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자전거

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목차

1. 개요

자전거는 발판을 밟아 체인을 통해 바퀴를 구동하여 움직이는, 가볍고 편리한 인력 수송 수단이다. 1817년 독일의 카를 폰 드라이스가 발명한 드라이지네가 자전거의 시초로 여겨지며, 이후 페달과 체인 구동 방식이 도입되면서 안전하고 효율적인 형태로 발전했다. 자전거는 용도, 구조, 기어 방식 등에 따라 다양한 종류로 나뉘며, 실용 자전거, 산악 자전거, 도로 자전거 등이 대표적이다. 자전거는 개인 이동 수단뿐만 아니라, 여성 해방, 경제 발전, 환경 보호 등 사회 전반에 걸쳐 큰 영향을 미쳤으며, 현재 전 세계적으로 10억 대 이상이 생산되어 널리 사용되고 있다.

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자전거
기본 정보
세계에서 가장 인기 있는 자전거 모델이자 가장 인기 있는 차량인 중국의 Flying Pigeon은 약 5억 대가 생산되었다.
분류차량
용도교통
연료 공급원인력 (및/또는 모터)
바퀴2
구성 요소프레임, 바퀴, 타이어, 안장, 핸들바, 페달, 구동계
발명 시기19세기
발명자카를 폰 드라이스, 커크패트릭 맥밀런
유형실용 자전거
산악 자전거
경주용 자전거
여행용 자전거
하이브리드 자전거
크루저 자전거
BMX 자전거
탠덤
로우 라이더
키 큰 자전거
고정 기어
접이식 자전거
수륙 양용 자전거
화물 자전거
리컴번트
전기 자전거
관련 용어
영어bicycle, bike

2. 역사

자전거의 변천사


드라이지네[1]는 칼 폰 드라이스 남작이 발명한 최초의 인간 운송 수단으로, '자전거의 아버지'로 여겨진다.[11][12][13][14] 1817년 만하임, 1818년 파리에서 공개되었다. 탑승자는 나무 프레임에 앉아 앞바퀴를 조종하며 발로 차서 이동했다.[19]

1839년 커크패트릭 매클릴란이 최초의 기계적 추진 두 바퀴 차량을 만들었다고 알려졌으나, 논란이 있다. 그는 최초의 자전거 교통 위반 사례와 관련되기도 한다.[20]

1860년대 초 피에르 미쇼와 피에르 라르망은 벨로시페드를 만들어 최초의 대량 생산 자전거가 되었다.

1870년대부터 자전거 클럽이 번성했고, 1888년 롤리 자전거 회사는 세계 최대 자전거 제조 회사가 되었다.[28] 21세기 초 전 세계적으로 10억 대 이상의 자전거가 제조되었다.[103][104]

1817년 카를 폰 드라이스가 발명한 드라이지네는 1815년 탐보라 화산 폭발로 인한 말 부족 현상을 해결하기 위한 것이었다.[114] 1817년 공개 시연에서 역마차보다 빠른 속도를 보여주었다.[116] 1818년 드라이스는 바덴과 파리에서 특허를 획득했다.[119]

1817년 발행물에 기재된 드라이지네


프랑스와 러시아에서 유사한 자전거가 발명되었다는 주장이 있었으나, 후속 연구에서 반박되었다. 1732년 히코네 번의 히라이시 큐헤이지 토키미츠가 페달식 삼륜차인 신제육주차를 발명했다.[123]

1861년 프랑스에서 미쇼형 자전거가 출시되었다.[124] 피에르 미쇼는 투자를 받아 최초로 양산된 자전거를 제조 및 판매했다.

2. 1. 세계 자전거의 역사

독일, 프랑스, 영국 등 유럽 국가들은 자국 발명가나 기술자가 최초로 자전거를 발명했다고 주장한다. 이러한 논란은 어떤 형태를 최초의 자전거로 보느냐에 따라 달라진다. 레오나르도 다 빈치가 자전거를 최초로 고안했다는 주장이 있었으나,[164] 이는 조작된 것으로 밝혀져 사실이 아니다.[165][166]

1839년에서 1840년 사이 스코틀랜드의 커크파트릭 맥밀란이 페달식 크랭크를 발명했다.[167] 1861년 프랑스의 에르네스트 미쇼는 크랭크를 앞 바퀴 축에 연결하여 처음으로 운전 가능한 자전거를 만들었다.

1891년 프랑스의 루이 보드리 드 소니에는 저서 《벨로시피드의 역사》에서 1790년 프랑스의 콩트 메데 드 시브락이 만든 두 바퀴 탈것 '셀레리페르'를 소개했다.[164] 하지만 이 주장은 진위에 논란이 있으며, 콩트 메데 드 시브락은 실존하지 않는 인물이라는 주장도 있다.[168]

독일의 카를 폰 드라이스가 1818년 공개한 드라이지네는 앞바퀴를 고정하지 않아 방향을 바꿀 수 있었고, 대부분의 전문가로부터 자전거의 원조로 꼽힌다. 1839년 스코틀랜드의 커크패트릭 맥밀런이 선보인 디딤판식 두 바퀴 탈것은 땅을 차지 않아도 달릴 수 있었지만, 실용성이 부족해 널리 보급되지 못했다.

1861년 파리에서 피에르 미쇼는 발판으로 앞바퀴를 직접 돌리는 벨로시페드를 개발하여 현대 자전거의 기틀을 마련했다. 이후 본쉐이커, 오디너리, 세이프티 등의 자전거가 등장했다. 특히 세이프티는 1880년대 공기 타이어와 결합하여 1890년대 자전거 전성기를 이끌었다.

드라이지네는 칼 폰 드라이스가 발명한 최초의 인간 운송 수단으로, '자전거의 아버지'로 여겨진다.[11][12][13][14] 1817년 만하임, 1818년 파리에서 공개되었다.

최초의 기계적으로 추진되는 두 바퀴 차량은 1839년 커크패트릭 매클릴란이 만들었을 수 있지만, 논쟁의 여지가 있다. 그는 최초로 기록된 자전거 교통 위반 사례와 관련되기도 한다.[20]

1860년대 초, 피에르 미쇼와 피에르 라르망은 크랭크 구동장치를 추가한 벨로시페드를 만들어 최초의 대량 생산 자전거가 되었다. 같은 해 위젠느 메이어가 철사 스포크가 있는 자전거 바퀴를 특허했다.[21] 철과 나무로 만들어진 ''벨로시페드''는 하이휠로 발전했다.

1868년 코번트리 기계 회사는 미쇼 자전거를 기반으로 '코번트리 모델'을 만들어 영국의 최초 자전거 공장이 되었다.[22] ''소형 하이휠''은 앞바퀴 직경을 줄이고 안장을 뒤로 설정하여 문제점을 해결했지만, 여전히 조종 문제는 남아있었다.

J.K. 스타리는 체인 드라이브를 도입하여 세이프티 바이크를 만들었고, 1885년 로버는 최초의 현대적인 자전거로 여겨진다.[23][24]

1888년 존 보이드 던롭은 최초의 실용적인 공압 타이어를 소개했고, 1890년대 코스터 브레이크 발명[27], 더레일러 기어, 보우든 케이블-풀 브레이크 등이 개발되었다. 스베아 벨로시페드는 1892년 프레드리크 륭스트룀과 비르게르 륭스트룀이 소개했다.

1870년대부터 자전거 클럽이 번성했고, 롤리 자전거 회사는 1888년 설립되어 세계 최대 자전거 제조 회사가 되었다.[28]

1817년 카를 폰 드라이스가 발명한 드라이지네는 두 바퀴 자전거의 기원으로 여겨진다. 탐보라 화산 폭발로 인한 말 부족 현상[114]은 드라이스 남작이 드라이지네를 발명하게 된 계기가 되었다.[115] 1817년 드라이지네 공개 시연에서 역마차보다 빠른 속도를 보여주며 큰 충격을 주었다.[116] 드라이스는 1817년 바덴과 파리에서 드라이지네 특허를 획득했다.[118]

드라이지네와 비슷한 시기 프랑스와 러시아에서도 유사한 자전거가 발명되었다는 주장이 있었으나, 후속 연구에서 반박되었다. 레오나르도 다 빈치의 자전거 스케치 역시 조작된 것으로 밝혀졌다.[122]

1839년 맥밀란이 유럽 최초의 페달식 자전거를 고안했다. 1861년 미쇼형 자전거가 출시되었고,[124] 피에르 미쇼는 투자를 받아 최초로 양산된 자전거를 제조 및 판매했다.

1870년경 제임스 스타레이는 페니파싱형 자전거를 출시했으나, 안정성이 낮고 위험했다. 1879년 해리 존 로슨은 비시클렛을 제작하여 영어 Bicycle의 어원이 되었다. 1884년 스타레이 앤드 서튼 등은 비시클렛을 개량한 자전거를 출시했다.

