자전거 허브 액슬 규격에 관하여

자전거 허브 액슬(Hub axle) 규격에 관하여

산악자전거는 해가 갈수록 허브 규격에 변화가 심해져서 입문자들을 혼동케 하고 있다. 본격 로드바이크에도 디스크 브레이크가 적용되면서 기존의 규격에 사이즈가 추가되고 형태에도 변화의 조짐이 보인다. 따라서 이에 대한 사전지식이 필요하게 되었다. 부품이나 장비선택을 할 때 규격과 호환에 대한 정보는 필수로 가지고 있어야 한다. 허브의 다른 규격도 중요하지만 액슬 규격을 별도로 다루게 된 데에는 이 부분이 포크와 프레임이 만나 결합이 이루지는 지점이어서 맞지 않는 규격을 구매했을 경우 장착자체가 불가능할 수 있어서이다.

먼저 허브 액슬은 허브 중심에 자리잡은 축을 말한다. 이 축을 중심으로 휠셋이 회전하게 된다. 허브 액슬의 규격을 구분할 때는 두가지 수치를 이용한다. 하나는 허브 액슬의 외경(Axle diameter)이고 나머지 하나는 허브폭(Hub width)이다. 액슬의 외경은 그리 어려운 개념이 아니지만, 허브 폭의 경우 전통적으로 큐알방식이라고 부르는 규격과 쓰루액슬 방식과 모양에 차이가 있어 약간 혼동할 수 있다.

일단 아직까지는 가장 많이 눈에 띄는 큐알방식에 대해 알아보자.

1.큐알(Quick-release skewers)방식

최근에 산악자전거에 입문한 사람이라면 오히려 이 방식이 낯설 수 있다. 그러나 지금도 하드테일 산악자전거와 대부분의 로드바이크는 이 방식의 부품이 주를 이룬다. 구십여 년전 툴리오 캄파놀로(Tullio campagnolo)가 개발한 이후로 지금까지 살아남은 방식이다.

분리된 큐알방식의 허브 액슬

휠셋이 고정되는 포크 드롭아웃(Drop out)의 일부분이 분리를 쉽게 할 수 있도록 뚫려 있고 액슬 가운데 구멍 안으로 5mm 굵기의 얇은 봉(Skewers)이 통과하게 되어있다. 큐알의 손잡이를 조이거나 풀어서 휠을 장착 혹은 탈착한다. 액슬의 외경, 지름은 9mm이고 허브폭은 산악자전거는 앞 100mm 뒤 135mm 로드바이크는 앞 100mm 뒤 130mm가 일반적이다. 로드바이크의 경우 최근에 디스크 브레이크가 적용되면서 일부 뒤 135mm 허브폭을 가진 휠셋과 프레임이 공급되고 있으니 구매시 확인이 필요하다.

다른 부품과 접촉하는 부위를 측정해야 한다. 약간의 공차가 있다. 100mm 앞허브

액슬지름이 9mm인 큐알방식의 앞허브

허브와 접촉하는 다른 부품의 안쪽을 측정해도 규격을 확인할 수 있다.

도장이나 기타 사정으로 약간의 공차가 있다. 규격을 모를 때는 직접 측정하면 된다.

뒷허브도 마찬가지. 프레임의 내측 접촉면을 측정하면 된다.

이 방식의 특징은 사이즈 외에 액슬의 분리가 어렵고 쓰루액슬 방식에 비해서는 고정의 강도가 상대적으로 낮다. 큐알방식이 절대적으로 고정이 약하다는 소리가 아니라 비교하면 그렇다는 뜻이다. 장점은 글자 그대로 별도의 공구 없이 빠른 장착과 탈착이 가능하다는 것이다. 요즘은 쓰루액슬방식에도 기술이 발달해 큐알개념이 설계에 반영되어 있어 큐알방식 못지않게 공구 없이 빠른 장탈착이 가능하다. 해서 큐알방식을 다른 용어로 불러야 한다는 의견도 있지만 워낙 오래 널리 퍼진 개념이므로 굳이 알아먹기 어렵게 다른 말로 구분하지 않았다.

큐알 방식은 허브액슬이 드롭아웃을 완전히 통과하지 않고 안쪽에 삼분의 이 정도 지점에 걸쳐져 있다. 따라서 체결강도가 상대적으로 약하다.

2.쓰루액슬(Thru-axle)방식

이 방식은 휠셋과 고정되는 포크와 프레임의 드롭아웃이 원형을 하고 있다. 큐알방식처럼 한쪽이 열려있지 않다. 액슬이 허브 가운데를 통과한다는 점은 같지만 분리가 쉽고 더 굵으며 끝에 나사산이 가공되어 있다. 조금만 주의를 기울여 살펴보면 큐알방식과 구분이 어렵지 않다.

액슬이 통과하는 허브의 구멍도 확실히 크다.

이 방식이 확산된 이유는 크게 두가지다. 디스크 브레이크의 적용과 더 험한 라이딩을 감당하기 위해서이다. 특히 산악자전거 다운힐(Downhill) 자전거의 경우 충격을 반복적으로 주며 크게 회전하는 코스를 통과할 때 큰 힘이 휠셋에 가해진다. 이때 핸들바 조향이 불안정해지고 동시에 휠셋의 고정이 느슨해질 수 있다. 그리고 디스크 브레이크가 적용되면서 기존 림브레이크와 달리 브레이크가 작동할 때 포크 한쪽에 힘이 더 작용해 비틀리는 현상이 발생하게 되었다. 브레이크의 로터가 더 커지면서 이런 편향된 힘에 휠셋이 더 단단하게 버틸 수 있게 할 목적으로 쓰루액슬 방식이 대세가 되었다.

