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풀서스펜션 산악자전거 프레임 링크 종류와 특징

전세계적으로 마운틴 라이더들이 이용하고 있는 풀서스펜션 자전거 브랜드는 무수히 많다. 거기에 익스트림한 산악라이딩을 좋아하는 이들에겐 서스펜션의 성능도 중요하지만 이를 이루는 링크 또한 매우 중요하다. 하지만 브랜드별로 각자 그 기술들이 모두 달라 링크 시스템을 확실히 이해하지 못한 채 라이딩하는 경우가 많이 있다. 그래서 오늘은 이 MTB 풀서스펜션 프레임 링크에 대해서 알아보는 시간을 갖겠다. 풀서스펜션 프레임 링크는 모두 리어샥(뒤에 있는 서스펜션)에서 시작된다고 보면 된다. 그래서 이 리어샥은 프레임과 연결이 되는데 이때 필요한 것이 바로 링크와 피봇이며, 링크는 피봇 수의 따른 싱글 피봇과 멀티 피봇의 영향을 받아 다양한 구조와 종류로 나뉘게 된다. 이제 그 용어에 대해 설명한 후 여러 종류의 링크 구조들을 살펴보겠다. 링크(Link)와 피봇(Pivot) 링크(Link)란 피봇과 피봇을 연결하는 것을 뜻하며, 피봇(Pivot, 선회축)은 풀서스펜션 MTB에서 프레임과 스윙암(swing arm, 뒷바퀴의 상하 움직임을 잡아주는 긴 부품)의 연결부위를 말하는데, 신체의 관절과 같은 역할을 한다. 이 피봇을 기준으로 스윙암이 움직이게 되며 피봇의 수에 따라 싱글 피봇(Single Pivot)과 멀티 피봇(Multi Pivot)으로 나뉘고, 피봇에는 베어링이나 부싱을 사용한다. 피봇 종류 - 싱글 피봇과 멀티 피봇 싱글 피봇(Single Pivot)은 하나의 피봇으로 메인 프레임과 스윙암을 결합시킨 형태를 나타낸다. 장점은 거친 노면상태에 따라 바로 반응할 수 있으며, 멀티 피봇에 비해 구조가 단순하며 가격도 저렴하면서 정비가 간편하다. 반면에 단점은 부하가 메인 피봇에 집중되어 스윙암을 튼튼하게 설계해야 하기에 무게가 무겁다. 또한, 스윙암이 페달링과 지형에 민감하게 반응하기 때문에 페달링 시 링크 피봇이 아래로 힘이 가해져 서스펜션이 페달링의 힘을 흡수하여 라이더를 더욱 지치게 하는 바빙현상, 브레이킹을 할 때 관성력에 의해 아래 그림의 이 메인 피봇이 위로 올라가게 되어 샥의 트래블이 짧아지는 현상이 발생되어 다시 땅 위로 접지할 때 충격을 충분히 흡수하지 못하게 되는 브레이크잭 현상, 제동 시 리어샥 및 스윙암의 압축과 복원이 반복될 때 체인을 잡아당겨 크랭크가 돌아가는 방향과 달리 역방향으로 회전하는 킥백 현상에 취약하다는 단점이 있다.
멀티 피봇(Multi Pivot)은 하나의 피봇 포인트가 아닌 여러 개의 피봇으로 메인 프레임과 스윙암을 결합시킨 형태이다. 그래서 여러 개의 피봇을 통해 부하를 분산하여 스윙암을 얇게 제작할 수 있어 프레임 무게를 줄일 수 있으며, 스윙암이 유동적으로 움직일 수 있어 싱글 피봇에서 발생하는 바빙현상, 브레이크 잭 현상, 킥백 현상을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 하지만 복잡한 구조인 만큼 가격도 싱글 피봇에 비해 비싸며 관리가 어려운 단점이 있다.
