자전거 튜브 밸브 종류와 선택

Bicycle Tire Tube Valve의 종류, 신뢰성, 선택과 사용

 

자전거 타는 사람이 가장 자주 확인 해야하는 것이 몇개 되지 않지만 허브 등 주요 부분의 Bolts와 Nuts가 풀린 것이 있는가와 쥬브에 바람 넣는 일입니다. 저는 자전거에 대해 아는 것이 없어 여러 사람들과 자전거 전문 shop에서 추천하는 프레스타 발브 쥬브를 쓰면서 고생을 많이 했습니다.

 

Tube 고무에서는 펑크 한 번 난 적이 없는 데도 Valve 문제로 쥬브를 연속 세 번이나 바꿔 끼워습니다. 그래서 발브와 펌프에 대해 좀 알아봤습니다. 프레스타 발브 사용법을 엉성하게 알아서 고생했다는 것을 표현하다보니 나쁘다는 의도로 쓴 것처럼 느껴질 수 도 있어 조심스럽습니다.

 

 

1, 종류 : 자전거 발브의 종류는 쉬레더Schrader Valve, 프레스타Presta Valve, 던롭Dunlop Valve등 세개의 기본 종류가 있으며 변종을 포함하면 여러가지가 있습니다.

 

 

 

2. 쉬레더 Schrader Valves : 일명 Auto Valve,  Car Valve,  American valve라 불리는 Schrader Valve는 1891년에  August Schrader 라는 미국사람이 만든 자전거용은 길이 36mm, 직경 7.6mm 발브로서 Formula-1 경주용 등 모든 자동차, 오토바이, Cyclocross와 BMX(bicycle moto cross)처럼 ex·treme한 환경에서 타는 High-End 부품을 쓰는 고가 자전거 뿐만 아니라  Suspension systems과 SCUBA regulatoes, Refrigeration and Air conditioning systems, Plumbing, Fuel injection engines 등 일상생활과 산업용에 이르기끼지 공기, 물, 화공물질 흐름제어 등에 광범위하게 쓰입니다.

 

우측과 아래 사진에서 보는 바와같이 외부 모양이 군더더기 하나 없이 단순/깔끔하며 내부 구조도 간단하여 구조적으로 뛰어나 고압을 넣는 것이 가능하고 거의 '절대'라고 할 수 있을 만큼 바람이 새지 않습니다.

 

만약 슈래더가 이 밸브 방식을 발명하지 않았더라면, 자동차 오너들 또한 매일 공기압을 채크하고 바람을 넣어주어야 했을 거고, 또한 지금처럼 무거운 자동차가 굴러다니기도 힘들었을 것입니다. 

 

바람 넣는 구멍의 열고 닫힘이 펌프질에 따라 내장된 스프링에 의해 자동 조절되어 바람을 넣을 때 편리하게 짧은 시간에 더 많은 공기를 주입할 수 있고, 밸브 자체의 내구성이 우수하고 취급하기 쉬우며 신뢰도가 높아 Air Shock 등 정교한 에어 주입이 필요한 곳에는 전부 Schrader valve를 사용합니다.

 

 

또 Schrader Valve는 타이어 쥬브에 펑크 방지제(Slime 또는 Sealant)를 넣어서 사용할 수 있습니다.(Slime 또는 Sealant는 Shrader Valve Core 분리공구를 함께 팝니다) 하지만 Presta Valve는 펑크 방지제을 Valve를 통해서 넣을 수 없어 Slime 또는 Sealant가 들어있는 Tube를 팝니다. (Presta는 맨 손으로 Core를 쉽게 분리할 수 있는데...) No Flat Tire는 Tubeless 타이어와 다름니다. Tubeless 타이어를 림에 끼울 때는 낱게로 된 Schrader/Presta 발브를 사서 림에 설치합니다.

 

쉬레더는 특히 림 브레이크에 좋습니다. 장시간 브레이크를 잡아도 Dunlop Valve처럼 과열되어 무시고무(Plunger)로 된 튜브 Valve가 고장나는 일이 없기때문입니다.

 

펌프 없이 라이딩하다 공기압이 낮다고 생각되면 자전거 취급하는 곳보다 더 많은 카 센터와 오토바이 정비소에 가서 쉽게 바람을 넣을 수 있습니다. 

