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최근 수정 시각 : 2024-11-14 11:04:35

바텀 브라켓

1. 개요2. 설명3. 종류
3.1. 프레임 - BB 컵 결합방식
3.1.1. 나사산 방식(Threaded Type)
3.1.1.1. ISO(잉글리쉬 타입)3.1.1.2. ITA 규격3.1.1.3. 프랑스 규격3.1.1.4. 요약표3.1.1.5. T47
3.1.2. 압입 혹은 마찰 끼워맞춤 방식(Press Fit Type)
3.1.2.1. BB30 "재앙의 시작"3.1.2.2. BB30A3.1.2.3. PF30 (Press Fit 30)3.1.2.4. PF30A3.1.2.5. PF30A-833.1.2.6. OSBB3.1.2.7. 시마노 프레스핏 (BB86, BB91)3.1.2.8. BB90 (MTB : BB95)3.1.2.9. BBright™3.1.2.10. BBright™ Press Fit3.1.2.11. BB386EVO
3.1.3. 요약표
3.2. 축 - 크랭크 결합방식
3.2.1. 사각형(캄파놀로 및 생활차)3.2.2. 옥타링크(시마노)3.2.3. ISIS(스램, FSA 등)3.2.4. 일체형(Integrated Type)3.2.5. 핀형
4. 관련 링크

1. 개요

Bottom Bracket(BB, 비비)

자전거의 프레임과 크랭크 축(Spindle)을 연결시켜주는 부분으로 프레임의 구멍 휑하니 뚫려있는 이 부분과 크랭크의 축을 연결해주는 베어링/축, 그리고 이물질의 출입을 막는 뚜껑부분까지를 뭉뚱그려서 바텀 브라켓이라 부른다. 그냥 크랭크가 꽂혀있는 프레임의 아랫부분이라 생각하면 편하다.

2. 설명

항가[1]로도 불리며, 주로 생활용 자전거를 취급하는 오래된 자전거포나 연세가 있는 정비사들은 아직도 항가로 부르곤 한다.

프레임과 구동계를 연결시켜주면서 자전거에서 가장 강한 힘을 받는 부분 중 하나. 자전거를 타는 사람의 힘을 얼마나 효율적으로 전달해주는가에 지대한 영향을 주는 부분이며, 따라서 프레임 설계 시 핵심적인 부분이기도 하다. 이름에는 그냥 브라켓(Bracket)이라고만 되어있기 때문에 프레임에 달려있는 구멍 뻥 뚫린 그 부분만으로 착각하게 만드는데, 실제로 그 부분은 바텀 브라켓 쉘(Bottom Bracket Shell, BB Shell)이라고 부르며, 아직 업계에서는 통일된 명칭으로 부르기에는 다소 논란은 있지만 일반적으로는 바텀 브라켓은 바텀 브라켓 쉘, 크랭크 축, 베어링, 베어링 컵이나 뚜껑(락 링 Lock Ring), 혹은 카트리지 타입으로 뭉뚱그려져 있는 세트를 말하는 것이다.

1990년대까지는 전통적인 방식, 즉 축 넣고 양 쪽에 오픈 타입 베어링을넣은 다음 베어링 컵 겸 바텀 브라켓 뚜껑을 잠가주던지, 아니면 축-베어링-뚜껑이 일체화 되어있는 카트리지 타입을 넣고 잠가주는 타입으로 그냥 간단하게 잠그는 방식 세 가지와[2] 크랭크 축-크랭크 결합방식 세 가지만 알면 되었다.

하지만 1980년 이후 알루미늄, 카본 등 자전거 소재의 변화와 기술 발전에 따라 프레임에 다양한 방식의 개선점들을 적용한 BB 규격이 나타나기 시작했다. 그리고 결국 1993년, 캐넌데일이 만든 규격인 BB30 이후로 시작된[3] 프레스 핏 경쟁 이후론 각 완차업체 및 부품 제조사들이 자기 꼴리는대로 찍어낸 미묘하게 다른 규격들이 난립하기 시작한 관계로, 자덕들은 물론이고 정비공들까지 뒷목을 잡고 뒹굴게되는 상황이 벌어지게 되었다.[4]

현재까지 나와있는 프레스 핏 규격만 BB30(캐넌데일), FP30, BB86(로드용)/BB91(MTB용)(시마노), BB90(로드용)/BB95(MTB용)(트랙), BB Right/BB Right Press Fit(서벨로), BB386evo 정도이며, 지금도 계속 뭔가 새로운 호환용 컵이라든지가 만들어지고 있는 중이다(…)

아래 설명되어있는 각 바텀 브라켓의 타입 별 형상은 바깥고리 문단을 참조하기 바란다.

3. 종류

프레임에 붙어있는 바텀 브라켓 쉘에 결합하는 방식으로는 뚜껑이나 베어링 컵을 조여 결합하는 나사산 방식(Threaded Type)과 나사산 없이 베어링 혹은 베어링 컵을 힘으로 때려박는 압착결합 방식(Press Fit Type)으로 나뉜다. 왠지 뭐 별거 없을 것 같지만 아래의 내용을 읽다보면 서서히 뒷골이 땡기게 될 것이다.
베어링의 위치로 나누는 방법은 딸랑 두 개다. 바텀 브라켓 안 쪽이면 내장형, 바깥 쪽이면 외장형.

구분하는 방식은 프레임에 어떻게 결합하는가, 베어링의 위치가 바텀 브라켓 쉘 안 쪽인가 바깥 쪽인가로 나뉘며, 현재는 대부분의 생활형 자전거는 나사산 방식의 내장형 카트리지를, 로드 레이서의 경우 내장형 프레스 핏 방식을, MTB의 경우 거친 환경을 달려야 하는 관계로 정비의 편의성 등을 위해서 외장형 나사산 방식을 많이 쓰지만 딱히 다들 그런 건 아니고 상황에 따라, 혹은 제조사에 따라 다양한 방식을 혼용하고 있다.그리고 또 자덕들은 뒷골 잡겠지

원래는 종류가 몇개 없었는데, 희한하게도 프래임 소재와 제조기술이 발달하면서 기술이 표준화되고 정형화되어야 함에도 불구하고 여럿 뒷골잡게 만드는 방식이 마구마구 튀어나오고 있다.

