[KIDP 울산] 콘타벨로 “크랭크 내장형 변속기로 일반·전기 자전거에 새 힘을 불어넣다”

[IT동아 x 울산시 x 디자인주도 제조혁신센터] 한국디자인진흥원은 울산대학교에 ‘울산디자인주도 제조혁신센터’를 마련했습니다. 유망한 중소기업·스타트업의 디자인 경쟁력 강화를 돕는 곳입니다. IT동아는 ‘디자인주도 제조혁신지원사업’ 선정 기업을 소개하고 이들의 스케일업을 지원합니다.

자전거를 타고 상쾌한 바람을 맞으며 지역 곳곳을 누비는 사람을 자주 목격한다. 건강과 이동의 즐거움을 동시에 경험하는 이점 때문에 자전거 구매를 고민하는 이도 적지 않다. 코로나 팬데믹 기간 야외 이동이 제한되며 자전거의 인기는 잠시 주춤했지만, 엔데믹 이후 활동적인 인구를 중심으로 다시 활성화되는 분위기다. 이동의 편리함이 강조된 전기 자전거의 등장도 시장 분위기를 끌어내는 데 일조했다.

하지만 발로 페달을 밟아 이동하는 자전거의 특성상 적은 힘으로 먼 거리를 이동하고 언덕을 쉽게 주파하려면 고성능 변속기가 필요하다. 전기 자전거도 배터리를 모두 소모하면 결국 사람이 직접 페달을 밟아야 하기에 변속기 구조에 따른 효율 확보가 중요하다.

시장조사기업 비즈니스 리서치 인사이트가 공개한 자전거 후륜 변속기 시장 보고서에 따르면 2023년 전 세계 자전거 변속기 시장 규모는 17억 2000만 달러(약 2조 3824억 원)로 평가됐다. 기어박스 시스템까지 포함하면 시장은 61억 1000만 달러(약 8조 4654억 원)으로 확대된다. 2024년에는 이보다 증가한 8%~10% 가량 증가한 19억 달러(약 2조 6330억 원), 65억 달러(약 9조 77억 원)를 기록할 것으로 예상된다.

주현진 콘타벨로 대표 / 출처=IT동아

주현진 콘타벨로 대표는 자전거의 핵심 부품 중 하나인 변속기 시장을 바라보고 있다. 흥미로운 부분은 자전거 시장에 흔히 적용되는 변속기가 아닌 크랭크 내장형 변속기로 시장에 승부수를 던진 것이다. 콘타벨로가 개발한 크랭크 내장형 변속기는 시중에 판매되는 대부분 자전거 변속기에 장착해 주행 효율을 높이는 역할을 한다. 사람이 주행한다면 오르막을 쉽게 주파 가능하고 전기 자전거라면 모터 및 배터리 운용 능력을 개선하는 효과를 낸다. 콘타벨로는 크랭크 내장형 변속기를 가지고 글로벌 시장에 도전장을 내밀기 위한 준비를 마친 상태다.


새로운 기어 구조로 자전거 변속기의 한계를 극복하다

콘타벨로의 핵심 사업은 자전거 및 전기 자전거 등에 장착하는 크랭크 내장형 변속기다. 자전거 형태와 구동계 상관없이 장착 가능한 것이 특징이다. 현재 자전거 변속기 시장은 ▲캄파놀로(Campagnolo) ▲시마노(Shimano) ▲스램(SRAM) 등이 주를 이룬다. 콘타벨로는 일반 자전거 시장보다 전기 자전거 시장에 주목하고 있다. 전 세계적으로 전기 자전거 시장이 활발한 게 이유다. 주현진 대표는 “일반 자전거와 전기 자전거를 포함한 대부분 자전거 변속기와 호환이 가능해 기존 변속기 시장과 다른 새로운 시장 창출이 가능할 것”이라며 자신감을 보였다.

콘타벨로가 개발한 크랭크 내장형 변속기는 다양한 자전거 변속기와 호환 가능하다 / 출처=IT동아

크랭크 내장형 변속기에 대해 주현진 대표는 “일반 자전거에 적용 중인 드레일러 방식 변속기는 ▲시프터 ▲케이블 ▲드레일러 ▲이너 체인링 등 여러 부품이 필요하다. 변속기를 잘 쓰려면 전문가의 설정도 필요한데 콘타벨로의 크랭크 내장형 변속기는 통합 모듈 구조로 체인 전환이 필요 없다”라고 설명했다.

