안 타봐도 알 수 있는 전기자전거 제원표 제대로 읽기
70%는 알 수 있다!
전기자전거가 활성화 되어감에 따라 많은 이들이 전기자전거를 어떻게 골라야할지 모르겠다고 하소연한다. 전기자전거는 무조건 타봐야 한다. 타보고 자신의 용도에 맞는 성능의 모델을 고르는 것이 정석이다. 하지만 실제로 시승을 충분히 해보고 전기자전거를 구매하는 이가 몇이나 될까. 하지만 제품의 제원표를 올바르게 해석하는 능력을 가지면, 실제 전기자전거의 성능 70% 이상은 파악할 수 있다. 나머지는 실제로 타봐야 하는 부분이다. 전기자전거 제원표를 제대로 파악하는 방법을 알아본다
전기자전거 제원표를 뜯어보기에 앞서 먼저 짚고 넘어가야할 부분이 몇 가지 있다.
첫 번째, 전기자전거는 실제 성능을 모두 발휘하지 못한다.
두 번째, 전기자전거의 주행거리에 가장 많은 영향을 끼치는 것은 라이더의 몸무게와 페달링여부다.
세 번째, 전기자전거는 모터와 배터리 외에 부가적으로 장착된 부품으로 성능의 변화 가능성이 있다.
전기자전거는 성능을 모두 발휘하지 못한다?
사실 당연한 이야기다. 우리나라에서는 전기자전거의 최고속도를 시속 25㎞로 제한해 놓았기 때문이다. 이는 모터가 어시스트해주는 한도에서의 최고속도일 뿐, 페달링을 열심히 하면 훨씬 더 빨리 달릴 수 있다. 다만 시속 25km를 넘어가면 모터가 페달링을 도와주지 않아서 오직 다리 힘만으로 달려야 한다. 전기자전거로는 시속 25km밖에 낼 수 없다고 생각하는 사람이 있는데 이는 오해다.
모터 출력과 주행거리에 가장 많은 영향을 끼치는 것은 라이더의 몸무게와 페달링이다
같은 전기자전거를 타더라도 누가 타느냐가 실제 주행거리와 배터리 소모 속도를 크게 좌우한다. 이는 전기자전거의 무게 + 전기자전거에 가해지는 부하(몸무게)를 생각해보면 당연한 이치다. 90㎏의 남성과 50㎏이 안되는 여성이 같은 전기자전거를 탄다면 남성의 자전거는 여성보다 출력도 내기 쉽지 않고 배터리도 빠르게 소모된다. 페달링 역시 마찬가지. PAS(Pedal Assist System, 페달링을 보조해주는 전기자전거) 방식은 적정 기어비로 페달링을 얼마나 열심히 하느냐에 따라 주행거리에서 큰 차이가 난다. 파워 어시스트 단계를 높인 상태에서 페달링을 건성으로 하면 당연히 주행거리는 크게 줄어든다. 반대로 어시스트 단계를 낮추고 페달링을 열심히 하면 주행거리는 크게 늘어난다.
모터와 배터리 외에 부가적으로 장착된 부품으로 성능 변화의 가능성이 있다
전기자전거는 모터와 배터리가 전부라고 착각하기 쉽지만, 꼭 그렇지만은 않다. 제목처럼 추가적인 부품으로 인해 성능의 변화 가능성이 있다. 특히 뒷 변속기가 그렇다. 토크센서를 사용한 전기자전거는 페달에 가해지는 토크를 감지해야 작동하는데, 뒷 변속기를 가볍게 두고 주행한다면 페달은 회전하되 일정수준 이상의 토크가 감지되지 않아 모터가 작동하지 않거나 적은 힘으로 작동할 가능성이 있다. 스피드센서는 페달의 회전을 감지하기 때문에 힘을 주든 안주든 돌아가기면 하면 모터가 작동한다. 원리는 이렇지만 실제는 토크센서가 더 비싸고 주행감이 부드럽다.
이제 본격적으로 전기자전거 제원표를 보도록 하자.
팬텀 제로
표는 삼천리자전거 팬텀제로의 제원표다. 국내에 소개되는 전기자전거 중 가장 자세한 제원표를 제공하고 있다. 하지만 아무리 업체가 자세하게 표시해놓는다 한들 알아보지 못하면 말짱 꽝이다. 이 제원표를 통해 자신에게 필요한 물건이냐 아니냐를 판단하는 안목을 길러내는 것이 오늘의 목표다.
