e바이크의 효율을 높이는 페달링 방법은 따로 있다. 모터 힘을 지원하기 위해 채용하는 센서의 종류와 모터의 위치에 따라 차이가 있으나 최대한 효율적인 케이던스(80rpm)를 유지하면서 상황에 따라 변속을 자주하면 모터의 효율이 높아져 주행거리도 늘어난다. 자전거의 무게를 줄여야 페달링이 가벼워지고 효율이 좋아지므로 타이어와 휠셋, 구동계 등을 가볍고 구름성이 좋은 제품으로 바꾸는 것도 도움이 된다 

e바이크가 생활의 일부분이 된 필자는 라이딩 중에 라이더들의 페달링을 관찰하는 버릇이 생겼다. 자전거를 잘 타는 일반 라이더의 페달링과 e바이크 라이더의 잘못된 페달링 습관은 많은 차이가 있다. e바이크 라이더 중에는 아예 페달을 밟지 않거나 빠른 속도로 달리는데 페달링은 50rpm 이하의 일명 ‘할리우드 페달링’을 하는 라이더가 많다.
필자가 아는 라이더라면 뒤에 바짝 붙어서 “잠시 페달링 검문 있겠습니다. 하나, 둘, 하나, 둘, 좀 더 빠르게 돌리고 돌리고…”하면서 페달링 교육까지 하고 있다.
그런데 e바이크 라이더 중에도 스프라켓 전체를 고루 사용해서 효율적인 적정 케이던스(80~90rpm)를 유지하며 같은 용량의 배터리로 남들보다 두 배 이상의 거리를 주행하는 e바이크 페달링 고수들도 있다. 

‘자토바이’와 ‘할리우드 페달링’
많은 라이더들이 아직도 e바이크는 모터와 배터리 힘으로 스쿠터처럼 페달링 없이 그냥 달리는 것이라는 잘못된 편견을 가지고 있다. 필자도 e바이크 초보 시절에는 고출력 모터와 대용량  배터리로 속도와 장거리 라이딩을 같이 즐겼다. 든든하지만 무거운 타이어와 휠에, 저렴한 구동계를 장착하니 3kg이 넘는 허브모터와 대용량 배터리로 늘어난 자전거 무게 때문에 페달링을 열심히 해도 주행거리는 별반 차이가 없었다. 배터리가 바닥나 죽음의 페달링을 경험해 봤기에 배터리 용량을 계속 늘리다 보니 결국 페달은 발거치대 용도로 사용하는 ‘자토바이’가 되어 버렸다.
e바이크 초창기에 남들 눈치 보느라 페달을 뒤로 돌리거나 모터 회전수보다 느리고 힘이 걸리지 않는, 무늬만 페달링인 일명 ‘할리우드 페달링’ 신조어를 직접 만들어 내기도 했다. 

제자리를 찾은 e바이크 
필자도 초보 시절 “e바이크는 페달링 해봐야 소용없다. e바이크는 고급 구동계가 필요 없다. e바이크는 조금 무거워도 상관없다. e바이크는 저렴한 자전거가 좋다”라고 생각했다. 그런데 e바이크에 입문한 지 10년이 넘어서 돌이켜 보니 당시의 생각은 대부분 틀렸다.
바퀴가 무거워서 페달링이 힘들었던 허브모터 시대에서 크랭크를 돌려주는 중앙구동 방식으로 바뀌면서 가볍고 구름성이 좋은 고급 휠셋과 고성능 구동계를 사용할 수 있게 되었다. 또 무게를 줄이고 용량은 늘어난 리튬이온 배터리가 장착되면서 e바이크도 라이더의 페달링을 모터가 보조해서 좀 더 편하고 멀리 갈 수 있는 자전거의 한 장르일 뿐이라는 본연의 자리로 돌아올 수 있었다.