2. 2. 한국 자전거의 역사

1890년대 서재필이 미국에서 돌아온 후(1895)에 처음 소개하고 독립문 공사현장을 둘러봤다는 기록이 있다. 당시에는 축지차라고 불렀으나 1903년대에 정부가 자전거라는 이름을 붙였다. 그 외에 윤치호가 자전거를 타고 다녔다는 주장도 있다.[169]

3. 원리

자전거는 타는 사람이 두 발로 발판을 밟아 체인으로 바퀴를 돌려 나아가게 만든 가볍고 편리한 차다. 엔진이 없는 점 외에는 기본적인 구조에서 오토바이와 똑같다. 페달을 밟으면 페달의 체인 스프라켓이 돈다. 체인 스프라켓 주위를 감싸고 있는 체인은 뒷바퀴의 작은 스프라켓과 연결되어 있어 뒷바퀴를 구동한다.

운행 중인 자전거가 넘어지지 않는 이유는 회전하는 물체는 자체적으로 균형이 잡히는 '''자이로스코프 원리'''가 적용되어, 일정 이상 속도가 나면 균형이 유지되기 때문이다. 팽이가 회전할 시 일어서는 것과 같다.

회전 시 기울어진 자전거 선수


자전거는 앞으로 나아가면서 질량 중심을 바퀴 위에 유지하도록 조향함으로써 똑바로 서 있을 수 있다.[33] 이러한 조향은 일반적으로 자전거를 타는 사람이 제공하지만, 특정 조건에서는 자전거 자체에서 제공될 수도 있다.[34]

자전거와 자전거를 타는 사람의 결합된 질량 중심은 성공적으로 회전을 하려면 회전 방향으로 기울어져야 한다. 이러한 기울기는 역조향이라는 방법으로 유도되는데, 이는 자전거를 타는 사람이 손으로 직접 핸들을 돌리거나[35] 자전거를 기울이는 간접적인 방법으로 수행할 수 있다.[36]

휠베이스가 짧거나 키가 큰 자전거는 제동할 때 앞바퀴에 충분한 제동력을 발생시켜 종방향으로 뒤집힐 수 있다.[37] 이 힘을 의도적으로 사용하여 뒷바퀴를 들어 올리고 넘어지지 않고 앞바퀴로 균형을 잡는 행위는 스토피, 엔도 또는 프런트 윌리로 알려진 기술이다.

4. 종류

자전거는 용도, 탑승자 수, 구조, 기어, 추진 방식 등에 따라 다양하게 분류된다. 일반적인 종류로는 실용 자전거, 산악 자전거, 경주용 자전거, 여행용 자전거, 하이브리드 자전거, 크루저 자전거, BMX 자전거 등이 있다. 덜 일반적인 종류로는 탠덤 자전거(두 명이 함께 탈 수 있는 자전거), 로우라이더 자전거, 하이바이크, 싱글기어 자전거, 접이식 자전거, 수륙양용 자전거, 화물 자전거, 리컴번트 자전거(누워 탈 수 있는 자전거) 및 전기 자전거가 있다.

전기 자전거를 타는 사람


외발 자전거, 삼륜차, 사륜차는 바퀴가 각각 하나, 셋, 넷이기 때문에 엄밀히 말하면 자전거는 아니지만, 비공식적으로 "자전거" 또는 "사이클"이라고 불리기도 한다.

4. 1. 용도별 분류

자전거는 용도, 탑승자 수, 일반적인 구조, 기어 또는 추진 방식 등 여러 가지 방법으로 분류할 수 있다.

일반적인 종류에는 실용 자전거, 산악 자전거, 경주용 자전거, 여행용 자전거, 하이브리드 자전거, 크루저 자전거, BMX 자전거 등이 있다. 덜 일반적인 종류로는 탠덤 자전거, 로우라이더 자전거, 하이바이크, 싱글기어 자전거, 접이식 자전거, 수륙양용 자전거, 화물 자전거, 리컴번트 자전거 및 전기 자전거가 있다.

외발 자전거, 삼륜차, 사륜차는 바퀴가 각각 하나, 셋, 넷이기 때문에 엄밀히 말하면 자전거는 아니지만, 종종 비공식적으로 "자전거" 또는 "사이클"이라고 불린다.

종류설명
산악 자전거미국 캘리포니아 주에서 처음 만들어졌으며, 산길 등 험한 길에서도 쉽게 달릴 수 있게 만든 자전거이다. 타이어 및 기어 변속 폭이 넓고, 완충장치가 달려있어 경사나 험로 주행에 적합하다.
올 마운틴Enduro Mountain 또는 All Round라고도 불린다. XC 와 프리라이딩의 중간 형태이다.
프리라이딩올 마운틴보다 다운힐(DH)에 가깝고, 드랍이나 점프도 가능한 자전거이다.
다운힐내리막길에 특화된 자전거로, 충격 흡수와 제동력에 중점을 둔다.
크로스컨트리산악 자전거 중 가장 가벼운 종류이며, 빠르게 산을 달리는 데 사용된다.
트라이얼MTB의 한 갈래로, 장애물 통과에 특화된 자전거이다.
BMX모토크로스 경기용 모터사이클을 타는 듯한 기분을 즐길 수 있는 자전거이다. 핸들을 360도 회전시킬 수 있는 것이 특징이며, 점프, 점프회전 등의 묘기도 가능하다.
도로 자전거흔히 사이클(sycle)이라고도 하며, 평탄한 길 위에서 빠르게 주행할 목적으로 제작된 자전거이다.
타임 트라이얼시간을 측정하는 종목을 위한 자전거이다.
탠덤 자전거두 사람이 앞뒤로 탈 수 있도록 제작된 자전거이다.
외발자전거한 개의 바퀴 위에 안장을 부착한 형태의 자전거이다.
리컴번트 자전거누워서 타는 자전거로서 공기저항이 적고 편안한 자세로 탈 수 있다.
손발 자전거손과 발 모두를 이용하여 전진하는 자전거이다.[170]
고정 기어 자전거픽시(fixie)라고도 불리며, 도로 자전거와 유사하지만 변속기 없이 하나의 톱니만 있는 자전거이다.



자전거는 통근 및 유틸리티 자전거 이용을 포함한 교통 수단으로 사용된다.[30] 또한 우편 배달부, 구급대원, 경찰, 배달원 및 일반 배송 서비스 등에서 전문적으로 사용된다. 군사용 자전거는 통신, 정찰, 병력 이동, 보급품 공급 및 순찰(예: 자전거 보병) 등에 사용된다.[31]

또한 자전거 여행, 산악 자전거 타기, 체력 단련 및 놀이를 포함한 레크리에이션 목적으로도 사용된다. 자전거 스포츠에는 경주, BMX 경주, 트랙 경주, 크리테리엄, 롤러 경주, 사이클로스포티브 및 독주 경주가 포함된다. 주요 다단계 프로 대회로는 지로 디탈리아, 투르 드 프랑스, 부엘타 아 에스파냐, 투르 드 폴로그네, 볼타 아 포르투갈 등이 있다. 또한 조직적인 대규모 라이딩, 아티스틱 사이클링 및 프리스타일 BMX와 같이 다른 방법으로 오락과 즐거움을 위해서도 사용된다.

4. 2. 기타

자전거는 용도, 탑승자 수, 일반적인 구조, 기어 또는 추진 방식 등 여러 가지 방법으로 분류할 수 있다. 일반적인 종류에는 실용 자전거, 산악 자전거, 경주용 자전거, 여행용 자전거, 하이브리드 자전거, 크루저 자전거, BMX 자전거 등이 있다. 덜 일반적인 종류로는 탠덤 자전거, 로우라이더 자전거, 하이바이크, 싱글기어 자전거, 접이식 자전거, 수륙양용 자전거, 화물 자전거, 리컴번트 자전거 및 전기 자전거가 있다.

외발 자전거, 삼륜차, 사륜차는 바퀴가 각각 하나, 셋, 넷이기 때문에 엄밀히 말하면 자전거는 아니지만, 종종 비공식적으로 "자전거" 또는 "사이클"이라고 불린다.

자전거는 앞으로 나아가면서 질량 중심을 바퀴 위에 유지하도록 조향함으로써 똑바로 서 있을 수 있다. 이러한 조향은 일반적으로 자전거를 타는 사람이 제공하지만, 특정 조건에서는 자전거 자체에서 제공될 수도 있다.

자전거와 자전거를 타는 사람의 결합된 질량 중심은 성공적으로 회전을 하려면 회전 방향으로 기울어져야 한다. 이러한 기울기는 역조향이라는 방법으로 유도되는데, 이는 자전거를 타는 사람이 손으로 직접 핸들을 돌리거나,[35] 자전거를 기울이는 간접적인 방법으로 수행할 수 있다.[36]

휠베이스가 짧거나 키가 큰 자전거는 제동할 때 앞바퀴에 충분한 제동력을 발생시켜 종방향으로 뒤집힐 수 있다.[37] 이 힘을 의도적으로 사용하여 뒷바퀴를 들어 올리고 넘어지지 않고 앞바퀴로 균형을 잡는 행위는 스토피, 엔도 또는 프런트 윌리로 알려진 기술이다.