콘타벨로는 초기에 접이식 자전거 시장을 겨냥했다. ▲브롬톤 ▲스트라이다 등 휴대성은 뛰어나지만, 전륜 변속기가 없어 언덕 주파가 어려운 자전거에 힘을 실어주고자 했다. 크기가 작은 단일 체인링 안에서 변속이 이뤄지니 페달링에 많은 힘을 쓸 수밖에 없는데 크랭크 내장형 변속기를 장착하면 힘들이지 않고도 주행 능력 확보가 가능하다.

배터리와 전기 모터로 주행 거리를 확보한 전기 자전거도 크랭크 내장형 변속기를 장착하면 기어비 개선이 이뤄져 주행 효율 개선 효과가 있다. 전기 모터를 쓰지 않는다면 간단한 발동작으로 변속하며 주행하고, 전기 모터를 활용할 경우 등판능력과 항속거리 향상이 가능하다. 구조상 대용량 배터리와 모터를 탑재하는 데 제약이 있는 전기 자전거 업계에서 보면 흥미로운 제품인 셈이다. 주현진 대표는 전기 자전거 모터의 토크가 최대 33% 가량 개선되는 효과가 있다고 설명했다.

콘타벨로가 개발한 크랭크 내장형 변속기의 내부 구조 / 출처=IT동아

힘을 얻는 비결은 무엇일까? 콘타벨로는 자전거 효율 개선을 확보하고자 새로운 개념의 기어를 적용했다. 일반적인 기어 물림 방식과 달리 작은 동심원 안에 기어가 맞물리며 회전하는 구조다. 기존 동력원에 추가 동력을 제공하는 형태인 셈이다. 개발 과정은 쉽지 않았다. 속도를 내는 장치이므로 안전성 확보가 중요했다. 콘타벨로는 자전거 부품 안전기준과 시험방법 등을 참고, 보수적 관점으로 접근해 다양한 시험을 진행할 예정이다.


유럽·미국 시장 진출에 박차, 이종 산업용 감속기 개발도 추진

콘타벨로는 한국디자인진흥원 산하 울산 디자인주도 제조혁신센터의 도움으로 제품 디자인을 다듬으며 상품화에 집중하고 있다. 자전거 페달 부에 장착하는 변속기지만, 여러 자전거 디자인에 어울리는 형태로 완성도를 높이기 위함이다.

콘타벨로의 초기 변속기 디자인(아래)을 울산 디자인주도 제조혁신센터에서 최적화하는 형태(위)로 다듬었다. 장착 호환성과 기능을 유지하면서 현대적 감각을 가미했다 / 출처=IT동아

처음 설계된 크랭크 내장형 변속기는 크고 투박했다. 울산 디자인주도 제조혁신센터는 기능을 유지하면서 자전거 장착 호환성을 확보하는 방향으로 디자인을 다듬었다. 색상도 3가지로 확대해 취향에 따른 선택지를 제공하도록 개선했다. ▲제품 포장 디자인 ▲기업 로고 이미지 등 콘타벨로가 시장에 진출하기 위한 요소 곳곳에 울산 디자인주도 제조혁신센터의 손길이 닿았다. 향후 전시회와 홍보 활동에도 협력을 강화할 예정이다.

주현진 콘타벨로 대표 / 출처=IT동아

2019년 창업한 콘타벨로는 크랭크 내장형 변속기를 알리기 위한 활동에 한창이다. 2024년 7월, 독일에서 개최된 유로바이크 2024 전시회에 참가해 여러 자전거 완성차 업체와 바이어를 만났다. 유럽 시장 외에 미국 시장 진출도 준비 중이다. 주현진 대표는 “크랭크 내장형 변속기를 국내외 시장에 알리기 위해 모든 직원이 전문성과 책임감을 가지고 업무에 임하고 있다. 그 결과 2025년 1분기 중에는 제품 출시가 가능할 것으로 예상되며, 이종 산업용 감속기 개발도 계획 중이다. 기존 자전거 변속기가 갖는 문제점을 해결하고 사람들에게 도움이 되는 콘타벨로가 되고자 한다”고 말했다.

IT동아 강형석 기자 (redbk@itdonga.com)