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세상에 하나뿐인 나만의 전기자전거 만들기   
전기자전거 컨버전 키트

 

일반 자전거를 전기자전거로 바꿔주는 컨버전 키트도 다양한 제품이 나와 있다. 한때 세계적인 주목을 끌었던 코펜하겐 휠을 비롯해 ‘전기도핑’으로 화제가 된 비박스, 가장 다양한 제품군을 보유한 바팡 등 키트 시장도 확장일로다. 키트는 휠세트에 모터가 달린 허브모터 방식과 크랭크를 모터의 힘으로 돌려주는 센터드라이브 방식이 있으며, 1kg대의 초경량부터 10kg이 넘는 저렴한 허브 모터까지 다양하다

 

코펜하겐 휠이 장착된 생활형 전기자전거

 

200년 역사를 가진 자전거에 변화의 바람이 불기 시작했다. 기존의 자전거는 이동수단에서 운동과 레저로 용도가 변경되고, 과학의 힘으로 인력을 보조해주는 전기자전거가 시장을 빠르게 잠식하고 있다.
다양한 전기자전거가 속속 선보이고 있지만 기존 자전거만큼 디자인과 색상, 사이즈가 다양하지는 않아 내 마음에 쏙 드는 전기자전거를 찾기 힘들 수도 있다. 그런데, 전기자전거는 제작사가 만들어 주는 대로 타야만 하는 완성형만 있는 것이 아니다. 기성 양복과 맞춤 양복이 있듯이 내 마음에 드는 나만의 전기자전거를 만들어 주는 다양한 컨버전 키트라는 장르가 따로 있다. 


이번호에서는 어떤 다양한 전기자전거 키트가 있는지 알아보자.
전기자전거 키트는 휠세트에 모터가 달린 허브모터 방식과 크랭크를 모터의 힘으로 돌려서 체인을 통해 뒷바퀴를 구동시키는 센터드라이브 방식으로 나눌 수 있다. 가볍고 전기자전거 티가 전혀 나지 않는 총중량 1kg 대의 고가의 키트부터 10kg이 넘는 저렴한 허브 모터 키트까지 다양하게 형성되어 있다.



비박스(VIVAX)
시트튜브 속에 모터와 컨트롤러가 숨겨지는 중앙구동 키트로, 제작사에 자전거 프레임을 보내거나 키트가 장착된 프레임을 사면된다. 키트 가격만 400만원 수준이다.

장점  ‌지금까지 판매되는 양산 제품 중에서 가장 가볍고 외관상 전기자전거 표시가 나지 않아 ‘전기도핑’으로 시합에서 사용하다 들통 나서 더 유명해진 제품이다.
단점  ‌보이지 않게 작게 만드느라 제작비가 비싸고 전용프레임을 함께 사거나 장착이 가능한 프레임을 보내서 키트를 장착해야 한다. 전기자전거의 평균 출력에 모자라는 200W로 낮은 출력에 모터가 작동되는 동안 페달링을 멈추지 못하고 계속해서 페달링을 해야 하는 구조적인 문제가 있다.


코펜하겐 휠(Copenhagen wheel)
MIT 공대 출신들이 개발해 2009년에 컨셉트 제품이 소개되어 세상을 바꿀 제품으로 세계적인 시선을 끈 제품이다. 개발과정과 킥스타트를 통해서 필자도 엔터키를 누를지 말지 고민했던 제품이다. 원조 올인원(All in One) 전기자전거 키트로 개발 당시 청사진으로는 세상을 바꿀 전기자전거계의 ‘애플’이 될 줄 알았다. 콘셉트 제품 발표 후 6년이 지난 2015년 정식 제품이 출시되고도 몇 년 되었지만, 2018년 유로바이크에서 만난 코펜하겐 휠 개발자인 아사프 비드만은 아직도 배가 고프다고 했다. 

장점  ‌디자인 요소가 가미된 휠 하나만 장착하면 바로 전기자전거가 된다. 일반 자전거와 전기자전거를 상황에 따라서 변환해서 사용할 수 있다. 설치가 간단하고 다양한 자전거에 적용할 수 있다. 빨간 사과처럼 생긴 디자인 감성이 살아 있는 휠 속에 모든 것이 들어 있어 스마트폰 기반으로 다양한 정보가 표시된다. 전기자전거의 애물단지인 복잡한 전선과 배터리 고정위치를 찾는 스트레스를 한방에 날려 버렸다. 토크 센서와 회생 충전 등 다양한 첨단 기능을 첨가했다.
단점  ‌올인원 방식으로 휠 속에 모터와 배터리, 시스템까지 모두 넣었다. 늘어난 휠 무게는 배터리가 방전되어 페달링으로 주행해야 하는 상황이 되면 자전거를 버리고 싶어진다. 추가 배터리를 장착할 수 없어 주행거리의 한계가 분명하다.
 

