트라이애슬론에서 사이클은 장비의 특성을 얼마나 이해하고 어떻게 활용하느냐에 따라 같은 장비라 하더라도 끌어낼 수 있는 결과는 달라진다. 그만큼 사이클 장비에 대한 기본적인 이해와 약간의 과학적인 지식을 갖고 사이클을 이용하면 효율적인 라이딩을 할 수 있다. 이번에는 사이클에 적용될 수 있는 역학적인 부분을 간단하게 알아보고, 실제 훈련과 경기 때 적용시킬 수 있는 요령에 대해 알아보자.
1. 프레임 재료에 따른 성질
사이클 성능에 영향을 주는 요소는 프레임, 휠, 부품 순으로 볼 수 있다. 특히 프레임은 선수의 근력이 만든 파워를 최대한 보전해서 휠에 전달을 해주는 중요한 역할을 한다. 현재 프레임 재료는 크게 스틸, 알루미늄, 티타늄, 카본 그리고 앞에서 언급한 재료들이 조합되어 하나의 프레임을 이루는 복합재료로 크게 5가지가 사용된다. 이들 재료는 각각의 고유한 물리적 성질을 갖고 있고, 이는 주행 조건에 따라 장점과 단점을 갖게된다. 각 조건별 성능은 다음 그림과 같다.(첨부파일 표1 참조.)
도표상으로 보면 카본과 티타늄 재료가 여러 부분에서 뛰어난 성능을 보여준다. 그러나 아이언맨 월드챔피언쉽의 참가자의 사이클 프레임 재료를 분석한 자료를 보면(2004년도 자료, 첨부화일 표2 참조), 알루미늄이 56%, 카본이 27%, 티타늄이 14%를 차지하고 있다. 재료의 성능과 실제 판매되는 부분을 보면 큰 차이가 나는데 그 이유는 다음과 같다.
우선 트라이애슬론 사이클 코스는 대부분 평지로 이뤄져있다. 평지에서는 알루미늄 재료의 성능이 90으로 가장 높다. 두번째로 가격 대 성능을 고려해야 한다. 실제 카본과 티타늄은 성능이 뛰어나지만 알루미늄에 비해 가격이 비싼편이다. 그래서 전체적으로 평가를 했을 때 가격 대 성능은 알루미늄이 뛰어난 편이다. 마지막으로 같은 카본이나 알루미늄이라 하더라도 등급이 존재한다. 예를들면 알루미늄의 경우 6000계열과 7000계열로 나뉘고, 카본의 경우에도 강도에 따라 다양한 종류가 있다. 그래서 고급 알루미늄 재료의 경우 카본이나 티타늄 보다 더 좋은 성능을 보여주기도 한다.
2. 사이클에 작용하는 저항
사이클에서 발생하는 저항은 다음과 같이 5가지가 있다.
a. 공기저항
b. 평지가 아닐 때 중력
c. 가속 또는 감속시의 관성력
d. 타이어의 구름 저항
e. 베어링의 마찰저항
이 저항요소들은 속도에 따라 전체 저항에서 차지하는 비율이 달라지는데 시속 13km/h로 주행할 경우 타이어의 구름저항과 베어링의 마찰저항이 전체 저항값의 대부분을 차지한다. 그러나 속도가 증가하여 40km/h의 경우 전체 저항값의 90%이상이 주행 중에 발생하는 공기저항이다.(1998년, 로드 사이클을 대상으로 한 실험 결과) 따라서 사이클을 효율적으로 타기 위해서는 공기저항을 최소화 하는 것이 필요하다.
공기저항은 사이클과 사람에 의해 발생하는데 사람에 의해 발생하는 것이 대부분이다. 그래서 공기저항을 줄인다는 것은 사이클을 타는 자세를 유선형에 가깝게 만들어 주는 것으로 보면 된다. 그런 장비 중 하나가 핸들바에 부착되는 에어로바(aerobar)다. 유체역학 이론에 따르면 공기저항은 형상저항(빠른 속도로 날아가는 물체의 앞뒤 표면에 작용하는 압력차이로 인한 저항)과 마찰저항(공기와의 마찰로 생기는 저항) 두 가지가 있다. 여기서 에어로바는 선수의 몸이 형상저항이 적은 유선형에 가까운 형태로 만들어주고, 정면에서 봤을 때 단면적을 최소화시켜 공기저항을 줄인다. 에어로바 사용시 상체가 지면과 평행에 가깝도록 해주는 것이 가장 이상적이다. 에어로바에도 사이즈가 있기 때문에 자신의 팔길이에 맞는 에어로바를 사용해야 정확한 자세를 취할 수 있다.
공기저항을 줄이기 위한 노력은 사이클 바퀴에도 적용되는데 200만원에 가까운 경기용 휠에 속하는 미국의 ZIPP사에서 제조하는 휠의 경우 림(rim) 표면에 골프 공처럼 수많은 딤플(Dimple)이 있어 몇 초 차이로 순위가 결정되는 올림픽 경기 등에서 선수들에 의해 많이 사용되고 있다.
보통 트라이애슬론에서 사용되는 타이어의 폭은 23mm를 사용하나 타이어의 구름 저항을 줄여주기 위해서 20mm 사용하기도 한다. 그리고 적정 공기압을 유지하는 것이 매우 중요한데 700c 휠의 경우 120 psi, 650c 휠의 경우 110 psi를 유지하도록 한다. 훈련이나 대회 전에 항상 게이지가 있는 스탠딩 펌프를 사용하여 공기압을 유지해줘야 접지 면적이 줄ㄹ어 저항을 줄일 수 있다. 생각보다 공기압에 따른 저항의 차이는 크다.
대부분의 공기저항이 상체에서 많이 발생하나 하체에서도 조금만 집중하면 저항을 줄일 수있다. 우선 페달리을 할때는 무릎을 최대한 프레임쪽으로 붙여서 한다. 무릎을 끌어 올릴 때 각 무릎이 반대쪽 어깨로 향한다는 느낌으로 끌어올리면 프레임에 최대한 붙일 수 있다. 이는 하체에 발생하는 공기저항을 줄일 뿐 아니라 페달에 힘이 정확한 방향으로 가해지도록 해줘서 부상을 방지할 수도 있다.