전기자전거

자전거의 종류
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CONNECTED 네오서프 미드모터 토크센서 전기자전거

1. 개요

2. 법적 정의

3. 역사

4. 주행거리

5. 유형

5.1. 모터의 위치

5.1.1. 허브모터 방식

FSA 시스템 사의 리어 허브모터

비앙키 아리아 E-Road 모델[7]

삼천리자전거 팬텀 Q SF M 모델

5.1.2. 중앙구동(미드모터) 방식

보쉬의 전기자전거용 드라이브 유닛

Riese & Müller Superdelite GT[15]

스페셜라이즈드 Turbo Levo SL eMTB

개인개조 자전거와 유사한 외형의 벨로스타 ELP01

5.1.3. 마찰식

전륜장착형 마찰식 전기자전거 개조키트 CLIP

5.2. 모터의 동작 방식

5.2.1. 스로틀 겸용/전용

5.2.2. PAS 방식

5.2.2.1. 스피드센서 방식

• 속도제한식 : 예를 들면 PAS 1단계는 15 km/h, 2단계는 20km/h, 3단계는 25km/h 등 PAS 단계에 따라 정해진 속도에 맞출 때까지만 모터가 돌아가는 식이다.
• 출력제한식 : 모든 PAS 단계의 속도 상한은 25km/h로 똑같지만, PAS 1단계는 200W, 2단계는 300W, 3단계는 400W 하는 식으로 PAS 단계에 따라 모터의 출력이 더 올라가는 식이다.

5.2.2.2. 토크센서 방식

벨로스타 아크틱

CONNECTED 듄드라이브

6. 장점

• 자전거 주행 시 체력 소모가 적고 평균 속도가 빠르다. 때문에 체력이나 무릎 부상 등으로 자전거를 타지 못하던 사람들도 자전거를 교통수단으로 쉽게 이용할 수 있고, 여름에 땀이 훨씬 덜 나니 자전거로 통근하는 사람에게도 큰 도움이 된다.

• 업힐과 화물 적재가 용이해진다. 일반 자전거는 언덕길을 기어올라가야 하지만, 전기자전거는 평지와 다를 바 없이 주행할 수 있다. 특히 사는 지역에 언덕이 많다면 정말 만족할 수 있을 것이다. 또한 자전거에 많은 화물을 싣고도 숙련자처럼 속도를 낼 수 있기 때문에 화물 적재와 운반에 최적화된 전기자전거도 있으며 자영업자나 주부들이 애용한다. 한국의 경우 산과 언덕이 많은 지형 때문에 대부분의 지역에서는 일반자전거보다는 전기자전거가 거의 무조건 유리하다.

• 환경 친화적이다. 물론 인력만으로 가는 일반 자전거보다는 못하지만, 일반적인 승용차나 오토바이보다는 에너지 소비가 훨씬 적다. 에너지 사용량 뿐만 아니라 자동차 한 대의 제작이 환경에 미치는 영향(탄소족적 등)은 전기자전거 한 대 제작이 환경에 미치는 영향과는 비교가 안 될 정도로 높다. 또한 전기자전거는 인력과 모터가 동시에 사용되는 PAS 방식이기 때문에 순수하게 모터 힘으로만 움직이는 PM에 비해 전력 소비가 적고 배터리 탑재량이 적어 좀 더 환경에 유리하다. 실제로 PAS 전기자전거는 동일 배터리 용량의 PM에 비해 많은 거리를 주행할 수 있다.

