최적의 케이던스는 무엇입니까?


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페달을 90rpm으로 돌려야한다는 말을 들었습니다. 그러나 나는 특히 서있는 동안 훨씬 느리게 하고이 숫자 (또는 다른 숫자)의 논거를 이해하고 싶습니다. 그래서:

사이클리스트의 최적 케이던스는 무엇입니까? 왜? 지형에 따라 다릅니 까? 라이더가 앉아 있거나 똑바로 서 있는지 여부에 달려 있습니까? 제안 된 숫자에서 너무 많이 벗어나면 어떤 결과가 발생합니까?

"어떤 케이던스를 목표로해야합니까?"의 복제본이 있을 수 있지만 "무릎을 갈 것"을 제외하고는 "이유"를 찾지 못했습니다. 그러나 나는 배낭으로 언덕을 걷는 것보다 더 느린 요구로 똑바로 타는 것을 발견했습니다.


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최적의 케이던스는 가장 편안하게 느끼는 것입니다.
Baarn

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아니요, "최적"과 같은 단어는 에너지 효율과 같은 일부 매개 변수로 측정 할 수 있고 제어 변수 (케이던스)에 대해 해당 매개 변수를 최적화 할 수 있음을 의미합니다. 주관적이지 않습니다. 그러나 자전거 타는 사람마다 다를 수 있습니다.
Kaz

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@Kaz, 불행히도 당신은 매우 정확합니다. 나는 (기수와 자전거의) 건강에 대해 생각하고 있었지만 내 질문을 최적으로 (실제 답변을 유발하는 것과 관련하여) 공식화하지 못했습니다. 거기서부터 대부분의 사람들은 내가 경주에 대해 묻고 있다고 가정합니다. 데이터가 제공되는 곳이기 때문입니다.
Vorac

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그래서 나는 내가 쓴 질문에 답한 R. Chung의 게시물을 받아들이고, 내가 묻고 싶은 것에 대한 답변에 대한 Daniel R Hicks의 답변을 찬성합니다.
Vorac

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@Vorac, 질문을 명확하게 해주셔서 감사합니다. 케이던스와 무릎 긴장에 대한 토론을 추가했습니다.
R. Chung

답변:


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"최적"케이던스는 최적화하려는 대상에 따라 다르므로 질문에 대한 간단한 답변이 없습니다.

자유롭게 선택된 케이던스와 표적 케이던스

Hansen et al. 의 최근 검토 . 케이던스 선택에 영향을 미치는 요인에 대해 현재 알려진 사항을 요약합니다. 특히, 그들은 최대 호기성 전력 출력에 근접한 고강도 사이클링을 통해 사이클리스트들이 성능에 유리한 에너지 절약형 경제 케이던스를 선택한다고 결론 지었다. -중간 강도는 비 경제적이며 장시간 사이클링하는 동안 성능이 저하 될 수 있습니다. " 첫 번째 문장은 숙련 된 사이클리스트가 좋은 퍼포먼스를 생성하는 케이던스를 자유롭게 선택한다는 것을 의미하며, 누군가 케이던스가 무엇인지 지시 할 필요가 없습니다. 마지막 문장은 부적절한 케이던스가 강요되어 성능에 해로울 수 있음을 의미합니다.

케이던스와 힘

전력과 케이던스를 모두 기록하는 상대적으로 최근에 온 바이크 파워 미터가 확산되면서이 문제에 대한 추가 데이터를 제공하는 데 도움이되었습니다. 정의에 따르면 자전거 운전자의 출력 = 케이던스 * 크랭크 토크 * 변환 상수 (변환 상수는 전력, 케이던스 및 토크 측정에 사용하는 단위에 따라 다릅니다. 전력, 와트, 케이던스, 초당 라디안 및 크랭크를 측정하는 경우 단위 뉴턴 미터의 토크에서 변환 상수는 1)입니다. 자녀와 함께 자전거 길을 따라, 또는 친구와 함께 활기차게 달리거나, 고출력으로 경주하거나 저전력으로 느긋하게 타는 경우, 반드시 다른 파워 레벨을 선택해야합니다. 데이터에서 분명한 것은 라이더, 심지어 경험이 많은 라이더조차도 더 높거나 낮은 파워 레벨에 맞게 케이던스와 크랭크 토크의 다른 조합을 선택한다는 것입니다.

