휠빌딩 3 크로스 레이싱 방법

다음 휠빌딩 방식은 3-크로스 레이싱 방식으로 현재까지도 가장 일반적으로 사용되고 있고, 아직까지 휠셋 조립 방식에서 가장 튼튼한 강도와 내구성을 제공하는 3-크로스 휠빌딩 스포크 레이싱 방법입니다. 스포크 방식의 조립 휠셋의 경우, 여러 가지 이색적인 레이싱 패턴이 존재하지만 강도와 내구성 측면에서 3-크로스 레이싱 패턴이 가장 우수한 것으로 입증되고 있습니다. 아마도 다른 이색적인 레이싱 패턴은 휠셋의 강도나 내구성보다는 관상용으로 보기에 좋을 것입니다.  

아래에 제시되는 3-크로스 레이싱 방식은 한가지만 존재하는 것이 아닙니다. 3크로스 방식에서도 여러 가지 스포크 패턴과 레이싱 방식이 있습니다.  

시마노, 크리스 킹 등 일부 제조사에서는 자사의 특정한 레이싱 패턴을 권장하기도 하지만, 실질적으로 현재 시판되는 허브의 경우, 3-크로스 방식의 휠셋을 조립할 때, 일반적으로 적용되고 있는 어떤 레이싱 패턴을 이용하든 어느 방식이 더 우월하고 어느 방식이 더 취약하다는 문제점이 있다는 기술적인 결과 보고서를 확인하거나 경험한 적이 없습니다.

각 제조사에서 권장하는 스포크 패턴에 관해서는 다음 기회에 소개하도록 하겠습니다.휠빌딩시 림의 최대 허용 텐션 내에서 최대한 높은 텐션으로 휠을 빌딩하고, 텐션을 균등하게 유지하는 것이 휠의 강도와 내구성을 훨씬 더 향상시킨다는 점을 먼저 기억하십시오.

휠은 탄성체로서 라이딩 중 하중을 받으면 미리 가해진 스트레스 상태에서 스트레스 제로 상태로 지속적인 스트레스 변화를 겪습니다. 이 과정에서 스포크의 헤드 부분은 허브 홀에서 상당한 스트레스를 받으면서 스포크 헤드 부분이 파손되는 경우가 있습니다.

휠의 스포크 텐션이 낮으면 이와 같은 스포크 헤드 부분이 스트레스 변화에 보다 민감해져서 스포크 헤드 부분이 허브의 스포크 홀의 유격에 의해 부딪치면서 스포크 헤드 부분이 파손되어 휠의 강도와 내구성을 크게 저하시킵니다.

이에 대한 기술적인 문제는 너무 광범위한 내용을 다뤄야 하므로 논외로 하고, 여기에서는 주로 많이 사용되는 휠빌딩 32홀 3-크로스 방식을 예로 들어 설명합니다.

정의:다음 용어는 바이크 업계에서 아직까지 표준 용어로 확립되지 않아서 같은 의미를 다른 용어로 표현하기도 합니다.

"키" 스포크: 키 스포크는 휠을 빌딩할 때 가장 먼저 끼우는 스포크를 말합니다. 이 스포크의 위치가 밸브홀과 관련하여 다른 모든 스포크의 위치를 결정짓습니다. “키” 스포크를 잘 못 끼우면 림의 밸브홀이 잘못된 위치에 놓이게 됩니다. 휠셋 조립의 첫단추에 해당합니다.

"트레일링" 스포크: 리어 휠의 경우, 트레일링 스포크는 라이더가 페달에 힘을 가할 때 더 타이트(팽팽)해지는 스포크입니다. 허브가 회전하는 방향과 반대 방향을 향하기 때문에 트레일링이라고 합니다. “트레일링” 스포크를 “풀링” 스포크라고 부르기도 합니다.

"리딩" 스포크: 리딩 스포크는 허브의 회전 방향으로 향해 위치한 스포크를 말합니다. 리딩 스포크는 “푸싱” 스포크라고 부르기도 합니다.

“트레일링” 스포크는 림을 회전시키는 구동 토크 아래에서 더 팽팽해지고, “리딩 스포크”는 구동 토크 아래에서 트레일링 스포크보다 더 느슨해집니다. 각 그룹의 스포크는 림과 허브 사이에서 휠이 회전하는데 자체적으로 일정하게 기여합니다.

