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체인 (도구)
체인(Chain)은 아래와 같은 뜻이 있다.
(1) 쇠로 만든 고리를 여러 개 죽 이어서 만든 쇠사슬을 말한다.
(2) 눈길 등에서 자동차가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 타이어에 감는 금속 사슬을 말한다.
(3) 자전거나 오토바이 등에서 동력을 바퀴에 전달하기 위하여 기어를 연결하는 쇠줄을 말한다.
(4) 거리를 재는 데 쓰는 쇠사슬로, 미터식은 전체 길이가 20미터, 건터식은 66피트이며, 모두 100마디로 되어 있다. 보통 건터식이 쓰인다.
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개요[편집]
금속제인 고리를 차례로 연결한 것.
쇠사슬이라고도 한다. 선박계류용(船舶繫留用)인 굵기 5∼6 cm, 길이 500∼600 m인 큰 것에서부터, 장신용(裝身用)으로 사용되는 목걸이와 같은 작은 것까지 있다.
사용범위가 넓을 뿐 아니라 모양도 여러 가지이다. ① 공업용 체인 : 선박계류용, 하물을 달아올리는 체인블록용·크레인용, 그 밖에 각종 기계의 동력전달용에 널리 사용되고 있다. 전체로서 큰 가요성(可撓性)이 있어 물체를 감는 데 편리하다. 그러나 케이블카나 로프웨이와 같은 인장용은 긴 것이 필요한데, 이 경우에는 중량이 문제가 되어 강삭(鋼索)이 사용되고 있다. 체인의 또 하나의 특징은 고리를 떼어냄으로써 쉽게 길이를 조정할 수가 있고, 또 마모되었을 때는 그 부분만 교환할 수 있다는 점이다.
② 계류용·인장용 체인 : 보통 연강·가단주철(可鍛鑄鐵)·주철로 만든다. 모양은 타원형·직사각형 또는 그것들의 중앙에 가로대를 넣어 강화한 고리로 되어 있다. 체인을 만드는 방법은 연강의 경우에는 먼저 단조(鍛造)로 고리를 만들고, 또다른 입이 벌어진 고리를 만들어 다른 고리를 끼우고, 벌어진 고리를 단접(鍛接)한다. 이 일을 반복하면서 기다란 체인을 만들어낸다. 주철일 경우에는 주조(鑄造)한 고리를 주형에 2개 넣고 그 2개를 연결하도록 제3의 고리를 주조한다.
③ 선박용 체인 : 대체로 대형이며, 계류용으로는 앵커 체인, 조종에 사용되는 조타체인, 하역용의 운반기구 등이 있다. 앵커 체인 등은 선박의 안전성에 관계가 있으므로 체인의 치수·길이·강도 등에 대한 규칙이 정해져 있다. 동력전달용 체인에는 일반 체인 외에 롤러 체인·사일런트 체인 등이 있으며, 저속용으로서는 핀 체인 등의 값싼 것이 사용된다.
④ 장신용 체인 : BC 4∼5세기 때부터 금줄목걸이가 사용되었다. 금세공(金細工)은 많은 사람에 의해 계승되어 고대·중세로 이어지면서 점점 발달하여, 극히 정교한 장신용 체인이 만들어지게 되었다. 옛날에는 금줄(금으로 만든 체인)은 화폐와 동등하게 사용되었으며 하나의 재산이었다. 1830년경부터 기다란 금줄을 목에 감는 풍습이 생겨났으며, 또 이 체인에 시계를 연결하여 늘어뜨리기도 했다. 줄은 금·은·백금 등으로 만들어졌으며, 현재는 여성들의 목걸이·시곗줄·팔찌 등 장식품으로 많이 사용되고 있다.
스노체인[편집]
눈으로 덮인 곳을 주행하기 위해 타이어에 덧씌워 마찰력과 접지력을 올려주는 장비. 맞는 표기는 스노 체인이다. 최초에는 체인이라는 이름 그대로 쇠사슬로 만들었으나 지금은 무게와 편의성, 성능을 높인 다양한 제품이 만들어 지고 있다. 실제로 '체인'이라 보기 힘든 제품도 많지만 편의상 그냥 체인이라 부르는 추세.