  • 특허 출원 증명서가 현존한다

:* 1817년 말, 바덴과 파리의 등기소에서 "드라이지네"의 특허를 출원했다. 1818년 1월 22일, 드라이스 남작은 독일 바덴-뷔르템베르크주(Baden)에서 10년에 걸친 상업권을 인정받았다. 또한 1818년 2월 17일 프랑스 파리에서도 특허를 취득했으며, 당시 기록은 현재도 남아 있다.[119] 덧붙여, 1817년 7월에 역마차와 경주를 벌인 기록도 여러 책에서 확인할 수 있으므로, 신빙성이 매우 높다.[120]

  • 이후 자전거의 발전에 영향을 미치고, 역사가 연속되어 있다

:* 드라이스 남작은 특허 출원 다음 해인 1818년에 독일 국내뿐만 아니라 파리에도 방문하여 공원에서 "드라이지네" 시승회를 개최했다. 시승회는 3000명이나 되는 많은 관중을 모았고, 신문, 풍자 그림 등 사람들 사이에서 큰 화제가 되어, 심지어 드라이스 남작을 풍자하는 희극까지 공연될 정도로 대성공을 거두었다. 이러한 화제는 도버 해협을 건너 영국인 존슨의 귀에 들어가자, 그가 철제 프레임을 사용하여 모방함으로써 자전거는 더욱 발전하게 된다.[121]

5. 구조

자전거는 몸통을 이루는 뼈대, 방향을 조절하는 조향계, 앞·뒤 바퀴, 발판 등 구동 장치, 변속 장치, 제동 장치 등으로 구성되어 있다.[32]

자전거 구조


대부분의 현대 자전거는 최초의 체인 구동 방식 자전거와 매우 유사한 직립형 시트를 가진 프레임을 가지고 있다. 이러한 직립형 자전거는 거의 항상 두 개의 삼각형으로 구성된 트러스인 다이아몬드 프레임을 특징으로 한다. 앞 삼각형은 헤드 튜브, 탑 튜브, 다운 튜브 및 시트 튜브로 구성된다. 헤드 튜브에는 조향 및 균형을 위해 포크가 부드럽게 회전할 수 있도록 하는 베어링 세트인 헤드셋이 들어 있다. 탑 튜브는 헤드 튜브를 상단의 시트 튜브에 연결하고, 다운 튜브는 헤드 튜브를 바텀 브래킷에 연결한다. 뒷 삼각형은 시트 튜브와 짝을 이룬 체인 스테이와 시트 스테이로 구성된다. 체인 스테이는 체인과 평행하게 달리며, 바텀 브래킷을 뒷 드롭아웃에 연결하여 뒷바퀴의 액슬을 고정한다. 시트 스테이는 시트 튜브 상단(탑 튜브와 동일한 지점 또는 그 근처)을 뒷 포크 엔드에 연결한다.

역사적으로 여성용 자전거 프레임은 상단 대신 시트 튜브 중앙에 연결되는 탑 튜브를 가지고 있어, 시트 튜브에 강한 굽힘 하중이 가해지기 때문에 구조적 무결성이 손상되는 대신 스탠드오버 높이가 낮아졌다. 자전거 프레임 부재는 일반적으로 굽힘에 약하다. 스텝-쓰루 프레임 또는 오픈 프레임이라고 하는 이 디자인을 통해 라이더는 치마나 드레스를 입고도 품위 있게 자전거에 오르내릴 수 있다. 일부 여성용 자전거는 이 프레임 스타일을 계속 사용하지만, 탑 튜브를 측면으로 두 개의 더 얇은 탑 튜브로 나누어 각 측면의 시트 튜브를 우회하여 뒷 포크 엔드에 연결하는 믹스트라는 변형도 있다.

스텝-쓰루는 실용적인 이유와 당시의 사회적 관습 때문에 부분적으로 인기가 있었다. 자전거가 인기를 얻은 역사의 대부분 기간 동안 여성들은 긴 치마를 입었고, 낮은 프레임은 탑 튜브보다 이러한 치마를 더 잘 수용했다.

또 다른 스타일은 리컴번트 자전거이다. 라이더가 지지대에 등을 기대고 시트와 거의 같은 높이에 있는 페달을 작동할 수 있기 때문에 직립형 버전보다 본질적으로 공기역학적이다.

역사적으로 자전거에 사용되는 재료는 항공기와 유사한 패턴을 따랐으며, 목표는 높은 강도와 낮은 무게였다. 1930년대 후반부터 고급 기계의 프레임과 포크 튜브에는 합금강이 사용되었다. 1980년대까지 알루미늄 용접 기술이 향상되어 알루미늄 튜브를 강철 대신 안전하게 사용할 수 있게 되었다. 그 이후로 알루미늄 합금 프레임과 기타 부품은 가벼운 무게 때문에 인기를 얻었으며, 대부분의 중급 자전거는 현재 어떤 종류의 알루미늄 합금으로 주로 만들어진다. 더 비싼 자전거는 훨씬 가벼운 무게와 프로파일링 기능으로 인해 탄소 섬유를 사용하여 설계자가 레이업을 조작하여 자전거를 단단하고 유연하게 만들 수 있다. 거의 모든 프로 레이싱 자전거는 현재 탄소 섬유 프레임을 사용하며, 이는 최고의 강도 대비 무게 비율을 가지고 있다. 일반적인 현대 탄소 섬유 프레임의 무게는 1kg 미만이다.

기타 특수 프레임 재료에는 티타늄과 고급 합금이 포함된다. 높은 강도 대비 무게 비율과 강성을 가진 천연 복합재료인 대나무[45]는 1894년부터 자전거에 사용되었다.[46]

자전거 구동계는 페달에서 시작하여 크랭크축에 고정된 크랭크를 회전시킨다. 대부분의 자전거는 체인을 사용하여 동력을 뒷바퀴에 전달한다. 소수의 자전거는 샤프트 구동이나 특수 벨트를 사용하여 동력을 전달한다.

체인 대신 샤프트 구동 방식의 자전거
]자전거를 타는 사람의 다리는 페달링 속도 또는 케이던스의 좁은 범위에서 가장 효율적이므로, 가변적인 기어비는 다양한 지형을 주행하면서 최적의 페달링 속도를 유지하는 데 도움이 된다. 일부, 주로 실용적인 자전거는 3~14단의 허브 기어를 사용하지만, 대부분은 일반적으로 더 효율적인 변속기를 사용한다. 이 변속기는 체인을 체인링과 스프로켓이라고 하는 다른 코그 사이로 이동하여 기어비를 선택한다. 변속기 시스템은 일반적으로 두 개의 변속기(또는 메크)를 가지고 있으며, 하나는 앞쪽에 있어 체인링을 선택하고 다른 하나는 뒤쪽에 있어 스프로켓을 선택한다. 대부분의 자전거는 두 개 또는 세 개의 체인링과 뒤쪽에 5~11개의 스프로켓을 가지고 있으며, 이론적인 기어 수는 앞쪽과 뒤쪽을 곱하여 계산한다.

체인 구동의 대안으로 동기 벨트를 사용할 수 있다. 이들은 이빨이 있고 체인과 거의 같은 방식으로 작동한다. 통근자와 장거리 자전거 라이더에게 인기가 있으며, 거의 유지 보수가 필요하지 않다. 스프로켓 카세트를 가로질러 변속할 수 없으며, 단속 또는 허브 기어로 사용된다.

다양한 기어와 기어 범위는 다양한 사람과 자전거 타는 스타일을 위해 적절하다. 다단 변속 자전거는 상황에 맞게 기어를 선택할 수 있도록 한다. 예를 들어, 내리막길에서는 높은 기어를, 평평한 도로에서는 중간 기어를, 오르막길에서는 낮은 기어를 사용할 수 있다.

구동계는 일반적으로 자전거 프레임, 포크, 스템, 휠, 타이어, 그리고 안장과 핸들바와 같은 라이더 접촉점을 제외한 자전거를 구성하는 모든 부품을 말한다.

프레임은 자전거를 구성하는 각 부품이 조립되는 차대이다. 자전거 프레임은 전통적으로 프런트 포크와 세트로 제조되어 유통되어 온 역사가 있으며, 공적인 강도·내구성 시험도 프레임과 프런트 포크를 조립한 상태로 실시된다.[132] 이 경우, 프런트 포크를 포함한 구조물은 '''프레임셋'''이라고 불린다. 한편, 스포츠용 자전거에서는 프런트 포크를 포함하지 않는 프레임 단체로 제조, 판매되는 경우도 많다.

프런트 포크와 프레임은 스티어링 컬럼이라고 불리는 축 구조에 의해 회전 가능하게 연결되고, 헤드 파트라고 불리는 구름 베어링 구조에 의해 부드럽게 조종할 수 있도록 되어 있다.

바퀴와 타이어로 구성된다. 바퀴의 허브와 림 사이는 금속제 와이어 스포크로 지지하며, 허브에는 부드럽게 회전하기 위해 구름 베어링 구조를 채용하고, 타이어는 속이 비어 있으며 원형의 단면 형상을 가진 것이 일반적이다.

