우리가 사용하는 자전거를 비롯해 대부분의 우리 주변에서는 나사를 조일 때는 시계방향으로 나사를 돌리고, 나사를 풀 때는 시계 반대 방향으로 나사를 돌린다. 물론 경우에 따라서는 그 방향이 그 반대인 경우도 있지만 대부분의 경우는 그렇다.

자전거의 경우도 마찬가지이다. 자전거의 뼈대를 이루는 프레임에 여러 가지 부품들을 조립할 때, 혹은 각각의 부품이 조립될 때는 모두 시계 방향으로 나사를 돌려 볼트를 조이게 된다. 하지만 사용자들은 항상 혼란스럽게 만드는 나사산의 방향이 자전거에는 존재한다. 쉽게 말해 우리가 흔히 알고 있는 것처럼 볼트를 시계 방향으로 돌려 잠그는 것이 아니라 시계 반대 방향으로 돌려야 하는 부품이 있다는 것이다.

그 부품은 Pedal과 크랭크가 연결될 스핀들의 회전을 돕는 BB cup이 그것이다. 더욱더 사용자를 혼란스럽게 만드는 것은 Pedal과 BB Cup은 자전거의 좌측과 우측에 각각 설치가 되는데 이렇게 좌우에 설치되는 것들의 나사산이 서로 반대라는 것이다.
또한 각각의 방향(자전거의 좌우)에 설치된 Pedal과 BB Cup의 나사산의 방향은 서로 반대방향이란 점이다.

각각의 나사산의 방향을 살펴보자.

그렇다면 왜 이렇게 사용자를 혼란스럽게 만드는 나사산의 방향을 선택한 것일까 생각해 보아야 한다. 물론 자전거의 수리나 관리에는 전혀 신경을 쓰지 않는 라이더에게는 중요한 문제는 아니지만, 조금이라도 기계적인 부분에 관심이 있어서 자신의 자전거를 가끔 분해해보는 라이더라면 한번쯤은 생각해 보아야 할 문제이다.

왜 나사산의 방향이 이렇게 복잡할까?

하지만 가만히 생각해 보면 그리 복잡하지도 않다. 우리는 단순하게 ‘볼트는 시계 방향으로 돌려서 잠그는 거야’ 라는 고정 관념이 머리속에 존재하기 때문이다.

앞에서 Pedal과 BB Cup의 나사산의 방향을 설명했다. 더욱 머리가 복잡해 지는 기분일 것이다. 하지만 가만히 생각을 해보면 무언가 공통된 점이 있다.

Pedal의 예를 들어 보자.

페달의 경우에는 페달렌치(15mm) 또는 육각렌치를 이용해서 크랭크 암에 설치하거나 제거할 수 있다. 제품에 따라서 페달렌치로만 작업이 가능한 경우도 있고, 육각렌치만 사용이 가능한 제품도 있으며 두가지를 모두 사용할 수 있는 제품도 있다.

페달에 페달렌치 또는 육각렌치가 끼워진 상태에서 이해하면 공통점이 쉽게 떠오른다. 우선육각렌치나 페달렌치의 손잡이 부분이 12시 방향에 있다고 가정을 하자. 각각의 방향에서 페달을 크랭크 암에 고정시키기 위해서는 어떤 방향으로 돌려야 할까? 앞에서 설명한 것처럼 크랭크쪽은 시계 방향이고, 반대쪽은 시계 반대 방향이므로 양쪽 모두 앞바퀴쪽을 향해서 돌려야 페달을 크랭크 암에 설치할 수 있다.

크랭크 쪽의 페달을 조이는 방향

크랭크 반대쪽의 페달을 조이는 방향

나사산의 방향은 잊고 앞바퀴쪽을 향해서 돌리는 것이 페달을 크랭크암에 고정시키는 것이라고 생각하면 된다.(렌치가 12시 방향에 있는 경우에)

BB Cup의 경우는 페달과 반대이다.