사슬 체인[편집]
말 그대로 스노 체인 본질의 대표적인 형태. 쇠사슬로 만들어졌다. 요새는 플라스틱 재질로 된 제품도 출시되고 있다. 장점으로는 싸고 내구도와 효과가 뛰어나지만, 단점으로 무겁고, 휠에 기스가 생길 가능성이 크며, 사용 후 잘 말려서 녹을 최소화 해야하며 주기적으로 기름칠해서 녹을 없애야한다. 또한 장착하기 번거롭고, 눈이 없는 곳에서 주행하면 승차감은 물론이고 차량에도 큰 충격을 주는데다 도로가 파손될 우려가 있다. 무엇보다 빙판길에서는 접촉부위가 극도로 작아져 스케이트 마냥 쭉쭉 미끄러지는 최악의 역효과를 낳을 수 있다. 이 때문인지 오늘날엔 대형 차량에서 주로 쓰이며 승용차량은 우레탄이 많이 쓰이는 편. 다만 사슬 체인은 그 내구성과 확실한 효과로 군용체인으로 널리 쓰이며 최악의 환경에서 가장 본연의 능력(빙판에서 드리프트 방지)을 보여주는 체인이다.
우레탄체인[편집]
튼튼한 케이블 하나에 여러 개의 우레탄 패드가 달려있는 형태로, 케이블을 타이어 뒤쪽으로 연결시킨 다음 앞쪽에서 연결용 고리나 전용 조임틀을 써서 잡아주는 체인. 패드내구성이 그다지 좋진 않지만 연결이 사슬 체인보단 간편하다. 패드가 망가지면 해당 패드만 교체하면 되는 타입도 있으나 대개 패드가 찢어지면 새로 사는게 정신건강에 좋다.
혹은 일부만 감싸는 형태의 벨트식 우레탄 체인도 있으나(바퀴 하나를 담당하려면 3~6개 정도 필요) 성능은 일반 우레탄 체인에 비해 약간 떨어지나 설치 난이도는 확실히 쉽다고 한다. 다만 벨트식 우레탄 체인을 타이어에 설치시 주의해야 할 것이 벨트를 체결할 때 바퀴와 브레이크 호스가 같이 체결되지 않도록 주의해야한다. 같이 체결된다면 브레이크 호스가 절단되어 바퀴의 제동이 되지 않아 사고의 위험이 있기 때문이다.
스파이더 체인[편집]
마치 거미줄처럼 방사형으로 생긴 체인. 최초 설치시 어댑터를 장착하는게 조금 번거롭지만 한번 어댑터만 달았다면 이후로는 매우 쉽게 장착/탈착이 가능하다. 원래 비싼 가격과 멋진 외형 때문에 고급 승용차나 외제차에 주로 사용되었으나 점점 판매량이 높아지고 있고 특히 여성 운전자들에게 인기가 높다. 다만 단점으로는 스노 체인 중 가장 비싼 가격을 자랑하며, 각 패드가 분리된 우레탄 체인과 달리 하나의 큰 매스인지라 비교적 파손되기 쉬워 내구성이 떨어지며 우레탄 및 사슬체인에 비해 접지력 역시 떨어진다. 대형 차량에 어울리지 않으며 도시에서만 사용할 것을 권한다. 즉 장착만 간편한 간이체인.
직물체인[편집]
스노 삭스(Socks:양말)라고도 불린다.
직물로 된 커버를 타이어에 씌우는 제품. 그물처럼 생긴 것도 있다. 설치가 쉽고 싸지만 눈이 쌓인 곳 외엔 패널티가 굉장히 크므로 사용시 유의해야 한다. 맨 도로에서 사용하면 마찰력이 떨어져 버리고 구멍이 나 찢어질 수 있으며, 바퀴가 체인 내부에서 헛도는 사태가 벌어지기도 한다. 그리고 눈이 녹아 질척거리는 도로에서 사용하면 나중에 들러붙은 녹은 눈이 꽁꽁 얼어버리는데, 이렇게 되면 거대한 눈뭉치를 달고 다니는 꼴이 되어 본래의 기능을 상실하게 된다. 최악의 경우는 운행 중 찢어져 바퀴 구동축에 휘감겨 사고가 날 수도 있다.
