기어비는 잇수의 비율일 뿐입니다
앞 체인링이 한 바퀴 돌면 체인이 그 잇수만큼 지나가고, 뒤 스프라켓은 자기 잇수만큼씩 먹으며 돕니다. 50T 앞과 25T 뒤라면 뒷바퀴가 정확히 두 바퀴 돕니다. 이 2가 기어비입니다.
그런데 기어비만으로는 실제로 얼마나 나아가는지 알 수 없습니다. 같은 기어비 2라도 700c 로드에서는 4.2m를 가고 20인치 미니벨로에서는 3.0m밖에 못 갑니다. 그래서 바퀴 둘레를 곱한 전개장이 실제 감각에 훨씬 가깝습니다.
네 가지 지표를 다 쓰는 이유
| 지표 | 계산 | 언제 쓰나 |
|---|---|---|
| 기어비 | 앞 ÷ 뒤 | 같은 자전거 안에서 조합을 비교할 때. 가장 단순합니다. |
| 전개장(m) | 기어비 × 타이어 둘레 | 바퀴 크기가 다른 자전거끼리 비교할 때. 속도 계산의 바탕입니다. |
| 기어인치 | 기어비 × 바퀴 지름(인치) | 영미권 자료와 대조할 때. 업힐 기어를 논할 때 관습적으로 쓰입니다. |
| 게인비 | 바퀴 반지름 ÷ 크랭크 길이 × 기어비 | 크랭크 길이가 다른 자전거를 비교할 때. 다리에 걸리는 실제 부하에 가장 가깝습니다. |
기어인치는 자전거 초창기의 페니파딩(앞바퀴가 사람 키만 했던 자전거)에서 온 단위입니다. 그 시절에는 페달이 앞바퀴에 직결되어 있어서 바퀴 지름이 곧 기어였고, 체인 구동으로 넘어온 뒤에도 "이 조합은 몇 인치짜리 바퀴와 같다"는 표현이 남았습니다. 숫자만 놓고 보면 감이 안 오지만 20 아래면 아주 가볍고 100 위면 아주 무겁다는 식의 관습적 기준이 널리 통합니다.
게인비는 셸던 브라운이 제안한 지표로, 크랭크 길이까지 반영합니다. 크랭크가 길면 같은 기어비라도 지렛대가 길어 페달이 가벼워지는데 다른 지표들은 이걸 못 봅니다. 165mm 크랭크를 쓰는 사람과 175mm를 쓰는 사람이 같은 기어비로 6% 다른 부하를 느끼는 것이 게인비에는 잡힙니다.
기어 범위와 기어 간격은 맞바꿈입니다
기어 범위는 가장 무거운 기어를 가장 가벼운 기어로 나눈 값입니다. 50/34 앞에 11-28 카세트라면 (50/11) ÷ (34/28) = 3.74배, 즉 374%입니다. 범위가 넓으면 급경사도 오르고 내리막에서 페달도 밟을 수 있습니다.
문제는 기어 개수가 정해져 있다는 점입니다. 범위를 넓히면 기어 사이의 간격이 벌어져 원하는 케이던스를 정확히 맞추기 어려워지고, 간격을 촘촘하게 하면 범위가 좁아집니다. 로드 레이싱용이 11-25처럼 촘촘한 카세트를 쓰고 산악용이 10-51처럼 넓은 카세트를 쓰는 것이 이 맞바꿈의 양 끝입니다. 어느 쪽이 옳은 게 아니라 타는 지형이 정합니다.
크로스오버: 22단이 22단이 아닌 이유
앞 2단 × 뒤 11단을 22단이라고 부르지만 실제로 서로 다른 기어는 그보다 적습니다. 50/19와 34/13이 각각 2.63과 2.62로 사실상 같은 기어이기 때문입니다. 이렇게 겹치는 구간을 크로스오버라고 하고, 계산기는 기어비가 5% 안으로 붙은 쌍을 세어 보여 줍니다.
여기에 더해 체인이 심하게 비스듬히 걸리는 조합(앞 대 × 뒤 대, 앞 소 × 뒤 소)은 마모와 소음 때문에 실사용에서 피합니다. 이 둘을 빼고 나면 2×11의 실질 단수는 16~18단 정도가 됩니다. MTB와 그래블이 앞 싱글로 옮겨 간 이유가 여기 있습니다. 중복과 체인 각도 문제를 없애는 대신 기어 사이가 벌어지는 것을 감수하는 선택입니다.
업힐 기어를 고르는 기준
언덕에서 중요한 것은 최저 기어입니다. 경사가 가팔라져 케이던스가 60 아래로 떨어지면 근육이 빠르게 타 버리고 무릎에도 부담이 갑니다. 그래서 "가장 가벼운 기어로 목표 경사를 케이던스 70 이상으로 오를 수 있는가"가 실질적인 기준이 됩니다.
흔히 쓰는 감으로는, 짐 없이 국내 일반 업힐을 오른다면 최저 기어인치 25 안팎이면 충분하고, 장거리 투어링처럼 짐을 싣거나 15% 이상 경사가 나온다면 20 아래가 필요합니다. 이 계산기는 최저 기어의 기어인치를 바로 보여 주니 카세트를 바꿀지 판단하는 데 쓸 수 있습니다. 카세트 최대 잇수를 28에서 32로 바꾸면 최저 기어비가 12.5% 낮아지는데, 이 정도가 대부분의 뒷드레일러가 감당하는 범위 안입니다.
