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드릴
드릴(drill)은 목재나 금속, 콘크리트나 석재 등의 물질에 구멍을 뚫는 공구(工具)이다. 드릴의 재질(材質)은 보통 고속도강이지만 지름이 큰 것은 초경합금(超硬合金)을 날끝에 납땜하여 붙인다. 또 날끝에 다이아몬드를 붙인 다이아몬드 드릴도 있으며 이것은 유리나 석재(石材)의 구멍 뚫기에 사용된다.[1]
목차
개요
드릴에는 송곳과 흔히 이야기하는 드릴 둘 다 포함된다. 둘을 구분하는 것은 용도이다. 송곳(gimlet)은 목공용 및 가죽공예용이고 금속이나 콘크리트 등에 구멍을 뚫거나 나사를 박는 공구를 흔히 드릴이라고 부른다. 드릴의 종류는 다양하지만 일반적으로는 둥근 구멍을 뚫는 트위스트 드릴(twist drill)을 가리킨다. 스크루드라이버와 마찬가지로 전동 제품도 있다. 드릴 비트(drill bit) 또는 기리는 원형 단면의 구멍을 만들기 위해 재료를 타공하는 데 사용되는 절단 도구이다. 드릴 비트는 다양한 크기와 모양으로 제공되며 다양한 재료에 적합한 다양한 종류의 비트가 있어 재질에 맞게 구멍을 파낼 수 있다. 구멍을 만들기 위해 드릴 비트는 일반적으로 드릴(drill)에 탈착 및 부착되어 회전에 의해 공작물에 구멍을 내어 파낼 수 있다. 드릴은 회전식 척(chuck)에서 생크(shank)라고 하는 비트(bit) 끝부분의 각진 면을 잡거나 풀어내도록 설계되어 있다.[2]
일반적으로 금속에 구멍을 뚫는 것을 드릴이라고 한다. 흔히 드릴링머신에 장치하여 사용하지만 전기드릴 또는 핸드드릴(래칫드릴)에 장치하여 수동작업(手動作業)으로 구멍을 뚫는 경우도 많다. 평(平)드릴은 깊고 곧은 구멍을 뚫는 데 사용되는 드릴이며, 이것에는 날홈에 비틀림각이 없다. 따라서 칩(깎아낸 부스러기)이 잘 빠져나가지 못하며 가공 속도를 빠르게 할 수 없다. 스폿페이싱드릴(spot facing drill)은 볼트의 머리 등이 표면 밑으로 묻히도록 구멍의 가장자리를 도려낼 때 사용한다. 센터드릴은 기계가공에 필요한 센터구멍을 뚫을 때 사용되며 보통 선반에 장치해서 사용한다. 전기드릴은 금속가공용으로 소형 전동기의 회전자 끝에 드릴척을 갖추고 있어 비교적 지름이 작은 구멍을 뚫는 데 사용된다. 핸드드릴은 손으로 돌려 선단에 고정한 드릴로 구멍을 뚫는다. 금속 가공용과 목공용이 있다.[3]
전동드릴
전동공구는 전기의 힘을 이용해 드릴 비트나 스크류 비트를 돌려 구멍을 뚫거나 나사를 고정시키는 공구이다. 사실 전동드릴은 비트(툴)를 제외한 동력계를 지칭하는 말이므로 전동드릴이란 말이 적합하지 않다. 앞에 툴을 뭘 다느냐에 따라 전동 드라이버도 되고 전동 대패도 된다. 드릴 앞부분에 끼우는 날 같은 것을 비트, 또는 기리라고 하며 그것을 드릴에 고정시키는 입 같은 부분을 척이라고 한다. 척은 특별한 도구 없이 돌리면 고정이 되는 키레스척과 별도의 키를 사용해 고정시키는 키척이 있는데, 키레스척은 간편하다는 장점이 있지만 연속적인 작업이나 강한 힘을 사용했을 때 풀려버리는 단점이 있으며, 반대로 키척은 키가 없으면 비트 교체가 힘들다는 단점이 있지만 단단히 고정해두면 웬만해선 빠지지 않는 장점이 있다. 비트로 유명한 회사는 다들 잘 아는 야마하, 미츠비시가 있다. 산업현장에서는 비트만큼은 독일제, 일제를 비롯한 수입산 고집하는 사람도 있고 분실이 잦은 현장에서는 적당한 성능에 가격도 적당한 한국산을 선호하기도 한다.