운전자 커뮤니티 등에서 '북유럽 국가와 일본 홋카이도 등지에서는 대중화 된 제품'이라는 의견이 있는걸 볼 수 있는데, 이는 완전히 틀린 얘기로 주로 업자들이 하는 얘기를 검증 없이 수용한 것이다. 실제로 눈이 많이 오는 북유럽과 홋카이도 등지에서는 올 웨더 타이어[3][4]를 사용하는 것이 일반화 되어 있으며, 특히 강설 지역은 겨울에 알파인 급이 아닌 노르딕 급의 윈터 타이어를 교체하여 사용하는 것이 당연한 것으로 인식 되어 있다. 특히, 겨울 내내 눈이 녹지 않고 제설이 불가능한 북유럽 고위도 지역의 교외 초강설 지역에서는 한국에서 금지된 스터드 타이어[5]를 사용하는 경우도 흔하다. 그리고 그런 타이어를 사용하는 지역에서는 오히려 이런 제품의 사용은 타이어의 성능을 떨어뜨린다. 즉, 완전히 잘못된 얘기다.
어쨌든, 이렇게 패널티가 많은 제품이지만, 또 한편으로는 장착이 간편하고 보관하기가 용이한 덕분에 갑작스런 폭설에 대응하기에는 좋다고 생각하는 사람들이 많고, 그래서 소모품 개념으로 여러 개를 챙기고 다니다가 구멍이 나면 바꿔쓰는 식으로 운행하는 이들도 없지는 않다. 여기에 승차감에 있어서 착용/미착용 상태가 별 차이가 없다는 것도 장점으로 인식되고 있다. 하지만, 상술되어 있는 바와 같이 한국처럼 제설이 잘 되는 환경에서는 윈터 타이어를 사용하는 것이 더 낫다.
이따금 체인이 벗겨져 도로위에 나뒹굴고 있는데 가장 흔한게 이 직물 체인이다.
스프레이 체인[편집]
스프레이 캔에 들어있는 액체형 체인으로 가격이 1만원 선으로 저렴한데다 타이어에 뿌려주기만 하면 끝이다. 여러가지가 들어가지만 주 성분은 송진이다. 효과는 탁월하지만 보통 유지되는 시간은 2시간, 유지되는 거리도 대략 40km 정도라 어디까지나 임시방편용이지 눈이 많은 지역에서 이것만 믿고 겨울을 나려고 하진 말아야 한다. 또한 흡착제라 눈이 없는 곳을 주행하게되면 더 빠르게 효과가 감소한다.
한편, 스프레이 체인은 일종의 점착제이기 때문에 눈, 흙과 함께 차체에 묻으면 엄청나게 닦아내기 힘들어진다. 일부에서는 눈길에 미끄러지지 않는다고 신발바닥에 뿌려놓고 다니거나 계단 같은데 뿌리는 또라이사람들이 종종있는데, 당연히 초민폐이니 하지말자. 건물이 더러워지는데다 흡착제라 신발 같은 섬유에는 좋지 않으며, 스프레이 형식이라 환경에도 그렇게 좋지 못하다.
패치 체인[편집]
패치를 타이어 트레드에 붙여서 사용하는 체인. 소모성 재료이기 때문에 한 번 붙이면 일부러 제거할 필요가 없다. 스프레이에 비해서는 효과가 매우 크고, 패치형이므로 체인 특유의 덜덜거림이 없다는 이점이 있지만, 접착제를 취급해야 하기 때문에 맨손이나 일반 장갑으로 작업하면 안 되고, 경화될 때까지 시간이 다소 오래 걸리며, 도로 환경이 바뀌면 낭비가 된다는 페널티가 있다. 그리고 일부 제품들 중에서는 완전히 소모되지 않고 트레드에 껴서 남아 버리는 바람에 오히려 타이어의 접지력을 극도로 떨어뜨리는 경우도 있으니 주의해야 한다.
동력전달[편집]
체인(Chain)은 동력 전달 부품의 일종이다.
