[스크랩] [펌] 풀샥 시스템 이해하기

 

 

 

웹서핑을 하다 괜찮은 정보가 있어서 잽싸게 펌질.

아래는 작성한 분의 정성이 그득그득 묻어나는 글.

 

 

 

최근 풀샥(Full- Suspension/ 줄여서 FS) 차체의 잔차를 장만하면서 그전까지 몰랐던, 다양한 용어들이 차체를 설명하는 데 쓰이는 것을 알았습니다.

아래의 글은 제가 나름대로 그 용어들을 받아들여 이해하고자 했던 결과입니다.

잘못된 부분이 있으면, 가차없이 지적해 주시길....





당근 풀샥이란 앞과 뒤 모두에 서스펜션, 즉 쇼바가 있는 잔차를 말합니다.  ^^


일반적으로 mtb를 하드텔과 풀샥으로 나눈다고 할 때풀샥은 하드텔에 비해 약간의 장점과 또 약간의 단점을 가지고 있습니다.


그 장점은 일반적으로 험로에서의 안정성과 편안함을 들 수 있겠고...

단점이라면 리어샥과 링크가 생김에 따른 무게의 증가, 그리고 바빙, 또 Brake Jack을 등 수 있습니다.



우선 일반적으로 잘 알려진 바빙(Bobbing)에 대해 간략히 설명한 다음,

다소는 생소한 개념인  Brake Jack을 한번 구경해 보도록 하겠습니다.



우선, 바빙이란 아시다시피 페달링에 의해 샥의 꿀렁거림으로써 생기는 힘의 손실을 칭하는 말입니다.

크랭크는 원형으로 회전하는데 반해, 인간의 다리 구조라는것이 완전히 똑같은 힘을 크랭크에 전달해 주기 어렵게 생겨먹었기 때문에 발생합니다.



일반적으로 페달을 위에서 아래로 내려찍는데는 힘이 크게 발생하고 아래에서 위로 당겨올릴 때는 힘이 덜 들어가게 됩니다.

물론, 원형 페달링으로 가급적 힘을 균등하게 배분하려 노력함으로써,

그리고 양쪽 발을 이용해,

한쪽 발의 내리는 힘+ 반대쪽의 당기는 힘= 한쪽 발의 당기는 힘 + 반대쪽의 내리는 힘...을 추구하고는 있습니다만,

완전히 원형 패달링은 현실적으로 어렵습니다.

그래서 이런 힘의 불규칙적인 전달로 체인 장력의 변화가 발생하고 체인 장력의 변화는 다시 샥에 전달되어 패달링에의한 샥의 꿀렁거림이 발생합니다.물론, 엉덩이의 들썩거림에 의해 샥이 꿀렁거리기도 합니다...^^



한편 Brake Jack이란 문제도 발생합니다.이는 다음의 동영상이 매우 잘 보여주고 있습니다.

(동영상 퍼오기가 잘 되지 않아 링크로 대신합니다.)


http://www.konaworld.com/dope.htm

(링크 삭제 됐음)


Kona 자전거에서 자신들의 D.O.P.E 시스템의 우월성을 보여주려 만든 동영상입니다.

동영상에서도 나타나듯이 급작스럽게 브레이크를 잡을 때 뒷 트라이앵글이 관성에 의해 앞으로 무너집니다.

그래서 빨리 달리다 험로에서 브레이크를 잡았을 때, 오히려 샥은 응축되어 단단해지며 트래블을 상실하는 일이 발생합니다.

즉, 샥이 먹어야할 때 먹지 못하는 문제가 발생합니다.


이런 두가지가 풀샥의 일반적인 문제점입니다.

그런데, 최근의 잔차 회사들은 풀샥의 장점을 살리면서도 이런 문제점을 개선하고자 기술 개발에 몰두해왔습니다.

그 방향은 크게 두가지입니다.

