휠 교정

휠 교정(Wheel Truing)

준비물

.장갑

.스포크 렌치(Spoke Wrench 0.136" / 3.45mm 사이즈)

.스포크 장력 측정기(Spoke Tension meter)

.휠 트루잉 스탠드(Wheel Truing Stand)

이번 포스팅에서는 자전거 관련 정비 중 인내심이 요구되는 작업, 휠 교정에 대해 알아보도록 하겠다. 먼저 전문공구를 사용하여 교정하는 법을 설명하고 포스팅의 후반부에서 공구 없이 교정하는 방법에 대해 설명하겠다. 휠 빌딩의 이론은 되도록 이번 포스팅에서는 뺐다. 한꺼번에 너무 많은 내용을 다루면 오히려 혼란이 생길 수 있기 때문이다.

휠이 변형되는 이유 역시 그 구조를 알아야 원인을 알 수 있다. 휠셋은 아래 사진과 같이 림, 허브, 스포크, 니플로 이뤄져 있다.

스포크가 삽입되는 허브의 부위를 플랜지(Flange)라고 하고 촘촘히 뚫어져 있는 구멍을 플랜지 홀이라고 한다.

스포크가 플랜지 홀을 통과하여 삽입되고

크로스 되는 다른 편의 스포크의 반대 방향으로 삽입된다.

사진과 같이 서로 교차하여 림의 홀로 스포크가 삽입된다. 

스포크 끝은 나사산이 가공되어 있다. 니플의 내부도 나사산이 가공되어 있다.

니플을 오른쪽으로 돌려 잠그면 림과 허브가 하나의 세트로 연결되는 것이다.

전체 스포크 홀이 빠짐없이 연결되면 휠셋의 완성된 형태가 갖춰진다. 이 과정을 장황하게 설명한 이유는 휠빌딩과도 연결되는 내용이고 파손된 스포크의 교체에도 이 내용이 연결되기 때문이다.

이렇게 연결된 스포크는 일정하게 림을 당기고 있어야 원형을 유지하게 된다. 즉 특정 스포크가 다른 것보다 더 단단하게 림을 잡아당기고 있다면 잡아당기고 있는 쪽으로 휘게 된다. 반대로 특정 스포크가 너무 느슨하게 림을 잡고 있다면 그 반대편으로 변형이 일어나는 것이다.

자, 휠셋은 스포크와 니플의 나사산으로 결합되어 림과 허브 사이에서 일정한 힘으로 당기고 있는 상황이다. 가령 심하게 부딪히지 않았는데도 휠의 변형이 일어났다면 이 스포크와 니플의 결합에 이상이 발생한 것이다. 당연히 당기고 있는 힘이 약해져 약하게 당기고 있는 스포크 반대편으로 휘게 되는 것이다.

원인을 알았으니 교정의 방법도 유추가 가능하다. 풀린 곳을 다시 당겨주면 되는 것이다. 자전거의 충격이 일차적으로 받은 곳이 휠셋이므로 오래 사용하다보면 충격이 누적돼 스포크를 잡아당기고 있는 니플이 풀릴 수밖에 없다. 풀린 상태를 방치하면 결국 부러지게 된다.

자동차가 와서 충돌하거나 높은 곳에서 떨어지거나 누군가 고의로 휠셋을 발로 밟아 큰 충격을 주지 않은 이상은 니플이 풀려서 변형이 일어나는 것이다.

큰 충격으로 인해 변형된 휠셋은 3미리 이상 휘면 교정보다는 림을 교체하는 것이 좋다. 물론 어느 정도 교정은 가능하지만 스포크의 장력이 비정상적인 상태이므로 오래가지 못한다. 구체적인 이유는 이 포스팅이 끝나는 시점에서 자연스럽게 알게된다.

모든 스포크가 연결되어 정상적으로 당겨진 니플의 상태는 아래 사진과 같다. 좌우로 지그재그 형태로 되어 있다. 이 형태이기 때문에 좌측 플랜지에 연결된 스포크 니플을 돌려서 장력을 높여주면 좌측으로 림이 휘고 반대편 플랜지 쪽의 니플을 당겨주면 당겨주는 방향으로 림은 휘게 된다.

양쪽이 일정하게 중심을 잡고 있는 상태가 당연히 최상의 상태이고 림이 출렁거리지 않는 상태이다. 이론적인 부분은 여기서 줄이고.

먼저 전문공구가 있을 때 림의 상태를 점검하는 방법과 교정하는 방법에 대해 설명하겠다.

1.타이어와 튜브를 분리하고 휠 트루잉 스탠드에 휠셋을 거치시킨다.

2.스탠드의 상하조절레버를 조절해 스탠드의 측정부위가 림표면 측면에 위치하게 한다. 측정부위를 조여주면 림으로 접근하는 공구의 모습을 확인할 수 있다. 동영상 참고.