케이던스가 기어 선택을 정합니다
기어를 고르는 것은 결국 원하는 케이던스를 유지하기 위해서입니다. 대부분의 라이더에게 편한 구간은 80~95rpm이고, 그보다 낮으면 근력에, 높으면 심폐에 부담이 실립니다. 같은 속도라도 무거운 기어를 천천히 밟는 것과 가벼운 기어를 빠르게 돌리는 것은 몸에 전혀 다른 요구를 합니다.
계산기의 케이던스 표는 양 끝 기어에서 60~110rpm이 각각 몇 km/h인지 보여 줍니다. 자기 순항 속도가 표의 어느 칸에 들어가는지 보면 지금 쓰는 기어가 적절한지, 아니면 늘 끝단에 붙어 있어 카세트를 바꿔야 하는지 판단할 수 있습니다. 끝단 기어만 계속 쓰고 있다면 체인 각도 면에서도 좋지 않은 신호입니다.
타이어 둘레는 표준값일 뿐입니다
계산에 쓴 둘레는 규격별로 널리 인용되는 표준값입니다. 실제 값은 공기압, 타는 사람의 체중, 타이어 마모 정도에 따라 2% 정도 움직입니다. 속도계를 정확히 맞추려는 것이 아니라 기어 조합을 비교하려는 목적이라면 이 오차는 문제가 되지 않습니다. 모든 조합에 같은 배수로 걸리므로 비교의 순서는 바뀌지 않기 때문입니다. 절대값이 필요하다면 밸브를 바닥에 놓고 실제로 타서 한 바퀴 굴린 뒤 표시 사이를 재는 방법이 가장 정확합니다.
같이 보면 좋은 계산
주행 기록의 평균 속도와 소모 칼로리는 자전거 속도·기어비 계산기에 있고, 이 페이지는 드라이브트레인 구성 자체를 뜯어보는 쪽입니다. 훈련 강도는 심박수 존 계산기와 VO2max 추정 계산기, 자전거 출퇴근이 실제로 얼마나 이득인지는 출퇴근 비용 비교와 출퇴근 탄소 배출 비교에서 볼 수 있습니다.
자주 묻는 질문
기어비가 높은 게 좋은 건가요?
용도에 따라 다릅니다. 기어비가 높으면 페달 한 바퀴에 멀리 가지만 그만큼 힘이 많이 듭니다. 평지에서 빠르게 달리려면 높은 기어가 필요하고 언덕을 오르려면 낮은 기어가 필요합니다. 중요한 것은 어느 한쪽 값이 아니라 자기가 타는 지형에서 케이던스 80~95를 유지할 수 있는 조합이 있는지입니다. 늘 끝단 기어에 붙어 있다면 그쪽이 부족하다는 신호입니다.
카세트를 11-28에서 11-32로 바꾸면 얼마나 가벼워지나요?
최저 기어비가 28/32배, 즉 12.5% 낮아집니다. 34T 체인링 기준으로 최저 기어인치가 약 32에서 28로 내려갑니다. 체감으로는 8~10% 경사에서 케이던스를 5~10rpm 더 유지할 수 있는 정도의 차이입니다. 다만 뒷드레일러가 감당하는 최대 잇수와 체인 길이를 함께 확인해야 하고, 최대 잇수를 넘기면 변속기 자체를 바꿔야 합니다.
미니벨로가 로드보다 느린 게 기어 때문인가요?
상당 부분 맞습니다. 20인치 바퀴는 둘레가 700c의 약 72%라 같은 기어비에서 전개장이 그만큼 짧습니다. 그래서 미니벨로는 체인링을 크게(53T 이상) 달거나 내장 변속기로 증속해 이를 보완합니다. 계산기에서 타이어를 20인치로 바꿔 보면 같은 잇수 조합의 속도가 얼마나 떨어지는지 바로 보입니다. 물론 바퀴가 작으면 구름저항과 안정성 면에서도 불리한 점이 함께 있습니다.
표에 나온 조합을 다 써도 되나요?
기계적으로는 가능하지만 실사용에서는 피하는 조합이 있습니다. 앞 큰 체인링에 뒤 가장 큰 스프라켓, 앞 작은 체인링에 뒤 가장 작은 스프라켓을 물리면 체인이 크게 비틀려 걸립니다. 마모가 빨라지고 소음이 나며 변속도 둔해집니다. 다행히 이런 조합의 기어비는 다른 조합으로 거의 그대로 낼 수 있으니 실질적인 손해는 없습니다.
게인비는 왜 필요한가요?
크랭크 길이를 반영하기 때문입니다. 기어비와 전개장은 크랭크가 165mm든 175mm든 같은 값을 내놓지만, 실제로 페달을 밟는 느낌은 다릅니다. 크랭크가 길수록 지렛대가 길어 같은 기어가 가볍게 느껴집니다. 키가 작아 짧은 크랭크를 쓰는 사람이나 크랭크 길이를 바꿔 본 사람이라면 게인비로 비교해야 실제 부하가 어떻게 달라지는지 보입니다. 일상적으로는 전개장만 봐도 충분합니다.