그만 주행거리가 짧았던 원인   
필자 회사의 센터드라이브 모터를 단체로 장착했던 7학년 고객이 아무래도 본인의 모터가 고장이라고 점검 요청을 했다. 같은 시점에 장착한 회원들은 36V 15Ah(522Wh) 배터리 한 개로 100km씩 달리는데 본인만 50~60km밖에 달리지 못한다는 것이다. 이건 분명 모터나 배터리에 문제가 있는 것이라고 수리를 의뢰했다.
e바이크 업계에서 가장 어려운 질문이 “한번 충전해서 몇 km 갈 수 있나?”이다. e바이크의 주행거리는 신도 알 수 없으며, 자신의 다리 엔진과 변속을 담당한 손가락에게 물어봐야 한다. 검증된 국내산 리튬이온 배터리로 만든 배터리팩은 같은 용량(Wh)이라면 신품 배터리의 경우 품질 차이가 크지 않고, 모터의 효율은 세계적으로 평준화되어 80~85% 선에서 중국산이나 독일산이나 큰 차이가 없다. 그러면 답은 어디에 있을까?
중앙구동 방식의 e바이크는 페달링을 잘해야 한다. 페달링의 범위에는 변속과 케이던스의 개념도 같이   포함된다. 변속을 잘해야 효율적인 페달링이 가능하기 때문이다.
이 고객의 페달링 모습을 지출 길에 지켜본 적이 있어서 배터리 효율이 낮아진 원인을 쉽게 찾아낼 수 있었다. 크랭크 구동 방식의 e바이크에서 가장 중요한 페달링 방법이 잘못되었기 때문이었다. 변속기를 가장 빠른 기어(11T)에 넣고 40rpm 수준의 토크 페달링을 하고 있었다. 이 경우 모터는 낮은 파스(PAS) 단에서도 항상 과부하 상태가 되어 효율이 크게 떨어진다. 수동 자동차를 운전할 때 높은 기어로 오르막을 올라갈 때처럼 지속적인 노킹(불완전연소) 상태로 운행한 것이다.

“왜 자주 변속해야 하나” 
해결책은 너무 간단했다. 평소 라이딩에서 변속을 거의 하지 않고 최고속도 기어 하나만 사용해서 10단 최고 기어를 제외한 나머지 기어들은 사용한 흔적도 찾기 어려웠다. 중앙구동 방식의 e바이크는 일반 자전거처럼 지속적으로 변속해서 본인의 효율적인 케이던스를 모터의 회전수에 근접시키거나 빠르게 페달링을 해야 주행거리를 늘릴 수 있다. 고속기어보다는 스프라켓 전체를 활용해서 페달링 토크가 일정하게 걸리도록 자주 변속해야 효율이 높아진다. 
그런데 사용자는 “10단(11T) 기어 하나만 사용해도 잘만 달리는데 귀찮은 변속을 꼭 해야 하나?”라고 반문한다. 수동 자동차의 기어를 5단에 넣고 반 클러치로 내리막과 평지, 오르막을 모두 다닐 수는 있는데 왜 쓸데없이 1~5단으로 수시로 변속해야 하느냐는 이야기와 같다. 이렇게 타면 에너지 효율은 낮아지고 클러치 디스크 마모가 심해서 연료비와 수리비가 더 나온다. 아무리 설명해도 이해를 잘 못 하는 것 같아서 최고속도를 내는 10단 기어를 디레일러의 변속한계조절 나사로 막아버리는 극약처방을 내렸다.
최고속도 기어를 11T에서 13T로 전체 10단 기어를 9단까지만 사용해서 일반 자전거 타듯이 변속하며 일주일 동안 타보도록 했다. 일주일 뒤에 점검받으러 와서는 페달링이 가벼워져서 크랭크를 빨리 돌리게 되고 일행과 주행속도를 맞춰서 평소보다 변속을 자주 했더니 전체 주행거리가 60km에서 80km로 늘어났다고 해서 막았던 한계조절 나사를 풀었다. 지금은 한번 충전으로 100km 이상을 주행하는 고참 e바이크 라이더가 되어 팀의 초보 e바이크 라이더들에게 몸소 깨우친 중앙구동 방식 e바이크는 변속이 중요하다는 경험담을 이야기해 주고 있다.

허브모터의 페달링이 가벼워지지 않는 이유 
자전거의 효율을 높이기 위해서는 일단 무게를 줄여야 한다. 무게를 줄여야 가벼운 페달링을 적극적으로 하게 된다. 마라톤 선수 중에 비만한 사람이 없듯이 자전거도 가벼워야 페달링 효율이 높아진다.
가장 적은 비용으로 다이어트 효과를 바로 체감할 수 있는 것은 타이어와 튜브의 무게 줄이기다. 산악용 타이어에서 폭이 좁고 가벼운 도로용으로 교체하면 타이어 하나 바꾼 것뿐인데 내 자전거가 이렇게 잘 나갔나 싶을 정도로 가볍고 놀라운 변화를 체감할 수 있다.
마라톤에서 50g짜리 마라톤화를 신고 달리는 것과 1kg 나가는 등산화를 신고 아스팔트를 달리면 기록 차이가 얼마나 날까? 등산화는 비포장의 험한 길을 다닐 때는 위력을 발휘하지만 포장도로에서는 엄청난 저항으로 작용한다.
회전 부위의 무게를 줄이기 위해 경량 타이어와 튜브에 구름성이 좋은 휠셋을 선택하면 페달링이 가벼워져 라이더의 페달링이 모터의 부하를 많이 덜어줄 수 있다. 그런데 허브모터의 경우 휠셋의 중앙부인 허브 부분에 3kg 내외의 모터가 자리 잡고 있어 다른 무게를 줄여도 페달링이 가벼워지지 않는다. e바이크의 모터로 중앙구동 방식을 선호하는 이유가 주행에 결정적인 영향을 미치는 가벼운 휠 무게와 상급 구동계로 가벼워진 라이더의 페달링이 e바이크의 성능과 효율을 극대화할 수 있기 때문이다.

