자전거의 나라 프랑스 올림픽 사이클도 과학

매년 프랑스에서 열리는’투르 드 프랑스(Tour de France)’는 세계에서 가장 인기 있는 사이클 대회다.

1·2차 세계 대전 기간을 제외하면 1903년부터 매년 빠지지 않고 개최됐을 정도로 역사가 깊다.

세계적인 선수들의 경주를 따라 파리 시내 곳곳을 함께 둘러볼 수 있어 단일 종목 경기 중 가장 많은 관중이 관람한다.

프랑스 파리올림픽이 27일 개막했다. ‘자전거의 나라’ 프랑스에서 열리는 올림픽인 만큼 사이클은 이번 올림픽에서 큰 관심을 받고 있다.

국내에서는 상대적으로 인기가 떨어지는 종목이지만, 전 세계의 이목은 파리올림픽 사이클 경기에 쏠리고 있다.

사이클 경기는 크게 도로, 트랙, MTB(산악자전거), BMX(자전거 묘기) 등 네 종목으로 나뉜다.

BMX를 제외한 도로, 트랙, MTB는 지정된 경기장에서 속도를 겨루는 종목이다.

BMX는 마치 체조나 다이빙처럼 고난이도의 기술을 선보이는 종목이다.

다양한 지형에서 공중 회전하며 연기를 펼쳐 점수를 받는 방식이다.

2008년 베이징올림픽에서 BMX 레이싱이 처음 공식 종목으로 채택됐으며, 지난 도쿄올림픽에서는 프리스타일이 공식 종목에 이름을 올렸다.

종목마다 속도는 조금씩 다르지만 평균적으로 시속 50㎞에 달한다.

이 때문에 사이클은 바람과의 싸움이기도 하다.

선수와 코치진은 물론 자전거 제조사들도 바람의 저항을 최소화할 수 있는 기술을 연구하고 있다.

특히 항공우주공학에서 가장 중요한 요소인 공기 저항을 줄이는 기술이 그대로 녹아 들어 있다.

사이클이 공기와의 싸움이라는 것은 과거부터 잘 알려져 있다.

중세 이탈리아의 과학자였던 레오나르도 다빈치는 메모 ‘코텍스 아틀란티쿠스’에 “바람이 불지 않는 곳에서 자전거를 타는

사람과 바람이 부는 곳에 정지해 있는 사람은 같은 수준의 힘을 받는다”고 적혀 있다.

이후 이는 ‘공기역학적 상호성’ 원리로 불리며 풍동(風洞) 실험의 기초가 되고 있다.

풍동 장치는 공기역학 실험을 위해 특별히 만든 공간이다.

인위적으로 강한 바람을 만들어 마치 물체가 빠른 속도로 움직일 때와 같은 현상을 재현할 수 있다.

가령 비행기에 작용하는 공기 저항을 측정할 때 실제 비행기를 움직일 필요 없이 풍동에서 강한 바람을 만들면 정지 상태에서도 같은 효과를 낸다.

자전거 선수들은 풍동에서 훈련을 한다. 대표적인 사례가 네덜란드 에인트호번대의 풍동이다.

에인트호번대는 27m 길이의 풍동을 만들고 사이클 선수들을 위한 실험을 지원하고 있다.

파비오 말리지아 에인트호번대 교수는 “개별 선수나 사이클 팀을 위한 공기역학 실험이 이뤄지고 있다”며

“선수들의 자세가 공기 저항에 미치는 영향과 팀 진형에 따른 공기의 흐름을 연구하고 있다”고 말했다.

자전거의 모양을 개선해 공기의 저항을 줄이는 방법도 찾고 있다. 자전거의 형태도 종목마다 세분화된다.

1980년대 후반에는 자전거의 몸통 골격을 이루는 프레임에 ‘물방울 모양’ 프레임이 사용되기 시작했다.

물방울 모양 프레임은 전체적으로 원형에 가깝지만 앞쪽은 두껍고 뒤쪽으로 갈수록 얇아져 단면이 물방울을 닮았다고 해 붙은 이름이다.