3.림이 측정부위가 마찰하여 소음을 발생하는 부위가 변형이 일어난 지점이다. 회전하다 결국 멈추게 된다. 즉 왼쪽으로 미세하게 변형이 일어난 경우다.

허브 좌측 플랜지와 연결된 스포크 쪽이 닿고 있다. 그 쪽으로 휜 것이다. 결론부터 이야기하자면 닿은 곳의 반대편 스포크의 니플이 풀려 잡아당겨주는 장력이 떨어진 것이다.

4.반대편 스포크의 니플을 잡아당겨 장력을 높여주면 된다. 즉, 장력을 당겨주는 쪽으로 림이 이동하는 원리다.

이 경우는 정확하게 왼쪽 스포크 중앙 아래지점이 변형되었으므로 변형지점 반대편 스포크 두개의 장력을 높여주면 된다. 위를 먼저 당겨주고

아래로 당겨준다.

이 작업을 할 때는 한꺼번에 니플을 돌리지 말아야 한다. 약 사분의 일바퀴 정도 돌리고 공구의 측정지점과 닿는지 안닿는지 확인한 다음 그래도 닿으면 다시 같은 작업을 반복해준다. 한꺼번에 너무 돌려버리면 예상치 못한 다른 변형이 일어날 수 있다.

아래 동영상을 보면 당겨준다는 의미와 방향을 알 수 있다. 검지와 중지를 사용하여 니플을 감아주는 것이 장력을 높여주는 당긴다는 의미이다. 반대로 엄지를 사용하여 공구를 사용하면 니플은 풀어지고 장력은 떨어지게 된다. 방향에 주의하여야 한다.

5.스포크 장력 측정기로 체크해보자. 휜쪽의 반대편 스포크의 장력을 측정해보면 게이지 값이 17과 18사이에 화살표가  머물고 있다.

좀 떨어진 곳을 측정해보면 게이지 화살표가 20을 가리키고 있다. 이 의미는 닿는 곳 반대편의 스포크 니플이 풀려 정상적인 곳은 20이상인데 17이라면 3정도 차이가 발생하고 있는 것이다.

즉 측정기를 사용해서 확인한 바와 같이 일정하게 당겨주지 못하고 특정 부위의 니플이 충격으로 풀린 것이다. 풀린 부분을 당겨주어 교정이 이뤄지는 원리다.

이번 경우처럼 휜 부위가 정확하게 스포크 니플 부위와 일치하면 반대편 두개의 스포크를 당겨주면 된다. 그러나 휜곳이 중간쯤이라면 반대편 스포크 하나만 당겨주면 된다. 처음에 이 의미가 쉽게 이해가 안되겠지만 곰곰히 생각해보면 공작소장의 설명이 이해가 될 것이다. 즉, 하나의 스포크만 풀리는 경우도 있는 것이다.

단순히 스포크가 풀려서 변형이 일어난 경우엔 풀린 곳을 당겨주는 작업으로 교정이 된다. 그러나 강한 충격이나 변형된 상태에서 방치된 경우에는 풀린 곳을 당겨주는 작업만으로 교정이 안될 경우가 있다. 그때는 닿는 쪽의 니플도 사분의 일 풀어주어야 한다. 닿는 쪽은 풀어주고 반대편은 당겨주고해서 림의 중심을 잡아가는 것이다.

휜곳의 반대편을 당겨주는 것만으로 교정이 안될 때 이 방법을 실행해야 한다.

다음은 상하로 변형이 일어난 경우이다. 이른바 림이 짱구가 되었다고 하는 상황이다. 이 작업은 좌우 교정만 원칙에 따라 정밀하게 성공하였다면 이론상 할 필요가 없다. 휠빌딩에서나 필요한 작업이라고 해도 크게 틀리지 않는다. 먹었다고 표현하는 림을 교정해보았으나 스포크의 장력이 너무 약한 상태여서 정상적인 상태의 휠셋이라고 보기 힘들었다. 

그러나 일단 방법은 알고 있어야 하니 설명하겠다.

측정부위를 사진과 같이 아래로 내린다.

동영상을 참고할 것. 좌우교정과 마찬가지로 휠 트루잉 스탠드의 측정부위를 림에 접근시키면 짱구가 난 부분이 마찰되며 소음을 발생시키다. 결국 정지하게 되고.

이것은 닿는 부위의 스포크 장력이 전반적으로 떨어졌기 때문에 튀어나오게 된 것이다. 반대로 공간이 너무 떨어진 곳은 장력이 너무 센 상태이기 때문이다. 튀어나온 곳은 당겨주고 들어간 곳은 풀어주면 된다.

1.정지한 곳 바로 위의 니플을 사분의 이 정도 당겨준다.