자전거의 동력 전달에 사용하는 것처럼 원판 모양의 둘레에 이를 만든 스프로킷에 맞물리면서 동력을 전달할 수 있도록 만든 장치이다. 기어처럼 스프로킷과 체인이 이에 맞물리기 때문에 미끄럼이 없이 큰 동력을 확실하게 전달할 수 있다. 체인의 길이를 조절하여 먼 거리의 동력 전달이 가능하나 마찰이 많고 소음과 진동이 커서 고속 회전에는 부적합하다. 소음을 줄인 사일런트 체인과 롤러를 끼워 내구성을 증가시킨 롤러 체인 등이 있다.
체인 드라이브[편집]
동력 전달의 한 방법으로, 스프로킷과 체인을 이용한 동력 전달법이다. 제조업 또는 유통업에 가보면 체인을 이용한 기계가 매우 많음을 알 수 있다.
효율이 엄청나게 좋다. 잘 만들고 잘 유지 관리하는 체인 드라이브의 동력 전달 효율은 98%에 육박한다. 게다가 기어 드라이브(기어박스)에 비해 메커니즘이 가벼우며, 벨트 드라이브에 비해 노후화가 더디다(오래 쓸 수 있다). 체인 구동 자전거가 만들어진 지 140년이 지났지만 아직도 체인 드라이브를 확실히 대체할 우월한 기술이 없을 정도다.
풀리-벨트에 의한 동력전달은 마찰력을 이용하기 때문에, 전달 가능한 동력량을 넘어갈 경우 벨트가 헛도는 문제가 있으나, 체인을 이용할 경우 체인과 스프로킷의 이가 맞물려 돌아가는 형식이기 때문에 비교적 더 정확하고 확실한 동력 전달이 가능하다.#
또한 각속도비가 비교적 일정하다. 샤프트(기어)에 비해서는 급격한 엔진출력 변경시 약간의 탄성으로 구동계에 가해지는 충격을 흡수하기 때문에 내구도가 낮아질 수 밖에 없는 경량의 파워트레인에서 수명 연장에 도움이 된다. 샤프트 드라이브보다 가벼운 무게를 가지고 있다. 체인 및 스프로킷의 규격 등이 표준화되어 있다.
그러나 소음이 벨트나 기어에 비해 심한 편이므로 정숙성이 요구되는 경우엔 사용하기 곤란하다. 전달 가능한 출력 한계는 체인 굵기에 비례하므로 그에 비례하여 무게가 증가한다. 축 사이 거리가 주로 4m 이하일 때 쓰며 고속 회전에는 부적합하다.
체인은 벨트에 비해 수명이 길다. 벨트는 어떤 재료로 만들어도 일정 기간 사용하면 늘어지는 것을 피할 수 없어 정기적으로 교체해야 한다. 체인도 소모품이지만 벨트보다 훨씬 오래 쓴다. 허나 그 대신 윤활이 필요하다(벨트는 윤활제를 쓰지 않는다). 오일이나 그리스를 도포하는데, 외부에 노출된 체인일 경우 여기에 분진이나 흙 따위가 쉽게 달라붙는다. 이렇게 오염된 체인은 기어 부분에 손상을 주므로 정기적으로 체인을 청소해야 하는데, 그리스를 제거(디그리싱)하고 다시 그리스를 칠하는 번거로운 과정이 포함된다. 자전거, 오토바이 등 체인 구동 기계는 대개 이렇다.
용도[편집]
주로 자전거나 오토바이 등의 동력전달이나, 회전동기화가 필요한 캠샤프트 구동등에 이용되며, CVT중에도 체인을 이용한 구동방식이 있다. 또한 드럼 페달 역시 이 방식으로 구동되는 것이 대부분이다.
체인이 활용된 도구 중 일상에서 가장 흔히 볼 수 있는 것은 바로 자전거이다. 자전거를 타본 사람이라면 이따금 체인이 빠져서 다시 끼우느라 체인의 까만 기름(윤활유)이 묻어 고생한 적이 있을 것이다. 자전거 체인은 짤막한 쇠막대기를 구부려서 만드는 사슬과는 약간 다르게 구멍 뚫린 조그만 쇠 마디에 롤러를 박아서 만드는 형태다. 그래서 자전거 체인을 풀어야 할 때 전용의 집게 같은 도구로 그 롤러을 빼내면 아주 쉽게 풀 수 있다.