비박스는 세계 최경량 전기자전거 키트로 총무게가 1kg대에 지나지 않는다
비박스 키트는 로드부터 MTB까지 장착이 가능하다
코펜하겐 휠

 


제후스(ZEHUS)
2013년 초에 프로토타입이 발표되고 2014년 9월에 제품이 출시되었다. 코펜하겐 휠의 영향을 받은 이탈리아산 올인원 모터이다. 필자는 이 모터를 2013년 상하이 바이크쇼에서 처음 보았다. 당시에 모터는 실물이 아닌 컨셉트 제품으로 카탈로그와 모터 케이스만 전시되었고 충전도 필요 없이 모든 것을 제후스 휠이 알아서 해결한다는 이탈리아 엔지니어의 설명을 이해할 수 없었다. 이게 정말 가능한 이야기일까? 실물이 없기에 믿기도 어려웠다.
지름 180㎜, 폭 120㎜의 모터 속에는 250W 모터, 160Wh 배터리와 최첨단 장치가 내장되어 있음에도 휠세트의 무게는 3kg에 불과하다. 이 키트는 뒷바퀴를 바꾸면 바로 전기자전거가 된다. 필자가 아는 한 지구상에 현존하는 가장 간편하고 충전이 필요 없는 유일한 전기자전거 키트이다.
충전할 필요도 없고 거창한 디스플레이 장치도 없이 모든 것을 모터가 알아서 회생 제동으로 충·방전을 제어하는 인텔리젠트 모터이다. 필자는 시제품에서 시승차가 나오기까지 6년 이상 기다려서 2018 유로바이크에서 공공형 전기자전거로 선보여 첫 시승을 해봤다. 스스로 충전하고 모터가 알아서 라이더의 페달링을 최대 40% 지원한다고 했지만 실제 라이딩 중에 모터의 지원을 크게 느낄 수 없었다.


  ‌설치가 간단하다. 별도의 설명서가 필요 없다. 모든 것을 똑똑한 모터가 다 알아서 상황에 따라 충전하고 모터의 힘으로 밀어준다. 디자인과 완성도가 높은 전기자전거를 만들 수 있다.

단점  ‌전기자전거 같기도 하고 아닌 것 같기도 한 애매한 포지션이다. 필자가 시승한 구간이 평지여서 가혹한 조건을 경험해 보지는 못했다. 평지에서는 이게 전기자전거인지 의심이 들기도 했다. 모터가 밀어주는가 싶더니 안 밀어주고, 왜 안 밀지? 하면 살짝 밀어주고 있었다. 이 방식이 제대로 검증된다면 공공전기자전거용으로는 최고의 시스템으로 전세계 모든 공공전기자전거가 제후스를 선택해야 할 것이다. 하지만 아직은 선택된 곳을 보지 못했다.

 

제후스 올인원 키트가 장착된 미니벨로
유로바이크에 참가한 제후스 부스

 

펜딕스(PENDIX) 
크랭크 왼쪽에 모터가 장착되어 모든 접이식 자전거에 적용될 수 있다. 크랭크 구동방식 키트에 가장 치명적인 결함이 체인라인이 기존 자전거에 비해서 10㎜ 정도 바깥으로 위치해서 저단기어를 넣을 때 체인이 빠지거나 다단 변속의 어려움이 있었다. 펜딕스 중앙구동형은 모터가 기존의 파워라인 반대편에 위치해 체인라인에 변화가 없다. 모터 자체가 체인링 크기로 체인링 반대편에 있어서 프레임이 상하로 접히는 자전거(브롬톤/버디)에도 장착이 가능하다. 총무게는 6.9kg, 68/73㎜ BB에 장착가능하다. 
장점  ‌브롬톤 같은 상하 접이식 자전거에 장착해서 접이가 가능하고, 기존 체인라인의 변화가 없다.
단점  ‌감속기 없는 대형모터가 체인링 반대편에 붙어 있어서 미관상 전기자전거 티가 너무 난다. 250W 모터에 토크가 50Nm로 다른 중앙구동형에 비해 다소 약한 편이다. 