케이던스와 라이드의 종류

그러나 우리가 여유롭게 라이딩을 배제하고 레이싱에만 집중하더라도 (고출력), 케이던스 및 크랭크 토크는 레이스 유형에 따라 다릅니다. 다음은 세 가지 다른 유형의 경주 (로드 레이스, 기준 레이스 및 타임 트라이얼)에서 동일한 (국내 프로) 라이더에 대한 케이던스 크랭크 토크 플롯입니다. 토크는 뉴턴 미터로 측정되며 케이던스는 rpm으로 측정됩니다. 가는 빨간색 점선은 300, 500 및 700 와트를 생성하는 케이던스와 토크의 조합을 보여줍니다. 보시다시피, 세 가지 다른 유형의 레이스는 케이던스와 크랭크 토크의 다른 조합을 요구합니다. 여기에 표시된 타임 트라이얼은 비교적 안정적인 출력 수준에서 수행되었지만로드 레이스와 기준 레이스는 훨씬 더 다양했습니다. 이러한 경주 들어 라이더 증가시킴으로써 더 높은 전력을 얻을 케이던스와 크랭크 토크. 이것은로드 레이싱의 일반적인 패턴이며 관찰자가 종종 레이더가 높은 케이던스에서 페달을 밟는 이유를 설명하는 데 도움이됩니다. 이것은 Hansen et al.에서 인용 한 문장의 기초입니다. 위 : 고전력 생산에 사용 된 케이던스는 저전력에서 경제적 또는 성능 향상이 아닌 것으로 보입니다. X rpm의 Tour de France 라이더 페달이 X rpm으로 페달을 밟아야한다는 의미는 아닙니다 (Tour de France 레벨의 전력을 생산하지 않는 한). 마찬가지로, 투르 드 프랑스 라이더가 Y rpm에서 자신의 시간을 거의 소비하지 않는다고해서 Y rpm에서 페달링을 피해야한다는 의미는 아닙니다. 필요, 능력 및 목표는 다를 수 있습니다.

동일한 라이더에 의한 세 가지 종족의 케이던스 토크

케이던스와 지형

귀하의 질문은 또한 케이던스가 지형에 따라 달라지는 지 물었습니다. 다음은 언덕 구간을 설정 한 라이더의 케이던스 및 토크 플롯입니다. 왼쪽 상단 패널에는 전체 주행에 대한 그의 케이던스와 토크가 표시됩니다. 오른쪽 상단 패널에는 그의 승차에 대한 고도 프로필이 표시됩니다. 알 수 있듯이, 타는 것은 그의 집에서 언덕으로 약간 굴러 올라가서 언덕을 올라 네 번 내렸다가 롤링로드 위로 집으로 돌아 왔습니다. 오른쪽 위 패널은 그의 승차 부분을 빨간색으로 표시합니다. 하단의 두 패널은 라이딩의 해당 검은 색과 빨간색 부분에 대한 그의 케이던스와 토크를 보여줍니다. 이전과 같이가는 점선 (이번에는 파란색으로 표시됨)에 "isopower 등고선"이 표시됩니다. 분명히, 그는 오르막길과 내리막 길 에서와는 달리 등산 부분에서 서로 다른 케이던스와 토크의 조합을 사용했습니다.

평지와 언덕에서 케이던스와 토크

이 점을 강조하기 위해, 2009 년 캘리포니아 투어의 3 단계에서 프로 투어 라이더 구스타프 라르손 (Gustav Larsson)의 케이던스 대 추정로드 그라디언트를 보여주는 도표가 있습니다. 보시다시피, 해안 기간을 제외하더라도 그의 케이던스는 약 20 rpm에서 120 rpm까지 다양했으며, 도로 기울기가 가파를수록 케이던스는 감소했습니다.