• 레저용으로 이용하기엔 재미가 없을 것 같지만, 일상에서 사용하기 위한 스로틀 방식의 자전거가 아니라 제대로 만든 토크센서 PAS 방식의 전기자전거는 본인이 일단 힘을 들여서 페달을 돌려야 자전거가 나가는데다가, 정교하게 만들어진 모델의 경우 초보자 단계부터 속도감을 즐기면서 자전거 실력을 늘릴 수 있다. 최저 보조를 해 주는 모드의 경우 모터 개입의 위화감이 거의 없고 순풍을 받아 나가는 정도의 느낌을 주며, 모터를 끄고 주행해도 자전거 자체의 무게를 제외하면 저항감이 적다. 때문에 나이가 들거나 시간이 부족해져서 자전거를 타기 위해 훈련할 여유는 없지만 레저로써 계속 즐기고 싶은 경우 가격이 비싸더라도 토크센서 방식의 전기 로드바이크같은 제품을 사면 라이딩을 재미있게 즐길 수 있다.

• 일단은 '자전거'이므로 배터리가 방전돼도 그대로 타고 갈 수가 있다. 물론 일반 자전거보다 훨씬 무겁고 모터의 저항도 있기 때문에 힘이 많이 들긴 하지만, 배터리가 바닥나면 꼼짝없이 짐짝이 되는 전동 킥보드나 전동휠 등의 개인형 이동장치보다는 더 낫다.

• 전력효율이 여타 PM보다 우수하다. 바퀴가 크기 때문에 풀 스로틀로 운행해도 동 배터리 용량의 전동킥보드나 전동휠 등의 탈것들보다 주행거리가 길며, 필요할 때만 모터를 켜는 식으로 운행하거나, 항상 모터 보조를 받더라도 페달링을 적극적으로 해 준다면 다른 전동 탈것보다 훨씬 먼 거리까지 주행이 가능하다.
  
• 법률상으로 '전기자전거'로 인정되는 경우에 한하지만, 개인형 이동장치가 운행을 위해서 2종 보통 이상의 운전면허나 원동기장치자전거 운전면허를 요구하는 반면 13세 이상이라면 면허 없이 운행이 가능하므로 접근성이 더 좋다. 또한 개인형 이동장치는 관련 보험상품이 전무한 수준이지만 전기자전거는 일반 자전거 보험이 적용될 수 있으며, 일부 지자체의 경우에는 자전거를 대상으로 하는 무상 보험이 제공되는데 전기자전거도 동일한 혜택을 받을 수 있다.

7. 단점

• 비싼 가격: 모터와 배터리 가격이 추가되니만큼 가격이 동급 대비 더 비싸지는 건 어쩔 수 없다. 때문에 유럽 국가들은 나라에서 전기자전거 보조금을 지급하는 경우가 많다.[28] 그래도 시장이 커지면서 업체들이 경쟁하며 점차 가격이 내려가고 있으며, 최근에는 ~40km 정도 PAS로 이동할 수 있는 저렴한 미니벨로형 모델들이 40~50만원 대에 풀리고 있다. 다만 '뽀각'이라고 칭하는 차체절단문제나 자잘한 고장, 빠른 노후화 때문에 너무 저가형은 권장되지 않는다.

• 도난 위험 증가: 가격대가 비싸다 보니 특히 고급 모델들은 노리는 도둑들이 많다. 일반 자전거와 동일한 보안장치(자물쇠 등)만으로는 미흡하며, 특히 배터리 도난을 막을 대책이 필요하다. 대부분의 모델들이 배터리에 별도의 잠금장치를 마련하거나 탈착해서 가지고 다닐 수 있게 하고 있지만, 일반 자전거를 개조한 제품의 경우는 쉽게 배터리를 뽑아갈 수 있어서 정말 주의해야 한다.

• 배터리 수명: 이차 전지는 경제수명이란 것이 있어 사용할수록 충전용량이 감소하며 방전 성능도 저하된다. 다만 전기자전거 업체에선 이차 전지에 대해 1년 보증을 기본으로 하고 있으며, 보통 3년 정도는 무리없이 사용 가능하다. 3년 사용한다고 완전히 폐품이 되는 것도 아니고 꾸준히 탔다면 80%정도의 용량은 여전히 남아있기 때문에 어느정도 주행거리의 손해만 감수한다면 계속 사용할 수 있다.