 

 

3. 프레스타 Presta valve : 일명 Sclaverand Valve 또는 French Valve로 불리는 Presta Valve는 Rim 폭이 좁은 오로지 자전거용으로 네 가지 길이에 직경 6mm로서 Schrader Valve 보다 길이는 길고 직경은 1.6mm 짧습니다.

 

프레스타가 발명자의 이름이며 프랑스 사람이란 것만 알려져 있을 뿐, 정확히 누구인지, 몇년도에 발명된 것인지도 알려지지 않았습니다.

 

여러 부품들로 이루어져 구조가 복잡하고 약하여 쉽게 고장나며, 펌프 노즐 연결 및 제거시 고도의 주의가 필요합니다. 오직 자전거 쥬브에만 쓰이는 저의 경험으로는 신뢰성, 내구성이 낮습니다.

 

 

공기를 넣을 때는 수동으로 Screw Bolt로 된 core(Inner Valve) 끝의 너트를 풀어주고, 다 넣은 후에는 반드시 다시 너트를 잠궈 줘야하는 불편하기 짝이 없는 발브인데, 너트를 풀 때 너트 바로 밑에 있는 core(Inner Valve) Screw Bolt가 함께 풀리는 경우가 있어 확인없이 너트를 잠그면 라이딩 도중에 바람이 빠저버려 쥬브에 펑크가 생기는등 못 쓰게 되어 잦은 교체 수요로 판매량이 많아서 인지 시중 가게에는 Schrader Valve 달린 쥬브보다 이놈을 더 쉽게 살 수 있습니다.

 

저의 자전거 Recumbent Trike는 앞바퀴는 쉬레더 두개, 뒷바퀴는 프레스타 한개를 사용하는 데 약 560km 주행하는 동안 Schrader Valves는 한번도 말썽을 일으킨 적이 없는데, Presta Valve만 세번이나 저를 애 먹였습니다. 발브 구조가 복잡하고 부품이 약하기 때문에 문제를 많이 만듭니다, 길거리에서 자주 골치아프게 하는 놈입니다.

 

확대된 우측 사진에서는 튼튼하게 보이지만 실제는 가냘픈 소녀의 허리처럼 약합니다.

 

아래 사진은 저를 괴롭혔던 Presta Valves입니다. 발브 속 부품이 자주 말썽피워 길 거리에서 두번째 저를 망신을 시킨 이후는 재활용하기 위해 발브를 쥬브에서 오려냈습니다. 사진 좌측은 새 것인데도 속 부품에서 바람이 새나와 수도 파이프 연결시 사용하는 테프론 테입으로 감았어도 몇일 못가서 저를 또 괴롭혔습니다.

 

 

 

프레스타는 바람 넣을 때 풀어야하는 너트가 코어를 몸체(Stem)에 고정 시키는 스크류와 위아래에 너무 가깝게 붙었고, 밸브 코어의 목이 가늘고 얇아 쉽게 부러지고, 바람 넣을 때 자신도 모르게 만져서는 안되는 스크류를 만지게 됩니다.

 

그렇기 때문에 일상적인 공기압 체크를 하려 할 때도 많은 주의를 기울여야 합니다.

그러나 쥬브 밸브와 펌프 노즐을 연결하고, 다시 빼는 그 짧은 시간만 조심하면 다른 요인에 의해 부러지거나 나사산이 뭉게지거나 다른 문제을 일으킬 일은 없습니다. 짧지만 그 절차를 완벽하게 하지 못해 저는 세번이나 길에서 애 먹었습니다. 그만큼 조심스럽게 만저야하는 까다로운 발브입니다.

 

 

코어가 쉽게 분리되고 구성품이 더 많다는 것을 빼면, 기계적인 구조 자체는 Schrader와 크게 다르지 않습니다. 때문에 Schrader와 비슷한 기밀성을 지니고 있습니다.

 

프랑스를 제외한 대부분 나라의 고급 자전거는 Schrader 방식 튜브를 사용하였으며, 초기의 MTB도 미국에서 시작되었기 때문에

미국식 표준인 Schrader 방식 튜브를 사용하고 있었습니다.

 

그러나 알미니움, 카본, 티타니움 등 경량화된 고급 자전거 소재가 등장하고 경량화에 대한 관심이 늘어나면서 고급 자전거 발브도 시각적으로 늘씬하고 가볍게 느껴지는 프레스타 방식을 선호하는 경향입니다. 분명히 Schrader가 더 신뢰성이 높고 튼튼한 데, 왜 그럴까?