3.1. 프레임 - BB 컵 결합방식

3.1.1. 나사산 방식(Threaded Type)

외부에서 뚜껑을 조여 닫는 나사산 타입의 뚜껑 + (크랭크 축 + 노출된 베어링(Open Bearing)) 혹은 크랭크 축과 베어링을 하나의 틀에 넣어만든 카트리지 형식의 바텀브라켓을 사용하는 비교적 전통적인 방식이다.

구조가 간단하고 특별한 공구 없이, 혹은 일반 렌치와 연결 가능한 간단하고 저렴한 렌치 헤드부품 하나만 있으면 분해조립이 가능할 정도로 정비가 손쉬운 장점이 있는 반면 외부에서 유입되는 이물질에 의한 오염이 쉽고, 이를 개선하기 위해 만들어진 카트리지 방식의 경우 무거워 진다는 단점이 있다. 클래식 자전거는 물론이고 대부분의 생활 자전거, 하이브리드 타입 자전거에서 사용하고 있는 방식이다.

나사산 방식은 엄밀히 따지면 내장 베어링형으로만 한정해서 말하지만, 베어링을 바텀 브라켓 안 쪽이 아니라 베어링 컵을 사용하여 외부로 빼내 버리고 내부에는 크랭크 축 혹은 이를 보호하기 위한 플라스틱 껍데기만 떨렁 들어있는 외장 베어링 바텀 브라켓을 사용하여 현대에도 레이싱용으로 여전히 사용 중이며, 대표적인 것들이 캄파놀로, 시마노 혹은 각각의 호환 외장 베어링 타입 들이다. 로드바이크나 MTB에서 흔히 볼 수 있다.

베어링의 위치로 구분하는 방식은 아래의 두 가지 방식이 있다.
아래 나온 규격은 상기된 복잡다난한 잡스러운 것들을 다 제외하고 그나마 현대까지 사용 중인 규격인 ISO, ITY, French 세 가지에 대하여 간단히 설명한다.
3.1.1.1. ISO(잉글리쉬 타입)
BSA, English Type(ENG), British Type(BSC)
영국에서 만들어진 규격이라 이렇게 부른다. BSA라고도 많이 불리는데 이는 Birmingham Small Arms 라는 회사에서 확립한 규격이기 때문이다. 영국 답게 규격은 왠지 아닌 것 같긴 하지만 기본적으로 모두 인치 단위이며 어차피 오래된 규격인지라 그냥 어지간한 나사들은 다들 인치 규격을 쓰기 때문에 별 상관 없다.

주요 특징으로는 바텀 브라켓의 오른 쪽 (드라이브 사이드) 나사 방식이 왼나사, 그러니까 왼 쪽으로 돌려야 잠기는 방식이다. 이렇게 방향이 반대인 이유는 패달을 밟을 때 발생하는 압력이 볼베어링을 통해서 전달되면서 바텀 브라캣 뚜껑과 마찰, 돌리는 반대 방향(오른 발 쪽은 오른 쪽 방향으로 돌아간다)으로 돌아가는 힘이 발생하게 되며 이 때 패달이 돌아가는 방향과 같은 방향으로 나사방향을 내게 되면 자전거를 타고 달리는 도중 바텀 브라켓 뚜껑이 슬슬 풀려 빠져버리는 상황이 발생하기 때문이다.

이런 특징으로 나사산 방식 바텀 브라켓의 표준으로 자리잡았으며, 대부분의 나사산 방식 바텀 브라켓에서 사용중인 방식이다.
3.1.1.2. ITA 규격
Itallian Type
이탈리아에서 사용하던 규격으로 오래 전 대부분의 이탈리아산 자전거에서 사용하던 규격이였으나 ISO 규격이 나오면서 망한 구격.
ISO 방식에 비하여 쥐똥만큼 더 넓은 폭과 조금 더 큰 내경의 바텀 브라켓 쉘을 사용한다. 피치는 ISO와 동일한 24T 이지만, 어차피 내경이 달라서 호환은 되지 않는다. 잠금 방향은 왼/오른 쪽 모두 일반적인 나사 잠그는 방향인 오른 나사 방식을 사용한다. 해서 또 호환이 안된다. 그리고 결정적으로 이 방식으로는 ISO 규격에서 설명된 대로 오른 쪽 바텀 브라켓 뚜껑이 풀리는 문제가 발생하는 관계로 규격이 묻혔다.
현재는 이탈리아산 클래식 자전거와 일부 이탈리아 자전거 회사에서 소량으로만 생산되고 있다.
3.1.1.3. 프랑스 규격
French Type
프랑스에서 만들었으니 이런 이름이 붙었겠지. 하여간 이탈리안 규격과 마찬가지의 이유로 묻혔다. 덤으로 위의 두 방식과 달리 나사산 피치도 미리미터 단위를 사용하기 때문에 왼 쪽이든 오른 쪽이든 뚜껑을 끼울 수 없다. 그럼 밀어버리지 머[9]
현재는 역시 프랑스산 클래식 자전거와 아주 드물게 프랑스 자전거 회사에서 만드는 제품이 나오긴 나온다고 한다.
3.1.1.4. 요약표
명 칭 쉘 폭(mm) 나사산 규격 잠금방향 특징
내경 피치 오른 쪽 왼 쪽
ISO 68 1.37in
(약 34.8mm) 		24TPI
(1인치당 나사산 수) 		왼 쪽
(반대 방향 잠금) 		오른 쪽
(일반 방향 잠금) 		표준규격
ITY 70 36mm 24TPI
(1인치당 나사산 수) 		오른 쪽
(일반 방향 잠금) 		오른 쪽
(일반 방향 잠금) 		이탈리아 감성규격
일부 이탈리아산 자전거에서 사용 중
French 68 35 mm 1mm당 1개 오른 쪽
(일반 방향 잠금) 		오른 쪽
(일반 방향 잠금) 		프랑스 감성규격
극히 일부 프랑스산 자전거에서 사용 중
3.1.1.5. T47
2015년에 공개된 규격. 크리스 킹과 아르고넛이 공동개발했다. 기존의 프레스 핏 방식의 결점을 보완하고자 종전의 나사산 방식으로 회귀한 규격이다. 여러모로 후술할 PF30의 후속격인데, 사실상 베어링 컵 부분만 나사식으로 개조한 물건이다. 따라서 기존의 BB30 사양의 크랭크셋과는 호환이 가능하다. 최신 규격인 만큼 앞으로 기대가 많이 되는 규격이다. 2019년들어 TREK사가 적극적으로 제품에 적용하기 시작했다. 사이클로크로스, 그래블, 엔듀런스 라인업의 신제품에 사용했는데 프레스 핏이 오염에 취약한 점 때문이라 생각된다. 2020년 들어서는 모든 라인업에 적용하고있다.