• 주행거리의 한계: PAS 단계 및 스로틀 사용 여부 등으로 주행가능 거리는 들쭉날쭉하나, 일반적으로 완충 시 50~100km 내외 거리를 주행할 수 있다. 물론 통근용이나 생활용이라면 차고 넘치는 주행거리지만, 본격적인 여행용이나 동호회 활동용으로 사용하려 한다면 한번에 100km 밖에 못 달린다는 제약은 큰 걸림돌이다. 물론 여분의 배터리를 충전해서 휴대하면 주행 거리를 늘릴 수 있으나, 배터리는 무거워서 휴대도 어려운데다 가격도 수십만원 수준으로 비싸다. 만약 도중에 배터리가 방전된다면 전기자전거의 무거운 중량 때문에 인력만으로 주행하기는 힘들어 배터리의 한계는 심리적으로 부담이 될 수 있다. 만일 전기자전거로 장거리 이동을 하려 한다면 경로에 있는 카페나 식당 등에서 고객의 배터리 충전을 허용하는지 여부를 사전에 조사하는 것이 좋다.

• 무거운 중량: 보통 20kg 내외로 자전거로서는 매우 무거운 축에 든다. 적은 용량의 배터리를 탑재했더라도 동급 제품 대비 4~8kg 정도의 무게가 더 나갈 수 밖에 없다. 물론 주행 중에는 전기 모터가 도와주니 문제 없지만, 무거운 제품은 자전거를 들고 계단을 오르내리거나 차에 실어야 하는 등의 상황에선 난감하다. 여기에 접이식이기까지 하면 더더욱 무거워지게 된다. 이 때문에 끌고 다녀야 할 때를 대비할 수 있도록 페달을 안 밟아도 4~6km/h 정도로 순항하게 돕는 워킹 모드 기능을 넣는 경우도 있다. 돈을 많이 들이면 경량화를 추구할 수는 있지만 웬만한 자동차 한대 값에 준하는 수준으로 가기 때문에 그만한 비용을 기꺼이 지불할 만한 사람은 별로 없을 것이다.[29]

• 미흡한 AS: 구입은 인터넷으로도 가능할 정도로 쉬워졌고 가격도 많이 내려서 접근성은 매우 좋아졌으나, 여전히 고장났을 때 수리받기가 쉽지 않다. 일반 자전거는 부품의 작동방식이나 구조가 대동소이하기 때문에 타 브랜드 대리점이나 동네 자전거점에 가져가도 웬만한 조정은 다 해 줄 정도로 유지관리가 쉽지만, 전기자전거는 취급하는 자전거점을 찾기가 상당히 어려운 실정이다. 전기자전거의 모터나 컨트롤러 등은 외부에 노출되는 전자부품인 만큼 지속적인 점검과 관리가 필수적인데, 해당 브랜드 대리점 외에는 수리를 잘 해주지 않으니 이게 불가능한 것이다. 부품의 종류나 구동 방식이 천차만별인 경우가 많기에 일반 자전거포에서는 모르는 브랜드 제품을 괜히 건드렸다가 뭐가 잘못되면 보상해줘야 하니 아예 손도 대려고 하지 않으며, 자체 수리센터나 협력점이 다수 있거나 AS에 제대로 신경쓰는 브랜드는 한 손에 꼽을 정도로 적은 상황이다.
  이렇다보니 제품이 망가지면 사설 수리센터를 찾아야 하는 경우가 많은데, 이조차도 수도권이나 광역시에서나 찾아볼 수 있어 그 외 지방 사람들은 출장수리를 불러야 할 형편이다. 이 때문에 전기자전거 초보자에게는 그나마 전국에 매장이 고루 분포하는 삼천리나 알톤이 추천되기도 한다. 혹은 아예 출장 정비 서비스를 제공하는 프리미엄 브랜드로 가거나.