첫번째는 비공식 자료에 의하면 프레스타는 Schrader/Donlop 보다 4g ~ 5g 정도 가볍습니다. 그 몇 g 차이가 자동차와 오토바이에선 무시되는데, 경량화된 자전거에서 일부의 경우는 크게 중시되기도 합니다. 그런데 프레스타 발브 길이는 36mm, 48mm, 60mm, 80mm 이렇게 네 종류나 있습니다. 36mm는 가벼울 것이고 80mm는 아마 더 무겁지 않을까 생각합니다. 

두번째는 프레스타 밸브를 사용하면 Rim에 구멍을 더 작게 뚫어도 된다는 점입니다. 똑 같은 림에 구멍을 1.6mm 더 작은 6mm로 뜷으면 발브 구멍 주변의 림의 강도가 그만큼 덜 약해질 거라 생각합니다. 경량화된 자전거는 아주 좁은 폭의 림을 쓰기 때문에 아무래도 직경 6mm의 프래스타가 좋을 것 같습니다.

 

세번째는 레이싱 자전거는 가벼우면서 접지 저항을 반드시 줄여야합니다. 때문에 후레임 소재 제한으로 경량화가 어려울 수 밖에 없었던 오래전에는 레이싱용 자전거의 림폭을 좁게하는 것이 주요 관심사였습니다.

 

특히 프랑스는 오래전부터 Velodrome과 Road 레이싱이 발달했던 곳입니다. 이런 이유로 당시 프랑스의 여러 사람들이 림폭을 줄이고 발브를 더 가늘게 만들려는 노력의 과정에서 아마 평범한 자전거 관련 프랑스 기능공이었을 프레스타라는 사람이 발브를 만들지 않았나 생각합니다.

 

어쨋든 프레스타 밸브는 애초에 레이싱 바이크에 주로 사용되는 밸브고 레이싱 자전거의 좁은 림에는 6mm 발브 구멍이 표준처럼 되었습니다. 이제는 레이싱 뿐만 아니라 MTB까지 고급 자전거는 자전거 후레임 소재의 물리적인 특성은 우수하면서 경량화가 중요한 이슈인 만큼 발브도 영향을 받으리라 생각합니다.

 

 

4. 던롭 Dunlop Valve : John Boyd Donlop이라는 사람이 그의 10살 아들의 자전거를 개량하던중 고형고무 타이어대신에 쿳션있는 바람 넣는 고무타이어를 1888년에 발명해 특허를 얻고 2년후에 공업화에 성공하여 그의 이름을 따서 Dunlop Valve 인데 다른 이름으로 Traditional Vale,  Woods Valve 또는 English Valve로 불리는 세계에서 가장 먼저 사용하기 시작한 직경 8mm의 일반 자전거 밸브입니다.

 

 

타이어 밸브로써 처음 발명된 던롭방식의 장점은 튼튼하고 구조가 간단하여 제조 단가가 낮습니다. 무시고무(Plunger)라고 불리우는 고무의 탄성만으로 공기압이 새 나가는 것을 막고 있기 때문에 고압을 견디지 못하며, 정상적인 보관중에도 바람이 시간에 따라 조금씩 새게 됩니다. 또 공기압을 잴 수도 없고, 구조적으로 펌프와 완전 기밀하게 결합이 불가능하기 때문에 고압의 공기를 넣는 것 자체가 불가능합니다. 

 

벨브 바람구명이 고장나면 누구나 쉽게 Core의 무시고무(Plunger)만 바꾸면 쓸 수 있어, 동네 자전거 가게에 아무 생각없이 '자전거 쥬브주세요'하면 이놈이 달린 쥬브를 줄만큼 세계에서 가장 먼저 등장한만큼 흔한 발브입니다. 우리나라를 포함해 Japan, Russia, the Netherlands, Germany, Finland와 England 등 저가에서 중급 자전거에 이르기까지 전세계에서 가장 많이 쓰이고 있습니다,

 

 

Core의 무시고무(Plunger)가 쉽게 약해지거나 여름에는 녹아붙어 자주 바꿔줘야하는 불편함이 있습니다. 특히 림 브레이크에 대단히 나쁨니다. 장시간 브레이크를 잡으면 과열되어 튜브도 터지는데 무시고무(Plunger)가 견뎌낼 재간이 없기때문입니다.

