다리 길이에 따른 크랭크암의 길이

가장 흔하게 쓰는 길이가 170mm, 그 다음이 175mm 일 것입니다.
5mm의 차이가 어느 정도일까요?
막연하게 키 큰 사람은 175mm, 키 작은 사람은 170mm?
175mm가 회전 반경이 길어 운동량이 많다.?
아래의 글은 단정적으로 적겠지만 틀릴 수 있습니다.
보시고 참고가 되기를 바랍니다.

크랭크암이 힘을 전달하는 원리는 지렛대의 원리와 같습니다.
배웠던 지렛대의 원리와 다른 것은 힘을 주는 곳은 한 군데(패달)인데
힘이 작용되는 곳은 여러 군데(톱니)라는 차이가 있습니다.
운동량은 당연히 크랭크암이 길면 원의 길이가 길어지니 175mm가 170mm보다 큽니다.
그런데 지렛대의 원리처럼 길수록 힘은 적게 듭니다.

계산을 한 번 해 보죠.
정확하게는 단위까지 맞추어야 하지만 상대적 비교만으로 차이를 알 수 있을 것으로 봅니다.

1. 패달이 움직이는 거리(한 바퀴 돌릴 때)
(1) 170mm (계산의 편의상 17cm) : 2*pi*r = 34pi
(2) 175mm (17.5cm) : 2*pi*r' = 35pi.

한 바퀴당 1pi만큼 175mm가 더 큽니다.

비율로 보면 1/34 = 0.0294 ==> 2.94%

2. 한 일 (한 바퀴 돌 때) - 원의 면적이 된다.
(1) 170mm : pi*r*r = pi*17*17 = 289pi
(2) 175mm : pi*r'*r" = pi*17.5*17.5 = 306.25pi

한 바퀴당 17.25pi만큼 175mm가 큽니다.
비율로 보면 17.25/289 = 0.0597 ==> 5.97%

3. 결론
175mm의 크랭크암이 170mm보다 운동량은 많지만
들이는 운동량에 비해 하는 일은 큽니다.
동일한 단위는 아니지만 175mm가 한 바퀴 돌 때마다
1pi씩 내 주고 17.25pi만큼 얻습니다.
(단위가 다른 것이어서 정확히 16.25pi만큼 차이난다고 할 수 없죠.)
바퀴의 회전수가 늘어날수록 차이는 점점 더 커집니다.
따라서 힘이 덜 들려면 "크랭크암의 길이는 길수록 좋다." 입니다.

그런데 제약 사항이 하나 있습니다.
바로 다리의 길이입니다.
극단적으로 비교를 해 보면,

어느 사람이 크랭크암의 길이가 50mm와 500mm인 자전거를 탄다고 가정하면

50mm일 때는 빠른 패달링이 가능합니다.
그런데 오르막을 오른다면 매우 많은 힘이 들거나 오르지 못할 수도 있습니다.
반대로 500mm일 때는 오르막이어도 힘은 많이 덜 들겠지만
패달링이 쉽지 않아서 제대로 힘을 쓰지 못할 것입니다.
그래서 일반적인 사람의 경우 170mm 전후가
인체공학적으로 가장 적합한 길이로 결론이 나지 않았을까 싶습니다.
5mm의 차이가 근육의 움직임에 편안한가 그렇지 않은가 하는
미묘한 차이가 있을 것입니다.

설렁설렁 탄다면 크게 상관이 없겠지만 오랜 시간을 타거나 빠르게 탄다면

미묘한 부정확이 누적되어 큰 결과를 초래할 것입니다.

아래는 다리 길이에 따른 크랭크암의 권장 길이입니다.
알맞은 크랭크암 사이즈를 알려면 인심(사타구니에서 땅바닥까지 높이)을 알아야 합니다.
키가 아니고 인심의 길이가 중요합니다.
인심을 잴 때는 책이나 봉으로 사타구니를 충분히 밀어 올린 후에 측정합니다.

안장에 앉으면 충분히 눌리기 때문입니다.

일반적으로 인심이 (괄호 안은 cm)

29인치(74) 이하 : 165mm,
29 - 32 (74 - 81): 170mm
32 - 34 (81 - 86): 172.5mm
34인치(86) 이상 : 175mm.

 
위는 사이클의 경우이고 산악자전거의 경우 사이클 기준에서 2.5mm 길게 합니다.
도로에서의 사이클은 큰 관성의 고속 회전력이,
산에서의 자전거는 작은 관성의 큰 힘이 효율적이기 때문이 아닌가 싶습니다.
하지만 MTB를 도심이나 평지에서 주로 탄다면 사이클 기준으로 맞추는 것이 좋겠지요.

그러나 다리의 길이가 동일할 때 대퇴부의 길이가 더 길거나

발의 크기가 이상적으로 클 때는 한 단계 긴 크랭크암을 써도 됩니다.
또 오르막 위주로 탄다면 권장치보다 2.5~5mm 더 길게 타는 선수들도 많습니다.