하나는 뒷 샥의 기능 개선입니다. 기능을 발전시켜 페달링 효율은 극대화하면서도 충격에는 민감하게 반응하는 샥을 만들려 하는 것입니다.


다른 하나는 전체적인 프레임의 구조를 변화시켜 이런 문제를 극복하려 하는 것입니다.

Horst 링크니, VPP니, 마에스트로니. I-Drive니 하는 것이 바로 그것입니다.





소프트테일(Soft tail)


일반적으로 풀서스펜션을 소프트테일이라고도 하는데, 좀더 좁은 의미로는 링크없이 체인스테이를 탄력적으로 만들어 놓고 이를 완충 장치와 연동시킨 모델입니다.


가장 대표적인 것이 무츠 YBB와 캐넌데일의 스캘펠 모델입니다.

보시다시피 링크가 없습니다. 그리고 체인스테이의 끝부분 (자주색의 원부분) 에 달려있는 멜라스토머가 뒷트라이앵글의 움직임에 대해 완충 작용을 하게 됩니다.

  이런 소프트테일의 작동 모습 (Cannondale Scalpel)을 위 사진이 잘 보여주고 있습니다.


이런 시스템의 경우 메인 링크가 없으므로 가볍게 만들 수 있고, 페달링 효율이 좋습니다.  그러나 구조상 당연히 많은 휠트레블을 만들어낼 수가 없습니다. 그래서 XC 레이싱 용도의 자전거에 한정될 수밖에 없습니다.

  


싱글 피봇 (Single Pivot)

  

메인 피봇이 단 하나라서 이런 이름이 붙은 모양입니다. 이 모델은 기본적으로 복잡한 링크 구조를 가지지 않습니다. 삼각형 모양의 일체형 뒷 트라이앵글(보통 Swingarm)과 앞 메인트라이앵글을 연결하는 링크가 하나만 있습니다. 그 링크가 바텀 브라켓 (BB) 부근에 달리게 됩니다.



이런 링크의 가장 대표적인 예로 우리가 잘 아는 캐넌데일의 러쉬와 산타크루스 슈퍼라이트 등을 꼽을 수 있을 것 같습니다.

  

 

(위 그림에서 자주색 동그라미 부분이 메인 피봇입니다)



싱글 피봇은 그러므로 풀서스펜션의 가장 대중적이며 단순한 형태라고 할 수 있습니다. 노면의 굴곡을 잘 읽을 수 있는 장점이 있다고 합니다. 그리고 구조 상 단순하므로 비용도 적게 들여 만들 수 잇다고 합니다.



다만 부하가 메인 피봇에 집중되는 경향이 있어 구조적으로 좋지는 않다고 합니다. 그리고 스윙암도 튼튼하게 만들어야 하므로 무게가 증가하는 문제가 있다고 합니다. 무엇보다 바빙과 브레이킹 잭에서 자유롭지 못한 문제가 지적되곤 합니다. (참고로 특히 바빙의 문제는 물론 좋은 리어샥의 개발로 많이 해소되었다고는 합니다.



URT (unified rear triangle) 시스템

  

이 구조는 상당히 독특합니다. 다른 풀샥 차들은 다른 구조야 어찌 바뀌든 크랭크 축이 들어가는 BB는 탑튜브, 다운튜브, 싯튜브로 구성되는 메인 트라이앵글 (차체의 앞부분)에 달리게 됩니다.

  

그런데 URT의 경우 뒷 스윙암에 BB가 위치합니다. 그것이 가장 결정적인 특징입니다.

지금은 단종된 Klein의 Mantra입니다. 싯튜브와 싯스테이, 체인스테이를 일체화시키고 거기에 BB가 놓여 있습니다. 상당히 특이한 구조죠.

