소개
카본 로드 및 그래블 휠의 최신 트렌드 중 하나는 카본 스포크의 등장입니다. 전통적으로 휠에는 스틸 스포크가 사용되었지만, 기술의 발전으로 이제는 다양한 옵션이 제공됩니다. 이 글에서는 몇 가지 차이점을 살펴보고, 카본 스포크 기술의 미래를 살펴보겠습니다.
스틸 스포크 디자인
현재 대부분의 스틸 스포크는 J-벤드가 아닌 스트레이트 풀(straight pull) 방식입니다. 스트레이트 풀 스포크는 금속이 휘어지면 더 약해지기 때문에 더 가볍고 피로도가 덜합니다. 스틸 스포크는 신뢰성이 입증되었으며 기술적으로 매우 성숙되었습니다. 심지어 경량화도 가능한데, Sapim CX-Ray 스포크와 같은 일부 스포크는 개당 4.4g에 불과합니다. 스틸 스포크는 둥근 모양이나 에어로 블레이드(aero bladed) 형태를 가질 수 있지만, 스틸 스포크는 강도를 손상시키지 않고 상당한 양의 재료를 추가하지 않고 더 복잡한 모양을 만들기 어렵기 때문에 이러한 형태는 다소 제한적입니다.
카본 스포크 디자인
카본 스포크는 트라이애슬론과 타임 트라이얼 휠에서 처음 사용되었는데, 각 휠에는 3~4개의 큰 스포크가 달려 있었습니다. 이러한 휠은 일반적인 도로나 자갈길 라이딩에는 그다지 실용적이지 않았습니다. 하지만 공기 역학 측면에서는 이점이 있었습니다. 이후 더 많은 스포크가 달린 보다 전통적인 휠이 등장했습니다. 이러한 휠은 일상 라이더에게는 더 실용적이 되었지만, 심각한 단점이 있었습니다. 스포크나 림이 하나만 부러져도 림 전체가 손상되어 버려야 했습니다. 스포크가 허브와 림 모두에 접합되어 있었기 때문입니다.
최신 탄소 스포크는 이제 강철 스포크처럼 쉽게 교체할 수 있어 편리하고 낭비도 훨씬 줄었습니다.
주요 차이점
강철 스포크와 교체형 카본 스포크를 비교할 때, 두 가지를 구분하는 몇 가지 사항이 있습니다.
가격
생산 비용 때문에 카본 스포크는 생산 비용이 더 많이 들고, 경우에 따라서는 훨씬 더 비쌉니다. 카본 림이 합금 림보다 생산 비용이 훨씬 더 많이 들고 노동 집약적인 것처럼, 스포크도 마찬가지입니다. 게다가 규모의 경제와 연구 개발로 인해 최신 카본 스포크는 훨씬 더 비쌉니다.
무게
카본 스포크는 가장 가벼운 스틸 스포크보다 훨씬 가볍게 만들 수 있습니다. 2세대와 3세대 카본 스포크의 무게는 개당 약 3g이고, 4세대 스포크의 무게는 개당 약 2g입니다. Sapim CX-Ray와 같은 가장 가벼운 스틸 스포크의 무게는 개당 4.4g입니다.
민감도
카본 스포크는 동급 스틸 스포크보다 훨씬 단단합니다. 즉, 힘 전달이 향상됩니다. 균형을 맞추기 위해 동일한 강도와 강성을 얻는 데 필요한 스포크 개수를 줄여 더 적은 스포크를 사용할 수 있습니다.
내구성
스틸 스포크가 카본 스포크보다 안전하다는 것이 일반적인 생각입니다. 하지만 일반적으로 이는 사실이 아닙니다. 본딩 처리된 스포크는 초기 디자인뿐만 아니라 결함과 균일성 부족으로 인해 파손될 가능성이 훨씬 높습니다. 하지만 교체 가능한 카본 스포크는 판도를 바꾸어 놓았습니다. 월드투어 레이스처럼 가장 험난한 레이스에서도 견딜 수 있습니다. 또한 스틸 스포크보다 비틀림 강도가 훨씬 높습니다. 물론 충돌 시 파손될 수 있지만, 스틸 스포크도 마찬가지입니다. 수년간 카본 스포크를 사용해 왔으며 프로 자전거 팀 및 고객들과 이야기를 나눠본 결과, 저희는 카본 스포크가 스틸 스포크만큼 안정적이고 안전하다고 확신합니다.