• 애매한 최고속도 제한 : 업힐에서는 일반 자전거에 비해 절대적인 우위를 가져가긴 하지만, 25km/h를 초과하면 모터 보조가 끊어진다는 점 때문에 평지에서는 길이 안 좋거나 맞바람이 강하게 부는게 아니면 로드나 하이브리드 자전거보다 느린 경우가 많다. 단순히 통근용으로 자전거를 타는 사람이라도 경력이 어느정도 됐다면 길 좋은 평지에서 로드나 하이브리드로 25km/h는 쉽게 넘기는데,[30] 전기자전거는 25km/h 이상 밟아서 속도를 내려면 모터와 배터리로 인한 무거운 무게 + 모터의 구름저항까지 온전히 자기 힘으로 감당해야 하기에 일반 자전거에 비해 훨씬 불리하다. 특히 중저가 허브모터 방식의 경우는 25km/h를 넘으면 뒤에서 잡아끄는 느낌이 들 정도로 저항감이 심하다.
  클러치 설계가 제대로 되어 있는 미드모터 방식은 이론상 모터로 인한 구동저항이 거의 0에 가깝다. 그러나 자전거 자체의 무게가 무게다보니 아무리 좋은 전기자전거라 하더라도 모터를 끄면 일반 자전거보다 밟기 훨씬 힘든 것은 어쩔 수 없다.
  전기 로드자전거의 취급이 영 애매한 까닭이기도 한데, 모터를 켜고 달리면 일반 로드자전거보다 느리고 그렇다고 모터를 끄고 달리면 일반 로드자전거보다 비싼 주제에 효율은 더 떨어지니 그닥 장점이라 할 만한 게 없다.

• 화재 위험: 거의 모든 전기자전거는 리튬 이온 전지를 사용하는데, 리튬 이온 전지는 관리를 아무리 잘 했더라도 단순히 재수가 없으면 발화할 수 있다. 특히 전기자전거는 대부분 실내에서 보관하고 충전하기 때문에 화재에 의한 위험성이 더욱 크다. 특히 2020년대에 접어들어 전기차 배터리 화재 사고 이슈가 크게 부각되면서 뉴카멜리아와 같은 일부 여객선은 전기자동차 뿐만 아니라 전기자전거의 승선 자체를 금지하는 사례가 발생하고 있다.

8. 자전거도로 주행

9. 기타

• 2018년 도로교통법 개정 과정에서 헬멧 착용이 의무화 되었는데, 탁상입법이라는 논란이 있다. 전기자전거 활성화 법안이 모든 자전거에 헬멧 씌웠다 하지만 현실적으로 의무화가 힘들다는 것도 결국 별다른 안전의식 없이 노헬멧으로 타는 라이더들이 너무 많아서 그런거고 자전거를 탈 때 헬멧이 매우 중요한 안전장비인 것은 분명하므로 마냥 탁상행정이라고 비난할 수는 없는 노릇이다. 단속이 진행되기 힘들지언정 일단 의무화를 해서라도 써야 한다는 인식을 심어주는 것이 맞다.

• 일부 사이클링 애호가들은 전기자전거를 매우 싫어하며 손도 대지 않으려 한다. 모터의 힘으로 페달링을 보조받으면 다리가 약해지고 주행 감각이 무뎌진다는 이유에서다. 그 어느 자전거 경기에서도 전기자전거를 허용하지 않으므로, 사이클링 선수가 전기자전거에 익숙해질 경우 실제 경기에서는 곤란한 점이 있을 수 있다. 허나 자기 자신이 전기자전거를 싫어하는 것과 남이 전기자전거 타는 것을 멸시하는 것은 별개의 문제다. 목적에 따라 둘 다 타고 다니는 사람들도 있기도 하고.