  

근데 왜 이런 구조를 잘 볼 수 없느냐? 그건 바로 이 구조가 별로이기 때문이라고 합니다. 충격에 따라 끊임없이 안장과 BB와의 거리가 달리지는 결과로 힘의 손실이 많이 발생하는 구조이기 때문입니다. 당근 바빙이 심했답니다. 게다가 앉아 있다면 모르되, 스탠딩 자세로 험로를 주파할 때 실제로 크랭크에 가해지는 충격은 별로 완충되지가 않습니다.

  

그런데.......

  

이런 URT 시스템을 새롭게 부활시킨 시스템이 있으니...그게 바로 GT의 I-drive입니다.



일반적으로 I-drive를 URT군에 놓지는 않지만 제 생각으론 BB와 뒷 트라이앵글의 통합이 특징이라고 볼 때 I-drive역시 이에 속한다고 생각합니다.

  

보이십니까? 체인스테이와 싯스테이가 BB와 일체화 되어 있습니다.

  

글타면 이 경우에 안장과 BB의 거리가 달라지는 문제를 어케 해결했느냐? 바로 BB shell자체가 회전하도록 만들어놓은데 있습니다. 

  

BB쉘과 메인 트라이앵글은 위에 보듯 링크로 연결되는 한편 BB의 회전을 고무와 유사한 합성수지의 길이 증감으로 만들어내고 있습니다. 늘어났다 줄어들어다 하는 것이 바로 그것입니다. 이걸 개뼈다귀(Dog Bone)이라 부른답니다. ^^





풀샥의 주류는 아무래도 4-bar 링크입니다.


4-bar 링크


4-bar 링크는 원래 기계 공학적 설계의 모델로서 일정한 힘으로 상이한 회전 운동을 만들어 낼 때 사용됩니다.



이것을 자전거 프래임에 적용한 것이 4-bar 링크 설계라 하겠습니다.

위 사진의 푸른 색으로 색칠된 부분이 4개입니다. 이것이 바로 4-bar 링크를 4-바 링크라고 부르는 이유입니다.


그런데, 이런 4-bar 링크도 몇 개의 변종이 있습니다. 뒷 바퀴 축 (rear axle)부근의 링크가 정확히 어디에 위치하느냐에 따라 구분됩니다.


리어액슬 앞, 즉 체인스테이 위에 링크가 위치하는 것을 호스트 링크 (Horst link),


리어액슬 위, 즉 싯스테이 쪽에 링크가 위치하는 경우 Faux Bar (가짜 포-바), 또는 Swing-link라고도 합니다.



최근 Trek이 채용하고, 게리피셔에서도 쓰고 있는 ABP 시스템도 논란의 여지는 있지만 4-bar 시스템에 속한다고 생각됩니다.



아래에서 차례로 설명합니다.





Horst 링크 (FSR)

그림 우측 하단의 푸른 색 원 내부에 Horst 링크가 있습니다.


이 호스트 링크는 원래 AMP사의 Leitner Horst가 개발자입니다. 그래서 그의 이름을 따서 명명한 것이지요.


그런데 1998년에 미국 Specialized가 특허권을 사버렸습니다. 그리고 Horst 링크를 사용한 그들의 풀서스 시스템을 FSR이라 명명합니다.


그래서 살아 있는 전설인 Epic, Stumpjumper FSR, Enduro등이 모두 이 시스템을 채용하고 있습니다.


이밖에도 Nocolai, Khs, ellsworth, titus 등의 수많은 회사가 기본적 링크 시스템으로 특허료를 제공하고 이 시스템을 사용하고 있습니다. 그만큼 우수성이 검증된 시스템이라 하겠습니다.

 

 

 

 

 

무슨 프레임인지 정말 멋지네요..ㅋㅋㅋ



그런데 스스로는 Horst 링크를 사용하지는 않는다고 하지만 실제로는 horst 링크를 사용하는 회사가 있었습니다.



바로 Scott입니다.