펜딕스 부스
모터가 논드라이브 사이드에 붙어 있어 브롬톤, 버디 같이 프레임이 상하로 접히는 방식에 장착이 가능하다
펜딕스 모터의 내부

 

 

릴로 시스템(RELO System)
기존 크랭크와 BB를 제거하지 않고 모터를 장착하는 방식이라 체인라인의 변화가 없어 변속과 유지관리, 탈착이 간단한 중앙구동형 키트이다. 모터 제어는 무선키나 아이폰 제어방식이다. 250W 모터 1.44kg, 기어박스 1.5kg, 100Wh급 배터리 760g으로 키트 총무게가 3.7kg으로 가볍다. 토크는 45Nm로 약한 편이다. 

릴로 시스템은 기존의 BB와 크랭크를 제거하지 않고 장착하는 새로운 방식의 중앙구동시스템 키트이다

 

 

바팡(BAFANG) BBS01
기존의 크랭크를 들어내고 크랭크에 모터를 고정하는 방식으로 다양한 키트형 제품이 나오고 있지만 자전거의 크랭크를 제거하고 BB에 모터를 장착하는 센터드라이브 방식은 바팡에서 전세계 특허를 가지고 있다. 세계적으로 센터드라이브 방식의 키트 시장을 평정하고 있다.

 

장점  ‌기존의 BB에 장착되는 모터로 일반 자전거에 장착 호환성이 가장 좋다. 크랭크 구동방식은 기존 변속기를 이용해서 라이더가 토크와 스피드를 선택할 수 있다.  스피드, 토크, 출력특성과 반응속도 등의 커스텀 세팅이 가능하다. 자전거의 용도나 취향에 따라서 다양한 제품군으로 나만의 전기자전거를 만들 수 있다. 부품의 내구성이 우수해서 지구 한 바퀴 이상 사용가능하다. 세계에서 가장 많이 판매되는 중앙구동형 키트 제품으로 다양한 출력별, BB사이즈별 모터가 생산되고 있어 대부분의 자전거에 장착이 가능하다.
단점  ‌파워라인에 감속기어가 있어 체인라인이 순정대비 14㎜ 벌어진다. 완성차보다는 외관상 디자인이 떨어진다. 일반 전기자전거 키트에 비해 가격이 비싼 편이다.

가장 다양한 전기자전거 모터를 생산하는 바팡
바팡 토크센서 허브모터 키트
바팡 중앙구동형 키트를 장착해서 국내 인증을 받은 벨로스타 엘파마 모델
바팡이 내놓은 초소형 전륜 허브모터. 배터리도 프레임 안에 감쪽같이 숨겼다

 

 

완성형 전기자전거 대비 키트장착 전기자전거의 장점 
① ‌세상에 하나뿐인 나만의 전기자전거를 만들 수 있다
기존 완성형 전기자전거는 라이더가 전기자전거에 모든 것을 맞춰서 타야 한다. 그런데 세상에 그런 전기자전거만 있는 것은 아니다. 전기자전거 컨버전 키트를 이용해서 내 몸에 꼭 맞는 나만의 전기자전거를 가질 수 있다. 100만원대의 저렴한 단일 사이즈 전기자전거는 몸에 맞지 않는 옷처럼 불편할 수 있다. 모터 키트 가격이 완성 자전거 한대 값이 넘어가고 전기자전거 티가 안 나는 초소형 키트부터 저렴한 것까지 다양하다.


보통 저렴한 완성형 전기자전거는 주행거리가 50km 내외이다. 처음에는 50km가 엄청난 거리 같지만, 실제로 전기자전거를 타보면 50km는 일상적인 생활이 될 수 있다. 전기자전거라면 한번 충전에 100km는 달릴 수 있어야 하고 더 멀리 더 빠르게도 달릴 수 있어야 한다. 물론 동네 마실용 미니벨로 스타일의 단거리 전용이 아니라 제대로 된 출퇴근, 여행용 자전거의 경우를 말한다.
키트 제품은 배터리 용량을 본인의 스타일에 맞출 수 있어 용도에 맞는 전기자전거를 만들 수 있다. 배터리의 확장성과 모터의 출력 등 용도(산악용/로드용)에 따라서 선택할 수 있다.