일상생활에서 간단한 나사풀기, 조이기, 컴퓨터 조립정도 하는 것이라면 전동 드라이버나 충전식 전동드릴을 사서 토크를 최저로 맞춰두고 하는 것이 적당하다. DIY를 즐긴다면 토크 조절 기능, 드라이버 기능, 해머 기능이 포함된 충전식 드릴만 있으면 못박기, 콘크리트에 구멍 뚫기 등 거의 모든 일을 할 수 있다. 볼트 너트로 고정시킨 그라인더 절단석을 장착하면 절단작업도 가능하지만 공구를 본래의 목적을 벗어나서 사용하는 것은 매우 위험한 행동이므로 가급적 하지 않는 것이 좋다. 그라인더와 마찬가지로 장갑 등을 끼고 사용하면 회전부에 장갑이 빨려 들어가 유혈사태가 발생할 수 있으니 웬만하면 장갑은 벗고 맨손으로 사용하면 적합하다. 특히 코팅된 장갑은 물건을 들거나 할 때 힘을 덜 수 있도록 고무를 붙여 놓은 것이기 때문 회전 부위에 고무 부분이 닿으면 열기와 마찰력에 장갑이 달라붙으면서 팔을 비틀어 버릴 수도 있으므로 조금 더 위험하다. 코팅 안 된 일반 면장갑이 조금 더 안전하지만 직조 방식으로 제작된 모든 장갑은 회전 운동을 하는 공구에 위험한 장갑이다. 다만 핸드 드릴은 회전속도가 빠르지 않고 대부분 브랜드가 트리거 스위치를 사용하여 손에서 놓는 순간 작동이 동력이 끊기므로 그라인더보다는 덜 위험하다. 구동음 120dB 내외로 소음이 상당히 심하기 때문에 층간소음의 주원인이 된다. 아파트에 사는 주민이라면 전동드릴은 가급적 낮에 사용하자. 구멍 뚫을 물체가 고정이 안되어 있다면 바이스로 고정시키면 된다. 대상 물체를 손으로 잡아 고정시켜 뚫으려 하면 위험하며 작업이 잘 안된다.
기능에 따른 분류
- 드라이버 기능: 거의 모든 드릴에 포함된 작동 방식이며 나사를 조이는 등 단순히 회전만 하는 기능을 의미한다. 충전드릴에서는 토크 설정 기능도 포함된 경우가 많은데 이것을 사용하면 드릴 작동 시 설정한 힘을 벗어난 회전이 중단된다. 충전 드릴 사용시 드르륵 소리를 내는 것이 바로 이 토크 설정 기능이다. 타일에 천공할 때는 절대로 해머 기능을 섞으면 안된다. 드라이버 기능만으로 천공해야 타일이 깨지지 않는다. 충전 드릴이 아닌 전기 코드(유선) 전용 드릴의 경우 대개 드라이버로 사용할 수 없다. 유선식 전동 드릴은 대개 충전식 드릴과 달리 내부에 클러치가 없으며 위에 언급된 토크 설정 기능이 없어, 나사가 다 조여지는 순간 멈추지 않는다. 때문에 순식간에 나사 머리를 파손시키거나 심하면 드라이버 비트가 파괴된다.
- 해머 기능: 망치질하는 것처럼 드릴의 비트를 앞뒤로 움직여주는 기능이다. 피삭재가 석재 또는 콘크리트일 경우에 드라이버+해머 기능을 이용해야 원활히 천공할 수 있다. 그러나 타일은 해머 기능 사용시 타일이 깨질 수 있기 때문에 해머 기능을 사용하면 안된다. 전문가용 해머드릴에는 회전 없이 해머 기능만 있는 모드가 있는데 이를 치즐(Chisel) 모드라고 한다. 일반적인 전기드릴은 회전, 회전+해머링 이렇게 2가지 모드를 주로 지원하고 전문가용 해머드릴은 드라이버, 해머+드라이버, 치즐링 이렇게 3가지 모드를 지원하는 제품이 많다. 파괴 해머 또는 치즐링 드릴로 불리는 녀석은 해머 기능만 달고 나와서 파괴에 특화된 제품군이다.
동력원에 따른 분류
동력에 따라 크게 충전식, 전기식, 에어식이 있다.