그림 1.  트레일링 스포크의 방향, (허브의 드라이브 사이드(스프라킷 사이드)가 위로 향한 상태)

일부에서는 트레일링 스포크를 “드라이빙” 또는 “풀링” 스포크라고 부르기도 하고, 리딩 스포크를 “텐션” 또는 “푸싱” 스포크라고 부르기도 합니다. 스포크의 길이는 정확하게 맞아야만 하는 것은 아닙니다.

대부분의 스포크 계산 시스템은 1/10mm 단위로 제시하지만 일반적으로 1mm 사이즈 단위(일부는 2mm 사이즈 단위)로 판매되고 있습니다. 일반적으로 계산된 스포크보다 이용 가능한 더 큰 사이즈를 선택합니다.

Rogger Musson의 스포크 계산방식에서는 0.6mm 기준으로 스포크의 길이를 결정합니다. 예를 들어, 계산된 스포크 길이가 260.6mm로 측정된 경우, 260mm 스포크를 선택하고, 260.8mm로 측정된 경우 261mm를 선택하는 방식입니다. 스포크 길이는 +-1mm 정도의 오차는 크게 문제되지 않습니다.


참고: 여기에 나온 휠의 그림은 오른쪽(드라이브 사이드; 스프라킷 쪽)에서 본 휠의 모습입니다.



그림 2. 3-크로스 레이싱 패턴, 3그룹 레이싱 상태

준비
일반적으로 림의 스포크 나사산과 스포크 홀은 스포크를 타이트하게 조일 때 니플이 쉽게 회전할 수 있도록 오일로 윤활합니다. 주로 많이 사용되는 오일은 아마인유(Linseed Oil)로 휠 텐션을 높일 때 윤활작용을 하고 휠셋 조립후에는 니플 나사산에서 점착성 겔을 형성하여 니플이 쉽게 풀리는 것을 예방해주는 역할을 합니다. 

스포크 나사산과 니플에 림에 닿는 림홀에 오일을 소량 적당하게 윤활합니다. 일부 휠빌더는 일반 오일을 사용하기도 합니다. 오일을 사용하지 않으면 스포크 나사산과 니플 나사산 간의 저항과 림홀에서 니플의 저항으로 목표 텐션을 얻기 곤란합니다.

스포크 레이싱
레이싱은 무릅에 림을 놓고 앉아서 할 수 있습니다. 레이싱할 때 실수를 하지 않도록 한번에 한 그룹씩(8개) 스포크를 끼웁니다. 전통적인 3-크로스 휠은 오른쪽 플랜지에 절반의 스포크와 왼쪽 플랜지에 절반의 스포크로, 4그룹의 스포크 세트로 구성됩니다.

각 플랜지에서 절반은 "트레일링" 스포크이고 절반은 "리딩" 스포크입니다. 아래 설명은 전통적인 32-스포크 3-크로스 휠빌딩에 과정입니다. 3-크로스 휠빌딩의 경우, 36홀, 28홀 등 림홀수가 다른 휠도 아래와 같은 방식이 적용됩니다.


림의 오프셋:
일반적으로 림홀은 아래 그림과 같이 밸브 홀 중심선을 기준으로 상, 하로 오프셋되어 있습니다. 아래 그림과 같이 밸브홀을 기준으로 왼쪽홀이 위에, 오른쪽 홀이 아래에 위치한 경우도 있고, 이와 반대로 왼쪽 홀이 중심선의 아래쪽에 위치하고 오른쪽이 중심선의 위쪽에 위치한 경우도 있습니다. 오프셋 여부를 확인하기 어려운 경우 먼저 림의 뒷면에 뚫린 홀을 보고 오프셋 여부를 확인합니다.   

일부 림의 경우 오프셋 없이 중심선의 한 가운데 림홀이 위치한 경우도 있습니다. 휠빌딩시에는 반드시 림의 오프셋 위치에 맞게 올바른 허브 플랜지 홀에 끼워야 합니다. 오프셋 없이 중앙선의 한 가운데 림홀이 위치한 림의 경우, 일반적인 스포크 레이싱 패턴으로 빌딩하면 됩니다. 



트레일링 스포크

키 스포크
휠빌딩시 맨 먼저 끼우는 스포크가 "키 스포크"입니다.



그림 3. 키 스포크 위치, (허브의 드라이브 사이드(스프라킷 쪽)가 위쪽을 향한 상태)

림의 홀은 일반적으로 스포크 홀이 림의 정중앙에 드릴링되어 있지 않고 좌우로 약간씩 오프셋되어 있습니다. 위 그림에서 림홀이 위쪽으로 오프셋된 홀은 드라이브 사이드(스프라킷쪽)의 허브 플랜지에만 끼워야 합니다.

