휠트루잉4. 장력균등화. 텐션미터와 평균장력.

휠트루잉4. 장력균등화. 텐션미터와 평균장력.(Spoke tension balancing & Tension meter)

 

휠트루잉 시리즈가 이어지면서 앞에서 이미 설명했던 것들은 생략하겠다. 기본적인 용어, 교정원리, 공구사용법등은 앞에 글 휠트루잉1-3을 참고할 것.

 

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상하좌우 휠트루잉과 디시(휠센터)교정까지 하고 나면 이제 전체 스포크의 장력이 라이딩 하기에 문제가 없는 상태인지 확인하고 교정하는 과정을 거쳐야 한다. 먼저 텐션미터로 각 스포크의 장력을 좌우 구분하여 측정한다. 그 후 좌는 좌끼리 우는 우끼리 전체 장력의 합을  스포크 갯수로 나누면 좌우 평균장력값을 구할 수 있다.

 

이 값이 제조사에서 제시하는 권장장력값에서 벗어나지 않는 것이 좋다. 평균장력값이 권장값보다 낮으면 니플이 잘 풀려 휠셋의 트루(True)상태가 쉽게 흐트러지게 된다. 그러면 트루잉을 자주 해야 하는 문제가 생기기도 하고, 충격에 스포크가 부러질 가능성도 높다. 반대로 평균장력값이 권장값보다 너무 높으면 허브 플랜지쪽과 니플, 림홀쪽에 무리가 가해져 손상이 올 수 있다.

 

덧붙여 휠트루잉 과정 중 실수도 있을 수 있고, 부품에 손상이 있는 상태에서 균형은 유지하고 있지만 특정 스포크의 장력이 평균에 비해 한쪽은 과하게 높고 한쪽은 과하게 낮을 수도 있다. 이를 찾아서 원인을 알아보고 좌는 좌끼리 우는 우끼리 스포크의 장력을 비슷한 값이 되도록 교정하는 것이 장력균등화(Spoke balancing)이다. 이 과정에서 손상이 발견된 부품은 교체여부를 결정해야 한다.

필요공구.

전체작업에는 아래 공구가 필요하다.
-스포크렌치(Spoke wrench):니플을 돌려 장력에 변화를 줄 수 있는 공구이다. 니플의 형태나 사이즈에 따라 다양한 공구가 있다. 자신의 휠셋에 맞는 공구를 선택해야 한다.
-휠트루잉 스탠드(Wheel truing stand):림의 변형지점을 찾기 쉽게 해주는 공구이다. 공구 없이 트루잉 하는 방법도 있다.
-디싱게이지(Dishing guage):림이 좌우 한쪽으로 치우쳐져 있는지 확인할 때 쓰는 공구이다.
-텐션미터(Tension meter):스포크의 장력을 측정하는 공구이다.

텐션미터와 장력값.

장력균등화 작업에는 텐션미터라는 공구가 필요하다. 휠트루잉 작업 중 이 과정에서 없어서는 안되는 공구이다. 주의해야 할 점이 있다. 각 공구회사마다 조정값(Calibration)이 달라서 공구상 측정값을 각 공구사가 공급하는 전용환산표를 이용하여 Kgf값으로 바꿔줘야 한다는 것이다. A회사의 측정값 20이 B회사 측정값 20과 같은 장력값(Kgf)은 아니라는 점을 명심해야 한다. 텐션미터 사용법은 아래 링크나 하단 동영상을 참고할 것.

 

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작업절차.

국내에서 가장 많이 쓰이고 있는 파크툴의 텐션미터(Tm-1)사용법과 평균장력을 구하는 방법은 아래와 같다.

1.스포크의 재질(스테인리스 스틸,티타늄,카본)인지 확인하고 기록해둔다.
2.스포크의 형태(원형:Round,사각:Bladed)인지 확인하고 기록해둔다.
3.스포크의 사이즈(원형이면 지름, 블레이드 스포크면 넓이와 두께)를 측정하고 기록해둔다.
4.공기주입구홀을 기준으로 처음 오른쪽 스포크를 1번으로 선정하고 그 다음 오른쪽 스포크를 2번으로 하는식으로 번호를 매겨가면 측정한다. 왼쪽도 같은 방법으로 실시한다.

 

5.텐션미터 공구 손잡이를 눌러 스포크를 좌우 기둥과 중간 기둥 사이에 두고 천천히 손잡이를 놓는다.

