자전거 케이던스·속도 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
자전거 속도는 페달을 얼마나 빨리 돌리는지와 어떤 기어인지로 정해집니다. 이 계산기는 앞 체인링과 뒤 코그 잇수, 바퀴 규격, 타이어 폭, 케이던스로 속도(km/h, mph), 기어비, 페달 한 바퀴당 거리, 기어 인치를 구하고, 목표 속도를 유지하는 데 필요한 케이던스도 알려 줍니다.
계산 방법
바퀴 바깥지름 ≈ 비드 시트 지름 + 2 × 타이어 폭
둘레 = π × 바깥지름
기어비 = 체인링 ÷ 코그
속도(km/h) = 케이던스 × 기어비 × 둘레(mm) × 60 ÷ 1,000,000
페달 한 바퀴 거리 = 기어비 × 둘레, 기어 인치 = 기어비 × 지름 ÷ 25.4
목표 속도 케이던스 = 목표 × 1,000,000 ÷ (60 × 기어비 × 둘레)
- ISO 비드 시트 지름: 700C·29인치 622mm, 650B 584, 26인치 559, 650C 571, 20인치 406, 16인치 349mm입니다.
원리
페달을 한 바퀴 돌리면 체인링이 한 바퀴 돌며 체인을 체인링 잇수만큼 당깁니다. 그러면 뒤 코그는 체인링 ÷ 코그 바퀴만큼 돌고 뒷바퀴도 함께 돕니다. 바퀴가 한 번 돌 때마다 자전거는 둘레만큼 나아갑니다. 여기에 분당 페달 회전수를 곱하면 분당 이동 거리가 되고, 이를 km/h로 바꿉니다. 기어 인치는 같은 기어를 앞바퀴가 큰 옛날 자전거의 바퀴 지름으로 나타내는 전통적인 방법입니다.
예제 풀이
기본값인 체인링 50T, 코그 17T, 700C 바퀴, 28mm 타이어, 90rpm, 목표 35km/h로 계산합니다.
- 바깥지름 = 622 + 2 × 28 = 678mm, 둘레 = π × 678 = 2,130mm입니다.
- 기어비 = 50 ÷ 17 = 2.941입니다.
- 페달 한 바퀴 거리 = 6.265m, 기어 인치 = 2.941 × 678 ÷ 25.4 = 78.5입니다.
- 속도 = 90 × 6.265 × 60 ÷ 1,000 = 33.8km/h = 21mph입니다.
- 35km/h에 필요한 케이던스 = 93rpm입니다.
| 스프라켓 톱니 수 (뒤) | 속력 (km/h) |
|---|---|
| 4.25 | 135.3 |
| 8.5 | 67.7 |
| 12.8 | 45.1 |
| 17 | 33.8 |
| 21.2 | 27.1 |
| 25.5 | 22.6 |
| 34 | 16.9 |
결과 해석
많은 로드 사이클리스트는 평지에서 대략 80~100rpm에 자리 잡고, 초보자는 무거운 기어로 더 느리게 밟는 경우가 많습니다. 목표 속도에 필요한 케이던스가 너무 높으면 더 무거운 기어로, 너무 낮으면 가벼운 기어로 바꿔 무릎 부담을 줄이십시오. 바퀴 크기가 다른 자전거끼리는 기어 인치로 비교하면 같은 기어를 찾을 수 있습니다.
흔한 실수
- ISO 비드 시트 지름 대신 호칭 크기(28인치)를 쓰는 경우
- 둘레를 크게 바꾸는 타이어 폭을 무시하는 경우
- 측정 속도가 정확히 같을 것이라고 기대하는 경우
- 기어비에서 체인링과 코그를 뒤바꾸는 경우
자주 묻는 질문
좋은 케이던스는 얼마인가요?
사람마다 다르지만 훈련된 로드 사이클리스트는 평지에서 80~100rpm 안팎을 많이 씁니다.
타이어 폭은 왜 중요한가요?
폭이 넓으면 높이가 커져 둘레와 한 바퀴 거리가 늘어나기 때문입니다.
700C와 29인치는 같은가요?
둘 다 622mm 비드 시트 지름을 쓰며, 29인치는 타이어가 더 넓을 뿐입니다.
출처: Sheldon Brown, "Tire Sizing Systems" and Glossary "gear inches" (sheldonbrown.com) · ISO 5775 / ETRTO tyre and rim size designations