그라디언트가있는 ProTour 레이스 중 케이던스

케이던스와 크랭크 토크

케이던스와 크랭크 토크의 관계에 대해 궁금하십니까? 다음은 "순수한"언덕 오르기에서 다른 라이더를 보여주는 도표입니다. 왼쪽 상단 패널에는 케이던스와 힘의 관계가 표시됩니다. 오른쪽 상단은 크랭크 토크와 동력의 관계를 보여줍니다. 하단 두 패널은 등전위 윤곽이 있거나없는 케이던스와 크랭크 토크 사이의 관계를 보여줍니다. 하단 패널은 케이던스와 크랭크 토크 사이에 반비례 관계가 있음을 분명히 밝히지 만,이 경우 상단 크랭크 토크는 케이던스보다 전력 출력의 결정 요인이 더 크다는 것을 보여줍니다.

언덕 오르기 동안 힘, 케이던스 및 토크

케이던스와 무릎 긴장

일부 라이더는 느린 케이던스 (예 : 60 rpm 이하)가 무릎을 다칠 수 있다고 주장합니다. 그러나 느린 케이던스만으로는 무릎을 다칠 수 없습니다. 책상에 앉아이 단어들을 읽을 때“케이던스”는 거의 제로에 가깝지만 무릎의 힘도 낮습니다. 이러한 주장을하는 라이더는 낮은 케이던스를 높은 힘으로 날려 버리고 있습니다. 제공된 도표에서 무릎을 낮은 힘에 노출시키는 가장 간단한 방법 중 하나는 단순히 낮은 힘으로 타는 것입니다. 낮은 페달 힘으로 60 rpm으로 저전력으로 주행 할 수 있습니다. 높은 힘으로 90 rpm으로 타는 것은 높은 페달 힘으로 이루어져야합니다. 따라서 전력 출력 수준 ( "워크로드"라고도 함)은 조인트 변형을 이해하는 데 중요합니다. 1980 년대 중반, M. Ericson은 자전거를 타는 동안 엉덩이, 무릎, 발목, 발 및 다리 근육의 힘을 검사하는 일련의 연구를 발표했습니다.이것 . 중요하게도 그는 연구 된 4 가지 매개 변수 (작업 하중, 페달 속도, 안장 높이, 페달 발 위치)가 작업 부하와 근육 활동의 변화에 ​​가장 중요한 조정 요소라고 결론지었습니다. 페달링 속도가 증가하면 일반적으로 관절 하중을 변경하지 않고 조사 된 대부분의 근육에서 근육 활동이 증가했습니다. 안장 높이가 증가하면 최대 굴곡 무릎 하중 모멘트가 줄어들었지만 굴곡 엉덩이 또는 배측 굴곡 발목 하중 모멘트는 크게 변경되지 않았습니다. 조사 된 대부분의 근육에서 근육 활동은 일반적으로 다른 안장 높이에 의해 변하지 않았다.”

케이던스와 트레이너

일부 라이더는 실내 트레이너를 사용하여 "선호하는"케이던스 (아마도 특정 수준의 힘 또는 심박수에 해당)가 X rpm임을 확인한 다음 야외에서 해당 rpm을 타고갑니다. 위에서 보았 듯이 자유롭게 선택한 케이던스는 지형, 힘 및 저항이 속도에 따라 확장되는 방식에 따라 다릅니다. 여기서 중요한 것은 트레이너가 속도에 따라 저항이 확장되는 방식이 다양하다는 것입니다. 아래에는 두 가지 유형의 트레이너에서 동일한 라이더에 대한 플롯을 볼 수 있지만 유체 저항 장치가있는 트레이너와 롤러 모두에 동일한 기어비를 사용합니다. 각 점은 1 초 간격의 케이던스 및 크랭크 토크를 보여줍니다. 보시다시피,이 두 가지 유형의 트레이너는 매우 다른 저항 곡선을 가지고 있으며, 롤러는 rpm이 증가함에 따라 훨씬 "평평"합니다. 같은 힘을 얻으려면 라이더는 더 높은 케이던스 (및 더 낮은 크랭크 토크)를 선택하는 것으로 보입니다. 동일한 수준의 전력 (예 : 175 와트)을 달성하기 위해 라이더가 자유롭게 선택한 케이던스는 저항 유형에 따라 다릅니다. 실내 트레이너 케이던스를 야외 놀이기구로 "전달"하는 것은 야외 놀이기구가 다양하다는 것과 트레이너가 다양하다는 것을 무시합니다.