두 바퀴 자전거의 경우, 조향용 핸들은 막대 모양으로 프런트 포크 최상단에 고정되어 프런트 포크를 직접 회전시키는 구조가 일반적이다. 조향에 필요한 기능 외에도, 페달을 세게 밟을 때 운전자가 상체를 지탱하는 역할도 하기 때문에 용도에 따라 다양한 형태가 있다.

손으로 젓는 자전거(핸드사이클) 및 특수한 것(주로 오락용)을 제외하면, 운전자가 동력을 주는 것은 크랭크의 끝에 회전 가능하게 지지된 페달로 이루어진다.

「드라이브트레인」의 개략도(도면은 앞뒤 변속 포함)


드라이브트레인은 크랭크, 베어링, 체인휠(후술), 체인(혹은 코그드 벨트 또는 소수이지만 샤프트), 스프로켓(혹은 카세트 스프로켓), 프리휠 등으로 구성된다.

운전자의 다리 또는 팔로 회전되는 크랭크는 바텀브래킷(BB)이라고 불리는 베어링 구조로 지지된다. 크랭크의 회전은 롤러 체인과 스프로켓의 조합에 의해 구동륜으로 전달되는 것이 일반적이다. 19세기 후반 안전형 자전거가 등장하기 전까지는 전륜의 축이 크랭크와 직결되어 있는 것이 일반적이었다. 또한 초기 자전거용 체인은 '''블록 체인'''(block chain)이라고 불리는 것으로, 현재 사용되고 있는 롤러 체인과는 구조가 달랐다.

스프로켓 중 크랭크와 동축에 있는 스프로켓은 자전거에서는 '''체인휠'''이라고 부르며, 단순히 "스프로켓"이라고 부르는 경우는 구동륜과 동축에 있는 피구동 스프로켓을 가리킨다. 구동륜의 스프로켓 축에는 프리휠이 내장되어 있어 크랭킹을 멈추고 관성으로 주행할 수 있는 차종이 대부분이다. 프리휠은 안전형 자전거 후기에 보급된 반면, 트랙 자전거 경기나 실내 자전거 경기에 사용되는 자전거에는 현대에도 프리휠이 탑재되어 있지 않다.

변속기를 갖춘 차종도 있으며, 체인휠과 스프로켓의 조합을 여러 개 가지고, 체인을 바꾸는 방식의 외장 변속기와 허브 내부에 기어를 가지고 스프로켓의 회전 속도를 증속 또는 감속하여 휠에 전달하는 내장 변속기가 있다. 외장 변속기에는 여러 개의 스프로켓을 묶어 허브에서 분리할 수 있는 구조의 것이 있으며, '''카세트 스프로켓'''이라고 불린다. 앞뒤 디레일러에 의해 체인의 위치를 좌우로 이동시켜 체인과 조합되는 체인휠이나 스프로켓을 변경한다.

대부분은 핸들바 끝에 있는 레버로 조작하며, 컨트롤 케이블이나 링크 기구로 조작이 전달된다. 크랭크를 역전시켜 작동하는 '''코스터 브레이크'''라고 불리는 것도 일부 채용되고 있다. 엘라스토머 소재의 마찰재가 림을 끼워 제동하는 구조나, 허브에 동축으로 장착된 원통에 가죽 등 띠 모양의 마찰재를 감아 제동하는 구조의 것이 많이 채용되고 있다.

일본에서는 도로를 주행하는 자전거에는 브레이크 장치를 전후 양륜에 갖추는 것이 의무화되어 있다.[133]

일본에서는 도로교통법 제52조에 따라 '''야간 점등 의무'''가 있다. 야간에는 반드시 전조등을 점등해야 한다. 전방을 조사하기 위한 부품이기도 하지만, 주변의 보행자와 차량의 운전자에게 자전거의 존재를 인지시키는 것(피시인성)이 주된 목적이다.

후미등


후면에 설치하여 자차의 존재를 알리고, 후방에서의 식별성을 향상시킨다. 다른 차량의 전조등 불빛을 반사하여 붉게 빛나는 반사체와, 붉은 빛을 후방으로 비추는 후미등이 있다. 일본에서는 도로교통법 제52조 및 제63조의 9에 따라 야간 운전 시 반사체 또는 후미등 중 적어도 하나를 장착해야 한다.

자전거의 바퀴와 차체에 전원이나 반사 도료, 무기EL 등을 사용하여 발광시켜 측면에서의 시인성을 향상시키는 것[134][135]도 있다.

자신의 차량 접근을 소리로 알리기 위한 부품으로 벨이 있다.

도로교통법 제54조에 따라 경음기를 울려야 하는 경우가 있다. 또한, 법령에서 규정하는 경우 이외에는 울려서는 안 된다고 규정되어 있다.

도로교통법에 기재되어 있는 것은 “울릴 의무”이며, 자전거에 경음기를 설치할 의무는 없다. 그러나 많은 도도부현의 도로교통법 시행세칙이나 조례에서 설치를 의무화하고 있다. 예를 들어, 도쿄도에서는 조례(도쿄도 도로교통 규칙 제8조 제9항)에 따라 경음기가 설치되어 있지 않은 자전거를 운행하는 것을 금지하고 있다.

6. 사회적, 역사적 측면



자전거는 문화와 산업 영역 모두에서 인류 사회에 큰 영향을 미쳤다.[65]

20세기 초, 자전거는 노동자들이 교외에서 통근할 수 있게 해 도심 주택의 혼잡을 줄였다. 또한 말에 대한 의존도를 낮추고 사람들이 여가를 위해 시골로 여행할 수 있게 했다.

미국 뉴욕시의 자전거 도로 (2008년)


세계 여러 도시에서 도시 계획은 자전거 인프라를 통해 교통 혼잡과 대기 오염을 줄이고 있다.[66] 여러 도시에서 자전거 공유 시스템을 시행했으며,[67][68] 최초의 시스템은 1965년 암스테르담의 흰색 자전거 계획이었다. 라 로셸의 노란색 자전거와 캠브리지의 녹색 자전거가 뒤따랐다. 이러한 계획은 대중교통 시스템을 보완하고 자동차 교통의 대안을 제공하여 혼잡과 오염을 줄이는 데 기여한다.[69] 유럽, 특히 네덜란드, 독일, 덴마크 일부 지역에서는 자전거 통근이 일반적이다. 코펜하겐에서는 자전거 이용자 단체가 자전거 통근과 관광을 장려하는 자전거 대사관을 운영한다. 영국에는 직원들이 통근용 새 자전거를 세금 없이 구입할 수 있게 하는 세금 감면 계획(IR 176)이 있다.[70]

네덜란드의 모든 기차역에는 무료 자전거 주차 또는 소액 요금의 안전한 주차 공간이 제공되며, 대형 역에는 자전거 수리점도 있다. 자전거 이용이 매우 많아 주차 용량이 부족한 경우도 있으며, 델프트와 같은 일부 지역에서는 용량이 항상 부족하다.[71] 노르웨이 트론헤임에는 가파른 언덕에서 자전거 이용자를 돕는 트람페 자전거 리프트가 개발되었다. 많은 도시의 버스에는 앞쪽에 자전거 캐리어가 장착되어 있다.

일부 국가에는 자전거 문화가 여러 세대에 걸쳐 생활의 중요한 부분이 된 마을이 있는데, 이는 공식적인 지원 없이도 가능했다. 포르투갈의 일야부가 그 예이다.

자전거가 대중교통 시스템에 통합되지 않은 도시에서는 통근자들이 혼합형 통근의 수단으로 자전거를 사용한다. 수 마일을 통근하는 일부 학생들은 집에서 캠퍼스 주차장까지 자동차를 운전하고 자전거를 타고 수업에 간다. 접이식 자전거는 휴대가 간편하여 이러한 상황에 유용하다. 로스앤젤레스는 일부 열차의 좌석을 제거하여 자전거와 휠체어 공간을 확보했다.[72]

덴마크 코펜하겐의 도시 자전거 이용자들, 신호등에서


일부 미국 기업, 특히 하이테크 기업에서는 혁신적인 자전거 설계와 직장 내 자전거 친화적인 환경을 만들고 있다. 데니스 크로울리가 자전거를 타고 투자 유치 미팅에 참석했던 포스퀘어는 자전거 타기가 쉬운 곳을 기반으로 뉴욕 본사의 위치를 선택했다. 사무실 주차 또한 본사 계획에 포함되었다. 뉴욕대학교 루딘 교통 정책 및 관리 센터의 미첼 모스는 2012년에 "자전거는 교육받은 첨단 기술 근로자들에게 최고의 이동 수단이 되었다"고 말했다.[73]

자전거는 개발도상국에서 중요한 교통 수단이며, 아시아에서는 일상생활의 주요 요소였다. 직장, 학교, 쇼핑 및 일반적인 생활 통근에 가장 많이 사용된다. 유럽에서도 흔히 사용되며,[74] 건강 유지를 위한 운동 형태로도 활용된다.[75] 또한 자전거 영화제와 같이 시각 예술에서도 기념된다. 자전거는 지상 이동에서 인간 근력이 가장 효율적으로 발휘되는 수단으로,[110] 걷거나 뛰는 것보다 빠르고 멀리 이동할 수 있다.