항목을 먼저 보자. 전기자전거의 성능을 알아보고 싶은데, 너무 상세한 제원표가 오히려 부담스런 상황일 수도 있지만, 전기적 성능에 대한 항목은 모두 맨 위에 있다. 주행방식, 주행거리, 최고속도, 등판능력, 모터, 배터리 정격용량, 디스플레이, 충전기 순이다.
주행방식
주행방식은 ‘파워어시스트’라고 표기되어있는데, 이는 PAS를 뜻하는 삼천리자전거의 방식으로 보인다. PAS는 페달을 돌려야만 모터가 작동하는 시스템으로 거의 모든 전기자전거의 주행방식은 PAS를 사용하는 추세다. 국내법에서도 PAS 방식만 자전거로 인정되어 합법적으로 자전거도로에 진입할 수 있다. 혹시 이 부분이 ‘스로틀’ 혹은 ‘스로틀 겸용’으로 표기되어있다면 자전거도로로는 달릴 수 없다.
주행거리
주행거리는 PAS 1단계 기준 70㎞까지 달릴 수 있다고 나와 있다. 하지만 이는 라이더의 몸무게, 변속단수, 페달링, 공기저항 등 외부요인이 모두 차단되거나 획일화 된 상태에서의 이론적 수치일 뿐이다. 때문에 이 주행거리는 참고용으로만 확인하고 맹신하지는 말아야 한다. 또 많은 제조사에서 주행거리 같이 논란의 여지가 있는 부분에 대해서는 분쟁을 피하고자 때로는 실제 성능보다 낮춰서 표기하는 경우도 종종 있다. 자동차의 연비와 비슷한 개념이지만 전기자전거는 변수가 훨씬 더 많다는 것을 감안해야 한다. 체중이 무거운데 무거운 기어비로 언덕이 많은 길을 어시스트 단계를 높인 상태로 계속 주행한다면 주행거리는 제원표의 1/3이 될 수도 있다. 반대로 가벼운 라이더가 어시스트 1단으로 페달링을 열심히 하며 평지를 달린다면 제원표 상의 2배를 가는 것도 가능하다.
최고속도
사실상 우리나라의 전기자전거 제원표를 보면 백이면 백 최고속도는 시속 25㎞에 머물러 있다. 세계적으로도 전기자전거의 최고속도는 안전을 위해 시속 25~30km로 제한되는 추세다. 앞에서도 설명했듯이 이는 모터가 도와주는 한도에서의 최고속도일 뿐, 페달링으로 훨씬 더 빨리 달릴 수 있다. 따라서 최고속도는 큰 의미가 없다.
등판능력
등판능력을 보면 6°라고 표기되어 있다. 경사각 6°까지 오를 수 있다는 이야기인데, 그렇다면 경사각이 10°를 넘어가면 주행하지 못하는 걸까? 그것 역시 아니다. 해당 제원표에서는 전기자전거를 타는 사람의 역할을 무시하고 있다. 6°는 일반적인 라이더를 기준으로 모터 출력만을 고려해 측정한 수치다. 기어비를 최대한 가볍게 하고 페달링을 열심히 한다면 더 이상의 경사도 오를 수 있다.
페달링을 안하면 그냥 스쿠터다
오르막은 누구에게나 힘들기 마련
모터
모터
가장 중요한 모터다. 모터의 출력은 250W, 350W가 일반적이고 그 위로는 500W, 1000W까지도 존재한다. W, 와트는 전력의 단위인데 일반적으로 전기자전거에서는 출력, 파워를 의미한다고 보면 된다. W값은 무조건 큰 것이 좋다. 토크값 등 다양한 변수를 대입하면 다른 해석이 나올 수 있지만, 일반적인 소비자들은 W가 높은 것이 좋다고 판단하면 된다. W가 높으면 그만큼 힘이 좋다는 이야기니까 어렵게 생각할 필요는 없다. 자동차 엔진에서 마력을 이야기하는 것과 똑 같다. 와트는 주로 전력계통에서 사용하고 마력은 기계 계통에서 사용한다. 참고로 1마력은 746W에 해당한다.
한가지 주의할 점이 있다. 250W 모터라면 평균적으로 내는 출력이 250W인 것이고, 순간 최대출력은 500W까지 낼 수 있다. 그런데 일부 업체들이 250W 모터를 사용하면서 250W라는 말은 쏙 빼놓고 ‘최대 500W’ 라는 문구를 삽입해 500W 모터와 동일한 성능을 내는 것 마냥 현혹하는 경우가 많다. 절대 ‘최대출력 ***W’라는 말에 속으면 안된다. 정격출력을 확인해야 한다.