그림에서 림 홀이 아래쪽으로 오프셋된 홀은 논드라이브 사이드(또는 디스크브레이크 로터쪽)의 허브 플랜지에만 사용해야 합니다.

키 스포크는 정확한 위치에 놓여야 합니다. 그렇지 않으면 밸브 홀이 잘못된 위치에 놓이고, 림의 드릴링이 스포크의 각도와 맞지 않을 수 있습니다. 여기에서 키 스포크는 스포크가 허브의 플랜지 안쪽을 따라 지나가는 스포크로 스프라킷쪽에서 스포크의 헤드가 바깥쪽에 위치하도록 끼워진 트레일링 스포크입니다.

리딩 스포크로 시작하면 리딩 스포크가 중간에 놓이기 때문에 트레일링 스포크를 끼우기가 까다롭게 됩니다. 여기에서 키 스포크는 트레일링 스포크 이며, 플랜지의 안쪽을 따라 지나갑니다. 스포크의 헤드는 플랜지의 바깥쪽(헤드 아웃)에 위치합니다.

림에 부착된 라벨은 바이크의 오른쪽에서 보았을 때 읽을 수 있도록 림을 위치시키는 것이 전통적인 방법입니다. 허브에 허브 베럴을 따라 라벨이 부착된 경우, 림의 밸브 홀을 통해 볼 때 라벨이 바로 아래에 보이도록 밸브 홀의 바로 아래에 라벨을 위치시킵니다. 이런 것들은 휠의 성능에 영향을 미치지는 않지만, 휠빌더의 세심한 노력과 심미적인 문제로서 휠빌더라면 이런 것에도 주의를 기울이는 것이 바람직합니다.





그림 4. 허브에서 스포크가 끼워진 위치, 즉 허브의 베럴에 라벨이 표기된 부분은 그림과 같이 림의 밸브 홀을 통해 볼 수 있도록 스포크를 레이싱합니다.

림은 림 단면의 중심선에서 오른쪽이나 왼쪽으로 구멍이 뚫려 있습니다. 이는 밸브 홀과 스포크 홀간의 관계를 처리하는 부분으로 오프셋이라고 합니다. 스포크 홀은 림의 중앙으로 나 있지 않고 측면으로 교대로 오프셋(편향)되어 있습니다. 림의 왼쪽에 있는 홀은 허브의 왼쪽 플랜지에 연결되는 스포크용입니다. 

림 홀의 드릴링 방식에 따라서 키 스포크는 림의 밸브 홀 바로 옆 또는 한 홀 떨어진 위치에 놓이게 됩니다.

허브의 오른쪽(스프라킷 쪽)에서 보았을 때, 키 스포크는 반시계방향으로 위치하고, 밸브 홀의 오른쪽 첫번째 홀이나 림의 드릴링 방식에 따라서 오른쪽으로 두번째 홀로 연결됩니다.

이렇게 하는 목적은 4개의 스포크가 모든 각도에서 밸브 홀 부분에서 크로스되는 스포크가 없는 상태로 레이싱되어 공기 주입시 밸브에 접근성을 용이하게 하기 위한 것입니다.

키 스포크에 니플을 3-4회전 조여서 위치시킨 다음, 허브의 키 스포크가 끼워진 홀에서 한홀 떨어진 두번째 홀에 다른 스포크를 끼워 허브 플랜지의 홀을 한 홀씩 비워 놓습니다. 이 스포크는 림에서 키 스포크로부터 3홀 건너 뛰어서 4번째 홀에 위치시킵니다. 밸브 홀은 계산하지 않습니다.

첫 번째 8개 스포크 그룹을 제위치에 연결합니다. 허브(모든 다른 홀은 비어 있어야 함)와 림(3홀 건너서 4번째에 스포크를 위치시킴)에서 간격이 일정한지 확인합니다. 스포크가 허브의 플랜지와 같이 림의 같은 쪽에 있는 홀을 통해 위치하는지 확인합니다. 다음과 같이 모양입니다.

 그림 5. 첫번째 그릅, (8개의 스포크를 드라이브 사이드(스프라킷쪽)에 끼운 상태입니다) 


두번째 그룹
이제 휠을 뒤집은 후 허브를 확인합니다. 왼쪽 플랜지에 있는 홀은 오른쪽 플랜지에 있는 홀과 똑 같은 위치에 드릴링되어 있지 않습니다. 왼쪽 플랜지 홀은 오른쪽 플랜지 홀 사이의 중간에 위치합니다.