 

(스포크의 중간지점에 가운데 기둥이 오게 해서 측정한다. 블레이드 스포크의 경우 기둥이 납작한 면에 일정하게 닿아 있는 상태에서 측정한다. 특정부위의 굵기가 가늘게 되어 있는 버티드(Butted)스포크의 경우 가장 가는 부위를 측정한다.) 일관되게 같은 방법을 유지하는 것이 중요하다.
6.공구가 수평을 유지한 상태에서 공구 반대편 화살표가 가리키는 수치를 읽고 기록한다.(공구가 비스듬하거나 측정지점이 위아래로 치우쳐지면 측정값에 왜곡이 발생하므로 주의해야 한다.)

 

7.화살표가 눈금과 눈금 사이에 있다면 0.5 더해준다.(화살표가 20과 21사이에 있다면 20.5로 읽고 기록한다.) 각 측정값을 좌우 나누어 기록한다. 파크툴 앱을 사용해 환산할 경우라면 11번과정으로 넘어갈 것.)

 

8.좌와 우로 나누어 기록한 값을 환산표를 이용해 Kgf값으로 변환하여 기록한다.(환산표 상단을 보면 재질과 사이즈 칸이 있고 그 칸과 측정값이 만나는 지점의 값이 환산 Kgf값이다.)

 

9.좌의 Kgf값을 모두 더한 다음 좌의 스포크 갯수로 나누어 평균값을 구하고 우의 Kgf값을 모두 더한 다음 우의 스포크 갯수로 나누어 평균값을 구한다.

이렇게 좌와 우를 나누어 기록하고 평균을 내는 이유는 균등화 작업을 위해서이기도 하고 휠셋의 상황에 따라 좌우의 평균값이 다르기 때문이다. 휠셋의 장력은 스포크의 길이가 짧은쪽이 긴쪽보다 상대적으로 높은 값을 갖는다. 뒷휠셋의 경우 스프라켓 코그가 장착되는 공간 때문에 오른쪽 스포크의 길이가 짧다. 따라서 왼쪽보다 오른쪽 스포크의 평균값이 상대적으로 높다.

 

앞휠셋의 경우 림센터가 맞다면 림브레이크용일 경우 좌우 스포크의 길이가 같으므로 좌우 평균장력값이 비슷한 값을 지닌다. 만약 디스크브레이크용이라면? 로터가 장착되는 부분 때문에 왼쪽 스프크가 길이가 짧다. 따라서 이 경우에는 왼쪽 평균 장력값이 오른쪽에 비해 높다. 이는 정상이다. 문제가 있는 것은 아닌지 걱정할 필요가 없다.

 

자! 제조사의 권장장력값이 100Kgf라고 가정하자. 그렇다면 기준은 어디로 둘 것인가? 하는 문제가 남는다. 당연히 스포크 장력이 높게 나오는 짧은 스포크쪽의 평균값과 권장장력값을 비교해서 과한지 부족한지 판단하면 된다. 만약 평균값이 제조사 권장값 범위 내인가? 그렇다면 10번 과정으로 넘어가면 된다. 만약 권장값보다 높거나 낮다면 전체 스포크의 장력을 같은 정도로 낮춰주거나 높여준 다음 다시 래터럴(좌우)를 교정하고 디시(림센터)를 점검한 다음 4번과정으로 돌아가 과정을 반복한다.

 

평균장력이 권장장력값 범위내에 도달하였다면 다음 과정으로 넘어간다. 

10.좌우 평균값에 0.8을 곱하여 -20%값을 구하고 평균값에서 1.2를 곱하여 +20값을 구한다.(이 두 값에서 벗어나는 스포크가 있다면 원인을 찾고 +20%를 벗어나 장력이 과하게 높은 스포크는 장력을 낮춰주고 -20%를 벗어나 과하게 낮은 스포크는 높여주어 좌는 좌끼리 우는 우끼리 비슷한 장력값을 가지게 해주는 작업, 18번 밸런싱과정으로 넘어간다.) 실제 작업방법은 하단 동영상을 참고할 것.

지금까지 과정과 작업을 수기로 할 수 있지만 파크툴에는 관련앱을 개발하여 사용자의 편의를 도모하고 있다. 앱을 이용해 평균장력과 관련한 계산을 하고 균등화하는 작업에 대해 알아보면 아래와 같다.

11.파크툴(Parktool) 홈페이지 휠텐션앱에 접속한다.

 

12.스포크 재질과 형태, 사이즈를 입력하고 업데이트 버튼을 누르면 환산표와 그 아래로 측정값 입력창이 나온다.

 

14.좌우 스포크 갯수를 입력하고 각 칸에 텐션미터상 측정값을 입력하고 업데이트 버튼을 누르면 자동으로 환산값과 평균이 계산된다.