탱크의 무한궤도도 일상적으로 떠올리는 체인과는 형태는 매우 다르지만 넓적한 형태의 체인이라고 할 수 있다. 궤도차량 정비병 전역자라면 이 구조를 매우 쉽게 떠올릴 수 있다.
무기 쪽에서는 체인건이 체인 드라이브로 동력을 전달받는다.
구조[편집]
'O링체인'이라는 형태가 중형 오토바이에 주로 이용되고 있는데, 이는 체인 가운데에 그리스가 봉입되어있어 소음이 적고 수명이 긴 특징이 있다. 하지만 관리를 잘 못하는 경우엔 일반 체인보다 수명이 훨씬 짧아진다.
발전형으로 X링 체인, W링 체인이 있다.
체인 연결심과 체인 플레이트 사이에 그리스가 봉입되어있고, 틈새를 O링/X링으로 막은 형태이다. O링은 그리스를 한번 막고, X링은 2번, W링은 2~3번 막는다. 물론 가격은 갈수록 비싸진다.
관리[편집]
주기적인 관리를 요하는 부품으로, 정비를 소홀히 하면 체인이 끊어져서 기계가 고장나는 경우가 상당히 많다. 1주일에 1번씩은 그리스를 체인 곳곳마다 덕지덕지 발라줘서 체인이 끊어지지 않게 하자. 그리스를 덕지덕지 발라서 손이 더러워지는 것이 싫다면 뿌리는 그리스를 이용해서 그리스를 뿌리도록 하자. 대신 뿌리는 그리스는 바르는 그리스에 비해서 더 자주 뿌려줄 필요가 있다.
윤활제가 빠진 O링체인의 윤활을 위해 체인루브를 뿌리는것은 크게 효과가 없다. 고무 사이에 그리스를 넣으려면 체인을 완전분해하거나 주사기로 고무링 사이에 재주입을 해야 하는데 그럴 기회비용이면 새 체인을 사는 것이 낫다. 그리스가 빠지기 전에 주기적으로 이물질을 닦아주고, 청소시 단단한 청소솔보단 약간 부드러운 솔이나 천을 사용하는것이 수명 연장에 도움이 된다. 솔 가닥이 고무 사이로 파고들어 그리스를 빼먹기 때문.
또한 급가속과 급격한 엔진브레이크를 자주 사용하면 당연히 체인이 빨리 늘어난다. 급가속보다는 급격한 엔진브레이크가 더 문제인데, 클러치에 의해 한번 풀어졌다가 강력한 역부하가 걸리는 과정이 반복되기 때문.
오토바이 체인이 한도 이상으로 늘어나는 경우, 가끔 교체비용이 아깝다고 잘라 쓰는 운전자들도 있는데 황천가기 딱 좋은짓이니 관두는게 좋다. 그만큼 늘어났으면 체인의 인장 한계에 달해 곧 끊어진다는 신호이며, 이를 무시하고 잘라서 쓰면 주행도중 체인이 끊어져 그냥 벗겨져 나가면 차라리 다행이고 체인이 스프로킷과 구동부에 끼어 구동륜이 멈추면서 전도사고를 내거나 고속으로 움직이다 끊어진 체인이 다리를 강타해서 불구가 될 수도 있다.
또한 체인과 마찬가지로 스프로킷도 소모품인데, 체인과 마찰하면서 마모가 된다. 일반적으로 오토바이는 체인 교체할 때 같이 교체하는 것이 좋다. 그냥 체인만 갈았다가는 지속적으로 마모된 스프로킷의 이가 부러질 수도 있으며 한두개 부러진것으로는 그 즉시 문제가 생기지는 않으나 연달아서 나머지 이도 부러질 확률이 매우매우 크니 바로 교체하도록 하자.
자전거 체인의 경우도 꾸준히 관리해줘야 한다. 주기적으로 체인오일을 도포해주고 체인체커기나 자로 마모도를 체크해서 늘어났다면 교체해줘야한다. 관리를 하지않으면 체인 뿐만 아니라 스프라켓의 톱니도 같이 마모돼서 전부 갈아야 할수도 있다.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