자전거는 자동차에 비해 저렴하고 연료가 필요 없어 개발도상국에서 중요한 이동 수단이다.[125] 에너지 소모가 적고, 도로 점유 면적이 적으며, 유해 배출가스가 발생하지 않아 선진국에서도 재평가되고 있다.

자전거는 빈 자동차 교통 협약에 따라 차량으로 간주되며, 운전자는 자전거 운전자로 간주된다.[90][91] 많은 국가의 교통법규는 자전거가 공공도로에서 사용되기 전에 특정 법적 요건을 충족해야 한다고 규정하며, 운행 불가능한 자전거 사용은 위반이다.[92][93]

일부 국가에서는 야간 자전거 운행 시 전조등과 후미등 설치가 의무화되어 있다.[94][95] 헬멧 착용 의무화 국가는 스페인, 뉴질랜드, 호주 등이 있으며, 헬멧 착용 의무화는 논란이 있는 주제이다.[96]

일본 도로교통법에서 자전거는 경차량으로 분류되며,[126][127] 운전면허는 필요 없지만 안전 운전 의무가 있다. 주요 규정은 다음과 같다.[128][129]

  • 도로교통법 제17조: 자전거는 '''차도 좌측 통행'''.
  • 도로교통법 제19조: 경차량 '''나란히 달리기 금지'''.
  • 도로교통법 제52조: 야간 무등화 주행 금지.
  • 도로교통법 제54조 제2항: 경음기 사용 제한.
  • 도로교통법 제65조: 음주운전 금지.
  • 도로교통법 제71조: 운전 중 전화 통화, 화면 주시 금지 (＝'''운전 중 휴대전화 사용 금지''')


경찰은 위반 단속을 강화하고, 자전거 이용 촉진을 위한 법적 조치도 진행 중이다. 2024년 11월 1일, 도로교통법 개정으로 ‘스마트폰 조작’과 음주운전 및 방조에 대한 벌칙 규정이 정비되었다.[130] 2015년 효고현에서 시작된 자전거 보험 가입 의무화는 전국으로 확대되었다.[131]

일본에서는 전후 양륜 브레이크 장치 설치가 의무화되어 있다.[133] 야간에는 전조등 점등이 필수이며, 전조등은 전방 조사와 피시인성 확보가 목적이다. 야간 운전 시 반사체 또는 후미등 중 하나를 장착해야 한다. 경음기 사용은 법령 규정 외에는 금지되지만, 많은 도도부현에서 설치를 의무화하고 있다.

자전거는 재판매가 용이하여 도난의 표적이 되기 쉽다.[97] 도난 자전거 수는 정확히 산정하기 어렵다.[98] 몬트리올 설문조사 참여자 약 50%는 평생 한 번 이상 자전거 도난을 경험했다.[99] 대부분 자전거에는 도난 시 신원 확인을 위한 일련 번호가 있다.[100]

6. 1. 일상생활에서의 자전거

앞뒤 짐받이와 펜더(머드가드), 물통케이지에 담긴 물통, 네 개의 패니어 그리고 핸들바 가방을 장착한 투어링 자전거


스포츠 자전거의 선택 사양 부품들은 실용 자전거에서는 편리성, 안전성, 시인성을 높이기 위해 표준 기능으로 포함되는 경우가 많다. 펜더는 젖은 곳을 지날 때 튀는 물을 막아주며, 체인가드는 체인의 기름으로부터 옷을 보호하고 옷이 체인과 크랭크셋 이빨 사이에 걸리는 것을 방지한다. 킥스탠드는 주차 시 자전거를 세워 두는 데 사용되며, 자물쇠는 도난을 방지한다. 앞에 장착된 자전거 바구니, 앞 또는 뒤 짐받이, 패니어는 장비나 화물을 운반하는 데 사용된다. 부모는 때때로 뒤에 장착된 유아용 시트나 보조 안장을 이용해 아이들을 태우기도 한다. 자전거는 트레일러를 견인할 수 있는 히치를 장착할 수도 있다.

토클립과 토스트랩 및 클립리스 페달은 발을 적절한 페달 위치에 고정하는 데 도움이 되며 자전거를 타는 사람이 페달을 당기고 밀 수 있게 해준다. 기술적인 부속품에는 사이클로컴퓨터가 있으며, 기타 부속품으로는 자전거 조명, 반사경, 거울, 랙, 트레일러, 가방, 물병 및 물통케이지, 자전거 벨이 있다.[53] 자전거 조명, 반사경, 헬멧은 법률에 따라 일부 지역에서 의무적으로 장착해야 한다. 유럽에서는 발전기, 다이나모, 조명, 펜더, 랙 및 벨이 장착된 자전거를 더 자주 볼 수 있다. 자전거 이용자들은 특수한 형태의 옷과 높은 시인성의 옷을 입기도 한다.

어린이 자전거에는 자전거 경적이나 스포크 비드와 같은 장식이 장착될 수 있다.[54] 보조바퀴는 자전거 타는 법을 배울 때 때때로 사용되지만, 전용 균형 자전거는 독립적인 자전거 타는 법을 더 효과적으로 가르친다.[55][56]

자전거 헬멧은 충돌이나 사고 발생 시 부상을 줄일 수 있으며, 많은 곳에서 법적으로 의무화되어 있다.[57][58]

자전거 트레이너는 자전거가 정지한 상태에서 자전거를 탈 수 있도록 사용된다. 이는 종종 경주 전 워밍업이나 승차 조건이 좋지 않을 때 실내에서 자주 사용된다.[60]

뉴질랜드 그레이마우스(Greymouth)의 자전거 이용자들 (약 1898-1905년)


20세기 초 무렵, 자전거는 근로자들이 교외 주택에서 통근할 수 있도록 함으로써 도심 밀집 주택의 혼잡을 줄였다. 또한 말에 대한 의존도를 낮추었으며, 사람들이 레저를 위해 시골로 여행할 수 있게 해주었다.

전 세계의 도시 지역에서 도시 계획은 자전거 인프라를 사용하여 교통 혼잡과 대기 오염을 줄인다.[66] 전 세계 여러 도시에서 자전거 공유 시스템을 시행했다.[67][68] 최초의 것은 1965년 암스테르담의 흰색 자전거 계획이었고, 이후 라 로셸의 노란색 자전거와 캠브리지의 녹색 자전거가 뒤따랐다. 이러한 계획은 대중교통 시스템을 보완하고 자동차 교통의 대안을 제공하여 혼잡과 오염을 줄이는 데 도움이 된다.[69] 유럽, 특히 네덜란드와 독일 및 덴마크 일부 지역에서는 자전거 통근이 일반적이다. 코펜하겐에서는 자전거 이용자 단체가 자전거 통근과 관광을 장려하는 자전거 대사관을 운영하고 있다. 영국에는 직원들이 통근에 사용할 새로운 자전거를 세금 없이 구입할 수 있도록 하는 세금 감면 계획(IR 176)이 있다.[70]

네덜란드의 모든 기차역에서는 무료 자전거 주차 또는 소액의 요금으로 더 안전한 주차 공간을 제공하며, 대형 역에서는 자전거 수리점도 운영한다. 자전거 이용이 너무 인기가 많아 주차 용량이 초과될 수 있으며, 델프트(Delft)와 같은 일부 지역에서는 용량이 일반적으로 초과된다.[71] 노르웨이 트론헤임에서는 가파른 언덕에서 자전거 이용자에게 도움을 주는 트람페 자전거 리프트(Trampe bicycle lift)가 개발되었다. 많은 도시의 버스에는 앞쪽에 자전거 캐리어가 장착되어 있다.

일부 국가에는 자전거 문화가 여러 세대에 걸쳐 풍경의 필수적인 부분이었던 마을이 있으며, 이는 공식적인 지원 없이도 가능했다. 포르투갈의 일야부가 그 예이다.