리어 액슬 앞의 링크가 호스트 링크와 유사하단 이유로 스캇과 스페셜라이즈드 간에 특허 분쟁이 생겼고 그 이유 때문에 상당 기간 미국 내에서 지니어스가 팔리지 못했습니다.


2009년 식부터는 이 링크를 다음에 설명할 faux-bar 링크로 바꾸고 Scott 지니어스 등이 드디어 미국에 상륙할 수 있게 된 것입니다.

양자의 링크 구조의 차이를 아시겠습니까? ^^



관심 있는 분들은 다음의 링크 기사를 참조하십시오.



http://www.bikemag.com/news/newsarchive/012406_scott/




담으로, Faux-Bar 링크



faux란 말은 가짜란 것을 의미합니다. 그러니깐 경멸의 의미를 담고 있죠. 4-bar 링크이긴 하지만 horst링크가 진짜고 이건 가짜다...모 그런 의미겠습니다만, 이젠 그런 의미 없이 중립적인 의미로 쓰여지는 것 같습니다. 스윙 링크라고도 부릅니다.



이것의 특징은 리어 액슬 위, 싯 스테이에 링크가 붙어 있는 점입니다. 그래서 스페셜라이즈드의 특허권을 피해갈 수가 있습니다.



그래서 그런지 역시 매우 많은 회사가 이 링크 시스템을 채택하고 있습니다.



위의 스캇 말고도, Jamis, Kona, rocky mountain Element 등이 모두 이 Faux- bar 시스템입니다.

 

 

 

 

 

 

 

다만 이 faux-bar 시스템은 원래의 horst-link 시스템과 비슷해 보이기는 하지만, 퍼포먼스는 제법 차이가 난다는 지적이 있습니다. 싱글 피봇과 다를 게 없다는 이유로 바빙과 브레이크 잭에서 자유롭지 못하다는 비판도 상당히 있습니다만 판단은 각자의 몫입니다. ^^




ABP(Active Braking Pivot)


원래 faux-bar 시스템을 사용하던 Trek은 풀샥 성능이 별로라는 비판에 시달려 왔습니다. 그런데, 나중에 설명할 DW-link의 설계자이기도 한 Dave Weagle이 split-pivot이란 걸 2006년에 개발했다는 소문을 듣게 됩니다. 그리고 그걸 2007년에 사들입니다.


그래서 내놓은 시스템이 바로 ABP입니다.

이 ABP의 특징은 앞서의 두 종류의 4-bar 시스템이 리어 액슬과 링크를 구분해 설계했던데 비해, 링크와 리어 액슬을 통합해 버립니다.



언듯보면 모르지만 자세히 들여다 보면 리어 액슬에 피봇이 들어가 있습니다. 완전한 발상의 전환을 보여준다고 할 수 있죠.


그래서 07년도 이후,08년 모델의 fuel, remedy등에는 바로 ABP가 탑재된 풀서스펜션 바이크를 내놓게 됩니다.

사진이 바로 07년 퓨얼과 08년 퓨얼의 차이점 및, 호스트 링크와의 피봇 위치의 차이를 보여주고 있는 것입니다.


본격적으로 FS 차체에 적용되어 쓰이기 시작한지 얼마 안 된 ABP에 대한 평가는 성급할 것 같습니다. 다만, 해외의 유수한 리뷰 사이트에서는 상당히 성능이 개선된 것으로 호평 받고 있다는 것 정도만 알립니다.



이런 ABP는 개리피셔의 신모델에서도 채용되고 있습니다.

최종적으로 VPP,DW link. Maestro에대해 살펴볼까 합니다.







VPP,DW link, Maestro의 공통점



이 세 시스템의 가장 큰 공통점은 메인 피봇이 없다는 점입니다.



메인  피봇이 싱글 피봇, 4-bar 링크에는 존재합니다.


즉, 뒷 스윙암이 링크암없이 바로 BB shell부근에 장착되게 됩니다. 그래서 이 메인 피봇을 중심으로 스윙암이 전체적으로 원운동을 하게 됩니다.

