언덕길서 변속 척척~ '똑똑한 자전거' 나왔다

자전거를 타고 언덕길을 오르내릴 때 저절로 변속되는 자전거용 자동무단변속기가 국내 중소기업에 의해 개발됐다.

인천 광역시 송림동에 있는 산업용기계 개발전문업체인 시코라인(대표 신현우)은 회전운동을 왕복운동으로 바꿔주는 동력전달장치와 간단한 스프링 장치를 결합한 자전거용 자동무단변속기(SCLB)를 개발,내년 3월부터 양산에 들어간다고 19일 밝혔다.

지금까지 미국 일본 캐나다 등에서 다양한 방식의 무단변속기 샘플이 전시되기는 했지만 양산화에 성공한 것은 이 회사가 처음이다.

이 자동 변속기는 경사로를 올라갈 때 기어박스에 가해지는 힘(부하)을 기어박스 입력회전축(체인이 연결된 부분)에 장착된 스프링 장치가 흡수，스스로 회전운동 반경을 줄여 저단변속 효과를 내주는 것이 핵심 원리다.

반대로 평지나 내리막길을 달릴 때는 느슨해진 스프링장치가 입력회전축의 회전운동 반경을 넓혀줌으로써 뒷바퀴에 최종 전달되는 회전수가 늘어나는 고단변속 효과를 내준다.

신 대표는 "입력회전원통 중심축에서 약간 비껴난 위치에 암(Arm)막대를 연결하면 이 암에 연결된 최종 동력전달 장치인 로드(Rod)가 널뛰기 운동과 좌우왕복운동을 함께하면서 특수 스프링장치가 도로 상황에 맞게 조절한 변속비율을 뒷바퀴에 전달하는 방식"이라고 설명했다.

따라서 자전거 핸들에 별도의 변속레버를 달 필요없이 도로 상태에 최적화된 주행감을 즐길 수 있다는 설명이다.

특히 이 기어는 계단식 변속과정에서 에너지를 많이 잃어버리는 일반 변속기어와 달리 연속적인 변속이 가능해 에너지 효율이 95%에 이른다고 신 대표는 강조했다.

그는 "일반 자전거는 평균 3.5배속(앞바퀴와 뒷바퀴의 회전비율)까지 변속할 수 있지만 자동무단변속기어는 4~4.5배속까지 가능해 손쉽게 시속 25㎞ 정도를 낼 수 있다"고 말했다.

이 회사는 당초 자석을 이용한 차량용 엔진을 만들려다 자동무단변속기 개발이라는 '뜻밖의' 결실을 얻었다.

변속기 개발에 참여한 신용철 기술이사는 "에너지 소모율을 최소화는 동력전달 구조를 설계하다가 부하를 받으면 동력전달 비율을 알아서 줄여주는 특수 스프링 장치를 고안하게 됐다"고 소개했다.

이 회사는 이 기술로 2건의 국내특허를 획득했으며，현재 미국과 중국 업체 2곳으로부터 1억1000만달러 규모의 투자 제안을 받아놓은 상태라고 말했다.

이관우 기자 leebro2@hankyung.com