카본 스포크 비교
스틸 스포크는 매우 발전된 기술이지만, 카본 스포크는 매 단계마다 혁신을 거듭하며 개선되고 있습니다. 카본 스포크가 어떻게 변화해 왔고, 휠에 어떤 스포크를 사용하는지 자세히 살펴보겠습니다.
1세대 카본 스포크
1세대 스포크는 대부분의 사람들에게 친숙한 방식입니다. 이 스포크는 허브와 림 모두에 접합되었습니다. 획기적이었고 이후 기술의 방향을 제시했습니다. 수리가 어렵고, 비용이 많이 들고, 고장률이 높다는 등 몇 가지 큰 단점이 있었지만, 매우 멋졌습니다. 모노코크 카본 휠에는 특별한 무언가가 있습니다. 교체 가능한 스포크 디자인으로 점차 사라지고 있지만, 모노코크 카본 휠은 여전히 많은 현대 휠에서 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 TT(타임 투 라이드)와 트라이애슬론 경기용 트라이스포크 휠에도 사용됩니다.
2세대 카본 스포크
2세대 카본 스포크가 시장에 출시되자마자 시장의 판도를 바꿔놓았습니다. 이제 카본 스포크 휠은 훨씬 더 쉽게 제작될 수 있었고, 균일성 덕분에 안전성도 훨씬 높아졌습니다. 2세대 카본 스포크 휠은 오늘날 카본 스포크 휠에 주로 사용되는 스포크입니다. 일반 스틸 스포크처럼 쉽게 교체할 수 있습니다. 림에는 스포크가 서로 닿지 않도록 특정 각도로 스포크 구멍을 맞춤 제작해야 했습니다.
2세대 스포크는 신세대 스포크에 비해 몇 가지 단점이 있습니다. 첫째, 모두 둥근 스포크 헤드를 사용한다는 점입니다. 이로 인해 스포크가 쉽게 뒤틀려 공기역학적 성능이 저하될 수 있습니다. 또한, 2세대 스포크는 비교적 새로운 제품이어서 품질 관리 문제가 발생할 가능성이 더 높았습니다.
또한, 이러한 허브 디자인은 플랜지가 열려 있는 경우가 많았는데, 이는 스포크 장력이 약해지면 스포크가 빠질 수 있음을 의미했습니다. 드물기는 하지만 발생할 수 있는 일이었으며 많은 라이더에게 걱정거리였습니다.
3세대 카본 스포크
3세대 스포크가 이전 세대와 다른 점은 기계적으로 고정할 수 있다는 것입니다. 즉, 스포크가 뒤틀리지 않습니다. 이는 2세대 스포크에 비해 공기역학적으로 큰 이점을 제공합니다. 이러한 스포크가 점점 더 보편화되고 있지만, 아직은 소수에 불과합니다. 특수 설계된 허브에도 3세대 스포크를 사용해야 합니다. 저희 제품을 포함한 일부 허브 디자인은 스포크가 빠질 가능성을 완전히 제거합니다.
4세대 카본 스포크
현재 4세대 스포크를 채택한 브랜드는 극소수에 불과합니다. 4세대 스포크가 2세대와 3세대 스포크에 비해 갖는 주요 장점은 두 가지입니다. 이 새로운 스포크는 50% 이상 가벼워져 니플을 포함한 무게가 각각 약 2g에 불과합니다. 저희 제품은 티타늄 나사산과 스포크 헤드를 사용하여 이처럼 가벼운 무게를 달성했습니다. 또한, 상당한 수준의 추가적인 컴플라이언스를 제공하여 스틸 스포크의 승차감을 제공합니다. Berd 스포크보다 훨씬 가벼운 스포크를 사용하여 Berd 스포크보다 더욱 가볍습니다.