- 충전식 : 미리 충전한 배터리를 이용해 전기를 공급받는 방식으로 전기를 끊은 상태에서도 작업이 가능하고, 무엇보다 전선에 구애받지 않고 사용할 수 있다는 어마무시한 장점이 있다. 하지만 배터리 용량은 한정되어 있기 때문에 배터리 잔량을 주의해서 관리해야 하고 같은 가격대 또는 더 저렴한 전기식보다 출력이 떨어지는 단점이 있지만 2010년 이후로 출시되는 전문가용 기기를 사용하면 괜찮다. 드라이버 드릴만 충전식으로 제작된다고 알고 있는 사람도 있으나 이제는 로터리 해머드릴까지 충전식으로 많이 보급되었다. 20만 원 이하의 유선식 해머드릴을 동급 성능의 충전식으로 구매하면 배터리와 본체를 합하면 가격이 40~50만 원 정도가 되고 연속 작업을 위해 여분의 배터리까지 추가로 구매한다면 60만 원가량으로 가격이 올라간다. 부하가 많이 걸리는 작업을 연속으로 하면 배터리 2개로도 연속작업을 못 하는 상황이 발생한다. 가정용으로 사용하기 적당한 소형 충전 드릴은 보급형과 중저가 브랜드들이 많이 시장에 유입되었고 기술 발달로 배터리의 사용시간도 늘어났다. 그리고 소형 충전 드릴에 해머기능을 포함한 제품들도 있다. 소형 칼브럭 몇 개 박는 정도의 일은 할 수 있으니 해머기능이 포함된 소형 충전 드릴 하나만 있으면 집에서 손을 써야하는 거의 모든 일은 다 할 수 있다. 다만 소형 충전 드릴은 깊게 천공하거나 고강도 석재에 천공하는 작업에는 거의 사용이 불가능하다. 충전식 전동드릴은 체급 분류를 사용 전압에 따라 많이 하는 편이다. 7.2V, 10.8V, 14.4V, 18V, 36V 등이 있는데 일반적으로는 10.8V와 18V를 많이 쓴다. 10.8V는 가격이 저렴해서 가정용으로 많이 쓰이고 18V는 업무용으로 많이 쓰인다.
- 전기식 : 전기 코드를 콘센트에 꽂아서 사용한다. 전기선 때문에 이동에 제약이 있고 경량화된 충전식 기기보다 무겁지만 힘이 강력하고 배터리 걱정없이 연속적인 작업이 가능한 것이 강점. 충전식 제품은 전기식에 비해 약한 출력, 짧은 작업시간, 긴 충전시간, 무거운 무게 등 문제가 있기 때문에 콘센트가 있는 상황에서는 연속 작업시 전기식을 월등히 많이 쓴다.
- 에어식 : 동력을 공기압축기(컴프레서)를 통해 공급받는다. 전기식의 특징에서 동력원이 컴프레서라 생각하면 편하다. 드릴이 더 작으면서도 막강한 힘을 자랑하고, 콘센트를 소모하지 않는 장점덕에 가정용으로는 거의 사용하지 않고, 자동차 정비소와 공사현장에서 많이 볼 수 있다. 치과에서 사용하는 핸드피스를 생각하면 된다.
용도에 따른 분류
- 일반 전기 드릴: 가장 일반적으로 사용되는 유선식 드릴로 대부분 브랜드가 이렇게 생겼다. 주로 해머+드라이빙 기능과 드라이빙 기능을 갖고 있다. 토크 조절 기능이나 안전 클러치가 없어서 항상 최고 구동력으로 작하므로 주의해서 사용해야 한다. 해머 기능이 있어서 10mm 이하의 콘크리트 타공이 가능하니 일반 가정에서 필요한 콘크리트 타공은 거의 다 할 수 있다.
- 드라이버 드릴: 핸드 드라이버를 대체하는 성격의 드릴이다. 정밀 전자제품이나 소형 나사 조립에 사용되는 저출력 제품부터 철강 제품에도 나사를 박을 수 있는 고출력 제품도 있다. 전기식보다는 충전식 드릴이 월등히 많다.
- 소형 충전식 해머 드릴: 충전식 드라이버 드릴에 해머+드라이빙 기능이 추가된 형태로 드라이빙+토크 조절, 드라이빙, 해머+드라이빙의 다양한 모드를 지원한다. 콘크리트 타공이 가능하지만 사전 천공 없이 한 번에 뚫은 수 있는 직경은 6mm 정도가 한계이다. 가격은 조금 비싸지만 일반 전기 드릴로 하지 못하는 나사 조이기가 가능해서 가정용으로 딱 하나만 구비해둘 때 가장 적합한 드릴이다.
- 해머 드릴: 일반 전기 드릴도 해머 기능이 포함되어 있어 소형 해머 드릴이라고도 부르지만 SDS-PLUS 척을 사용하는 중형 로터리 해머 드릴부터가 진짜 해머 드릴이다. 대부분 SDS 드릴이 무타격 드라이빙 모드를 지원하므로 일반 전기 드릴을 대체할 수 있다. 가장 가벼운 편인 SDS-PLUS 기기가 3kg 내외일 정도로 무겁다. 해머링 원리가 일반 전기 드릴과 근본적으로 달라서 타격력이 훨씬 좋다보니 소형 해머로 꾸역꾸역 뚫는 것들도 SDS 해머로 손쉽게 천공할 수 있다. 소형 칼브럭 사이즈인 6mm(직경)*30mm(깊이)는 센터를 잘 잡고 가져다 대기만 하면 그냥 뚫린다. SDS-PLUS, SDS-MAX, HEX(육각) 순서로 크기가 커지며 HEX 척은 주로 파괴 해머로 쓰인다.