② ‌공간의 효율성
가볍고 고성능 부품을 사용한 고급 자전거를 보유하고 있다면, 저렴한 전기자전거를 다시 사는 것보다는 내 자전거를 전기자전거로 만드는 것이 비용과 성능은 물론 자전거 수를 늘리지 않아서 공간 효율성을 높일 수 있다.


③ ‌새털처럼 가벼운 전기자전거도 가능하다
전기자전거가 무겁다는 고정관념은 버려야 한다. 전기자전거도 상당히 가볍게 세팅할 수 있다. 단, 자전거 다이어트에는 기하급수적으로 비용이 늘어나게 된다. 양산 전기자전거는 가벼운 고급형으로 만들기 어렵다. 베이스가 될 자전거로 고가의 초경량 모델을 선택하고 고가의 초경량 키트로 전기자전거를 만들면 10kg 이하도 가능하다.


④ ‌기종변경이 자유롭다
완성형 전기자전거는 해당 제품이 고장 나면 끝이지만 전동키트는 호환성이 높아서 자전거 기종을 바꿔도 모터를 옮겨갈 수 있어 기종 선택의 폭과 기종 변경이 자유롭다. 특히 중앙구동 방식의 키트는 바퀴 크기에 따라 체인링만 바꾸면 간편하게 이동설치가 가능하다.


⑤ ‌업그레이드가 자유롭다

쉽게 업그레이드를 할 수 없는 완성형 전기자전거에 비해 키트를 장착한 대부분의 전기자전거는 저렴한 비용으로 배터리 용량이나 모터 성능 등 다양한 업그레이드가 가능하다.

   완성차 대비 키트장착 전기자전거의 단점 

① ‌깔끔한 일체형 완성차보다 디자인 면에서 떨어진다.
특히 배터리 장착 위치가 제대로 나오지 않는 자전거에서는 일체감이 떨어진다. 그래서 키트를 장착할 자전거는 배터리 거치 공간을 생각해서 골라야 한다.


② ‌고가의 키트로 고가의 자전거를 전동화시키면 제작비가 완성차보다 더 많이 들어갈 수도 있다.

③ ‌개인 취향을 반영한 맞춤형 전기자전거는 중고로 판매할 때 제값을 받기 어려울 수도 있다
.
④ ‌자전거의 성능에 맞지 않는 고성능 모터와 배터리 구성으로 지나친 속도 욕심을 내어 잘못 만들면 오히려 위험한 흉기가 될 수 있다.

마찰식 올인원 키트는 탈착이 간단하고 일반 자전거로 주행 시 무저항이다
새로운 방식의 마찰식 키트가 선보인 2018 유로바이크
다양한 전동시스템의 역사 - 2016 유로바이크
바이온엑스(BionX) 허브모터 키트는 사이즈는 크지만 올인원 모터가 아니라 배터리가 따로 부착된다

 


결론
세상은 넓고 전기자전거의 종류는 다양하다. 기존의 양산형 전기자전거가 마음에 드는 것이 없다면, 내 취향에 맞는 일반 자전거에 원하는 스펙의 컨버전 키트를 장착해서 세상에 단 하나뿐인 나만의 맞춤 전기자전거를 만들 수 있다.

그런데 일반 자전거에 전기키트를 장착하면 불법 전기자전거가 된다고 잘못 생각하는 사람이 있다. 전기자전거 키트는 불법이 아니다. 키트를 장착한 전기자전거의 공도 주행 자체는  합법이다. 자전거 선진국의 경우도 키트를 제한하는 나라는 많지 않다. 우리나라 역시 전기자전거 키트를 제한하는 법은 아직 없다.
국내에서는 벨로스타가 센터드라이브 키트를 장착해서 전기자전거로 KC 인증을 받은 기종도 많이 있다. 이 경우 자전거도로도 통행이 가능한 키트장착 전기자전거가 된다. 


사람마다 신체구조나 취향이 달라서 기성품 대신 자기 몸에 꼭 맞는 맞춤 양복을 선택하는 경우와 마찬가지다. 전기자전거도 세상에 하나뿐인 내 취향에 꼭 맞는 맞춤 전기자전거로 나이와 체력의 한계를 넘어 신세계를 경험할 수 있게 되었다.

 

예민수 객원기자  yesu65@naver.com

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