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영어의 오토바이시클(autobicycle)을 약해서 오토바이라고도 한다. 한국의 도로교통법에서는 모터사이클을 이륜자동차라고 한다. 모터사이클은 일반적으로 소형의 가솔린기관을 탑재한 이륜차를 지칭하나, 자전거에 보조기관을 설치한 모페드(moped), 스쿠터(scooter), 삼륜식(三輪式)인 사이드카(sidecar) 등을 모터사이클에 포함시킨다.
자전거에 보조동력장치를 설치하고 주행(走行)하려는 시도는 오랜 옛날부터이며, 1869년 프랑스인 G.미쇼의 증기기관(蒸氣機關), 1885년 독일인 G.다임러의 가솔린기관에 의한 세계 최초의 시험주행이 있었으나, 실용화된 것은 자동차보다 늦은 1900년 전후이다.
초기 모터사이클은 자전거와 마찬가지로 발로 밟는 페달로 주행을 시작, 기관을 시동시키는 것이 많았는데, 이것은 고장이나 급한 언덕길의 등판(登坂)에 대비하는 뜻도 있었다. 그후 경량기관 개발과 공기 타이어 개량 등에 힘입어 순식간에 독일과 프랑스를 중심으로 전 유럽과 미국에 보급되었다. 이에 따라 제조회사의 수가 증가되고 대량생산됨에 따라 가격이 저렴해지고 사용이 편리하여 널리 사용되게 되었다.
1855년경까지 영국·독일·이탈리아·프랑스 등의 유럽 각국에서는 각각 연간 100만대 정도를 생산하였다. 1860년대 이후 일본도 모터사이클 기술이 인정되었고, 값이 싸며 고장도 적다는 점에서 세계 시장에 진출하여 세계 제1의 모터사이클 생산국이 되었다. 한국은 1960년대에 들어 처음으로 기관배기량 50cc 모터사이클 생산을 시작하였으며, 1994년 현재 2개 회사가 있고, 총생산능력은 연간 20여 만 대나 된다. 생산되는 차종(車種)은 10여 종이 있는데, 기관 배기량별로는 50cc, 90cc, 125cc 및 250cc가 있으며, 125cc가 주류를 이룬다.
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