배터리 팩(좌)과 배터리 셀
배터리 정격용량
배터리 역시 가장 중요한 부분 중 하나다. 삼천리자전거에서는 배터리의 셀 용량과 팩 용량을 나눠서 표시해주는 친절함을 보여준다. 하지만 셀 단위로 배터리를 사용할 것이 아니니 셀 용량은 무시하고 팩 용량을 보면 된다. 팩의 용량은 36V 6.5Ah로 표시되어 있는데, 실제용량은 36×6.5=234Wh가 된다(자세한 원리를 알고 싶다면 본지 2016년 11월호 220쪽 참조).
234Wh는 234W를 1시간 동안 쓸 수 있다는 이야기다. 그렇다면 250W 모터에 이 배터리를 쓰면 1시간도 채 쓰지 못한다는 게 아닌가? 하고 생각할 수 있지만, 전기자전거는 사람의 힘과 모터의 힘을 함께 쓰기 때문에 250W 모터에 36V 6.5Ah 배터리를 사용한다고 해도 1시간만에 방전되는 일이 없다. 또 250W 모터는 최대파워가 250W이라는 뜻이지 실제 주행중에 250W 이상의 파워까지 올려 쓰는 경우는 급경사를 올라갈 때 외에는 거의 없다. 모터의 힘을 평균 50W만 쓴다면 5시간 정도 달릴 수 있다는 계산이 나온다. 일부 전기자전거 제품은 모터의 현재 출력이 표시되는 계기판이 달려 있기도 하다.
결론적으로 모터의 힘을 적게 사용하는 PAS 1단계만 쓴다면 배터리는 더 오래 갈 것이고, PAS 5단계처럼 모터에 힘에 대부분 의존한다면 배터리는 빨리 소모된다. 서두에 언급했듯이 체중과 기어비, 페달링 등 많은 변수에 영향을 받기 때문에 일반화시키는 것은 무리가 있다.
기자의 경험에 의하면 모터출력 250W, 36V 12Ah 배터리의 경우, PAS 2~3 단계로 110㎞ 이상 달릴 수 있었다(사실 그러고도 미량 남았다). 이러한 경험을 토대로 미루어 봤을 때, 36V 7Ah 수준의 배터리라면 50~60㎞를 달릴 수 있겠구나 하고 파악할 수 있다.
또 배터리는 검증된 업체의 제품인지 확인하는 것도 중요하다. 배터리는 소모품인데다가 상당히 예민하기도 하다. 특히 안전성이 강조되는 제품인 만큼 허접한 배터리를 사용하면 배터리를 구성하는 셀이 몇 개씩 죽어버리거나, 심하면 폭발할 수도 있다.
디스플레이
디스플레이
디스플레이는 현재속도, 주행거리, 주행시간 등을 파악하고 PAS 단계를 조정하는 등의 역할을 한다. 디스플레이로 현재속도와 주행거리 등을 모니터하면서 달릴 수 있어 배터리 잔량조절에 크게 유용하다. 디스플레이는 시인성이 좋은지, 조작하기 편리한지 정도만 확인하면 된다.
충전기
충전기
충전기와 그 방식에 대해 이야기 할 때 가장 중요한 것은 얼마나 빨리 충전되느냐다. 제원표는 42V 2A의 충전기라고 소개하고 있는데, 36V 6.5Ah 배터리를 충전하는데 3시간이 걸린다고 한다. 단순계산으로 2A×3시간=6A 라는 이야기인데 배터리의 제원상 0.5Ah가 부족하게 된다. 이는 충전기의 전압과 배터리의 전압을 보면 이해가 된다. 배터리는 36V, 충전기는 42V로, 더 높은 전압으로 시간당 2A의 전류를 넣어주는 것이니 3시간만에 완충이 가능해지는 것이다. 또 같은 스펙의 충전기라도 일부 제품은 90%이상 충전되고 나면 마지막에는 0.1A 수준으로 천천히 밀어 넣기에 완전히 충전을 끝내려면 4시간 정도의 완충시간이 걸리기도 한다.
충전기는 2A 용량이 가장 일반적이지만 고속충전용으로 4~5A짜리도 나온다. 다만 암페어가 높아지면 배터리 수명에는 좋지 않다고 알려져 있다.