이것을 확인하기 어려운 경우, 왼쪽 플랜지에서 스포크를 액슬과 나란히 끼워 넣어보면 스포크가 2개의 스포크 홀 사이에 오른쪽 플랜지에 어떻게 위치하는지 확인할 수 있습니다.

 

그림 6. 두번째 그룹에서 첫번째 스포크는 위 그림에서 1번과 2번 사이의 반대쪽(논드라이브 사이드)에 있는 허브 플랜지의 바깥쪽에서 허브 플랜지 안쪽(헤드아웃)으로 스포크를 끼웁니다.  두번째 그룹의 첫번째 스포크를 림의 스포크 홀에 끼우는 위치는 림의 밸브홀의 오른쪽 첫번째 홀에 끼웁니다.

참고: 만일 림홀의 드릴링 오프셋 위치 때문에 위 그림과 달리 키 스포크가 밸브 홀 바로 옆에 위치한 경우, 2번째 그룹의 첫번째 스포크는 허브 그림에서 0번과 1번 사이에 위치한 반대쪽 허브 플랜지 홀에 끼우고, 그림상에서 키스포크가 위치한 림홀 부분에 두번째 그룹의 첫번째 스포크를 끼웁니다.

그림 7. 첫번째 그릅 8개의 트레일링 스포크와 두번째 그룹 8개의 트레일링 스포크를 끼운 상태
위 그림은 첫번째 그룹과 두번째 그룹의 스포크를 끼운 상태를 드라이브 사이드(스프라킷 쪽)에서 본 모습입니다.

* 위 그림과 같은 상태에서 허브를 "시계방향"으로 돌려 아래 그림과 같이 "트레일링" 스포크 패턴을 만듭니다. 반시계 방향으로 돌리면 림의 밸브홀이 잘못된 상태로 위치하게 되고, 림홀이 허브 베럴에 있는 라벨과 일치하지 않게 됩니다. 

그림에서, 키 스포크는 밸브 홀을 기준으로 볼 때 한홀 건너 오른쪽으로 두 번째 림홀에 위치해 있습니다. 위에서 언급한 바와 같이 일부 림은 홀이 반대로 오프셋되어 있어서 이 경우와 맞지 않을 수 있습니다.

이렇게 정확하게 했다면, 설치된 스포크는 키 스포크를 교차하지 않습니다. 오른쪽에서 보이도록 휠을 뒤집을 때, 두번째 그룹의 첫번째 스포크가 허브에서 키 스포크의 왼쪽에 있다면, 림에서도 왼쪽에 위치합니다.

첫번째 그룹의 스포크와 같이, 이들 스포크도 트레일링 스포크가 됩니다. 이들 스포크는 플랜지의 안쪽을 따라 연결되고 스포크의 헤드는 플랜지의 바깥쪽(헤드 아웃)에 위치합니다. 두번째 그룹의 8개 스포크를 동일한 패턴으로 끼웁니다. 

이 단계가 끝나면, 휠은 모두 16개의 트레일링 스포크가 위치합니다. 이 상태에서 좌우측 허브 홀은 한칸씩 건너서 스포크가 끼워진 상태가 되고 림 홀은 2개의 스포크, 2개의 빈 홀과 같은 패턴으로 놓이게 됩니다.

 

그림 8. 트레일링(풀링) 스포크


리딩 스포크
이제 3번째 그룹으로 "리딩 스포크"를 레이싱할 차례입니다. 두번째 그룹의 스포크 레이싱(트레일링 레이싱)이 끝나면 스프라킷쪽이 위로 향한 상태에서 허브를 시계 방향으로 돌립니다. 이 때 스프라킷(프리휠 쪽)이 자신을 향하도록 휠을 뒤집은 상태입니다.

허브 플랜지의 안쪽에서 바깥쪽으로 아무 홀에나 스포크를 하나 끼웁니다. 아래 그림에서 빨강색으로 표시된 라인이 트레일링 스포크이고, 파랑색 라인이 리딩 스포크입니다. 아래 그림은 3-크로스로 휠을 빌딩하기 때문에, 파랑색으로 표시된 새로운 리딩 스포크는 허브의 같은 플랜지에서 나가는 3번째 트레일링 스포크와 교차합니다.