3.1.2. 압입 혹은 마찰 끼워맞춤 방식(Press Fit Type)

기존의 나사산 방식(바텀 브라켓 셀에 나사산 가공을 한 후 나사산 가공이 된 베어링 컵+ 베어링 + 플라스틱 슬리브[10] + 크랭크 스핀들 조합)이 아니라 이름 대로 그냥 베어링을 딱 맞는 바텀 브라켓 쉘에다 통짜로 눌러 끼워버리고 그 베어링에 맞는 크랭크 축을 꽂아 크랭크를 장착하는 방식이다. 이러한 튜브 내부에 베어링을 압착하는 결착방식은 산업계에서 통상적으로 사용하는 것이며[11] 튜브와 베어링 사이의 간극을 Interference fit 혹은 press fit[12]이라 부른다. 프레스핏 비비의 명칭은 여기에서 기인한 것이다. 튜브(bb shell) 속에서 베어링이 헛돌거나 움직여서 주변부를 마멸하는 것을 막기 위해 interference fit을 사용한다. 캄파뇰로의 경우 베어링과 크랭크 샤프트가 press fit이고 비비쉘과 베어링 사이는 slide fit이란 점이 통상적인 press fit 비비 시스템과 다른 점.

자전거 BB용으로는 캐넌데일(Cannondale)에서 최초로 적용한 방식이며 기존 방식의 바텀 브라켓에서 크랭크 축의 구경을 늘이고 중간을 비워버리면서 축의 소재를 일반 강철에서 알루미늄으로 바꿔 강성을 확보하면서도 경량화를 이뤄냈다고 주장한다. 허나 베어링은 탄소강 재질인지라 연한 소재인 6000번 알루미늄 알로이 재질의 크랭크 축이 마멸되는 부작용에 대해서는 침묵 중이다. 왠지 위에 설명해 놓은 나사산 방식에 비해서 뭔가 혁신적으로 변한 느낌이 들긴 하지만, 실은 일반 기계에 흔히 사용하던 방식을 자전거에 차용했을 뿐이다.

상기한 바와 같이 기계 산업계에선 전반적으로 사용되는 결착 방식이며, 잘만 만든다면 가볍고 신뢰성도 매우 높은 방식이다. 문제는 자전거 업계의 QC 퀄리티가 정밀산업계와는 한참 동떨어져 있다는 것이다. 모 브랜드의 경우 비비 쉘의 경우 원형 공차가 무려 1mm 단위에 이를 정도로 심각한데, 이러한 사정으로 프레스핏의 장점이 정상적으로 발휘되고 있지 못하다. 이런 찌그러진 원통에 베어링을 압입하면 두 베어링이 정밀하게 정렬될 수 있겠는가? 크랭크 소음과 비비쉘 마멸이라는 부작용이 발생하는 것도 이 때문이다.

이 방식의 특징으로는 기존 스레드 방식에 비하여 전체적인 구성이 간단하고 가벼우며, 구경이 더 커진 크랭크 축으로 인하여 강성이 확보된다는 점과 쓰레드 탭핑 공정이 생략되어 프레임 제조 단가가 저렴해진다는 것이다. 프레스핏을 너도나도 도입했던 배경에는 특히 이 제조단가 부분이 크지 않았나 하는 의혹이 있다.

장단점을 따져보자면 장점으로는 일단 카본 프레임에 나사산 비비를 장착하려면 프레임에 금속을 삽입해 나사산을 만들어야 한다. 그러면 무게도 소폭 증가하고 카본 프레임과 금속 비비쉘이 만나는 부분이 벌어지거나 크랙이 가거나 변형이 생길가능성도 높아진다. 반면 프레스핏 비비는 카본소재 만으로 비비쉘은 만드는게 가능해 경량화에도 유리하고,나사산 비비와는 달리 스핀들이 두꺼운 크랭크도 장착이 가능해 강성을 확보하는것이 가능하다. 단점으로는 분해조립에 별도의 전용공구가 필요하고 전문적인 지식이 없는 상태에서는 정비가 힘들고,[13] 상술했듯 공차가 불량이면 소음 발생가능성이 매우 높아진다는 것이다.

결국 프레스핏 방식은 자전거 업계의 특성[14]에 부합하지 않기 때문에 단점이 많아서 2020년도 몇몇 제조사에서는 사장되고 있는 실정이다. 상술했듯 알루미늄 프레임에서는 프레임자체가 무거운 마당에 굳이 경량화에 목맬 필요가 없기 때문에 장점보다 단점이 많아 제조사를 불문하고 사장되었고, 카본 프레임에서는 트렉,스페셜라이즈드 는 각각 T47 나사산 비비, BSA 규격 나사산 비비로 갈아 탓고, BMC, 캐니언 , 자이언트, 메리다(자전거) ,비앙키는 그래도 경량화의 이점때문에 여전히 카본 프레임에서는 프레스핏 방식을 고수하고있다.
3.1.2.1. BB30 "재앙의 시작"
높은 알루미늄 가공 기술을 자랑하던 캐논데일이 주창한 규격. 원래는 캐넌데일 프레임에서 1993년부터 꾸준하게 개발, 사용해오던 Si(System Integrated) 기술 중 하나였으나 2000년에 기술규격을 확정하였고 그 해의 TDF에서 이를 선보였다. 이후 규격을 공개하여 로열티를 받지 않는다고 선언하였다.

그렇게 특별한 기술은 아니고 그냥 기존 나사산 방식에서 나사산을 제거하고 BB의 직경을 더 키운 뒤,[15] 외장으로 끼우던 베어링을 바텀 브라켓 쉘 자체에 압력으로 때려박아 베어링 컵까지 없애는 방식이다.

상기한 대로 딱히 혁신적인 내용은 아니고, 이렇게 베어링을 틀에 쑤셔넣는 방법은 예전부터 베어링을 사용하던 산업용 기계에서는 흔하게 적용하던 방식이었다. 단지 나사산 방식 외장 베어링이 대세이던 자전거 시장에 이것이 도입된 것일 뿐. 아무튼 이런 구조로 인해 BB를 구성하는 부품 수가 적어졌기에 무게가 미미하게 줄었으며, BB쉘의 구경이 커졌기에 더 굵은 크랭크 축을 사용할수 있게 된 점이 차별점이다.