로드바이크 역시 근래 디스크 브레이크가 적용되면서 이 방식의 자전거 모델이 조금씩 늘어나고 있다. 로드바이크는 특히나 경량과 충격흡수를 위해 카본소재 포크의 비중이 높다. 산악라이딩에 비해 브레이킹의 강도가 높은 편은 아니지만 포크의 레그가 카본이다보니 비틀림을 최소화가기 위해 더 확실히 잡아줄 필요가 생겼다.

쓰루액슬의 주요 규격, 허브폭과 액슬 지름에 대해 알아보면 아래와 같다.

앞 휠(Front Thru-axle)

일부 로드바이크나 드물게 쓰이는 12×100, 앞은 액슬지름 뒤는 허브폭을 지닌 허브를 제외하고 산악자전거에서는 15×100 규격의 쓰루액슬 방식이 많이 쓰이고 있다. 더 험한 지형을 타기 위한 포크 트래블(Travel)이 긴 서스펜션 포크용이나 다운힐 자전거에는 20×110 규격의 쓰루액슬이 주로 적용되고 있다.

같은 방법으로 측정해보면 규격을 알 수 있다. 20mm 쓰루액슬 방식.

뒷 휠(Rear Thru-axle)

뒷허브에 주로 쓰이는 규격은 초창기에는 12×135 이었다. 다운힐용 자전거에는 12×150 이 주를 이루었다. 요즘은 허브폭이 더 넓어져 12×142 규격의 프레임이 그 비중을 점점 넓혀가고 있다. 다운힐용은 12×157 짜리 제품도 출시된다는 소식이다.

12×142 규격 허브의 경우 제조사에서 기존 135mm 큐알방식과 호환이 되도록 별도의 엔드캡을 제공하고 있기도 하다. 시마노의 경우는 별도의 호환용 엔드캡을 허브 설계시 고려하지 않으므로 처음부터 맞는 부품을 신중하게 선택해야 한다. 디티스위스(DT swiss)사 허브의 경우는 상대적으로 호환이 쉬운 편이다. 허나 오래된 부품까지 호환이 된다는 이야기는 아니다.

마지막으로 부스트 쓰루액슬이다.

부스트(Boost) 쓰루액슬

가장 최근에 공급되고 있는 규격으로 안다. 앞허브는 15×110 뒤는 12×148이다. 산악자전거에서 타이어의 사이즈가 더 큰 타이어를 장착하기 위해서 개발되었다. 기존 규격에 큰 타이어를 장착하면 타이어와 프레임 간의 간격이 좁아서 장착이 불가능하다. 이를 해결하기 위해서 허브의 폭을 넓히고 동시에 프레임과 포크의 장착면 간격도 넓어지게 되었다. 산악자전거 제조사 카테고리에는 이런 규격의 자전거를 플러스 바이크라고 별도로 구분하고 있다. 모델명 뒤에 플러스라고 별도로 표기된 자전거라면 허브나 프레임 그리고 포크 선택할 때 더 호환에 신경써야 한다. 앞변속기도 별도의 전용 부품이 공급되고 있다.

아래는 모 제조사의 2017년도 플러스 바이크의 사양표이다. 빨간줄로 밑줄이 쳐진 부분을 유심히 살펴보면 다른 자전거와의 차이를 확인할 수 있다. 두번째 빨간줄의 QR액슬은 이전에 쓰루액슬 방식중에 고정을 볼트와 너트로 하던 것과 구분을 하기 위해서 이런 표현을 쓴다. 전통적인 큐알 방식과 혼동하면 안된다. 중요한 것은 액슬의 수치, 규격이다.

거친 지형을 빠르고 부드럽게 돌파하기 위해서 그리고 휠셋의 경우 측면에서 가해지는 힘에 버티는 강성을 높히기 위해 새로운 규격의 자전거가 만들어진 것이다. 이전에 나온 다른 규격의 허브와 포크, 프레임과는 호환이 안된다. 스포크와 연결되는 허브의 플랜지(Flange)가 기존 규격의 허브와 달리 간격이 넓어지게 되어서 이 규격의 부품은 아예 별도의 장르로 구분하는 것이 좋겠다.

지금까지 알아본 바와 같이 로드바이크보다는 산악자전거쪽의 규격에 많은 변화가 있었다는 것을 알 수 있다. 혹자는 소비자의 욕구에 맞게 다양한 규격의 제품이 공급되는 것이 좋은 것 아니냐? 하는 의견을 피력하기도 하지만 정도의 문제인 것 같다. 다양한 규격은 동시에 생산원가의 상승을 의미하는 것이기도 해서 규격 조금 바꾸고 가격을 올리는 제조사가 많고, 기존 규격은 개발이나 공급을 끊어버리는 일이 적잖아서 과연 무엇을 위한 누구를 위한 규격변화인지 고개를 갸웃거리게 만들 때가 있다.

규격의 표준화 안정화가 이루어졌으면 하는 바람이 요즘들어 부쩍 든다.

자전거 허브 액슬 규격에 대한 이해에 도움이 되었으면 한다./자전거공작소