배터리가 끊겨도 편하게 달릴 수 있다면 
e미니벨로인 U22는 풀 에어 서스펜션 완성차 중에서는 상당히 가벼운 19kg에, 중앙구동 모터, 상급 구동계와 구름성 좋은 가벼운 타이어와 휠셋, 고성능 브레이크를 갖춰 e미니벨로 중에서 모터가 작동하지 않아도 잘 달리는 e미니벨로로 알려져 있다. 기본 배터리 용량이 378Wh로 100km 이상 주행하는 라이더도 많이 있다. 구름성이 좋은 e바이크는 대용량 배터리로 무게를 늘리지 않아도 라이더의 페달링 능력에 따라서 주행거리를 고무줄처럼 늘릴 수 있다.
밟는 만큼 도와주는 토크센서 중앙구동 방식 
e바이크는 센서 방식에 따라 페달링 방법이 달라진다. 토크센서는 페달링과 변속을 잘해야 e바이크 성능을 극대화할 수 있다. 토크센서는 파스조절 단계에 따라서 50%에서 최대 400%의 힘을 모터가 지원해주는 구조다. 즉, 파스 단계별로 일정한 힘(W)을 지원하는 것이 아니라 라이더가 페달을 밟는 힘에 비례(%)해서 모터가 지원하는 힘(W)이 달라지는 방식이다. 따라서 같은 파스 단계라도 페달을 강하게 밟으면 모터도 비례해서 강한 힘을 내주고, 약하게 밟으면 모터의 출력도 약해진다.
이 원리만 정확히 이해하면 효율적인 페달링과 변속 방법도 쉽게 알 수 있다. 고단 기어에만 놓고 페달링을 하면 다리에 많은 힘이 드는 동시에 모터에도 과부하가 걸리게 마련이다. 반대로 다리에 부하를 줄이기 위해 케이던스를 높이고 기어를 낮추면 모터 역시 최대 효율을 내게 된다.
토크센서 방식의 중앙구동 모터를 장착한 자전거에서 이러한 페달링은 특히 업힐을 많이 해야 하는 eMTB에서 진가를 발휘할 수 있다. 중앙구동 모터는 구동계(체인링과 스프라켓)를 통해 바퀴에 동력을 전달하기 때문에 변속을 잘하면 토크를 극대화할 수도, 또는 속도를 내는데 최적화할 수도 있다.
흔히 토크센서는 에너지 효율이 높아 같은 에너지로 더 멀리 갈 수 있다고 알고 있는데, 이 역시 적절한 변속과 효율적인 페달링이 동반될 때나 가능한 얘기다. 잘못된 변속과 페달링으로 쓸데없이 다리 힘을 쓰면 힘은 힘대로 들고, 배터리 소모도 커질 수밖에 없는 구조다.

적정 토크를 유지해 효율이 좋아지는 토크센서 허브모터 방식 
크랭크에 작용하는 라이더의 페달링 토크를 계산해서 모터의 출력이 달라지는 방식으로 페달링이 가장 효율적인 80rpm 전후로 케이던스가 나올 수 있게 수시로 변속을 해서 적정 토크를 유지해야 크랭크에 가해지는 힘에 반응하는 모터의 지원을 효율적으로 받을 수 있다.
토크센서 방식은 라이더의 페달링 토크가 꼭 들어가야 모터가 작동하는 방식이라 모터의 힘을 받으려면 라이더가 항상 힘을 실어서 열심히 페달을 밟아야 한다. 페달링 압력에 따라서 모터의 지원 강도가 정해지기에 라이더가 적절한 페달링 토크 신호를 줘야 적절한 모터 힘이 지원된다. 가장 빠른 고속기어를 넣고 크랭크에 큰 힘을 가하면 모터에서 큰 힘을 지원받을 수 있지만, 효율은 낮아진다.