기본적인 구성은 베어링이 바텀 브라켓 쉘 안 쪽으로 더 들어가지 않도록 막아주는 스냅링, 바텀 브라켓 쉘에 딱 맞는 쉴드 베어링(6806 베어링)과 그 베어링에 딱 맞는 파이프 형식의 알루미늄 크랭크 축(30mm 외경), BB 베어링에 preload를 주기 위한 물결와셔이다.

캐논데일의 주장에 의하면 크고 아름다워진 크랭크 축으로 비틀림 강성이 강해졌으며[16] 외부에 튀어나오는 부품이 없어 큐펙터(Q-Factor)를[17] 더 좁게 만들어 힘전달이 보다 용이하도록 만들 수도 있다.그렇지만 장경인대가 나가겠지

이렇게 보면 단점이 그다지 존재하지 않는 규격으로 보이지만 여전히 치명적인 문제점이 있었으니, 베어링을 BB쉘 자체에 압입하는 방식이다보니 BB쉘이 매우 정밀하게 제조되지 않았다면 Misalignment가 발생하기 쉽다는 것이다. 그리고 일단 정렬이 조금이라도 틀어지면 페달링을 할 때마다 BB쉘이 조금씩 뒤틀리다가 결국 베어링과 BB쉘이 마멸된다. 이는 페달링 시에 규칙적인 소음을 야기하며, 캐논데일에게 똑딱데일이라는 불명예스러운 별명까지 안겨줬다.

이러한 문제는 자전거 제조사들의 고질적인 QC 문제와 그릇된 설계의 합작품이다. 여전히 대부분의 자전거 회사들은 말은 번지르르하게 하면서 수백에서 천몇백만원짜리 가격표를 달고 판매하지만 실상 까보면 QC 상태가 형편없는 경우가 많다. 심지어 체인스테이-싯튜브-다운튜브가 만나는 지점이라 용접/접착면이 많은 BB쉘은 공차가 무려 0.1mm 단위까지 발생하는 일이 빈번하다. 이말인즉슨 BB쉘이 완벽한 원통 구조가 아니라는 것이다. 결과적으로 이런 타원형의 쉘에 베어링을 압입하면 필연적으로 BB쉘의 특정 부분은 베어링과 접촉하지만, 어떤 부분은 그렇지 않게 된다.

자전거의 프레임은 어느정도의 유연성을 가지고 있어 라이더의 페달링에 따라 조금씩 뒤틀렸다가 다시 제 모습으로 돌아가는 사이클을 반복하는데, BB쉘 또한 이러한 뒤틀림에서 자유롭지 않다. 그런데 저렇게 기본적인 모양부터 뒤틀린 BB쉘에 베어링을 압입했다면 베어링과 맞닿은 곳만 부분적으로 마멸이 일어난다. BB쉘 소재가 알로이든 카본이든 이 현상은 피해갈 수 없다. 결과적으로 자전거에 압입식 BB를 박을 경우, 처음에는 괜찮지만 타다 보면 베어링이 BB쉘을 갉아먹기 때문에 BB쉘이 헐렁해지게 되고... 헐거워진 베어링은 페달링에 맞춰 뽀득뽀득 내지 똑딱똑딱거리며 박자를 맞춰주며, 좀 오래 타게되면 유격은 더더욱 커져 뽀드득 거리는 소리가 커짐과 함께 뭔가 살짝 틀어지는 느낌을 받게 된다. 물론 조립 과정에서 살짝 실수가 있는 경우는 자전거 출고 시부터 뽀득거리는 사태까지 발생한다.

이를 보완하기 위해 바텀 브라켓 쉘에 알루미늄 파이프를 박아넣는다든지 하는 보강을 하게 되지만 여전히 땜빵 수준의 대책밖에 되지 않았다. 그럼 그냥 BB30 안쓰면 되지 싶겠지만, 캐넌데일이 이 규격을 공개해 버리는 바람에 초창기에 이 단점을 애써 무시하고 단가 절감이라는 사과에 눈이 먼 여러 자전거 프레임 및 완차 제조업체에서 너도나도 갖다 쓰게 되면서[18]... 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. 공개된 규격의 힘(?)을 느낄 수 있는 대목이다.

결과적으로, 이 때문에 아래의 수많은 프레스 핏 규격이 튀어나오게 되었으며 자덕들로 하여금 업그레이드의 무한루프를 돌게함과 동시에[19] 사용하는 라이더와 그걸 정비해야 하는 정비공의 뒷골을 잡게 하는 1순위 악의 축으로 떠올랐다.

금속제 프레임 또한 이러한 문제를 피할 수 없다. 쉘 자체는 CNC로 정밀하게 잘 만들었다고 해도 BB쉘과 다른 튜브들을 용접하는 과정에서 쉘이 변형되는 경우가 허다하기 때문이다. 이 또한 QC 과정을 거치면서 교정할 수 있지만, 자전거 제작사들은 영세한 경우가 허다하고 엔지니어링에 대한 이해가 한미하기 그지 없기 때문에 이 문제는 여전히 빈발한다. 티타늄, 알루미늄, 크로몰리 프레임 모두 이 문제에서 자유롭지 않다.

프레임의 소모의 문제에 덧붙여서 BB30 방식은 베어링과 외부가 와셔형 씰 몇개로 차단되어 있는 경우가 대부분이므로 제한된 용도로만 사용하는 선수들과 달리 다양한 환경에 노출되는 일반 사용자의 경우 소음 및 오염에 더욱 취약하다. 단순 소음 뿐만 아니라 베어링 결착 불량으로 인한 저항 발생 등을 감안하면 설계도면에서만 완벽한 비비.
상기한 바와 같이 BB30에 내재한 문제점이 한 둘이 아니라서 결국 BB30규격으로 말미암아 개싸움을 촉발시킨 캐논데일은 2022년부터 BB30규격을 버리고 나사산 방식 비비로 갈아탔다.
3.1.2.2. BB30A
BB30 Assymetric

기본적으로 BB30과 동일하나 좌/우 비대칭으로 설계한 광폭 버젼.

