보통 한강이나 일반 자전거도로에서 달릴때 생활차(흔히 21단)로 고급MTB를 못따라간다거나
또는 생활차로 죽어라 밟는데 MTB는 더 슬슬 돌리면서 (크랭크겠죠) 추월해가는 경우에 대해서
궁금해하시는 분들이 많으신 것 같아서 개인적인 의견을 써봅니다.

* 기준은 보통 21단 알루미늄 생활자전거 / 24,27단 MTB 또는 유사 MTB

0. 평지에서 자전거의 속도와 관련된 유일한 외부 요소는 공기 저항입니다. (가속도가 아니고
어느정도 달려서 최고속도를 의미합니다)

1. 보통 평지의 조건에서 자전거의 속도는 가장 큰 영향이 있는 것이 기어비와 타이어라고 생각이 듭니다.
(자전거 모양은 거의 같다는 조건에서입니다.)

2. 기어비는 보통 생활자전거 21단(알루미늄 기준)은 앞크랭크가 42-32-22T 또는 44-34-24T 이고 이것은
고급MTB도 대부분 똑같습니다. 즉, 뒷기어에서 차이가 있지 않을까 생각을 해봅니다.

3. 뒷기어(카세트/프리휠)는 단수와 관계없이 최고속도는 가장 작은 톱니가 얼마나 작으냐에 따라 결정됩니다.
즉, 앞 크랭크가 한바퀴 돌때 뒷바퀴(톱니)는 얼마나 돌고 진행하느냐가 관건입니다.

보통 7단 프리휠(카세트)는 시마노 부품 중에서 14-28T 프리휠이 가장 많이 쓰입니다. 11-34T나
11-28T 도 있기는 하지만 거의 드문 레어 아이템 수준이고, 별도 업글 안하시면 대부분 14-28T입니다.

그런데, MTB의 경우 대부분 8단,9단이고 8,9단 카세트는 특별한 경우가 아니고는 11T로 시작됩니다.

4. 결국 생활차(7단)와 MTB는 크랭크쪽 톱니수는 같지만, 뒷기어 카세트의 톱니가 생활차는 대부분 14T /
MTB는 대부분 11T 입니다. 즉, 기어비에서 차이가 납니다. 그차이는 상당하여 다음과 같습니다.

생활차 : 44T / 14T = 3.14  
MTB (8,9단) : 44T / 11T = 4

즉 가장 높은 단수에 체인을 걸고 7단 생활차는 페달을 1바퀴 돌릴때 뒷바퀴가 3.14번 돌고
MTB(8,9단)는 뒷바퀴가 4번 도는 것입니다.

이것을 일반적인 26인치 바퀴에 가장 일반적인 1.95 타이어를 장착한 것으로 하고, 1분당 90 (90rpm)
페달을 돌린다고 가정하고 속도로 환산하면

생활차 : 약 35km
MTB(8,9단) : 약 44km

5. 위 결과처럼 기어비의 차이로 거의 최고속도 10km의 차이가 납니다. 그러니까, 당연히 보통 7단 자전거가
8,9단 자전거나 MTB보다 같은 횟수로 페달을 돌릴때 최고속도가 느리다고 느끼는게 당연한 것입니다. ^^
( 이 결과는 허브나 크랭크,체인 등의 마찰이나 구동력이 같다고 가정한 것이고, 실제로 고급 MTB와 같이
부품 자체의 성능이 조금 더 나은 경우나 정비가 얼마나 잘되어 있느냐에 따라서 차이가 있을 수 있습니다.)

하지만 흔히 알루미늄 유사MTB라고 불리우는 자전거에 있어서는 21단(7단) 자전거와 24단,27단 자전거의
최고 속도 차이는 있는 것이 당연합니다.

6. 한편, 평지에서 자전거의 속도는 공기저항에 영향을 가장 많이 받기 때문에 바퀴의 크기나 모양, 특히
타이어의 투께와 압력,홈(트레드)에 따라서 영향을 받게 됩니다.

보통 산악용으로 개발된 MTB 자전거의 경우 타이어 폭이 넓은 편이고 (1.95-2.1), 흙길이나 자갈길에서 미끄러지지
않고 접지력을 높이기 위하여 올록볼록한 홈이 많이 파여져 있습니다. 그래서 일반 도로를 달릴 경우 "우웅~"하는
마찰음이 나고 아무런 홈이 없거나 거의 홈이 없고 얇은 도로용 타이어에 비하여 속도가 떨어집니다.

정확한 통계는 나와있지 않으나 보통 MTB나 MTB스타일 자전거의 1.95 MTB타이어(흔히 깍두기 타이어)를
1.75나 1.5 두께의 로드타이어(매끄러운 타이어)로 바꿀 경우 최소 10- 최대 30%까지 속도가 향상된다는 의견이
있습니다.