2.앞 뒤 니플은 사분의 일 정도 당겨준다. 즉 가장 많이 풀린 부위가 정지한 지점 바로 위의 스포크이다. 때문에 그 부위는 앞 뒤보다 더 많이 당겨주는 것이다. 좌우 교정과는 다른 개념이다. 그러나 역시 설명을 한 열번정도 읽어보면 조금씩 이해가 될 것이다.

뒤도 당겨주고.

상하교정은 이렇게 한 번 작업한 후 닿는 곳의 교정을 중단하고 측정공구와 공간이 벌어진 곳의 작업도 해주어야 한다.  공간이 가장 넓은 곳을 찾아 장력을 풀어준다. 엄지를 사용하고 있다. 사분의 이 정도 풀어주고.

앞 뒤는 역시 사분의 일 정도 풀어준다. 닿는 곳과 벌어진 곳의 작업을 번갈아 반복해야 한다. 한 번에 하려고 하면 오히려 더 이상한 변형이 일어나기 쉽다.

상하 교정을 한 후 다시 좌우 교정 작업을 해주면 휠 교정은 끝나게 된다.

자, 이 모든 전문공구는 모두 너무 고가이다. 거의 대부분의 동호회원들은 아래와 같이 A형 스탠드에 자전거를 거치해 놓고 젓가락, 나뭇가지, 케이블 타이, 볼펜심 등을 이용해 휠 트루잉 스탠드를 대체하고 있다. 원리를 알았으니 아래 사진이 어떤 목적인지 쉽게 알 것이다.

한쪽에 림에 상처를 주지 않는 긴 물체를 고정시키고 림에 근접시키면서 휠셋을 돌리면 변형이 일어난 곳에서 발생하는 접촉지점을 감지할 수 있다.

다른 곳은 멀쩡한데 특정 부위가 닿아서 마찰음이 나면 위에서 배운대로 닿는 부분 반대쪽을 당겨주면 된다. 반대로 특정부위만 너무 공간이 발생하고 있다면 공간이 발생하는 쪽의 니플을 당겨주면 된다.

공작소장도 처음에 이 의미를 가지고 많이 혼란스러웠다. 그러나 휠셋의 구조와 장력 등의 개념을 떠올리며 한 열번 정도 생각하면 무릎을 치게 될 것이다.

경험이 쌓이면 스포크를 손가락으로 잡아 눌러보고도 풀린 스포크도 찾아낼 수 있다. 전문공구는 더 정확하고 정밀한 측정과 교정에 도움을 주는 것이다.

나사산의 가공은 한계가 있다. 때문에 큰 충격으로 변형된 림은 교정의 한계가 있다고 말한 것이다. 휜곳을 당겨주려고 해도 너무 많이 휜 림은 니플의 나사산이 부족해 당겨줄 수 없는 상황이 있을 수 있다. 교정이 불가능한 상황인 것이다.

이론상 뒷쪽 휠셋의 경우 왼쪽보다 오른쪽의 장력이 약 3정도 더 높다. 왼쪽은 왼쪽끼리 일정한 힘으로 당겨져 있어야 하고 오른쪽은 오른쪽 스포크끼리 장력이 일정해야 한다. 오른쪽이 더 강한 힘으로 당겨져 있는 이유는 오른쪽 허브에 카세트 바디가 있어 오른쪽은 길이가 짧은 스포크를 사용하기 때문이다. 좌우 같은 길이를 사용하지 못하는 이유는 휠빌딩에서 설명하기로 하겠다.

앞 휠셋의 경우는 디스크브레이크를 사용하지 않는 경우는 좌우 스포크의 장력이 같다. 즉 스포크 길이가 좌우 같다. 그러나 디스크브레이크를 사용하는 경우는 왼쪽의 장력이 높다. 왜냐면 디스크브레이크 로터가 장착되어야 하기 때문에 그쪽 스포크의 길이가 짧다.

완성도 높은 휠셋이란 좌우 상하의 편차가 일미리 이하의 균형 잡힌 상태에서 좌측의 스포크는 좌측의 스포크끼리 일정한 장력을 유지하고 있고 우측도 마찬가지 상태임과 동시에 제조사에서 권장하는 측정값의 장력을 유지하고 있는 휠셋이다. 당연히 림이 허브의 한가운데 위치하고 있어야 한다.

단, 림 접합부는 다른 곳에 비해 2-3정도 높은 것은 정상이다. 미세하게 금이 간 것 같은 부분이 림 접합부이다. 이 부분도 휠빌딩이론이기 때문에 나중에 시간이 되면 더 상세히 다루도록 하겠다.

지금까지 지루한 글 읽느라 힘들었을 것이다. 작성한 본인도 힘들다. 최대한 이론적인 부분은 제거하려고 노력했으나 처음엔 이해하기가 어려운 부분이 있을 것이다. 천천히 반복해서 읽고 조심스럽게 작업해 보기를 바란다.

못다한 이야기는 휠빌딩과 디싱을 포스팅할 때 덧붙이도록 하겠다. /공작소