자전거가 대중교통 시스템에 통합되지 않은 도시에서는 통근자들이 종종 혼합형 통근의 요소로 자전거를 사용한다. 수 마일을 통근하는 일부 학생들은 집에서 캠퍼스 주차장까지 자동차를 운전한 다음 자전거를 타고 수업에 간다. 접이식 자전거는 휴대가 간편하기 때문에 이러한 상황에 유용하다. 로스앤젤레스는 일부 열차의 좌석을 소량 제거하여 자전거와 휠체어 공간을 더 확보했다.[72]

일부 미국 기업, 특히 기술 부문에서는 혁신적인 자전거 설계와 직장 내 자전거 친화적인 환경을 모두 개발하고 있다. CEO인 데니스 크로울리(Dennis Crowley)가 두 바퀴 자전거를 타고 투자 유치 미팅에 참석했던 포스퀘어는 자전거 타기가 쉬운 곳을 기반으로 뉴욕 본사의 새로운 위치를 선택했다. 사무실 주차 또한 본사 계획에 필수적이었다. 뉴욕대학교의 루딘 교통 정책 및 관리 센터(Rudin Center for Transportation Policy & Management)를 운영하는 미첼 모스(Mitchell Moss)는 2012년에 "자전거는 교육받은 첨단 기술 근로자들에게 최고의 이동 수단이 되었다"고 말했다.[73]

자전거는 많은 개발도상국에서 중요한 교통 수단을 제공한다. 최근까지 자전거는 아시아 전역에서 일상생활의 주요 요소였다. 직장, 학교, 쇼핑 및 일반적인 생활 통근에 가장 많이 사용되는 교통 수단이다. 유럽에서는 자전거가 흔히 사용된다.[74] 또한 개인의 건강을 유지하기 위한 운동의 한 형태를 제공한다.[75]

자전거는 시각 예술에서도 기념되고 있다. 이의 한 예로 전 세계에서 개최되는 영화제인 자전거 영화제(Bicycle Film Festival)가 있다. 지상을 이동하는 목적에서 인간의 근력이 가장 효율적으로 발휘되는 수단이 자전거이다.[110] 자중을 지탱하며 걷거나 뛰는 것에 비해 근력을 효율적으로 이동 목적에 사용하여 더 빠르고 멀리 이동할 수 있다.

자전거는 자동차에 비해 저렴하게 구입할 수 있고, 연료가 필요 없기 때문에 도로 정비가 늦고 국민의 소득 수준이 낮은 개발도상국에서는 중요한 이동 수단이다.[125] 또한 자동차 등과 비교하여 이동 거리당 에너지 소모가 적고, 도로 점유 면적이 적으며, 유해한 배출가스가 발생하지 않으므로 유럽 여러 국가 등 도시화가 충분히 진행된 선진국에서도 최근 수십 년 동안 재평가되고 있다.

; 레크리에이션 이용

미국 미주리주 콜럼비아 시장 다윈 힌드먼(Darwin Hindman). 이동 수단으로 자전거를 주로 이용한다.


초기의 "하이휠 자전거" 시대부터 오늘날까지 자전거는 즐거움과 레크리에이션을 위해 사용되어 왔다.

; "산책"과 같은 이용, 여행 이용, 관광 이용

사이클 투어링


자전거를 이용하여 마치 "산책"처럼 짧은 거리를 편안하게 이동하는 '''포타링'''은 일상적으로, 특히 주말 등에 널리 행해지며, 관광지에서도 인기가 있다.

자전거를 이용하여 수십 킬로미터, 수백 킬로미터에 이르는 도시 간 이동은 물론, 국가 간 장거리 여행('''자전거 여행''')도 이루어진다. 자력으로 이동하는 것뿐만 아니라, 사이클 트레인이나 륜행 등 대중교통을 이용하여 자전거를 가지고 장거리 이동하는 경우도 있다. 또한 관광지에는 '''렌터사이클'''을 준비하고 있는 곳도 있다.

이러한 렌탈 및 공유는 수익을 목적으로 하는 사업자뿐만이 아니다. 관광객 유치 및 지역 상권 활성화를 위해 자가용이나 대중교통을 이용하여 온 관광객에게 무료로 자전거를 대여하는 지자체나 관광협회도 일본에는 많다.[143]

출퇴근과 통학에 널리 사용된다. 어른이 유치원생이나 어린이집생을 등하원시키는 데에도 사용된다. 초중고생이 학원이나 과외를 위해서도 사용된다.

렌터사이클(렌터 자전거)은 최근 세계 각국의 도시 지역에서 역전이나 버스터미널 등 교통 요충지 근처에 설치되는 경우가 늘고 있으며, 특히 도시부에 동일 규격의 다수의 「렌탈 스테이션(대여소)」이 마련되어 편리한 스테이션에서 자전거를 빌리고 다른 스테이션에서 반납할 수 있는 시스템은 그 편리성으로 유럽 등에서 빠르게 보급되고 있다. 프랑스 파리에서는 이러한 유형의 시스템이 이미 대규모로 정비되어 있다.

중국 도시 지역에서는 불특정 다수의 사람들이 막대한 수의 자전거를 공유하는 '''셰어 자전거''' 시스템이 큰 인기를 얻으며 빠르게 확산되고 있다. 시스템 등록자는 스마트폰 앱을 사용하여 어디서든 자물쇠를 열고 잠글 수 있으며, 이용하고 싶을 때는 스마트폰 화면에서 이용 가능한 자전거의 위치를 검색할 수 있는 시스템이다.[144]

; 배달

배달 이용


영국에서는 1880년에 자전거를 이용한 우편 배달이 시작되었고, 현재에도 약 3만 7천 명의 배달원이 자전거를 이용하고 있다. 자전거 배달 등, 도시 지역의 운송 수단으로 이용되기도 한다. 신문 배달이나 배달 등과 같은 직업적인 이용도 있다.

; 순찰

영국의 경찰은 1896년부터 자전거를 이용한 순찰을 시작했다. 일본 경찰은 순찰차와 오토바이가 주류이지만, 교통 체증이 심한 도심에서는 자전거의 기동성을 고려하여 자전거 순찰을 하는 경우도 있다. 국가에 따라 교통 체증이 많은 도시에서 자전거 순찰을 부활시키는 곳도 있다. 미국에서는 뉴욕, 로스앤젤레스, 샌프란시스코 각 시 경찰에 "자전거 유닛"이라는 전담 팀이 있으며, "POLICE" 마킹이 들어간 경찰 전용 MTB도 제작되고 있다.

; 군사적 이용

접이식 자전거를 멘 제1차 세계 대전 당시 이탈리아 베르사리에리 병사


자전거를 탄 병사는 순수한 보병에 비해 이동 속도가 뛰어나다. 기병이나 자동차에 비하면 느리지만, 자전거 자체의 비용은 자동차나 말보다 저렴하고, 물이나 사료, 연료가 필요 없으며, 소음이 적다는 장점이 있다. 또한, 병사 훈련도 훨씬 간단하다. 이 때문에 자전거는 많은 군대에서 이용되었다.

자전거가 전쟁에 이용된 것은 보어 전쟁이 처음으로, 영국군과 보어군 모두 정찰에 자전거를 사용했다. 제1차 세계 대전에서는 독일군, 프랑스군이 병사의 이동에 자전거를 이용했다. 제2차 세계 대전에서는 영국 육군 공수부대가 수송기 내에서 부피를 차지하지 않는 접이식 자전거를 사용했다. 일본 제국 육군은 중일 전쟁에서 5만 명의 자전거 보병을 동원했다. 이어진 태평양 전쟁 초기의 말레이 반도 공략 작전 등 남방 작전에서의 활약으로 "은륜 부대"라고 불리게 되었다. 스위스 육군은 1891년부터 2001년까지 자전거 부대를 유지했다.

그러나 자전거는 도보에 비하면 편하지만, 이동에 병사의 체력을 소모하는 것은 마찬가지이다. 또한, 자전거를 탄 상태는 균형이 불안정하고, 측면이 완전히 노출되어 있어 공격에 매우 취약하다는 단점이 있었다. 따라서 자동차가 보급되고 대량의 연료도 공급할 수 있게 된 현재에는 자전거를 전투 부대에 배치하는 군대는 제한적이다.

현재 북한 당국이 자전거 부대의 존재를 밝히고 있으며,[145] 대한민국 육군도 38선 휴전선 감시 부대가 도보보다 기동성이 좋고, 엔진 소리가 나지 않아 접근을 눈치채기 어려운 MTB를 순찰에 사용하고 있다. 일본에서는 항공자위대 항공구난단이 구난 활동 현장에서 사용하기 위해 민간용 접이식 자전거를 보유하고 있다.

소방 이용 사례


; 스포츠 일반

일반인이 공도를 시간을 겨루지 않고 제한 시간 내에 완주하는 것을 목표로 하는 브르베, 센추리 라이드와 같은 사이클링 이벤트도 많이 개최되고 있다.

; 경기 이용

자전거 경기


자전거를 이용한 경기는 1896년 제1회 아테네 올림픽부터 올림픽 경기 종목으로 채택되었으며, 제1회부터 전혀 중단 없이 이어져 온 몇 안 되는 올림픽 경기 종목 중 하나이다.

현재 자전거를 이용한 경기는 전 세계적으로 널리 행해지고 있으며, 공도에서 속도를 겨루는 로드 레이스, 자전거 경기장이나 경륜장에서 속도를 겨루는 트랙 레이스(경륜도 여기에 포함됨), 오프로드에서 행해지는 시클로크로스 등 다양한 경기가 있다. 로드 레이스 중에는 투르 드 프랑스와 같이 매우 대규모로 진행되어 하나의 큰 이벤트가 되는 것도 있다.

