하는 것이다. 산악자전거도 마찬가지지만 이런 상태로 긴 시간 내리막을 내려오면 부품의 변형은 물론이고 정작 필요할 때 제대로 된 제동이 안될 수 있다. 유저들은 경험에 따라 아래와 같이 브레이크를 끊어서 잡고 있다. 급격한 내리막에서는 몸의 무게 중심을 안장뒤로 이동시킨 다음.

- 앞뒤 번갈아 잡았다 놓았다를 반복하거나

- 앞뒤 동시에 약 일 초 간격으로 잡았다 놓았다를 반복하거나

- 앞쪽을 3초 정도 잡으며 뒤는 빠르게 잡았다 놓았다를 반복하다가 동시에 앞뒤 모두 놓아주는 식으로 브레이크를 쓴다.

이 이외에도 라이더들 만의 각자 방법이 많겠으나 잠시라도 패드와 림 사이를 분리시켜 줌으로써 발생한 열이 식을 시간을 제공한다는 것에는 예외가 없다. 산악지형이 많은 국토의 특성상 자동차나 오토바이도 긴장하며 내려오는 구간을 작고 경량화 되어 있는 로드바이크 장비로 부품의 이상 없이 안전하게 라이딩 하려면 특별한 요령을 동원할 수밖에 없다고 생각한다. 이렇게 안하면 반드시 부품이 망가지는 것도 아니고, 이렇게만 하면 백퍼센트 변형을 방지할 수 있는 것도 아니지만 그래도 사용자가 할 수 있는 만큼은 대비를 하는 것이 좋겠다.

로드바이크 브레이크에 대한 이해에 도움이 되었으면 한다./자전거공작소