PAS 단계별로 일정한 동력을 지원하는 스피드센서 중앙구동 방식  
각 파스 단계별로 페달이 회전하면 일정한 회전수로 크랭크를 돌리게 된다. 적절한 변속으로 라이더의 효율적인 페달링(80rpm)에 맞도록 동력지원이 가능하다.
필자가 사용하는 바팡의 350W 중앙구동 모터의 경우, 최고 회전수가 80rpm으로 각 파스 단계별로 힘과 회전수(속도)를 프로그램으로 세팅할 수 있어 자신의 페달링 방법으로 모터를 제어할 수 있다. 모터의 회전속도에 근접하면 급격히 에너지 소모량이 줄어들고, 모터보다 더 빠른 회전을 하면 모터의 소모량은 0W(아이들 상태로 10W 내외 소모)를 표시한다.
스피드 센서를 채용한 중앙구동 방식의 가장 큰 장점이 본인의 다리 힘과 모터 힘의 조합을 라이더가 결정할 수 있다는 것이다. 땀을 흘리면서 모터의 회전수를 앞서서 페달링을 할지 편하게 설렁설렁 모터의 회전수보다 느리게 페달링 할지 라이더가 선택할 수 있다.
헬스, 편안한 출퇴근 이동수단, 효율적인 장거리 라이딩 등 목적에 따라서 라이더가 선택할 수 있다. 구름성이 좋고 가벼운 부품의 고급형 e바이크의 경우 페달링 효율이 높아지고 모터의 도움 없는 자력 페달링으로 주행할 수 있어 주행거리가 점점 늘어나게 된다.

편하게 타기 좋은 스피드센서 허브모터 방식  
저렴한 e바이크에서 가장 많이 선택하고 있는 방식이다. 라이더의 페달링과 모터가 따로 놀아 페달링 이질감은 있지만 편한 이동수단으로 사용하기 좋다. 물론 열심히 페달링 하면 주행거리는 늘어나지만, 모터 무게가 더해진 무거운 휠셋이라 페달링의 효율성이 떨어진다. 중국 현지에서 널리 사용 중인데, 스로틀로 스쿠터 대신 편하게 타서 페달링 하는 사람을 찾아보기 힘든 생활형 e바이크는 대부분 스피드센서 방식의 후륜 허브모터를 사용하고 있다.
무게를 생각하지 않고 속도 욕심 없이 페달링은 대충하거나 아예 하지 않고 스로틀로 땀 안 흘리고 편하게 사용할 목적이면, 스피드 센서 방식의 허브모터가 가장 저렴하고 편한 근거리 이동수단이 될 수도 있다.

왜 지금 e바이크를 타야 하나 
초보 e바이크 라이더들은 한결같이 속도는 빠르고 힘도 좋으면서 전기는 조금만 먹는 제품을 찾거나 배터리를 조금만 사용하게 프로그램을 바꿔 달라고 한다. 속도를 높이면 공기저항 때문에 더 많은 에너지가 필요하기에 PAS 1단에서 속도는 빠르게 가능하지만, 속도는 빠르고 배터리는 조금만 사용하게 세팅할 수는 없다. 운행 속도만큼 에너지가 소모되기에 속도를 줄이고 적절한 변속과 적극적인 페달링으로 모터와 배터리 부하를 덜어줘야 주행거리를 늘릴 수 있다.
e바이크는 아는 만큼 보인다. 무게를 줄이고 효율적인 페달링 방법을 알고 페달링 하면 주행거리는 고무줄처럼 늘어나게 된다. 그런데 이 이야기도 지금은 맞지만 10년 뒤에는 새로운 기술의 등장으로 오류를 수정해야 할 수도 있다.
세상에 힘 안 들이고 그저 얻는 것은 아무것도 없다. 옛날에는 물과 공기는 공짜라고 생각했는데, 요즘은 물도 사 먹는 시대가 왔고 공기 역시 에너지 비용을 들여서 정화기를 돌려야 하며, 조만간 공기도 물처럼 사서 숨 쉬어야 할 시대가 올 수도 있다. 생활 속에서 열심히 e바이크를 타는 것만으로도 이런 상황을 늦추거나 최악의 상황이 오지 않게 막을 수도 있다. 재미있게 즐기면서 절약하고 운동하며 실천하는 환경운동가 될 수 있다. 덤으로 언택트 코로나 시대에 안전한 교통수단으로 최적이다.