3.1.2.3. PF30 (Press Fit 30)

정밀가공, QC 강화 등의 수단을 사용하면 BB30의 문제는 얼추 해결이 가능함에도 불구하고 이러한 방안은 비용을 상승시키기에, 자전거 제작사들이 채택한 염가버전, 동족방뇨식 해결책.

정밀 가공을 통해 공차를 제거한다(이상) --> 공차를 유연한 물질로 때운다(현실). 정도로 생각하면 쉽다.

다른 규격은 모두 동일하고, 바텀 브라켓 쉘의 내경을 4mm 더 늘림과 동시에 나일론 등 엔지니어링 플라스틱이나 알루미늄으로 만들어져있는 별도의 베어링 컵을 사용해서 베어링을 고정하고 이 고정된 베어링 컵을 바텀 브라켓 쉘에 때려박아넣는 방식.
3.1.2.4. PF30A
PF30 Assymetric

기본적으로 BB30A와 동일하나 플라스틱 컵을 추가한 버전

3.1.2.5. PF30A-83
PF30 Assymetric, 83mm
PF30A의 변형. pf30a와 비교하여 DS/NDS 각각 5mm가 추가되었다. (68mm + 15mm == 83mm)
캐논데일 순정 규격의 변형품으로 더 희소하고 기괴한 독자규격. 캐논데일의 CX와 그래블 프레임 일부에 채택된 규격이다.
3.1.2.6. OSBB
그냥 BB30의 스페셜라이즈드판이다. OSBB는 BB30을 활용한 스페셜라이즈드의 프레임 기술명. 특이한 점으로는 알루미늄 프래임의 경우 BB30 규격과 동일하며 카본 프래임의 경우 PF30의 베어링 컵을 사용하여 카본 프래임에 BB30을 적용할 때 발생하는 소음문제를 해결해 버렸다. 정확하게 이야기하자면 금속에는 BB30 규격을, 카본 프래임에는 PF30 규격을 적용한 것.
3.1.2.7. 시마노 프레스핏 (BB86, BB91)
파일:Shimano-BB72-Bottom-Bracket-1.jpg

프레스핏 타입이 시장의 대세가 된다고 판단하여 개발된 타입. BB30으로 촉발된 30mm 크랭크 축에는 끝내 참여하지 않는다. 어차피 12mm 크랭크 축을 쓰고 있을 때도 "사람의 힘이 이넘을 비틀어 재낄 정도로 좋은 것도 아닌데 뭐" 라면서 버티던 곳이다.[26] 지금도 "24mm 할로우텍으로도 충분히 버티는데 뭐하러" 라고 버티고 있지만 시장의 압박으로 어떻게 될지는 두고봐야 알 일. 2022년에도 여전히 24mm 스테인리스 액슬을 유지하고 있다.상술했듯 카본 프레임에서 경량화의 이점 때문에 많은 제조사들이 애용하고 있는 방식이기도 하다.
3.1.2.8. BB90 (MTB : BB95)
역시 BB30의 단점을 커버치기 위해서 트랙에서 개발한 규격. 특이하게 윗 쪽에서 나온 놈들과 달리 베어링 컵을 없애 버리고 BB30처럼 프래임에 직접 때려박는 방식을 사용한다. 크랭크 축은 그냥 기존의 24mm를 사용하는데, 최대한 기존에 나와있는 크랭크들을 쓸 수 있도록 함과 동시에 바텀 브라켓의 너비도 더 늘이면서 강성을 확보하고 아래에 나올 BBright™처럼 좌/우 비대칭으로 만들어서 힘손실이 적도록 만들었다.
캄파놀로처럼 크랭크와 베어링이 일체화 되어서 출시되는 제품을 별도의 베어링 컵 없이 직접 때려박는게 가능한 신박한 규격.
3.1.2.9. BBright™
BB30의 규격에서 BB90의 비대칭 프레임 설계사상을 때려박은 써벨로 독자(?) 규격. Slowtwitch 를 비롯한 여러 해외 포럼에서는 BB "right"가 아니라 BB "wrong" 이라면서 이 시스템을 비판하고 있다. 서벨로의 고질적인 비비 소음의 원인으로 의심받고 있기 때문이다.
3.1.2.10. BBright™ Press Fit
BBright™ 이넘으로 안되겠다 싶었는지 PF86방식처럼 베어링 컵을 만들어서 조금 더 큰 내경을 갖는 바텀브라켓에 박아버렸다.
3.1.2.11. BB386EVO
대부분의 메이져 및 서드파티에서 만들어내는 크랭크를 적용할 수 있도록 만든 규격. 다만 BB30 전용 크랭크는 크랭크 축이 짧아서 적용할 수 없다.곳통받는 스램 베어링 컵을 사용하여 BB30 규격이 갖는 단점들을 해소했으며, 크랭크 축 지름에 맞는 적절한 베어링 컵을 사용하여 24mm도, 30mm도 사용할 수 있도록 만들어진 규격이다. 아무래도 나중에 나온 놈이다보니 여러모로 고민 많이해서 만들었다.