 

15.좌상단 편차(Variance)는 다른 수치로 변경이 가능하다. 초기값은 20%이다.(이 의미는 평균에서 장력값이 ±20%범위를 벗어나는 스포크는 표시하라는 의미이다.) 이 범위를 이탈하는 스포크는 오른쪽의 초록색 체크표시가 빨간색으로 변한다. 자전거정비의 대표적인 참고서, 바넷매뉴얼에는 ±20%편차를 벗어나는 스포크가 없다면 라이딩 해도 큰 문제가 안된다고 본다. 수치를 낮춰도 벗어나는 스포크가 없다면 더 완성도 높은 휠셋이다.

 

16.오른쪽 선형 그래프는 균등화가 필요한 스포크를 직관적으로 확인하는데 도움을 준다.(지나치게 돌출하거나 함몰한 부분이 있다면 점검과 교정이 필요하다.)

 

17.하단에는 평균장력값과 관련한 정보가 나온다.(평균값이 권장값보다 높다면 전체 스포크의 장력을 낮춰주고 반대로 낮다면 전체 스포크의 장력을 높여준다. 이런 작업을 실시한 경우라면 작업 후 다시 래터럴(좌우)을 교정하고 디시(림센터)를 점검한 다음 4번과정으로 돌아가 과정을 반복한다.)

 

 

평균장력이 권장장력값 범위내에 도달하였다면 다음 과정으로 넘어간다. 

 
18.그래프나 장력값을 참고로 해서 평균에 비해 높은 스포크를 찾는다.
19.그 스포크 주변의 트루 상태를 점검한다.(트루잉 실수로 특정 스포크의 장력이 높거나 낮을 수 있다. 변형이 0.5mm 이상이라면 교정하고 다시 그 스포크의 장력을 측정한 다음 편차내에 들어갔는지 확인한다.)
20.트루잉에는 문제가 없고 장력이 높은 스포크를 기준으로 같은쪽 앞뒤 스포크가 평균에 비해 낮다면 앞뒤는 장력을 높여주고 높은 가운데 스포크의 장력은 낮춰준다.(같은쪽 스포크끼리 비슷한 장력값을 가지게 해주는 작업이 장력 균등화작업의 핵심이다.) 스포크의 장력에 차이가 있는데도 트루에 문제가 없는 이유는 스포크 하나의 장력이 림의 넓은 지점에 영향을 주기 때문이다.
21.그래프나 장력값을 참고로 해서 평균에 비해 장력이 낮은 스포크를 찾는다.
22.그 스포크 주변의 트루 상태를 점검한다.(트루잉 실수로 특정 스포크의 장력이 높거나 낮을 수 있다. 변형이 0.5mm 이상이라면 교정하고 다시 그 스포크의 장력을 측정한 다음 편차내에 들어갔는지 확인한다.)
23.트루잉에는 문제가 없고 장력이 낮은 스포크를 기준으로 같은쪽 앞뒤 스포크가 평균에 비해 높다면 앞뒤는 장력을 낮춰주고 낮은 가운데 스포크의 장력은 높혀준다.
24.좌우 쌍을 이루는 스포크가 하나는 높고 하나는 낮은 것이 있는지 확인한다.
25.그 스포크 주변의 트루 상태를 점검한다.(트루잉 실수로 특정 스포크의 장력이 높거나 낮을 수 있다. 변형이 있다면 교정하고 다시 그 스포크의 장력을 측정한 다음 편차내에 들어갔는지 확인한다.)

26.트루잉에 문제가 없으면서 좌우 쌍을 이루는 스포크가 하나는 장력이 높고 하나는 낮을 경우 높은쪽은 낮춰주고 낮은쪽은 높여준다.

27.균등화가 안되고 특정 스포크의 장력이 ±20% 편차 범위를 넘어선 상태가 지속된다면 혹시 니플이나 스포크, 림에 손상이 없는지 확인한다. 스포크길이가 잘못되었거나 휠빌딩과정에 오류가 있을 수도 있다. 장력이 ±20% 편차를 넘어선 정도가 크고 여러 스포크가 그렇다면 림이나 기타 부품 교체를 고려한다.

 

이런 과정을 거친 것이 더 완성도 높은 휠셋이다. 휠셋에 가해지는 하중을 여러 스포크가 비슷한 힘으로 나누어 져야 안정된 상태가 더 오래 유지될 수 있어서 그렇다. 길고 긴 휠트루잉 전과정 중 이제 마지막 휠안정화(Stabilizing)과정이 남았다./자전거공작소