- 마그네틱 드릴 : 자석이 달려있어 철이나 철강에 붙는 드릴이다. H빔 같은 철구조물이 설치된 상태에서 가공이 필요할 때 요긴하게 써먹을 수 있다.
- 임팩트 드라이버 드릴, 임팩트 렌치 : 임팩트 드라이빙 기능이 포함된 드릴이다. 대부분 임팩트 드라이버/렌치는 다른 기능 없고 이 임팩트 드라이빙 하나뿐이다. 풀RPM에 풀BPM으로 가동되는 것도 있고 RPM와 BPM을 조절할 수 있는 제품도 있다.
드릴비트
드릴 비트(Drill bit), 기리(きり,錐 "송곳 추"의 일본어 발음), 드릴 날 등으로 불리는 절삭공구를 드릴이라고 통칭하기도 한다. 홀더(척)에 장착 후 회전시켜 구멍 가공에 사용한다.
센터드릴
중심 구멍내기 드릴이다. 선반 가공 등에서 센터링(중심잡기)을 하기 위한 중심 구멍을 내는 경우에 사용된다. 앞쪽의 끝부분이 2단으로 되어 있으며 테이퍼 부의 각도는 60도, 75도 또는 90도로 되어 있다. 센터 드릴은 강성이 높기 때문에 정해진 위치에 정확한 중심 구멍을 뚫을 수 있다. 그러나 재질의 강도가 높아 앞쪽 끝이 부러지기 쉬우므로 주의해야 한다. 또한, 드릴 가공에서의 구멍 위치의 정밀도를 높이기 위해서도 사용된다. 즉, 센터 드릴을 써서 재료에 미리 위치 표시를 해두면 드릴의 위치를 더욱 정밀하게 맞출 수 있다.[4]
고속도강 드릴
텅스텐, 코발트, 크롬 등 합금원소를 다량 함유한 고속도강이 재질인 드릴이다. 절삭공구 드릴 중에서는 저렴하다. 직경 10mm의 경우 14,000원 정도이다. 색상 차이는 표면 코팅의 차이다. 코발트의 함량이 5%~10%인 합금으로 만든 HSS-Co 드릴은 초경 드릴보다 가격이 저렴하면서 강도와 내마모성이 높고 절삭력이 좋아서 스테인리스 천공에는 HSS-Co를 주로 이용한다
초경 드릴
말그대로 재질이 초경합금인 드릴로 비싸다. 직경 10mm 드릴이 7만원이다. 물론 옵션에 따라 다를 수 있다. 내마모성과 작업속도가 HSS와는 넘사벽으로 차이가 있고 절삭면도 깔끔하게 잘 나오기 때문에 잘 쓰면 돈값을 하는데 핸드드릴로 작업할 때는 연성이 없어 부러질 위험성이 있다보니 거의 안 쓴다. (이미지에서 색깔차이는 코팅에 따른 것) 같은 초경이라도 철재용을 콘크리트에 사용하는 등 용도에 어긋나게 사용하면 아무 쓸모도 없을 뿐더러 날 자체를 망치게 되니 반드시 적정 용도에 사용해야 한다.
콘크리트, 석재용 드릴
콘크리트 또는 석재를 타공할 때 사용하는 드릴 비트로 해머 기능을 섞어서 사용하다 보니 일반적으로 다른 드릴 비트 종류보다 강하다. 피삭재와 접촉하며 실질적으로 구멍을 뚫는 팁 부분은 초경이다. 생크의 구조에 따라 스트레이트, SDS-PLUS, SDS-MAX 등 여러 종류가 있다.
인서트 드릴
몸체를 크롬몰리브덴강(SCM) 등으로 만들고 공작물보다 강한 인서트를 장착해서 사용하는 드릴. 실재 절삭은 인서트가 하며 공구 마모 시 인서트만 교체하면 되므로 유지보수가 매우 간편하다. 드릴 몸체는 다소 비싸지 만 인서트는 저렴하므로 결과적으로 이득이다. 인서트의 공차가 있기 때문에 0.0몇mm단위의 정밀가공에는 적합하지 않다. 어댑터를 써서 회전축을 살짝 어긋나게 하는 식으로 구멍크기 조절을 약간할 수 있다.
초지립 드릴
표면에 다이아몬드나 보라존 분말인 초지립(超砥粒;abrasive grain)을 증착한 것이다. 이것도 창과 방패에서 많이 나온 바 있다. 당연하지만 초경 드릴보다도 비싸다. 이쪽은 가장 싼 물건이 10만 원을 넘어간다. 게다가 금속과 비금속을 접합해야 하는 만큼 상당한 기술력을 요구한다. 고속으로 재료를 갈아내야 하는 데다 그 도중 초지립이 최대한 떨어져 나가지 않게 해야 하기에 간단히 접착제로 붙여놓고 붙였다.
동영상
각주
참고자료
같이 보기