생활 자전거(7단)에 보통 어떤 타이어가 끼워진다는 경향은 없고, MTB 타이어 비슷한 타이어가 끼워지는 경우도 있고,
로드용 타이어가 끼워지는 경우도 있습니다. 세미 로드[세미 슬릭/크로스] 타이어가 들어가는 경우도 있습니다.
그래서, 타이어는 개별적인 자전거의 사양에 따라서 살펴볼 변수라고 생각됩니다만, 보통 속도를 높이기 위하여
8,9단 자전거에 1.5나 1.75 로드나 세미로드 타이어를 끼우는 경우가 많기 때문에 이것을 추가로 감안한다면 위
30%의 속도차이에 또 한번 20-30%의 속도차이가 더해지겠죠.

7. 이제 간략하게 결론을 내보겠습니다.
보통 생활자전거(7단)과 MTB(8,9단 유사MTB 포함)의 평지에서 최고 속도 차이는 기어비 때문에 이론상 30% 정도
차이가 납니다. 한편 타이어의 두께와 종류에 따라서도 역시 30% 정도(예를 들어 26 * 1.2 같은 타이어를 넣는다면
그이상도 가능합니다만) 차이가 나게 됩니다. 그래서 최고 속도의 차이가 있는 것으로 보이는게 보통입니다.

8. 그렇다면, 이러한 차이는 꼭 자전거를 고급MTB 나 24단 27단으로 바꾸어야만 줄어줄게 될까요?

꼭 그렇지만은 않습니다. 역으로 생각하면 이런 방법이 있습니다.

(1) 뒷 프리휠(카세트)를 가장 작은 톱니가 11T 인것으로 바꾼다. 흔히, 메가레인지라고 불리우는
시마노 11-34T 프리휠이나 11-28T 프리휠(카세트)로 바꾸면 최고속도에 해당하는 기어비는 MTB(8,9단)과 같게 됩니다.

(2) 11T를 끼우고도 더 빨리 달리고 싶다면, 타이어를 1.5나 1.75 로드 타이어로 바꾸면 됩니다. 심지어 1.2나 그이하도
림(바퀴)에 끼울 수 있다면 가능합니다. 여기서 한가지 고려할 점은 1.5 이하로 타이어를 장착할때는 타이어 안에 있는
튜브도 해당 규격에 맞춰서 바꿔줘야 한다는 점입니다. 튜브에 무리가 가거나 구겨져서 쉽게 터질 수 있기 때문이죠.

보통 슈발베 마라톤 1.5 / 1.75 // IRC 메트로 1.5 등이 유명한 26인치 로드 스타일 타이어입니다. 또한 그보다 더 얇은
타이어도 있습니다. 그렇게 바꾸게 되면 역시 또 20% 안팎의 평지 최고속도 향상을 맛보실 수 있을 겁니다.

9. 맺는말

필자가 적은 글은 다른 조건이 모두 같을때, 즉 모든 부품의 성능이 비슷하고 정비도 잘 되어 있는 것을 예로 든 것입니다.
실제 자전거의 성능은 개별 부품의 품질과 효율성, 특히 정비 정도에 따라서 많이 차이가 나게 됩니다.

보통 21단 알루미늄 자전거와 24단이나 27단 자전거, MTB 자전거는 성능이 어떻게 다르냐 그리고 차이가 무엇이냐,
특히 속도를 왜 못따라가냐에 대해서 나름대로 설명을 해보았습니다.

* 참조

(1) 그러면, 21단 자전거로도 최고속도는 충분히 낼 수 있는데, 왜 24단이나 27단을 쓸까요?
그것은 산악자전거의 경우 일반 도로에서 만날 수 없는 높은 경사길을 오르거나 급격한 경사도 변화에 따라서
범위가 넓으면서도 간격이 충분히 촘촘한 기어비가 필요하기 때문입니다. 즉 산악자전거만의 특성으로 흔히 많은 기어 단수가
필요한 것이지 일반 도로용으로 많은 기어비를 만든 것은 아닙니다. 하지만, 이러한 다양한 기어비는 다양한 도로 상태에
보다 다양하게 적용할 수 있어 일반 도로를 달릴 때에도 유리한 점이 있다는 것은 사실입니다.

(2) 그렇다면 언덕을 올라갈때는 성능차이는 왜 날까요?
역시 기어비(이번에는 낮은 기어비입니다/얼마나 느리게 갈 수 있는가?)와 차체의 무게입니다.
가장 낮은 기어(큰 카세트)가 28T인지 32T나 34T 인지에 따라서 페달을 밟으면서 올라갈 수 있는 경사의 높이에 영향이
있습니다. 또한 중력에 반하여 올라가는 것이기에 차체의 무게(탑승자의 몸무게도 영향)가 가벼울 수록 올라가기에
힘이 덜 들게 됩니다.