3.1.3. 요약표

요약표가 요약표처럼 보이지 않는 것은 그냥 착시입니다.
명 칭 쉘 폭
(mm) 		쉘 내경
(mm) 		크랭크 축
(mm) 		베어링 스냅링 베어링 컵 개발사 비 고
BB30 68 42 30 6806 있음 없음 캐넌데일 프레스 핏 표준규격
금속 BB 쉘에 최적화되어있으며 카본 프래임의 경우 소음이 발생하는 경우가 많으며 외부 오염에 다소 취약함
BB30A 73
L:39
R:34 		42 30 6806 있음 없음 캐넌데일 BB30의 광폭 비대칭규격
캐넌데일의 SISL2 HollowGram 크랭크를 위한 규격. 그러나 서드파티의 어댑터가 나와있어 몇가지 다른 타입의 크랭크도 꼽을 수 있다.
PF30 68 46 30 6806 없음 있음 서드파티 BB30의 단점을 보완한 규격
카본 프래임에 적용을 위하여 폭이 좁은 베어링이 직접 프래임의 BB 쉘에 접촉하는 방식이 아니라 베어링을 베어링 컵에 넣고 그 컵을 BB 쉘에 삽입하는 방식
PF30a 73 (39/34) 46 30 6806 없음 있음 서드파티 BB30a의 개선 버전
카본 프래임에 적용을 위하여 폭이 좁은 베어링이 직접 프래임의 BB 쉘에 접촉하는 방식이 아니라 베어링을 베어링 컵에 넣고 그 컵을 BB 쉘에 삽입하는 방식. DS/NDS 비대칭 설계
PF30a 83 83 (44/39) 46 30 6806 없음 있음 서드파티 캐논데일의 그래블, cx 프레임에만 사용되는 pf30a의 변형. AI 디싱을 사용할 수 있다.
카본 프래임에 적용을 위하여 폭이 좁은 베어링이 직접 프래임의 BB 쉘에 접촉하는 방식이 아니라 베어링을 베어링 컵에 넣고 그 컵을 BB 쉘에 삽입하는 방식
OSBB 68
(MTB : 73) 		42 30 6806 알루:있음
카본:없음 		알루:없음
카본:PF30컵 		스페셜라이즈드 BB30과 같은규격
스페셜라이즈드에서는 카본 프래임 대부분이 이 규격을 사용하고 있으며 프래임 설계가 안정화 되어있고 알루미늄 프래임에는 스냅링 사용 베어링을 직접 박아넣고 카본 프래임에는 PF30용 베어링 컵을 사용해서 박아넣어 BB30의 고질적인 문제인 소음이 없다.
BB86
(MTB : BB91) 		86.5
(MTB : 91) 		41 24 크랭크 별 없음 있음 시마노 BB30에 삐져서 개발…
은 아니고, 전통적인 나사산 방식에서 프레스 핏에 꽂을 수 있도록 개발된 시마노의 규격.
BB90
(MTB : BB95) 		90.5
(MTB : 95.51) 		37 24 6805A
2437 		없음 없음 트랙 BB30의 광폭규격
기본방식은 BB30과 같으나 스냅링 없이 BB 쉘 안 쪽에 별도의 턱을 만들어 베어링을 고정한다. 프래임에서 바텀 브라켓 부분을 크게 만들어 강성을 확보하였으며, 크랭크 축은 24mm를 사용하여 호환성을 확보했다.
BBright™ 79
R 34mm
L 45mm 		42 30 6806 없음 없음 서벨로 BB90의 비대칭 광폭 서벨로 버젼
기본방식은 BB90과 같으나 크랭크 축을 30mm로 하여 프래임 강성과 크랭크 축의 강성을 확보했다. 그러나 너무 광폭이라 로터 크랭크만 쓸 수 있다.
BBright™
Press Fit 		79
R 34mm
L 45mm 		46 30 6806 없음 PF30컵 서벨로 PF90의 비대칭 광폭 서벨로 버젼
기본방식은 BB90과 같으나 베어링을 직접 때려박는 방식이 아니라 PF30 컵을 사용하여 넣는 방식으로 BB30의 문제점을 해결했다. 로터 크랭크 문제는 여전함.
BB386EVO 86.5 46 24/30 크랭크 별 없음 있음 월리어/FSA 호환성에 몰빵한 규격
적당히 긴 BB 쉘 폭으로 대부분의 프레스 핏 방식과 어댑터 교환만으로 호환된다. 24mm는 물론 30mm의 크랭크 역시 어댑터를 교환해서 사용가능하다. 다만 프레스 핏 초기 규격인 BB30의 경우 폭이 좁은 크랭크 축으로 말미암아 호환 불가.

호환성은 BB386EVO가 나오면서 거의 종결을 지었다. 현재는 메이저는 물론 서드파티에서도 다양한 호환 어댑터가 나오는 중이므로 특별한 경우(BB90, BBright™ 등 BB 쉘의 폭이 넓은 놈에 BB30의 짧은 놈을 끼울 경우 등)를 제외하고는 어지간하면 호환 가능하다.
그림으로 정리하면 Kogel Bottom Brackets Debut Solutions for Every Frame w/o Adapters이정도 된다. 그림에서 보다시피 BB 쉘 폭이 좁은 놈을 위해 만들어진 규격인 BB30의 경우 크랭크 축 자체가 짧아서 다른 타입들과 호환되지 않는다. 반면 68mm 이상의 폭을 갖는 크랭크의 경우 어댑터만 바꿔주면 어지간한 프래임에는 다 꽂을 수 있다. 그냥 포기하고 완차에 딸려나오는 놈을 쓰겠습니다.

3.2. 축 - 크랭크 결합방식

축-크랭크 결합방식은 의외로 단순하다. 현재 사용 중인 대중적인 규격은 캄파놀로의 사각형, 시마노의 옥타링크(로드, MTB 2종류), 공개규격인 ISIS 세 가지 밖에 없다. 그러나 실은 주로 사용중인 방식만 그렇다는거지, 사실 이동네도 만만찮은 동네이다. 보다 복잡한 내용을 보고싶다 하는 자덕들은 자덕의 성지 쉘던 브라운옹의 BB Size를, 사각 비비 하나만 해도 살짝 골때리기도 한다. 뒷골 잡을 마음의 준비는 필수.

연결방식이라고 하기에는 조금 애매하지만 크랭크 축-크랭크 일체형이 있으며 현재 출시되는 로드용 및 MTB용 대부분이 이러한 방식을 사용하고 있다. 캄파놀로의 경우 여기에 한술 더 떠서 베어링까지 한방에 박아버렸다.
이 두 가지 방식을 구분하는 용어로는 왼 쪽 크랭크-크랭크 축-오른 쪽 크랭크/체인링 세 조각으로 구성되어있기 때문에 세 조각(트리 피스 Three-piece) 형식으로 부르는 것과, 왼 쪽 크랭크-크랭크 축/체인링/오른 쪽 크랭크 일체형 두 조각으로 구성되어 있기 때문에 두 조각(투 피스 Two-Piece) 형식이라고 한다.

3.2.1. 사각형(캄파놀로 및 생활차)

일명 사각비비라고 불리는 방식. 사각형 축이 BB와 일체화되어 있고, 이 축은 바깥쪽은 얇고 BB 중심부로 갈수록 두꺼워지는 테이퍼드 타입이다.[29] 때문에 사각형 축에 크랭크를 끼운 다음, 체결 나사를 조여서 크랭크 암을 축과 밀착시켜 단단히 결합하는 방식이다.