스피드센서. 오른쪽 원판에 자그마한 원형 자석들이 돌아가기 시작하면 모터도 구동된다
센서
가장 중요한 부분인데도 불구하고 잘 기재되지 않는 내용이 센서다. 위 제원표도 센서의 종류가 표시되어있지 않다. 전기자전거에는 주로 스피드센서와 토크센서 중에 한 가지를 사용하는데, 스피드센서는 페달을 돌리기만 하면 모터가 작동하고, 토크센서는 페달에 일정한 힘이 가해져야 모터가 작동한다. 때문에 스피드센서는 페달이 회전하기 시작하면 페달링 파워를 고려하기보다는 정해진 PAS 단수에 정해진 파워에 맞춰 모터를 돌리는 제품이 많고, 토크센서는 페달링 토크를 감지해 적절한 파워로 모터를 작동시킨다. 이 때문에 페달링 질감은 토크센서가 좀 더 부드러운 편이다.
여기까지 전기장치에 대한 내용을 소개했다. 하지만 전기 장치 외에 일반자전거와 같은 부품인데도 성능에 영향을 주는 부분이 있다.
뒷변속기
변속기
앞서 이야기한 변속기다. 전기자전거는 모터의 위치와 구동계의 구조상 앞 변속기는 거의 사용되지 않는다.
전기자전거에 변속기가 장착된 경우, 모터가 어디에 어떤 방식으로 장착되었는지 확인해볼 필요가 있다. 크랭크에 모터가 장착되어 페달링 자체를 도와주는 중앙구동방식의 경우, 변속기의 역할이 상당히 중요해진다. 변속기를 통해 사람이 편해지는 것처럼, 기어를 가볍게 놓고 주행하면 모터 역시 부하를 적게 받아 배터리 소모가 줄어든다. 물론 그만큼 속도는 줄어들겠지만 말이다.
한편 뒷 바퀴에 모터가 장착되고 스피드센서가 달린 전기자전거는 상대적으로 변속기의 영향이 적다. 페달의 움직임이 감지되면 모터를 굴리는데 이미 모터가 작동하는 순간에는 변속기의 영향권을 벗어나기 때문이다. 배터리의 효율은 다소 떨어질 수 있다.
실제 전기자전거를 타보면 변속기가 모터 성능이나 배터리에 주는 영향이 그다지 크지 않다는 것을 알 수 있다. 하지만 언덕길이나 장거리 등 주행여건이 힘들 때는 적절한 변속기 운용이 매우 중요하다.
카본 전기자전거
프레임
프레임은 가벼울수록 좋다. 허나 카본 전기자전거는 가격이 어마어마하게 올라간다. 그렇다고 획기적으로 가벼운 것도 아니다. 가능하면 알루미늄 프레임을 선택한다. 스틸은 너무 무겁다.
타이어
타이어는 일반자전거와 동일하게 생각하면 된다. 얇을수록 접지력이 낮아 배터리 효율은 올라가겠지만 안정성이 떨어지고, 지나치게 두꺼우면 접지력이 높아지지만 배터리 효율이 떨어질 수 있다. 하지만 현존하는 전기자전거는 팻바이크가 아닌 다음에는 체감할 정도의 차이는 없다고 봐도 무방하다. 다만 전기자전거는 모터와 배터리 등 추가 장치로 일반 자전거보다 다소 무거워서 내구성이 좋은 전기자전거 전용 타이어도 선보이고 있다.
서스펜션 포크
서스펜션
서스펜션의 경우도 마찬가지다. 서스펜션은 승차감을 높여주는 대신에 페달링에 쓰이는 힘을 잡아먹는다. 배터리 효율에도 손실을 주지만 사실 무시해도 될 수준이다. 평지 온로드를 주로 달린다면 서스펜션이 별 필요가 없으나 오프로드나 거친 노면을 편안하게 달리게 싶다면 풀서스펜션을 추천한다. 대신 가격이 크게 올라가고 무거워지는 것을 감수해야 힌다.
여기까지 전기자전거의 제원을 파악하기 위해 필요한 내용을 알아보았다. 하지만 모두가 삼천리자전거만큼 친절한 제원표를 제공하는 것은 아니다. 일부 비양심적인 업체들도 있기 때문에 혹시라도 제원표가 수상해(?) 보인다면 집요하게 알아 본 후 구매하는 것이 좋겠다.
아주 초보자들이 전기자전거에 대해 궁금할 때 물어보는 내용들을 정리했다. 하지만 좀 더 심오하고 깊게, 원리까지 파악하고 싶다면 본지 2016년 11월호(220쪽)에 소개된 예민수 벨로스타 대표의 글을 읽어보길 권한다.
최웅섭 기자 heavycolumn@gmail.com 자전거생활
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