정의
자전거(自轉車)는 일반적으로 두 개의 바퀴로 구성되어 사람의 힘으로 움직이는 교통 수단이다. 사람이 안장에 앉아 두 발로 페달을 밟아 체인을 통해 바퀴를 돌려 이동하는 구조이며, 핸들로 방향을 조절한다. 바퀴는 흔히 두 개이지만 한 개짜리(외발자전거)나 세 개짜리(세발자전거)도 있다. 중국에서는 자행차(自行車) 또는 자유차(自由車), 대만에서는 각답차(腳踏車)라고 부른다. 우리나라에서는 '자전차(自轉車)'라는 낱말도 쓰이나, 국어사전에서는 자전거의 비표준어로 표기하고 있다.
역사
최초의 자전거
최초의 자전거를 누가 만들었는지에 대해서는 의견이 분분하다. 독일, 프랑스, 영국이 각각 자국의 발명가나 기술자를 최초의 발명자로 주장하고 있으며, 이러한 논란은 어떠한 형태의 것을 최초의 자전거로 보느냐에 따라 달라진다.
프랑스의 저널리스트 루이 보드리 드 소니에가 1891년 저서 《벨로시피드의 역사》에서 1790년 프랑스의 콩트 메데 드 시브락이 나무로 두 바퀴를 잇고 안장과 손잡이를 단 '셀레리페르(célérifère)'를 만들었다고 기술한 바 있으나, 이 설명의 진위에는 논란이 있다.
독일의 카를 폰 드라이스(Karl Drais)가 1816년에서 1818년 사이에 만든 '드라이지네(Draisine)'는 앞바퀴가 좌우로 움직여 방향을 바꿀 수 있도록 고안된 것으로, 대부분의 전문가로부터 자전거의 원조로 꼽힌다. 드라이지네는 페달이 없는 나무 구조로, 사용자가 발로 지면을 밀며 이동하는 방식이었다.
페달의 도입
스코틀랜드의 커크패트릭 맥밀런이 1839년에 디딤판식 두 바퀴 탈것을 선보여 처음으로 땅을 차지 않아도 달릴 수 있게 되었다. 그러나 이 방식은 메커니즘이 복잡하고 내구성이 좋지 않아 널리 보급되지는 못했다.
1861년 프랑스 파리에서 피에르 미쇼(Pierre Michaux)가 발판으로 앞바퀴를 직접 돌리는 벨로시페드를 제작했는데, 이는 현대 자전거의 기틀을 마련한 것으로 평가된다.
현대 자전거의 성립
이후 앞바퀴가 유난히 큰 '오디너리', 체인 구동 방식의 '세이프티' 등이 순차적으로 등장하였다. 특히 세이프티 자전거는 1880년대 말 나온 공기 타이어와 결합하여 1890년대를 자전거의 전성기로 만들었다. 공기 타이어가 붙은 것은 1886년경이며, 오늘날과 비슷한 형태와 기능을 갖춘 것은 1910년대에 이르러서이다.
한국에서의 자전거
한국에서는 서재필이 미국에서 돌아온 1895년경에 자전거가 처음 소개되었다는 기록이 있으며, 당시에는 '축지차'라고 불렸으나 1903년경 정부가 '자전거'라는 이름을 붙였다. 윤치호가 자전거를 가져왔다는 주장도 있으나 정확한 시기는 알 수 없다.
1905년 12월 제정된 「가로관리규칙」에 야간에 등화 없이 자전거를 타는 것을 금한다는 조문이 있는 것으로 보아 이 무렵 자전거가 어느 정도 보급되었음을 알 수 있다. 1906년 4월에는 제1회 자전거 경기대회가 훈련원에서 열렸다. 1920년대에는 자전거 선수 엄복동(嚴福童)이 일본인 선수들과의 경기에서 우수한 성적을 거두어 민족적 관심을 받았다.
한국의 자전거 생산은 1950년대 후반에 파이프 생산이 시작되면서 본궤도에 올랐고, 이후 자전거 수출국으로 명성을 얻었다.
원리
자전거는 타는 사람이 두 발로 페달을 밟으면 페달에 연결된 체인 스프라켓이 회전하고, 이 힘이 체인을 통해 뒷바퀴의 스프라켓으로 전달되어 뒷바퀴를 구동한다. 엔진이 없다는 점을 제외하면 기본 구조는 오토바이와 유사하다.
주행 중인 자전거가 넘어지지 않는 이유에 대해서는 회전하는 물체가 자체적으로 균형을 유지하는 자이로스코프 원리가 일정 속도 이상에서 적용되어 균형이 유지되는 것으로 설명된다.
종류
자전거의 종류에는 산악용, 도로용, 어린이용 등이 있으며, 그 밖에 두 명이 함께 탈 수 있는 탠덤 자전거와 누워서 타는 리컴번트 자전거 등 특수 자전거가 있다.
- 산악 자전거(MTB): 미국 캘리포니아주에서 처음 만들어졌으며, 1996년 미국 애틀란타 올림픽에서 정식 경기종목으로 채택되었다. 험한 길에서 주행하기 위해 변속 범위가 넓고 완충 장치가 장착되어 있다. 크로스컨트리(XC), 올마운틴, 다운힐(DH), 프리라이드(FR), 트라이얼 등으로 세분화된다.
- BMX(Bicycle Motocross): 모토크로스 경기를 즐기는 듯한 기분을 느낄 수 있는 자전거로, 핸들을 360도 회전시킬 수 있는 것이 특징이다.
- 경기용 자전거(Road bike/Track bike): 평탄한 길에서 빠른 주행을 목적으로 제작된 자전거로, 무게가 가볍고 외관이 날렵하다. 도로 경기용은 변속이 가능하나 트랙용은 고정 기어를 사용한다.
- 텐덤 자전거(Tandem bike): 두 사람이 앞뒤로 탈 수 있도록 제작된 자전거이다.
- 외발자전거(Unicycle): 한 개의 바퀴 위에 안장을 부착한 형태로, 주로 묘기 목적으로 사용된다.
- 리컴번트 자전거(Recumbent Bike): 누워서 타는 자전거로, 공기 저항이 적고 편안한 자세로 탈 수 있으나 가격이 비싸고 보급이 많지 않다.
- 고정 기어 자전거(Fixed gear bike): '픽시(fixie)'라고도 불리며, 변속기 없이 하나의 톱니만 사용하여 페달을 밟을 때만 바퀴가 굴러가고 페달을 뒤로 돌리면 바퀴도 뒤로 회전하는 구조이다.
구조
자전거는 몸통을 이루는 뼈대(프레임), 방향을 조절하는 조향계, 앞뒤 바퀴, 페달 등의 구동장치, 변속장치, 제동장치 등으로 구성되어 있다. 프레임 재질로는 경합금, 알루미늄, 스칸듐, 티타늄, 마그네슘, 크롬몰리브덴강, 카본 파이버 등이 사용된다.