고급 자전거 중에선 캄파놀로가 대표적으로 사용하는 방식인데, 캄파놀로 이전부터 흔하게 사용하던 전통적인 방식이라 오픈 베어링 방식으로 나와있는 대부분의 생활형 자전거 및 하이브리드 역시 이 방식을 주로 사용한다. 시마노나 다른 서드파티에서 나오는 부품들도 당연히 존재한다.

미드모터 전기자전거는 대부분 크랭크암 결합 방식으로 이 방식을 사용한다. 미드모터는 크랭크 축이 모터 기어박스와 연결되어 있어 분리형으로 만들 수 없기 때문에 호환성이 좋고 내구성도 보장되는 사각비비형 결합 방식을 많이 사용하는 것이다.

3.2.2. 옥타링크(시마노)

시마노의 독자 규격이다. 특이하게 로드용과 MTB용 규격이 다르며(로드:옥타링크 I / MTB:옥타링크 II), 왜인지 서로 호환되지 않도록 만들었다. 시마노의 자랑인 할로우텍을 적용하여 가운데가 비어있는 24mm 직경의 크랭크 축을 사용하며, 크랭크 축에서 8개의 돌기를 갖는 결합부위를 갖고 있다.(그래서 이름이 Octalink)
명 칭 홈 길이(mm) 홈 폭(mm) 비 고
옥타링크 I 5 2.2 로드용.
MTB용에는 홈 폭이 좁으므로 들어가지 않는다.
억지로 쑤셔넣으면 들어가긴 하지만 크랭크암의 결합부가 손상될 수 있다.
옥타링크 II 9 2.8 MTB용
로드용에 꽂을 수 있다.
굳이 이렇게 구분해서 만든 이유를 알 수 없다. 왜 이렇게 만들었는지 설계한놈을 때려주고 싶은 설계.

3.2.3. ISIS(스램, FSA 등)

시마노가 옥타링크로 삽질하고 있을 때 폐쇄적인 기술규격에 신물이 난 트루바티브와 크리스킹에서 시마노의 할로우텍과 옥타링크의 장점을 적절히 살려 홈 10개로 쇼부를 보고, 로드/MTB 구분 없이 그냥 쑴풍쑴풍 꽂아 사용할 수 있게 만든 다음 규격을 공개해 버렸다.
BB 쉘 나사산 나사방식 스핀들
내 경 폭 왼 쪽 오른 쪽 BB쉘 폭 스핀들 길이 결합부 내경[34] 결합부 외경[[35] 홈 길이[36]
46.5 68
100 		M48x1.5 오른 나사 왼나사 76 108 17.464 21.3 16~16.5
81 113
86 118
96 128
단위:mm

3.2.4. 일체형(Integrated Type)

현재는 저가형 생활차를 제외하면 로드바이크부터 MTB까지 대부분의 레저용 자전거가 나사산 방식의 일체형 BB를 사용한다. 속칭 외장비비라고도 불린다.

축이 한쪽 크랭크에 붙어있는 방식이다. 상기한 대로 왼쪽 크랭크+크랭크 축/체인링+오른쪽 크랭크로 두 부품, 혹은 체인링이 분리 가능하게 되어 있어 세 부품으로 구성된다. 캄파놀로의 경우 여기다가 베어링까지 같이 낑궈버려 더욱 단순화시켜버렸다.베어링이 나가면 크랭크를 버립니다

캄파놀로의 울트라토크(Ultratorque™)의 경우 독특한 방식을 사용하는데, <왼쪽 크랭크+베어링+왼쪽 크랭크 축 절반> / / <오른쪽 크랭크 축 절반+베어링+체인링+오른쪽 크랭크>로 딱 두 파츠로 나눠진 BB+크랭크 일체형 구조이다. 결합은 각각의 크랭크 축 중간 부분의 이빨을 맞물리게 하여 볼트로 조이는 방식.

3.2.5. 핀형

사각형 이전에 널리 쓰였던 타입으로 현재 국내에는 오래 전에 나온 낡은 구식 자전거에서나 볼 수 있으나 일본제, 프랑스제 일부 클래식 타입 자전거는 여전히 이런 방식으로 나오기도 한다. 크랭크를 둥글고 양끝 부분에 홈이 파인 모양의 크랭크축(심보)에 끼운 다음 크랭크에 나 있는 구멍에 핀을 꽂고 핀 머릿 부분의 볼트를 조여 심보에 결합시키는 방식이다.