 

물론, 이 원운동이 바빙과 브레이킹 잭을 낳는 원흉이라 4-bar 링크의 경우 리어 액슬 부근의 또다른 피봇으로 뒷 휠의 움직임을 원운동이 아닌 상하 운동으로 바꾸려 했던 것입니다.


그런데, VPP,DW link. Maestro의 경운 상단 링크 (upper link), 하단 링크 (lower link)로만 구성되어 있습니다.

(Santa Cruz Nomad)



노란 선 내부에 상단 링크와 하단 링크가 나타나 있습니다. 특히 하단 링크는 스윙암이 프레임에 직접 부착되는 것이 아니라. 링크를 통해 간접적으로 연결됩니다.



이러한 방식은 기본적으로 Dw링크와 Maestro에서도 같습니다.

(Iron Horse)

(Giant Anthem)



그래서 스윙암이 하단 링크의 중심축을 중심으로 원운동을 하지 않습니다. 물론 스윙암도 원운동을 하기는 합니다만, 그 중심축이 앞트라이앵글의 링크 피봇이 되지는 않습니다. 어떤 가상의 축 (이 가상의 축은 뒷 샥이 먹는 정도에 따라 변합니다) 을 중심으로 원운동을 하게 되는 것입니다.



그래서 위의 세 시스템을 모두 넓은 의미의 "가상 피봇 포인트-VPP (Virtual Pivot Point)"라고 부르기도 합니다.



그렇다면, 위 세 시스템은 모두 바빙을 없애고 패달링 효율을 극대화 했으며, 브레이킹 잭을 없애고 원치 않는 락아웃을 없앴을까요?


안타깝게도...-_- 다들 그렇다고 합니다. 더우기 최근에는 새로 개발된 ABP 시스템까지 한데 엉겨 붙어서 서로 내가 좋니, 네가 좋니 하고...논쟁 중에 있습니다.



그래서 성능에 대한 언급은 저 자신도 유보하기로 합니다.



물론 이 세개의 시스템은 차별화 되는 점이 당연히 있습니다.



좁은 의미의 VPP



현재 Santa Cruz, Intense 쓰이고 있는 시스템을 의미합니다. 원래 지난 세기 90년대 후반 outland Bicycle에서 개발된 것을 산타와, 인텐스가 사들여 자신들의 풀샥의 기본 시스템으로 채용합니다.

(Santa Cruz Blur LT)

(Intense 5.5 FRO)





DW link



20세기 초 Dave Weagle에  의해 개발된 시스템입니다. 현재도 그가 특허권을 가지고 있습니다. (Dave Weagle은 ABP의 창안자이기도 합니다. 그에 관해서는 다음 인터뷰 기사를 참조하십시오.


http://www.bikeradar.com/mtb/gear/article/interview-mountain-bike-engineering-guru-dave-weagle--17612)


철마로 유명한 IronHorse, Ibis Mojo, Independent 최근에는 Turner도 이 DW link 대열에 합류한 바 있습니다.

(Turner 5spot)

(Ibis Mojo SL)



Maestro



2005 년에 개발된, 자이언트의 기본적 풀서스펜션 구조입니다. 아직 다른 회사가 사용한 것은 보지 못했습니다.

(Giant Trance)


VPP,DW link, Maestro의 구별법



언듯 보면 이 세 시스템은 매우 비슷해 보입니다. 퍼포먼스에서도 큰 차이는 없다라고 알려지고 있습니다. 그러면 이 세가지 링크 시스템을 어떻게 알아 볼 수 있을까요?



우선, DW링크와 Maestro는 정말 작동 방법이 유사합니다. 그래서 많은 경우 같은 기술로 보기도 합니다. 저도한 어떤 부분이 어떻게 다른지(각 회사의 주장은 별론으로 하더라도...) 솔직히 잘 모르겠습니다. 결국 어떤 상표냐에 의해 구별할 수밖에 없다고 생각합니다.



