로드 바이크 공기역학 #1 공기저항이란 무엇인가?

25 Apr 2011

By CYCLING COMMENTARY

최적의 공기역학으로 사이클링 퍼포먼스를 향상시켜라

 촉망받는 타임 트라이얼 스페셜리스트나 철인 3종 선수라면, 사이클링 퍼포먼스를 향상시키기 위해 최적의 공기역학에 대해 고려해야만 할 것이다.

 

 요점은 바로, 더 빨리 나아가기 위해서는 결국 세가지 방법 밖에 없다 - 더 높은 파워를 출력하거나, 공기저항을 감소시키거나 아니면 구름저항을 줄이는 것. 성공한 싸이클리스트는 이 세가지 요소를 모두 잡아야 한다. 

 선수들은 신체단련을 위하여 많은 시간과 노력(예를 들어 더 높은 파워를 낸다거나)을 쏟아 붓고는 한다. 하지만 현실에 직면해 보자면, 당신이 젊다거나 프로로 갓 데뷔한게 아니라면, 당신은 그저 한 평범한 동호인 라이더일 뿐이다. 

 엔듀런스 트레이닝에 집중하여 얻은 천부적인 VO2 Max 역시 중요하다. 또, FTP(Functional Threshold Power) 향상 역시 사이클링 퍼포먼스 향상을 위한 아주 중요한 요소이다. 하지만, 당신이 특정 연령대의 라이더이며, 트레이닝, 회복, 적응과 향상을 위한 충분한 시간이 있다 하더라도, 생리학적으로 당신의 사이클링 퍼포먼스 향상에는 한계가 있다.  

 그러니, 내가 좋아하는 코치가 "자유 속도" 라 부르는 이것에 공들이지 않을 수 있겠는가? 그렇다, 바로 공기저항을 감소시킴으로 써 더 빨라지는 것이다. 아, 참고로, 이는 완전히 무료가 아니다.

What Is Aerodynamic Drag #공기저항이란 무엇인가

 자전거를 탄 라이더가 도로 위를 달리면, 공기는 스피드에 급격히 반하는 힘을 가한다. 

 위 그래프에서 확인할 수 있듯이, 라이더가 시속 35km/h 가는데 200와트면 되지만, 속력을 약 16% 올려 시속 40km/h로 가기 위해선 파워출력은 50%나 증가한 300와트나 필요하다. 그렇다, 속도 대비 파워출력은 속도 증가에 따라 급격히 올라간다. 

공기저항 = 속도의 제곱

 예를 들어, 20mph 에서 21mph 로 속도를 올리기 위해선 추가적으로 대략 15 와트면 된다. 그러나 30mph 에서 31mph 로 달리기 위해선 추가적으로 37와트나 필요하다. 같은 1mph 올리는 것이데 힘은 두배로 든다. 자전거 속도와 공기저항이 같아지는 지점인 종단속도에 달하는 300와트를 출력 하는 라이더는 약 시속 40km/h 로 달리게 된다.

 보다 더 빠른 속도를 내기 위해서는 더 많은 파워를 출력(생리학적 측면)하거나 공기저항을 감소(높은 잠재적 보상을 지닌 물리학적 측면)시키는 것이다.