4. 관련 링크

[1] 행어(hanger)의 일본식 표현[2] ISO(English) 규격, ITY(Itillian) 규격, French 규격 딸랑 세 가지이다. 보다 정확히는 꽤 많이 쓰인 타입까지 합치면 대여섯가지가 넘어간다. 상세한 사항은 쉘던브라운옹의 자전거 사전 Bottom Bracket 참조. 이 중 ISO 규격이 국제적으로 통용되며 대부분의 나사산 방식의 바텀 브라켓을 사용하는 자전거에서 채택하고 있지만, 일부 감성 브랜드들이 이탈리안이나 프랜치 규격을 고집하며 물건을 찍어내고 있는 통에 자덕 여럿 잡고 있다[3] 단순히 자사 규격으로 조용히 있었으면 크게 영향을 미치지 않았겠지만, 하필 또 기술규격을 공개해서 개나소나 쓰도록 만들어버렸다.[4] 이렇게 뭔지 모를 독자규격 프레스핏 BB가 박혀 있다면 원래 끼워져있는게 뭔지 파악하고 거기 맞는 호환품을 구하는게 골치아픈 것은 물론이고, 일부 악질 업체들은 자사 BB의 분해를 위해 해당 BB용 독자규격 공구를 사용할 수 밖에 없도록 만들기 때문에 더욱 골치아프다.[5] 이 방식을 오픈베어링 방식(Open Bearing Type)이라 말한다. 베어링이 시중에서 흔히 볼 수 있는 실링 베어링처럼 하나의 부품으로 되어있는 것이 아니라 금속 구슬과 이를 담아두는 콘 혹은 컵으로 구성되어있으며 바텀브라켓을 분해하면 컵을 빼는 순간 베어링의 쇠구슬들이 돌돌돌 흘러 나온다. 상세한 사항은 파크툴 Adjustable Type Bottom Bracket Service 참조.[6] 자전거에서 사용하는 나사산 방식은 역시 파크툴 Basic Thread Concepts 참조.[7] 외장 베어링 방식의 크랭크 세트는 파크툴 External Bearing Crank Systems (Hollowtech II, MegaExo, Giga X Pipe, X-type, Campagnolo Ultra-Torque) 참조. 보면 알겠지만, 이 쪽도 뒷골 땡기는 건 마찬가지다.[8] 기존 내장 베어링 방식 혹은 카트리지에서 사용하던 12mm 지름의 크랭크 축을 24mm 외경의 파이프로 만들었다. 물론 외장형이 나오기 전 시마노에서 나온 카트리지 타입 바텀 브라켓의 경우 할로우텍(Hollowtehc, Hollowtech II)를 쓰면서 24mm 파이프를 쓰고 있었지만.[9] 정말로 이런 식으로 나사산을 깎아내 ISO를 박을 수 있도록 해서 사용한다. Bottom Bracket Tapping, Threading, Chasing and Facing 참조.[10] 시마노 비비의 경우[11] 자동차, 중기, 비행기, 선박, 등등 다방면에서 사용하는 매우 흔한 방식이다.[12] 쉘의 직경을 베어링의 외경보다 미세하게 좁게 만듦으로써 압입 공구를 사용해야만 베어링 압입이 가능하게 하는 것을 의미한다.[13] 나사산 BB도 전용 공구가 필요하긴 하지만 프레스핏에 비하면 훨씬 간소하며, 초보자라도 양쪽 나사선에 방향만 주의하면 쉽게 분해할 수 있다.[14] 다른 기계 산업과 달리 공차가 지나치게 크다. 이는 QC에 들어가는 비용을 줄이려는 경영전략의 일환이며 자전거 업계의 고질적 폐단이다.[15] 캐논데일 측에서는 오버사이즈드 바텀 브라켓. Oversized Bottom Bracket. 기존의 34~37mm 내외였던 내경을 42mm로 키우고,비비쉘의 너비를 줄임으로서 더 강한 구조적 특성을 지닌다고 주장하나 근거는 희박하다.[16] 허나 30mm 직경의 6천번대 알루미늄 파이프와 24mm 직경의 속 꽉 찬 스틸 액슬의 비틀림 강성을 비교하면 후자가 강할 것이라는게 명백하다. 알루미늄 파이프의 두께가 3mm라 가정하고 계산해보면 스틸 액슬의 비틀림 강성이 2배 이상 높다.[17] 크랭크 왼쪽과 오른쪽 최외부의 거리. 일반적으로 큐팩터가 좁을수록 라이더가 받는 공기저항도 적어지고 힘 전달에도 유리하나, 패달을 밟는 사람의 골반이 무한히 좁아질 수 없으며 어느정도 넓이가 있어야 안정성이 확보되니 실제적으로는 자전거 패달을 밟는 사람의 신체에 따라 달라진다. 일반적으로 트랙용의 경우 124mm 내외로 좁고, 크리테리움용의 경우 135~146mm, MTB의 경우 178mm 까지 사용하는 경우도 있다. 큐팩터가 좁아지면 코너링에서 패달링을 계속할 경우 자전거를 눕힐 수 있는 각도에 제한이 더 커진다. 그렇지만 애시당초 그만큼 자전거를 눕히는 경우라고는 MTB 말고는 딱히 없는지라(…)[18] BB30을 사용하는 업체는 BB30 Standard Links를 참고하자.[19] 크랭크를 업글해 볼까? → 어, BB30이잖아? → 호환크랭크 찾아 삼만리 → 포기 → 그래도 또 크랭크를 업글해 보고 싶은데 → 처음으로. 물론 현재는 서드파티는 물론 캄파놀로나 시마노 등 메이져 업체에서도 각 프레스핏에 어느 정도 장착할 수 있는 어댑터가 나오고 있다. 지금부터는 어댑터로 무한루프를 돌겠지[20] 애초에 강성 확보, Q factor 감소 등의 마케팅 용어는 이 본질적인 목적을 숨기기 위한 연막에 불과하다. 오로지 자전거 회사의 이익을 위한 규격.[21] 물론 내경은 그대로 두고 외경을 키워 만들 수는 있지만 두터워진 만큼의 무게는 어쩌시려고?[22] 실은 전용공구라고 하기도 거시끼니한게, 일반 베어링 착탈공구다. 그냥 공구상에 판매되는 공구를 사용해도 무방. 원래부터 일반 기계에서 쓰고 있던 방식을 차용한것. 일반 베어링 프레스 풀러로는 프레임에 데미지를 줄 수 있으니 전용 공구를 사용하는 것이 좋기는 하다.[23] 카본은 물론이고 알루미늄이든 크로몰리든 티타늄이든 프레임에 사용되는 금속 합금들은 베어링의 레이스에 사용되는 강재에 비하면 한없이 약한 물질들이다.[24] 이는 재차 말하지만 제조사들의 과실이다.[25] 라고 캐논데일은 주장한다. 이것이 사실인지는 불명[26] 그러면서 지들은 24mm 할로우텍 카트리지를 개발했다.[27] 사용은 가능하나 매우 얇은 베어링을 사용하여야 한다. 이는 수명이 짧다.[28] 트랙 마돈(Madon), 에몬다(Emonda)등 대부분의 트랙 자전거에서 사용 중이다.[29] 축 중심선 기준 2˚, 반대편 면 기준 4˚의 경사를 갖는 테이퍼 방식.[30] 테이퍼드 방식의 사각 크랭크 축의 구조와 이를 분리하기 위한 공구, 사용방법 등은 쉘던 브라운옹의Cotterless Cranks 참조.[31] 크랭크암은 알루미늄이니 괜찮지만, 문제는 사각비비 축은 알루미늄이 아니라 철제이기 때문에 수분이 침투하면 녹이 슬고 팽창하면서 붙어버리기 쉽다.[32] 형상이 달라 잘 안들어갈 것 같지만 외부에서 나사로 조여 결합하는 방식이므로 들이는 힘에 비해 훨씬 강한 힘으로 밀어넣는게 가능하다. 쉘던 브라운의BB Size 문서에 Octalink II 크랭크 축에 억지로 끼운 Octalink I 크랭크가 손상된 사진이 있으므로 참조할 것.[33] ISIS Overdrive 홈페이지의 기술문서(PDF 문서) The International Spine Interface Standard 및 ISIS OVERDRIVE STANDARD DOCUMENT REV.A 참조.[34] 결합부의 오목한 부분 직경[35] 돌기 부분의 직경[36] 실제 크랭크와 결합되는 부분의 길이

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