트레이너 및 롤러의 케이던스 및 크랭크 토크

"... 그러나 ..하지만 시간 기록은 높은 케이던스로 설정됩니다!"

예, 지난 50 년 동안 UCI 시간 기록의 대부분은 약 100rpm에서 107rpm까지의 케이던스로 설정되었습니다 (기록을 93 및 95rpm으로 설정 한 Obree는 예외입니다). 그러나 시간 기록은 트랙에 고정 기어 자전거로 설정되며, 더 중요한 것은 모든 기록이 높은 출력과 높은 크랭크 토크로 설정되어 있다는 것입니다. 아래는 Bassett et al.의 데이터를 기반으로 한 최근 시간 기록 중 많은 부분에 대한 케이던스 및 크랭크 토크를 볼 수 있습니다 .; 이 도표는 해수면에서 설정된 최근 기록의 경우 평균 전력은 약 370 ~ 460 와트이며 크랭크 토크는 36 ~ 43Nm입니다. 40Nm의 일정한 크랭크 토크로 초보자 라이더에게 페달을 밟지 말라고 말하지만, 많은 사람들은 초보자들이 100rpm에 가까운 속도로 타도록 조언합니다. 보다 일반적인 라이딩을위한 가이드로 벨로드롬 트랙의 고정 기어에서 달성 된 세계 기록 설정 이벤트의 케이던스를 사용하는 것은 벨로드롬 트랙의 고정 기어에서 달성 된 동일한 세계 기록 설정 이벤트의 크랭크 토크를 사용하는 것만큼이나 의미가 있습니다. 보다 일반적인 라이딩을위한 가이드로

시간 기록을위한 케이던스 및 크랭크 토크

결론

이 모든 것의 결론은 케이던스는 라이딩과 라이더에 따라 다릅니다. 그런 의미에서, "최적의 케이던스"에 대한 질문은 라이딩과 라이더의 특성과는 별개로 붉은 청어입니다. 적절한 맥락이 없다면 최적의 케이던스에 대한 질문은 최적의 파워 또는 최적의 크랭크 토크에 대한 질문과 같습니다.


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R. Chung, 게시물 헤더에 색인을 추가하는 것을 고려해야합니다. 나는 그것을 연결하는 습관을 만들고 있습니다 :)
Vorac

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이것은 내가 방문한 SE 사이트에서 본 모든 질문에 대한 가장 좋은 답변 중 하나입니다.
HeyOverThere

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전반적으로 이것은 환상적인 답변입니다. 그러나 "니 스트레인"섹션은 짚맨으로 구성되어 있다고 생각합니다. 나는 케이던스가 낮 으면 무릎이 손상 될 것이라고 말 그대로 믿는 사람은 없다고 생각한다. 그리고 이것은 설명을 계속할 때 페달 힘이 무릎을 손상시키고 케이던스가 낮을수록 동일한 힘을 얻기 위해 더 높은 힘이 필요하기 때문입니다. (그리고 당신이 말했듯이, 낮은 케이던스에서 저전력을
내더라도

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우선, 당신이 전문 레이서 (또는 적어도 경쟁이 치열한 아마추어)가 되고자하지 않는 한 "최소 90rpm 이상으로 회전시켜야한다"는 조언을 무시하십시오.