• 일부 전동자전거 마니아 사이에서는 저렴한 중국제에 눈독을 들여 해외직구에 나서기도 한다. 그러나 국내 안전인증을 받지 않았기 때문에 전기자전거나 개인형 이동장치가 아닌 원동기장치자전거로 분류되며 생산물 책임보험 등이 없기 때문에 어떠한 위험이라도 본인이 감수해야 한다는 단점이 있다. 전동자전거가 초짜라면은 안전하게 정식수입되어 국내 안전인증을 받은 제품을 구매하면 된다.

• 2018년도에 들어오면서 본격적인 산악 전기자전거들이 출시되고 있다. 그동안 전기자전거 모터류는 일본의 야마하, 독일의 보쉬 그리고 중국의 바팡사들이 각축전을 벌이고 있었으나, 이 틈새에 시마노가 e8000/6000 시리즈로 도전장을 냈다. 시마노사는 자사의 di2 전자변속시스템과 연계하는 등의 활용으로 유명 자전거 메이커마다 새로운 산악전기자전거를 쏟아 내고 있다. 사실 시마노사는 낚시분야에서 전동릴을 이미 오래 전부터 선보이고 있었으므로 전기모터에 대한 경험이 없는 것도 아니다.

• 
  일반 경주용 자전거를 몰래 전동 자전거로 개조하여 경주에 참여하는, 이른바 '모터 도핑'이란 것도 있다. 당연히 정규 경주에서 사용하는 건 규정 위반이다. #

• 전기자전거 자작을 하는 경우, 후륜 허브모터 기준으로 95% 이상의 모터는 허브의 너비가 135mm인데, 20인치 접이식 자전거의 경우 특히 뒷포크 너비가 130mm인 경우가 많다. 프레임이 스틸이라면 5mm 벌려서 끼워 써도 문제가 될 여지가 적지만, 소재가 알루미늄일 경우 소재특성으로 인해 5mm를 벌려 끼우려다가 프레임이 뒤틀리거나 망가지는 경우가 있으므로 프레임의 규격과 모터 허브너비를 잘 숙지하고 개조를 시작해야 한다. 다만 앞서 말했듯이 자연스러운 PAS 방식의 자전거는 만들기 매우 어렵고 비용도 비싸지며 이를 어떻게 만들어내더라도 자전거 도로에서 타려면 30kg 미만의 무게 조건을 충족해야 하고, KC 인증까지 받아야 하기 때문에 금손이 아닌 이상 사실상 일반도로에서만 탈 수 있을 것이다. KC 인증비용을 생각하면 완성차를 사는것이 더 싸다.

• 크레용 신짱에서 늦장 부리는 바람에 매번 통학버스를 놓치는 신짱을 유치원에 데려다주기 위해 자전거를 사용하던 미사에가 TV에서의 CF를 보고 '전동 어시스트 자전거'를 탐내기도 한다. 남편 노하라 히로시는 통학버스나 제때 타는게 현실적이라며 쓸모없는 것으로 구입을 반대했지만 일반 자전거로 애 둘을 태우고 언덕길을 올라가는게 얼마나 힘든지 직접 체험해 보라고 미사에가 으름장을 놓는 바람에, 히로시는 저녁에 신짱과 히마를 태운 채 실제 언덕길을 올라가며 맞대결을 하다가 결국 너무 힘든 바람에 항복하여 미사에는 자전거를 장만하게 되고 신노스케와 히마와리를 태운 채 언덕길을 편하게 올라가는 것으로 마무리 된다. 근데 그 이후 에피소드에서는 어쩐지[36] 전기자전거가 사라지고 다시 일반 자전거를 타는 것으로 회귀하고 말았는데, 극중에서 나름 웃음 포인트가 되는 미사에의 힘겨운 자전거 운전 장면들이 전기자전거의 장점으로 인해 사라지는 것을 작가들이 원치 않았던 듯.

10. 관련 문서

• 원동기장치자전거
• 개인형 이동장치