앞의 페달의 경우처럼 BB Cup에 툴을 12시 방향으로 설치한 경우라면 양쪽 모두 뒷바퀴쪽을 향해 돌리는 것이 BB Cup 을 프레임에 고정시키는 것이 된다.

다행스럽게도 최근에 나오는 제품들은 BB Cup의 표면에 BB Cup을 조이는 방향을 화살표로 표시해 주기도 한다.
또한 자전거의 어느쪽에 설치될 Cup 인지도 영문자로(L 또는 R) 표시되어 있다.

BB Cup에 표시된 BB Cup의 방향과 각각의 BB Cup의 조이는 방향

R은 Right를 의미하고 자전거 위에서 보았을 때 오른쪽에 해당하는 크랭크 쪽을 의미하며,
L은 Left를 의미하고 자전거 위에서 보았을 때 왼쪽에 해당하는 크랭크 반대쪽을 의미한다.

이제 나사산의 방향은 무시하고 간단하게 이해 하면 된다.

Pedal과 BB Cup을 조이는 방향은 같은 부품의 경우(오른쪽 페달과 왼쪽페달, 오른쪽 BB Cup과 왼쪽 BB Cup)는 서로 같은 방향이고, 프레임을 중심으로 크랭크쪽의 Pedal과 BB Cup은 조이는 방향이 서로 반대이다.
마찬가지로 크랭크 반대쪽의 경우도 Pedal과 BB Cup의 조이는 방향은 서로 반대이다.

그렇다면 왜 이처럼 나사산의 방향을 혼란스럽게 했을까?

이유는 간단하다. 자전거가 움직이면서 계속 회전 운동을 하는 부품이기 때문이다. 물론 BB Cup은 회전하지 않고 프레임에 고정되어 있지만, BB Cup은 크랭크 암이 회전할 때 크랭크암의 회전축이 되는 스핀들의 회전 운동과 관련이 된다.

페달링시에 Pedal과 관련된 부품의 회전 방향

• 그림의 아래 부분에서 베어링 레이스에 해당하는 가장 큰 원 부분은 페달에 고정되어 있는 상태이므로
  페달링을 할 때 그림에서와 같은 방향으로 회전하게 된다.
  
• 볼 베어링은 베어링 레이스와 같은 방향으로 회전하게 된다.
  
• Pedal을 크랭크에 연결시키는 페달 축은 베어링의 안쪽 레이스 또는 볼 베어링과 직접 닿게 되는데
  이때 베어링의 회전하는 방향으로 힘을 받게 된다.

이처럼 페달 축에 가해지는 힘은 페달을 크랭크 암에 고정시킬 때의 나사산의 방향과 관계가 있다. 이렇게 페달 축에 가해지는 힘의 방향과 같은 방향의 나사산을 이용해서 크랭크 암에 고정시켜야 계속되는 페달링으로 인해 페달이 크랭크 암에서 풀리는 것을 막을 수 있는 것이다.

BB Cup의 경우도 살펴보자.

페달링시에 BB Cup과 관련된 부품의 회전 방향

• 페달링을 하게 되면 그림의 가장 가운데 원에 해당하는 크랭크 축이 화살표의 방향으로 회전한다.
  
• BB Cup 안에 위치한 베어링은 크랭크 축의 회전 방향에 영향을 받아 반대 방향으로 회전하게 된다.
  
• BB Cup에 고정되어 있는 바깥쪽 베어링 레이스는 그림의 가장 바깥쪽 원에 해당하는데,
  페달링을 하는 동안 화살표 방향으로 힘을 받게 된다.

계속되는 페달링에 의해 BB Cup은 가장 바깥쪽 원에 표시된 화살표 방향으로 힘을 받게 된다. 앞에 설명한 것처럼 가장 바깥쪽 화살표의 방향은 BB Cup을 프레임에 설치할 때 BB Cup을 조이는 방향이다. 페달과 마찬가지로 계속되는 페달링의 영향으로 BB Cup이 조금씩 풀리는 현상을 막기 위한 방법이다.

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