일본은 국토의 대부분이 자전거 이용에 적합하지 않은 산악 지형임에도 불구하고, 자전거 보급률은 세계적으로도 높다. 보유 대수는 8655만 대로, 인구 1.5명당 1대에 달한다(2005년). 이는 서유럽에서 특히 자전거 이용이 많은 네덜란드(인구 0.9명당 1대), 독일(동 1.2명)에 이어 벨기에(동 1.9명)와 동등한 수준이며, 미국, 중국, 영국, 프랑스, 이탈리아 등의 국가들을 웃돈다.[148]

자전거는 표지판으로 통행이 허용된 보도를 제외하고는 차도의 왼쪽을 달리도록 규정되어 있으며, 차도의 오른쪽 및 허용되지 않은 보도를 주행하면 "역주행"이 되어 도로교통법 위반이다. 2016년 12월에는 자전거 활용 촉진법이 제정되었고, 이에 따라 다양한 정책이 입안되고 있다.

도시부에서는 대중교통이 발달하고 있는 반면, 자동차 우선의 교통 정책이 시행되어 자전거가 교통 수단으로 명확하게 위치 지정되지 않았다.

6. 2. 빈곤 완화

우간다에서 바나나를 운반하는 데 자전거를 사용하는 남성들


6. 3. 여성 해방

안전 자전거는 여성들에게 전례 없는 이동성을 제공하여 서구 국가에서 여성 해방에 기여했다. 자전거가 더 안전하고 저렴해짐에 따라 더 많은 여성이 자전거가 상징하는 개인적인 자유에 접근할 수 있게 되었고, 따라서 자전거는 특히 영국과 미국에서 19세기 후반의 신여성을 상징하게 되었다.[76] 1890년대의 자전거 열풍은 소위 합리적인 복장(Victorian dress reform) 운동으로 이어져 여성들을 코르셋과 발목까지 내려오는 치마 및 기타 제한적인 의복으로부터 해방시키고 당시에는 충격적이었던 블루머를 대체하는 데 도움이 되었다.

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자전거는 19세기 페미니스트들과 여성 참정권 운동가들에게 여성을 위한 "자유의 기계"로 인식되었다. 미국의 수전 B. 앤서니는 1896년 2월 2일 ''뉴욕 월드(New York World)''와의 인터뷰에서 다음과 같이 말했다. "저는 그것이 세상의 어떤 것보다도 여성 해방에 더 많이 기여했다고 생각합니다. 제가 바퀴 달린 자전거를 타고 지나가는 여성을 볼 때마다 기뻐합니다. 그것은 여성이 자리에 앉는 순간 자기 의존성과 독립성을 느끼게 해줍니다. 그리고 그녀는 떠납니다. 구속받지 않은 여성상의 모습으로."[101] 1895년 여성 기독교 금주 연합(Woman's Christian Temperance Union)의 엄격한 회장이었던 프랜시스 윌러드는 "바퀴 안의 바퀴: 자전거 타는 법을 배우고 그 과정에서 얻은 몇 가지 생각들(A Wheel Within a Wheel: How I Learned to Ride the Bicycle, with Some Reflections by the Way)"이라는 75페이지 분량의 삽화가 들어간 회고록을 집필하여 자신의 자전거 "글래디스(Gladys)"가 자신의 건강과 정치적 낙관주의에 미치는 "기쁜 효과"에 대해 칭찬했다.[102] 윌러드는 자전거를 이용한 은유를 사용하여 다른 여성 참정권 운동가들에게 행동을 촉구했다.[102]

1985년 조지나 테리(Georgena Terry)는 최초의 여성 전용 자전거 회사를 설립했다. 그녀의 디자인은 더 짧은 상단 튜브와 더 적합한 리치를 갖춘 여성에게 더 잘 맞도록 선택된 프레임 기하학과 휠 크기를 특징으로 했다.[77]

6. 4. 경제적 영향

1886년 콜롬비아 자전거 광고


자전거 제조업은 프레임 자체뿐만 아니라 볼 베어링, 와셔, 스프로킷과 같은 특수 부품에 대한 고급 금속 가공 기술 개발을 이끌어 다른 산업의 훈련장이 되었다.[78] 이러한 기술은 숙련된 금속 작업자와 정비공이 초기 자동차와 항공기에 사용되는 부품을 개발하는데 기여했다.

윌버와 오빌 라이트 형제는 1890년대 자전거 붐 기간 동안 라이트 자전거 회사를 운영하며 자전거를 설계, 제조 및 판매했다.[78]

이들은 기계화 및 대량 생산(포드와 제너럴 모터스가 채택), 수직 통합(포드가 채택), 공격적인 광고(1898년 미국 정기 간행물 광고의 10%는 자전거 제조업체), 더 나은 도로를 위한 로비(광고 역할 및 판매 개선 효과) 등 산업 모델을 제시했다. 또한 연례 모델 변경을 채택하여(훗날 계획적 진부화로 비판받음) 큰 성공을 거두었다.[79][80]

초기 자전거는 유행하는 엘리트 계층의 과시적 소비 대상이었으며, 자전거 자체보다 비싼 액세서리 플랫폼 역할을 하여 바비 인형과 같은 제품의 길을 열었다.

자전거는 자전거 배달부, 여행 재봉사, 승마 아카데미, 경주장 등 새로운 사업을 창출하거나 향상시켰다. 보드 트랙은 초기 오토바이와 자동차 경주에 적용되었다. 스포크 조임쇠, 특수 조명, 양말과 신발, 이스트만 사의 포코와 같은 카메라도 발명되었다. 이 중 가장 널리 사용된 것은 Charles Bennett의 Bike Web(조크 스트랩)이다.

와가두구에서 자전거로 물건을 나르는 남자


자전거는 자동차 도입과 함께 대중교통에서 벗어나는 움직임을 이끌었다.

J. K. Starley의 회사는 1890년대 후반 Rover Cycle Company Ltd.가 되었고, 자동차 제조를 시작하며 로버로 이름을 바꿨다. 모리스 모터스(옥스퍼드 소재)와 스코다도 자전거 사업에서 시작했고, 라이트 형제도 마찬가지였다.[81] Alistair Craig는 1885년 3월 글래스고에서 자전거 제조를 시작하여 에일사 크레이그 엔진 회사를 설립했다.

미국과 유럽의 자전거 제조업체는 다른 회사의 프레임과 부품으로 자전거를 조립했지만, 랄리와 같은 대기업은 바텀 브래킷, 액슬 등 거의 모든 부품을 제조했다. 최근에는 대부분 자체 프레임을 생산하지 않는다.

많은 신생 기업이나 소규모 기업은 제품 설계 및 판매만 하고, 생산은 아시아 기업에 맡긴다. 세계 자전거의 약 60%가 중국에서 생산된다. 중국과 인도가 부유해지면서 자동차와 오토바이 가격이 저렴해져 자전거 사용량은 감소했다.[82] 중국산 자전거의 해외 시장 급증 이유는 저렴한 노동력 때문이다.[83]

2011년 유럽 금융 위기 당시 이탈리아의 자전거 판매량(175만 대)이 신차 판매량을 넘어섰다.[84]

세계 여러 나라에 자전거 제조업체가 있으며, 많은 자전거가 생산된다.

2009년 전 세계 자전거 판매량은 연간 1억 3천만 대였으며, 66%가 중국에서 제조되었다.[155]. 세계 최대 자전거 제조업체는 타이완의 자이언트(Giant Manufacturing)로, 2014년 기준 세계 자전거 생산량의 10%(약 600만 대)를 차지했다.[156] (타이완, 네덜란드, 중국, 헝가리에 제조 공장 보유). 주요 대기업으로는 메리다, 도렐(Dorel Industries, 캐논데일 브랜드 보유), 액셀 그룹(:en:Accell (네덜란드))이 있다. 자전거 부품 최대 기업은 시마노이다.

2011년 세계 자전거 시장 규모는 6100억달러였다.[157].

유럽 최대 자전거 생산국은 포르투갈로, 2020년 기준 약 260만 대를 생산했다.[158].

자세한 내용은 "자전거 제조업체 목록" 문서를 참조할 수 있다.

일본 자전거 산업 진흥 협회 자료에 따르면, 2021년 일본 내 자전거 판매량은 약 689만 대이며 대부분 수입품이다.[159].

자전거 제조는 프레임, 볼 베어링, 와셔, 스프로킷 등 특수 부품에 고도 기술을 요하므로 금속 가공 기술 발전을 촉진하고 다른 산업에도 영향을 미쳤다. 숙련된 금속 가공 기술자들은 초기 자동차와 항공기 개발에 기여했다. 자전거 제조업은 기계화, 대량 생산(포드 자동차와 제너럴 모터스 채택), 수직 통합(포드 채택), 적극적 광고(1898년 미국 잡지 광고의 10%), 도로 개선 로비 등 산업 모델을 개발하여 다른 산업에 전수했다. 모델 체인지를 처음 채택하여 제너럴 모터스에도 계승되었다.