모든 리딩 스포크는 1번째와 2번째 트레일링 스포크를 위로 지나가고 3번째 트레일링 스포크를 아래로 지나가도록 스포크를 약간 구부려 3번째 트레일링 스포크 밑으로 넣어서 레이싱해야 합니다.

파랑색 리딩 스포크는 항상 2개의 트레일링 스포크의 위쪽으로 지나가고 가장 먼쪽 3번째 트레일링 스포크의 아래쪽으로 지나가도록 스포크를 레이싱합니다. 이 리딩 스포크가 3번째 트레일링 스포크의 아래쪽으로 지나가도록 레이싱하려면 이 리딩 스포크를 구부려서 끼워 넣어야 합니다. 이 때 스포크의 끝단이 림 표면에 닿아 흠집이 발생하지 않도록 주의해야 합니다. 

이 리딩 스포크가 3개의 트레일링 스포크를 교차한 후, 끼울 수 있는 2개의 림 홀이 남아 있을 것입니다. 플랜지의 홀과 같은 쪽으로 오프셋된 림홀에 스포크를 끼웁니다. 림에서 림 홀은 좌, 우로 오프셋되어 있다는 점을 유념하십시오.

대부분 림 홀은 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 오프셋되어 있습니다. 오프셋을 확인하기 어려운 경우, 림 뒷면을 자세히 보고 어느쪽으로 오프셋되어 있는지 확인합니다. 일부 림의 경우 림의 센터 라인에 림 홀이 뚫린 경우도 있습니다. 이 경우에는 림홀의 좌, 우 오프셋에 대한 기준은 없으므로 일반적인 레이싱 패턴대로 레이싱하면 됩니다.

동일한 패턴으로 나머지 리딩 스포크를 끼웁니다. 그런 다음, 매번 다른 스포크가 허브의 반대쪽 플랜지에 연결되어 있는지 확인합니다.

반대편 리딩 스포크도 동일한 패턴으로 끼우면 스포크 레이싱 과정은 끝납니다.

스포크 레이싱 작업을 마친 후 허브 플랜지와 스포크가 잘 자리잡도록 허브 플랜지 부분에 스포크 각도가 잘 맞게 스포크를 눌러 주고, 필요시 가벼운 망치 등으로 스포크 헤드 펀치를 스포크 헤드에 대고 가볍게 두드려 스포크 헤드가 플랜지 홀에 잘 맞도록 처리합니다. 또한 스포크의 크로싱되는 부분도 완성된 휠셋과 비슷한 형태로 유지되도록 손이나 막대봉으로 미리 정렬해 줍니다.

그런 다음, 휠을 트루잉 스탠드에 올려 트루잉 과정을 순서대로 진행합니다. 

참고:
다른 크로스 패턴: 위의 설명은 일반적인 3 크로스 패턴의 예입니다. 다른 크로스 패턴의 경우에도 위와 같은 방식으로 합니다. 어떤 크로스 방식이든 간에 스포크가 허브 플랜지 홀의 안쪽에서 끼워져 바깥쪽으로 나오는 스포크(헤드인 스포크)는 스포크를 크로싱하는 과정에서 가장 바깥쪽 스포크(마지막 세번째 스포크)를 크로스(교차)할 때 교차되는 스포크의 아래쪽으로 지나가도록 레이싱해야 합니다.

예를 들면 바로 위 그림에서 파랑색 라인은 스포크 헤드가 허브 플랜지 홀 안쪽에 위치하는 헤드인 스포크이고, 빨강색 라인은 스포크 헤드가 허브 플랜지 홀의 바깥쪽에 위치하는 헤드아웃 스포크입니다. 크로스 레이싱 패턴에서 모든 헤드인 스포크는 스포크를 크로스할 때 마지막 스포크는 항상 헤드아웃 스포크의 아래쪽으로 지나가도록 레이싱해야 한다는 점입니다. 

스포크 레이싱: 위에서 설명한 스포크 레이싱 방법은 일반적으로 사용되는 방법 중 한가지일 뿐입니다. 다양한 스포크 패턴과 다른 레이싱 방식이 있지만, 혼동을 피하기 위해 위의 한가지 방법만을 설명합니다. 첫번째 그룹과 두번째 그룹을 리딩 스포크로 레이싱하는 방식도 있습니다. 또한 키 스포크의 위치를 밸브홀의 왼쪽에 위치시켜서 스포크를 레이싱하는 방법도 있습니다. 이러한 방법들은 기회가 닿는대로 설명하겠습니다.