 

이 놈은 가장 흔한 찝게(pincher-type) 달린 노즐 펌프를 사용하지만 게이지로 공기 압력을 측정할 수 없습니다. 한강 자전거 대여점에도 찝게 펌프가 있고, 가장 쉽게 쥬브를 구할 수 있어 Gauge Pump을 쓸 수 있다면 좋겠다는 가정을 가끔 합니다.

 

Dunlop은 분명 단점이 많고 너무도 낡은 방식입니다. 그러나 자전거용으로는 충분한 내구성을 지니고 있기 때문에.. 앞으로도 오랫동안 살아 남아 애용될 것입니다. 

 

아래 사진은 2010년 5월 14일 집에서 리이딩 출발 100M도 못가서 뒷타이어의 Presta Valve가 문제를 일으켜 지나가는 같은 동네 아저씨의 소형트럭에 자전거를 싣고 자전거 가게에 가서 Schrader valves/Presta Valves가 없어 어쩔 수 없이 저의 펌프 노즐과 안 맞지만 Dunlop 발브가 달린 흥아타이어 쥬브을 끼웠습니다.

 

그런데 동네 자전거 가게 아저씨가 저한테 바가지를 많이 씌웠습니다. 10,000원이하로 좋은 Schrader valve/Presta Valve가 달린 Tube를 살 수 있는데, 포장도 없이 유통하는 던롭발브 달린 흥아타이어 쥬브를 내가 아침 첫 손님인 것 같아서 달라고 하는 데로 15,000원을 주었지만 기분은 좋지 않았습니다. 

 

고생의 교훈으로서 던롭 교체용과 예비로 Schrader valves 쥬브 두개를 샀습니다. 이제는 어떤 일이 있어도 Schrader valve 쥬브를 항상 예비로 확보합니다. 프레스타와 던롭은 저의 기억에서 지워버리고!

 

 

5, 기타 변종 Valve : 특정한 국가에서 제한적으로 사용하는 변종이 있습니다.

예를 들면 프레스타는 이태리에서는 Regina Valve라는 변종의 발브가 사용되고 있으며, 던롭은 독일에서 변종이 사용되고 있습니다. 시중의 중-저가 자전거에 원형보다 작은 던롭 변종 발브를 많이 사용하고 있는 것을 쉽게 볼 수 있습니다. 이 외에도 비슷비슷한 종류가 더 있습니다.

 

 

6, Gauge Pump : Dunlop 발브가 달린 쥬브는 타이어 내부의 공기 압력을 측정하는 게이지 달린 좋은 펌프를 사용할 수 없습니다. Schrader /Presta Valve만 게이지 달린 펌프를 사용할 수 있습니다.

 

로드바이크 타이어를 제대로 세팅한다면, 자전거포의 일반 집게형 밸브로는 규정된 공기압만큼 제대로 못 넣습니다. 공기압 40psi 들어간 타이어와 120psi 들어간 타이어는 둘 다 손으로 만지면 구분이 안될정도로 딱딱하지만 도로를 달려보면 성능의 차원이 다릅니다.

 

게이지 없는 펌프를 이용하여 손으로 만져서 딱딱할 때 까지 넣어도 실제로는 모자랍니다. 체중 실리면 타이어가 많이 찌그러집니다. 게이지 없는 펌프를 사용할 경우 성능을 낼 수 없기 때문에 게이지 달린 펌프와 이런 펌프를 사용할 수 있는 쥬브를 꼭 구입 해야 합니다.

게이지 펌프 없이 로드바이크를 탄다는 것은 정비 팀 없이 레이싱카를 시합에 투입하는것과 마찬가지입니다.

 

 

7, Tire Tube Valve and Pump Nozzle  :  어떤 종류의 타이어 쥬브 밸브를 사용할 것인지 정한 후에 펌프를 구입하고  그 펌프에 맞는 발브의 쥬브만 사용하는 것이 편리합니다. 

 

    가, Dunlop Valve의 펌프 사용
       실험해 본 결과 던롭 방식의 쥬브발브는 프레스타용 펌프 노즐과 크기가 맞지만 공기 주입이 불가능합니다. 가장 많이 볼 수 있는 펌프는 호스 끝에 집게가 달려 있어 밸브 스템의 나사 부분을 잡아 고정시키고 공기를 주입합니다. 특별히 휴대용 펌프로 던롭 밸브에 공기를 넣을 수 있는 제품이 있지만 공기를 주입하기에는 힘이 많이 들어 컴프레셔와 같은 고압 기계를 이용하면 특별한 고정장치 없이 손으로 밸브에 고정하고 쉽게 바람을 넣을 수 있습니다.