초기 자전거는 엘리트 계층의 과시적 소비 상품 중 하나였으며, 커스텀 파츠 소비가 더 많아지는 경우가 있었다.

자전거 보급으로 자전거 택배원, 자전거 강습 등 새로운 직업이 생겨났고, 자전거 경주도 개최되었다. 자전거 경주 형태는 오토바이 경주와 자동차 경주로 이어졌다.

라이트 형제를 비롯한 초기 자동차 및 항공기 개발자들은 자전거를 통해 기계 제조 기초를 익혔다.[161]. 로버(1878년), 모리스(1910년), 스코다(1895년) 등 일부 자동차 제조업체는 자전거 제조업체에서 성장했다. 혼다는 모페드용 보조 엔진 제작으로 시작해 세계적 자동차 제조업체가 되었다.

6. 5. 환경적 영향

자전거는 저렴하고 빠르며 건강에 좋고 환경 친화적인 교통 수단이다. 자전거는 자동차 연료 소비로부터 사용자를 해방시킨다는 점에서 중요한 경제적 의미를 갖는다.[85] 현재 전 세계적으로 20억 대의 자전거가 사용되고 있으며, 자전거는 이동 중 탄소 강도가 가장 낮다.[86]

자전거는 인간의 근력을 가장 효율적으로 사용하는 이동 수단으로,[110] 걷거나 뛰는 것보다 빠르고 멀리 이동할 수 있다. 자동차에 비해 저렴하고 연료가 필요 없으며, 도로 점유 면적이 적고 유해한 배출가스가 발생하지 않아 개발도상국과 선진국 모두에서 중요한 교통 수단으로 재평가되고 있다.[125]

유럽의 여러 국가에서는 1990년대 이후 자전거를 도시 교통의 중요한 수단으로 여기고 있으며, 네덜란드, 덴마크, 스웨덴, 독일 등에서는 자전거 교통 교육을 통해 자전거 이용을 장려하고 있다. 이들 국가는 자전거와 다른 차량이 동등하게 차도를 이용하도록 교통 규칙을 정비하고, 자전거 전용 차로를 설치하거나, 대중교통에 자전거를 싣고 탈 수 있도록 하여 자전거 이용을 더욱 편리하게 만들고 있다.

프랑스 파리의 벨리브(Vélib')와 같은 공유 자전거 시스템도 도시 내에서 활발하게 도입되고 있다.[146] 콜롬비아 보고타는 시장 제안에 따라 자전거 교통을 진흥시켜 단기간에 자전거 도시로 변모했으며, 매주 일요일에는 중심부 도로를 자전거와 보행자에게 개방하는 시클로 비아(Ciclovia)를 운영하고 있다.[147]

인도에서도 자전거는 많이 이용되며, 자전거 생산도 활발하다. 북미에서는 자동차가 주된 교통 수단이지만, 뉴욕과 샌프란시스코 같은 도시에서는 자전거가 정체의 영향을 받지 않는 효율적인 이동 수단으로 활용되고 있으며, 스포츠와 레저를 위한 자전거 이용도 활발하다.

자전거 이동은 에너지 효율성 측면에서도 매우 우수하다. 인간이 특정 거리를 이동하는 데 필요한 에너지를 비교했을 때, 자전거는 도보의 5분의 1에 불과하다는 연구 결과가 있다.[149] 이는 이산화탄소 배출량 감소에도 기여하며, 자동차의 6분의 1, 점보 제트기의 4분의 1 정도의 칼로리만으로 1km를 이동할 수 있다는 계산도 있다.[150]

6. 6. 법적 요구 사항

1968년 유엔의 빈 자동차 교통 협약은 자전거를 차량으로 간주하며, 자전거를 조종하는 사람을 운전자로 간주한다.[90][91] 많은 국가의 교통법규는 이러한 정의를 반영하여 공공도로에서 자전거를 사용하기 전에 특정한 법적 요건을 충족해야 한다고 규정한다. 많은 관할권에서는 운행 가능한 상태가 아닌 자전거를 사용하는 것이 위반 행위이다.[92][93]

일부 국가에서는 어두운 시간대에 자전거를 탈 때 작동하는 전조등과 후미등을 설치해야 한다.[94][95]

어린이 및/또는 성인 자전거 이용자의 헬멧 착용을 의무화하는 국가들도 있다. 이는 탑승자의 머리 부상을 방지할 수 있기 때문이다. 성인 자전거 이용자의 헬멧 착용을 의무화하는 국가로는 스페인, 뉴질랜드, 호주가 있다. 헬멧 착용 의무화는 자전거 세계에서 가장 논란이 많은 주제 중 하나이며, 찬성론자들은 머리 부상을 줄이므로 용인할 수 있는 요구 사항이라고 주장하는 반면, 반대론자들은 자전거를 더 위험하고 번거롭게 만들어 거리의 자전거 이용자 수를 줄이고, 전반적인 건강에 부정적인 영향을 미친다고 주장한다(자신의 건강을 위해 자전거를 타는 사람이 줄어들고, 나머지 자전거 이용자는 역 안전의 숫자 효과로 인해 더 위험에 노출됨).[96]

일본의 도로교통법에서는 자전거를 「경차량」으로 분류한다.[126][127] 운전면허를 취득할 필요는 없지만, 자전거라도 교통사고가 발생하고 사상자가 발생할 수 있으므로 자전거 운전자는 안전 운전을 해야 한다.

일본의 주요 자전거 관련 도로교통법 규정은 다음과 같다.[128][129]

  • 도로교통법 제17조: 자전거는 '''차도 좌측 통행'''.
  • 도로교통법 제19조: 경차량의 '''나란히 달리기 금지'''. (2대 이상의 자전거가 나란히 달려서는 안 된다.)
  • 도로교통법 제52조: 야간에 라이트 또는 이에 준하는 것을 점등하지 않고 주행하는 '''야간 무등화 주행 금지'''.
  • 도로교통법 제54조 제2항: 위험 회피를 위해 부득이한 경우를 제외하고는, 경음기를 울리는 것을 금지한다.
  • 도로교통법 제65조: 음주운전 등의 금지.
  • 도로교통법 제71조: 운전 중 전화 통화, 화면 주시 금지 (＝'''운전 중 휴대전화 사용 금지''')


이러한 위반에 대해 경찰관에 의한 단속이 강화되었다. 동시에 자전거 이용 촉진을 위해 도로 주행 규칙, 주행 장소의 법적 명확화 및 확보가 이루어졌으며, 자전거 전용 차로 정비를 위한 행정적 추진도 진행된다.

2024년 11월 1일, 도로교통법이 개정되어 운전 중 ‘스마트폰 조작’과 음주운전 및 방조에 대한 벌칙 규정이 정비되었다.[130]

헤이세이 후기부터 자전거 운전자의 「자전거 보험」(사고 시 손해 배상 등에 대응하는 것) 가입을 의무화하는 지방자치단체도 등장했다. 2015년 10월 효고현에서 의무화가 시작되어 이후 전국으로 확대되었다.[131]

일본에서는 도로를 주행하는 자전거에는 브레이크 장치를 전후 양륜에 갖추는 것이 의무화되어 있다.[133]

일본에서는 도로교통법 제52조에 따라 '''야간 점등 의무'''가 있다. 야간에는 반드시 전조등을 점등해야 한다. 전방을 조사하기 위한 부품이기도 하지만, 주변의 보행자와 차량의 운전자에게 자전거의 존재를 인지시키는 것(피시인성)이 주된 목적이다.

일본에서는 도로교통법 제52조 및 제63조의 9에 따라 야간 운전 시 반사체 또는 후미등 중 적어도 하나를 장착해야 한다.

도로교통법 제54조에 따라 경음기를 울려야 하는 경우가 있다. 또한, 법령에서 규정하는 경우 이외에는 울려서는 안 된다고 규정되어 있다. 도로교통법에 기재되어 있는 것은 “울릴 의무”이며, 자전거에 경음기를 설치할 의무는 없다. 그러나 많은 도도부현의 도로교통법 시행세칙이나 조례에서 설치를 의무화하고 있다. 예를 들어, 도쿄도에서는 조례(도쿄도 도로교통 규칙 제8조 제9항)에 따라 경음기가 설치되어 있지 않은 자전거를 운행하는 것을 금지하고 있다.

6. 7. 도난

자전거는 재판매가 용이하고 가치가 있기 때문에 도난의 표적이 되기 쉽다.[97] 매년 도난당하는 자전거의 수는 많은 범죄가 신고되지 않기 때문에 정확히 산정하기 어렵다.[98] 몬트리올 국제 지속 가능 교통 저널 설문조사에 참여한 사람들의 약 50%는 활동적인 자전거 이용자로서 평생 한 번 이상 자전거 도난을 경험했다.[99] 대부분의 자전거에는 도난 시 신원 확인을 위해 기록할 수 있는 일련 번호가 있다.[100]

자전거 나머지 부분이 도난당한 후 노스캐롤라이나주 더럼 듀크 대학교 동쪽 캠퍼스 자전거 거치대에 남겨진 자전거 바퀴.

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