시마노 허브 구조변화에 대한 풍문.

시마노 허브(Shimano hub) 구조변화에 대한 풍문.

새해에 접어들면서 자전거 부품업계에 새소식들이 심심찮게 날아들고 있다. 그중에 눈길을 끄는 것이 가끔씩 들르는 웹진(bikerumor.com)에 공개된 시마노 허브의 특허관련 도면이다.

개인적으로는 눈을 의심할 정도의 변화여서 한참을 보고 있었다. 시마노 허브는 잠시 외도는 있었으나 고집스럽다, 느낄 정도로 일관된 스타일을 유지해왔다. 한번이라도 시마노 허브와 다른 회사 허브를 비교해가며 정비해본 경험이 있는 독자라면 어떤 의미인지 알 것이다.

허브를 프리허브 바디(Freehub body)의 구조로 분류해 본다면 페달을 밟을 때만 힘을 전달하고 공회전 때는 발을 움직이지 않아도 되게 해주는 라쳇 시스템(Ratchet system)에 폴(Pawl)을 사용하느냐와 다른 형태의 부속을 쓰느냐로 나눌 수 있다. 폴은 프리허브 바디를 분리하면 쉽게 드러나게 되는데 이 부속이 공회전시 특유의 소리를 내게 된다. 라쳇음이라고 하는 것이다. 각제조사의 허브마다 크기와 형태가 달라서 소리의 크기나 음향도 제각각이다. 폴의 위치도 마찬가지.

라쳇 시스템에 폴을 사용하는 제조사는 시마노를 비롯 마빅,호프,대만의 여러 중소 브랜드들이 있고.

상단은 폴을 사용하는 허브, 하단은 폴이 없는 크리스킹 허브의 프리허브바디와 허브바디 구조.

폴을 사용하지 않는 회사는 디티 스위스,크리스킹 등이 대표적이다. 물론 각제조사의 모든 모델이 그렇다는 것은 아니고 주력으로 하는 부품이 그렇다.

시마노 허브의 라쳇 시스템 특징은 폴이 프리허브 바디 내부에 내장 되어 있다. 그로 인해 분해정비가 까다롭고 호환성이 떨어진다는 점을 지적 받아왔다. 덧붙여 상대적으로 작은 라쳇음도 불만스러워 하는 사람이 있다. 성능이 나쁘다기 보다는 너무 흔하고 어딘가 특별히 튀는 구석이 없어서 부당한 저평가를 받고 있는 것이 시마노 허브라고 생각한다.

시마노의 폴은 프리허브 바디 내부에 위치한다. 분리가 까다롭다. 자세히 보면 힘을 전달하는 원리를 알 수 있다.

외신에서도 지적했듯이 특허 내용 전체가 반드시 가까운 미래에 신제품에 반영되는 것은 아니더라도 은근히 기대감이 생기는 것을 억누를 수 없다. 도면에서 읽을 수 있는 변화는 다음 네가지다.

- 신속한 힘전달

- 조용한 라쳇음

- 공회전시 저항제거

- 프리허브 바디의 내구성향상

위에서부터 순서대로 세번째 까지의 변화는 그림에서 확인할 수 있듯이 라쳇 시스템에서 폴을 제거함으로써 가능하게 되었다. 폴 대신 라쳇링(Ratchet ring) 두개가 폴의 역할을 대신하게 된다. 디티스위스의 라쳇링과 크리스킹의 링드라이브(Ring drive) 라쳇 시스템의 분위기가 풍긴다. 둘의 장점을 섞어놓은 것 같다고 하면 시마노 개발자들에게 실례일까?

내부 스프링이 라쳇링에 힘을 가하게 되고 프리허브 바디의 회전이 없을 때는 32번 가운데 라쳇링(Floating ratchet ring)이 허브바디에서 이탈하게 되어 라쳇음은 물론 공회전시 저항도 제거하게 된다. 반대로 페달링을 하면 31번 원뿔형의 라쳇링을 압박하게 되고 가운데 라쳇링이 허브바디의 홈과 밀착하게 되어 힘을 전달하게 된다. 이렇게 해서 라쳇 시스템일 때 생기는, 힘을 전달하지 못하는 미세한 간격을 제거해 버린 것이다.

폴이 라쳇 홈에 걸리기 전까지의 간격을 줄이려면 홈을 더 촘촘히 설계하면 되는데 그러면 갑자기 강하게 페달링 할 때 내구성을 담보하기가 어렵다. 시마노는 가운데 라쳇링으로 힘전달의 신속과 내구성 두마리 토끼를 잡은 것으로 보인다.

마지막으로 스프라켓 카세트(Sprocket cassette)와 맞물리게 되는 프리허브 바디의 변화다. 카세트를 지지하는 스플라인(Spline)을 교체가능하게 설계했다는 점이다. 경량 허브를 사용하는 라이더들 가운데 바디에 흠집이 생기고 그로인해 카세트 분리에 애를 먹었다는 사람이 종종 있다. 무게를 가볍게 하기 위해 알루미늄 합금으로 만든 부품이 힘을 이기지 못하고 홈이 파이는 것이다.

화살표부분이 스프라켓 카세트에 의해 손상이 진행된 부분이다.

한개의 스플라인만 튼튼한 소재로 교체가능해도 큰 무게증가 없이 내구성을 높일 수 있겠다. 다른 건 몰라도 이 부분은 현실화 되었으면 한다. 확정적인 것은 없지만 시마노의 개선된 허브가 보고싶다. 라쳇음이 더 조용해져서 싫다는 사람도 있겠으나 나같이 조용한 것 좋아하는 사람은 쌍수를 들고 환영이다. 정비의 편이성은 덤이라 하겠다./자전거공작소