둘째, 그러한 열망이 있더라도 처음부터 바로 높은 케이던스를 달성하려고 시도하면 잘되지 않을 것입니다. 그것은 천천히 발전 해야하는 것입니다.

등반과 관련하여 등반 할 때 케이던스를 약간 느리게하는 것이 완벽합니다. 그러나 많은 계급 아마추어들이 저지르는 실수 (그리고 심지어 그들이 핫 샷이라고 생각하는 계급 계급 자들조차도)는 케이던스가 너무 낮고 너무 어려운 기어에서 언덕을 오르려고 시도하는 것입니다.

내가 찾은 규칙은 대부분의 비경쟁 상황에서 잘 작동한다는 사실은 숨을 쉬는 것보다 느리게 페달을 밟지 않고 호흡 속도의 약 2 배인 케이던스를 목표로하는 것입니다. 이를 통해 캐주얼 라이딩을 위해 케이던스를 떨어 뜨릴 수 있으며 대부분의 상황에서 최대 레이스 조건까지 좋은 지침을 제공합니다.

케이던스가 "이상적인"것에 대해서는 15 년 전에 수행 한 연구에 따르면 평지에서 대부분의 셰이프 사이클리스트에게 약 85의 케이던스가 최적이라는 것이 나타났습니다. (하지만 "중간 기간"이 무엇인지 기억하지 못합니다). 그러나이 연구에서 일부 라이더는 90에서 100으로, 일부는 80에서 더 잘했습니다.

무릎과 관련하여 즉각적인 통증없이 무릎을 타는 것이 손상 될 수 있습니다 (12-24 시간 후에 무릎에 약간의 불편 함이있을 수 있음). 나는 많은 Fixie 라이더가 5-10 년 후에 무릎 문제에 대해 불평 할 것이라고 생각합니다.


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그냥 있기 때문에 당신이 에 순위 아마추어가없는 사람들을 의미하지 않는다 아래로 기어입니다. :)
Kaz

@Kaz-동의합니다.
Daniel R은

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이 R. 정의 환상적인 대답에 추가 할 정도는 아니지만, 여기에 높은 리듬이 높은 전력 출력에서 바람직한 이유와 증거.

본질적으로, 낮은 케이던스에서 높은 전력을 생산하려면 다리의 글리코겐 저장소가 더 빨리 고갈되는 것으로 밝혀진 빠른 트 위치 섬유의 더 많은 모집이 필요합니다. 글리코겐 수치가 떨어지면 근육 수축이 덜 강력 해져 근육 충원과 산소 소비가 증가하고 장기 주행으로 말기에는 글리코겐이 줄어 듭니다.

반대로, 케이던스가 높을수록 느린 트 위치 섬유를 더 많이 모집하는데, 이는 지방 산화 수준이 높고 글리코겐 고갈이 적다는 것과 관련이 있습니다.

더 복잡하게하기 위해, 연구는 느린 (60-70rpm) 케이던스가 산소 소비를 최소화하는 경향이있는 반면, 높은 (80-90rpm) 케이던스는 신경 근육 피로를 최소화 함을 보여줍니다. 따라서 실제로 최적의 케이던스는 출력, 주행 시간, 라이더 체력 / 피로 등의 조합을 기반으로합니다!


페달을 천천히 움직이면 빠른 트위스트 파이버가 사용되고 빠르게 움직이면 느린 트위스트가 사용되는데 이는 직관이 아닌 것 같습니다. 오식?
David Richerby

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실제로 반 직관적 인 것처럼 보이지만 오타가 아닙니다. 페달을 천천히 움직이려면 더 큰 힘이 필요하므로 빠른 스위치 섬유를 채용해야합니다. 저속 스위치 섬유는 필요한 힘이 너무 크지 않으면 100rpm에서 수축하는 데 아무런 문제가 없습니다.
John M

그러나 느린 트 위치 섬유는 RECOVERING에서 느립니다.
Daniel R은
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