 

    나, Schrader Valve와 Presta Valve의 펌프 사용
       가느다란 직경(6mm)의 프레스타 밸브는 공기를 주입할 때 발브 Core 너트 바로 밑의 Screw에 손가락이 닿지 않게 주의해서 발브 코어 윗부분에 있는 Nut를 풀고 공기를 주임한후 너트를 잘 잠궈주고,

 

직경이 약간 큰(8mm) 쉬레이더는 밸브는 발브 가운데 위치한 핀을 눌러주는 일이 필요한데 펌프 노즐 구조가 그에 맞도록 되어있어서 바람 넣을 때 특별히 손댈 일이 없습니다.

 

Schrader Valve와 Presta Valve끼리는 펌프 노즐을 바꿔 끼거나 쌍둥이 노즐, 레버의 이동 또는 노즐 내부의 고무 재질과 플라스틱 부품을 반대로 끼워 넣는 등 약간의 변형으로 쉽게 교체하여 사용할 수 있지만 

헷갈리고 번거롭습니다.

 

따라서 자전거 Tire Tube Valve는 자전거 Shop 주인이 주는데로 사지 말고 없으면 다른 Shop에 가는 한이 있더라도, 앞 뒤 바퀴 모두 한 종류로 통일해서 끝까지 사용하는 것이 좋습니다.

 

펌프 하나로 헷갈리지 않고 프레스타와 쉬레더 발브 쥬브에 펌프 노즐을 끼워 사용 할려면 발브 직경 차이와 발브 핀 여부에 대한 이해가 필요합니다.

 

Presta Valve와 Schrader Valve를 함깨 사용해 보지 않으면 Schrader Valve가 얼마나 간편하고 신뢰성이 좋은지 알 수 없으며, Presta Valve는 바람 넣을 때 많은 세심한 주의가 필요하다는 정보 제공없이 좋은 발브로 알려졌다는 것도 알 수 없습니다.

 

Tube의 고무에서 펑크나면 대부분 큰 소리가 나 펑크을 쉽게 알 수 있기에 예비쥬브로 바꾸거나 펑크를 때우고 바람 넣은 후 다시 라이딩하면 되지만, Valve가 문제을 일으켜 바람이 새면 바로 인지하기 어려워 쥬브에 두개의 구멍이 뚫리는 Pinch Flat(Snake bite)이 나기 쉽고 나든 안 나든 반드시 예비쥬브로 교체하지않는 한 라이딩이 불가능합니다. 최악의 경우는 바람이 새는데도 바로 멈추지 않고 주행하면 티이어와 림까지 망가뜨릴 수 있습니다.

 

올림픽 도로 싸이클링 레이서였고 선수 은퇴후 자전거 정비, 맞춤 전문의 도로 및 산악 자전거 프레임을 생산하는 전문가가 2005년에 쓴 세계적으로 팔리는 책 Zin & the Art of Mountain Bike Maintenance(4th Edition)에서 Presta Valve가 달린 쥬브를 사용할 수밖에 없는 자전거 RIM은 상대적으로 약하다고 말합니다. 접지 저항과 무게를 줄이기 위해 림 폭이 좁기때문에 쉬레더발브 보다 1.6mm 작은 직경의 Presta Valve만 씁니다. 그러나 자전거 RIM의 에어발브 구멍은 별종이 아닌한 대부분 8mm로 뚤려있습니다.

 

 

8, PUMP : 집에 게이지 달린 Floor(Stand) Pump 좋은 것 하나 두시고, 라이딩시는 갖고 다니는 펌프는 미니펌프(에 호스가 달렸거나 호스를 연결할 수 있으면 펌핑시 편리)나 항공기가 바다에 비상착륙할 때 입는 Air Jacket에 달린 공기탱크 같은 손가락 크기만한 1회용 CO2 압축공기통이 있습니다. 펑크패치킷까지 셑으로 된 CO2 압축공기통도 있습니다. 무게와 부피가 작고 One Touch Pumping이라 편리하지만 CO2압축공기통 살 때는 자신의 자전거 쥬브 규격을 알아야 되겠지요?  시장 조사 결과 아직까지 Gauge 달린 CO2 압축공기통은 없습니다.