그런데, 좁은 의미의 VPP와 DW링크는 구별법이 매우 쉽습니다.



물론, 제조사는 복잡한 원리로 설명합니다. VPP의 경우 가상 피봇 포인트와 wheel path의 모습 등을 보여주며 자신의 우수성을 설명하려 합니다. 반면, DW는 position sensitive anti-squat라고 이름 붙인 원리로 자신의 강점을 주장합니다.



근데 읽어 봐도 잘 모릅니다...^^;



글타면 어케 구별하느냐.....



그것은 바로 각 링크가 샥이 먹을 때, 즉 뒷 휠이 들릴 때 같은 방향으로 회전하느냐 서로 다른 방향으로 회전하느냐에 의해 구분할 수 있습니다.

이것이 바로  VPP의 블러입니다. 뒷 샥이 먹을 때 각 링크는 반대 방향으로 돌아가게 됩니다. 상단 링크는 시계  방향으로, 하단 링크는 시계 반대 방향으로 회전하면서 충격을 감쇄시키게 됩니다. (초록색 화살표 방향에 유의하십시오)

  

반면, 이것은 DW 링크의 Ibis Mojo의 작동입니다. 어떻습니까? 충격을 먹을 때 시계 방향으로 같이 상, 하단 링크가 회전합니다. 이것이 가장 큰 차이입니다.

이런 차이를 regressive leverage(vpp)와  progressive leverage(DWlink)의 차이로 표현하기도 합니다.


일단 이까지입니다...




이로써 싱글 피봇에서, 4-bar를 거쳐, VPP, DW 링크까지 간단한 설명을 마쳤습니다.



그런데 결코 간과되어서는 안 될 점이 있습니다.



이런 구조적 차이가 곧바로 성능의 차이와 직결되지는 않는다는 점을 알아야 한다는 것입니다.



라이더의 테크닉, 신체 조건은 물론, 선호하는 트레일의 형상 등에 의해 얼마든지 적합한 선택은 달라질 수 있습니다. 더군다나 리어 샥의 선택은 물론, 앞 샥 나아가 기타 드라이브 트레인의 선택과 세팅에 따라 얼마든지 느낌은 많이 달라질 수 있습니다.


개인적인 생각으론 이런 프레임의 구조적인 차이보다도 타이어의 선택과 공기압이 더 큰 차이로 느껴질 수 있다고 생각합니다.


이런 것이 있다는 정도로 받아들이고 나중 프레임의 선택 문제가 대두하였을 때  참고 자료로 활용될 수 있도록 하는 것이 바람직하다고 생각합니다.


그러니 이 글을 무엇에 대한 평가가 아니라 "용어 정리" 정도로 받아 들어 주셨어면 하는 바람입니다.


사실, 풀샥에 대해 더 알아보려면 트래블에 따른 특성, 휠트래블과 샥 스트로크의 관계, 리어샥의 구조와 특징 등도 살펴봐야겠고, 자료도 있습니다만....솔찍히 계속 쓰려니 지겹네요. 후일을 기약해 봅니다. ^^





마지막으로, Norco 자전거의 Dustan의 각각에 대한 간단한 평가를 덧붙입니다. 이것 역시 참고 자료에 불과한 것입니다.

아래 링크를 따라 가시면 됩니다. ^^

http://norco.wordpress.com/2009/02/03/suspension-overview-pros-and-cons/

*두번재의 Swing -link는 faux bar 시스템의 별칭입니다

 

** 출처(작성자-김병태) : http://drspark.dreamwiz.com/cgi-bin/zero/view.php?id=mtbmania&page=1&sn1=&divpage=1&sn=off&ss=on&sc=off&select_arrange=headnum&desc=asc&no=1235

 

 

출처 : 자전거 홀릭

글쓴이 : ZETTA 원글보기

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