싱글 피봇의 링크 시스템 일반적으로 풀서스펜션 프레임 링크는 위에서 언급했듯이 싱글 피봇과 멀티 피봇을 기준으로 구분할 수가 있다. 먼저, 싱글 피봇의 링크 시스템에 대해서 살펴보면, 이 링크 시스템은 풀서스펜션이 나왔을 시 초기에 많이 사용되었으며, 여러 가지 단점들 때문에 현재는 많이 채용되고 있지 않지만, 이를 극복하여 사용하고 있는 대표적인 시스템은 GT의 I-DRIVE 시스템이 있으며, 이 밖에 캐논데일 러쉬, 오렌지 322 등에 싱글피봇 시스템이 적용되어 있다. I-DRIVE(Independent Drivetrain) 시스템은 여러 가지 싱글피봇의 단점을 극복하기 위해 GT에서 개발하였으며, 단순함이 최고다라는 접근법을 통해 리어 트라이앵글(뒤쪽 삼각 프레임)에 피봇이 없는 심플한 스윙암을 가지고 있다. 그래서 구동계(크랭크 등)를 서스펜션과 분리하여(Independent Drivetrain) 페달링 시 힘 전달이 서스펜션에 영향을 주지 않아 바빙현상을 발생시키지 않게 한다
멀티 피봇은 여러 가지 장점 때문에 대부분의 풀서스펜션 자전거 제작업체에서 채용하고 있으며, 서로간의 특허를 침해하지 않는 범위에서 지오메트리과
피봇의 연결점을 다르게 하여 최고의 포퍼먼스를 내기 위해 설계하였다. 멀티 피봇의 링크 시스템은 ICT(4 BAR 링크), FSR, VPP, DW 링크, 마에스트로, 풀 플로우터, 이퀴 링크, 스윙 링크(FAUX-BAR), 매직 링크, 스위치 링크, 팬드박스, VPK, 스무드 링크 등이 있다. ICT(Instant Center Tracking) 시스템은 아래 그림에 표시된 것처럼 전형적인 4 BAR 링크로 초기 경주용 자동차 링크 시스템을 적용시켜 싱글피봇 단점을 해결하기 위해 출시된 가장 효율적인 링크 시스템이다. 그래서 체인라인 토크, 다운 피봇라인, 로커암 피봇라인 이 세 가지 중심점이 항상 한 곳으로 집중되도록 하여 힘 손실이 없는 페달링을 가능케 한다.
XMTB webzine :: 산악자전거 웹진 :: 엑스엠티비웹진 FSR은 아래 그림처럼 체인스테이 드랍아웃의 앞에 피봇이 위치하는 호스트(Horst) 링크 시스템으로 스페셜라이즈드가 라이센스를 가지고 있다. 링크 원리는 페달링 시 체인이 당겨져 스윙암이 앞(위)으로 오게 되면, 크랭크 쪽에 있는 메인 피봇보다 낮게 있는 호스트 링크 피봇에 의해 앞으로 당겨지는 힘이 체인스테이를 아래로 누르는 힘으로 변화되어서 리어 트라이앵글 전체가 아래로 내려간다. 즉, 페달링을 하면 위, 아래로 가는 힘에 서로 힘이 상쇄되어 바빙현상 최소화할 수 있게 된다. 특히 폭스, 락샥과 공동개발한 브레인 샥이 스페셜라이즈드 자전거에 달려있어 서스펜션이 노면 상태에 민감하게 반응하여 능동적인 댐핑과 락아웃을 제공해준다. 참고로, 하이바이크, 니콜라이, 인텐스, 노르코 등에서도 저작권료를 주고 호스트 링크를 사용하고 있다.
XMTB webzine :: 산악자전거 웹진 :: 엑스엠티비웹진 VPP(Virtual Pivot Point)는 가상 피봇 포인트 의미로 라이더가 자전거에 올랐을 때 서스펜션이 내려가는 포인트를 새그 포인트라고 하고, 이때 페달링을 하면 서스펜션에 또 다른 포인트가 생기게 된다. 여기서 아래 그림처럼 4개의 피봇 포인트에 짧은 링크를 결합하는 4 BAR링크 구조를 가진 VPP시스템에 의해 뒷바퀴 축(스윙암)이 곡선을 그려 위에서 설명한 새그 포인트와 또 다른 포인트를 일치되도록 하여 바빙과 킥백현상 최소화시켜준다. 예를들면, 리어샥 압축시(스윙암 힘이 위쪽 방향) 페달링을 하면, 체인 라인 위쪽에 위치한 가상 피봇 포인트 때문에 앞으로 오는 체인 장력이 스윙암 힘을 아래쪽 방향으로 가게하여 이 가상 피봇 포인트를 새그 포인트와 일치되도록 한다. 그 반대로 리어샥 팽창시(스윙암 힘이 아래쪽 방향) 페달링을 하면, 체인 라인 아래쪽에 위치한 가상 피봇 포인트 때문에 앞으로 오는 체인 장력이 스윙암 힘을 위쪽 방향으로 가게하여 이 가상 피봇 포인트를 새그 포인트와 일치되도록 한다. 이 시스템은 미국의 아웃랜드라는 자전거 회사에서 처음 개발하여 산타크루즈가 XC풀샥 산타크루즈의 블러와 다운힐 자전거 V10 등에 적용하였고, 인텐스 스파이더 모델에도 적용되어 있다.
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