드릴(Drill, 천공기) 이야기

[관운]

드릴(Drill, 천공기) 이야기

Drill. 목재나 금속, 콘크리트나 석재 등에 구멍을 뚫는 공구(工具). 일반적으로 목재에 구멍을 뚫는 공구를 송곳이라 하고, 금속에 구멍을 뚫는 것을 드릴이라고 한다. 종류가 아주 많지만, 일반적으로 드릴이라고 하면 둥근 구멍을 뚫는 트위스트 드릴(twist drill)을 가리킨다. 드라이버와 마찬가지로 전동제품도 있다.

그리고 당연하다면 당연한 일이지만, 그라인더와 마찬가지로 장갑 등을 끼고 사용하면 회전부에 장갑이 빨려들어가 유혈사태가 발생할 수 있으니, 왠만하면 장갑은 벗고 맨손으로 사용하자.

여기서 심각한 문제가 되는 장갑은 손바닥 쪽에 고무가 붙어 있는 제품이다. 물건을 들거나 할 때 힘을 덜 수 있도록 고무를 붙여 놓은 것이기 때문이다. 이런 장갑은 당연히 상기한 종류의 작업에 어울리지 않는다. 회전 부위에 고무 부분이 닿으면 열기와 마찰력에 장갑이 달라붙으면서 팔을 비틀어 버릴 수도 있기 때문이다. 항상 조심하되, 일반적인 목장갑을 사용하면 된다. 물론 말려 들어가면 안전은 장담 못하지만... 최소한 고무 제품보다는 낫다.

여담이지만 전동 드라이버를 빠르게 돌려놓으면 드릴이 된다.

옛날 중세시대엔 불신자로 의심되는 사람의 무릎을 드릴로 부숴버렸다고... 무섭다.

"드릴 말이 있는데요"라고 해놓고 드릴 사진을 올리면서 윙~이라는 글자를 많이 적어 놓는 개드립이 가능하다(...).

다른 뜻으로는 "훈련하다", "반복연습"이 있다. 교육소프트 이름 등에 사용하기도 하며(예: 수영드릴100), 육군에서는 교관을 Drill Sergeant라고 하며 제식훈련을 Drill & Ceremony라고 한다. 영어로 소방훈련이 Fire Drill이라고 한다. 또한 미합중국 해병대와 대한민국 해병대, 그리고 대한민국 해군의 경우 신병 훈련교관을 DI(Drill Instructor)라고 부른다. 혼동주의. 대한민국 육군에선 군 부대 훈련 중 작전개념 예행연습을 통칭 락드릴 훈련(ROC Drill; Rehearsal of Concept Drill)이라고 부른다. 미식축구가 군사 훈련과 럭비를 조합한 것이 기원이라, 미식축구에서도 연습메뉴를 드릴이라고 한다. 문제집의 연습문제도 드릴이라고 한다. 원서보다보면 종종 연습문제를 드릴이라 표현하는 책이 있다.

영화에서 긴급상황이 생겼을 때 "이것은 훈련이 아니다!(It's not a drill!)" 에서의 drill이 바로 이것. "반복한다! 이것은..."이 한 번 더 들어가 주면 금상첨화

전동드릴

(전동공구의 본좌급 회사 힐티(HILTI)의 베스트셀러 전기식 드릴 TE-2. 전문가용 해머드릴로 가정에서 이정도까지는 필요가 없다.)

(보쉬(BOSCH)의 충전식 드릴 GSB 14,4-2-LI)

전기의 힘을 이용해 드릴비트나 스크류비트를 돌려 구멍을 뚫거나 나사를 고정시키는 공구이다. 사실 전동드릴은 비트(툴)를 제외한 동력계를 지칭하는 말이므로 전동드릴이란 말이 적합하진 않다. 앞에 툴을 뭘 다느냐에 따라 전동 드라이버도 되고 전동 태퍼도 된다. 드릴은 말할 것도 없고.

이 분야에서는 리히텐슈타인의 힐티(HILTI)를 최고로 친다. 네임밸류는 힐티보다 떨어지지만 페스툴(Festool) 제품도 매우 품질이 좋다. 그 다음으로 물건이 괜찮은 회사로는 독일의 보쉬, AEG, 미국의 디월트(DeWALT)와 밀워키, 일본의 마끼다(Makita)등이 있다. 그밖에 중저가 브랜드로는 아임삭, 스탠리, 계양전기, 블랙앤데커, 스킬 등이 있다.

그리고 드릴 앞부분에 끼우는 날 같은 것을 비트, 또는 기리라고하며 그것을 드릴에 고정시키는 입 같은 부분을 척이라고 한다.

척은 특별한 도구없이 돌리면 고정이되는 키레스척과 별도의 키를 사용해 고정시키는 키척이 있는데, 키레스척은 간편하다는 장점이 있지만 연속적인 작업이나 강한 힘을 사용했을때 풀려버리는 단점이 있으며, 반대로 키척은 키가 없으면 비트 교체가 힘들다는 단점이 있지만 단단히 고정해두면 왠만해선 빠지지 않는 장점이 있다. 비트로 유명한 회사는 야마하(그 야마하 맞다.), 미츠비시가 있다. 산업현장에서는 비트만큼은 독일제, 일제를 비롯한 수입산 고집하는 사람도 있고 분실이 잦은 현장에서는 적당한 성능에 가격도 적당한 국산을 선호하기도 한다.

본인이 간단한 나사풀기, 조이기, 컴퓨터 조립정도 하는 것이라면 전동 드라이버나 충전식 전동드릴을 사서 토크를 최저로 맞춰두고 하는 것이 적당하고(너무 세면 부품이 파손되거나 나사 머리가 뭉개진다.)

DIY를 즐긴다면 토크 조절 기능, 드라이버 기능, 해머 기능이 포함된 충전식 드릴만 있으면 못박기, 콘크리트에 구멍 뚫기 등 거의 모든 일을 할 수 있다.

자고로 소리가 120dB 내외로 소음이 상당히 심하기 때문에 층간 소음의 주 원인이 된다. 아파트에 사는 주민이라면 전동드릴은 가급적 낮에 사용하자.

미국의 어떤 골초 기타리스트와 어떤 기럭지 긴 기타리스트는 기타 연주 때 드릴을 쓰기도 했다. 에디 밴 헤일런은 전동드릴을 구동해 낸 소리를 기타 픽업(기타에서 나는 음을 전기신호로 바꾸는 장치)에 대서 소리를 냈고, 폴 길버트는 드릴 비트에다가 피크를 달아 연주를 했다.

옥수수 항목에도 나오지만 언제부턴가 전동 드릴에 옥수수를 끼워서 드릴을 작동시켜 옥수수를 먹는 해괴한 행동을 하는 사람들이 늘어나고 있다. 당연히 이 짓을 하다가 다친 사람들이 많으니 제발 하지 말자.

기능에 따른 분류

• 드라이버 기능 : 거의 모든 드릴에 포함된 작동 방식이며 나사를 조이는 등 단순회전하는 기능을 의미한다. 충전드릴에서는 토크 설정 기능도 포함된 경우가 많은데 이것을 사용하면 드릴 작동시 설정한 힘을 벗어난 회전이 중단된다. 충전 드릴 사용시 드르륵 소리를 내는 것이 바로 이 토크 설정 기능이다.

• 해머 기능 : 망치질 하는 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.

• 임팩트 기능 : 임팩트 기능의 작동 원리. 카센터를 제외하면 보기 힘든 기능으로 가정에서는 거의 쓸 일이 없다. 나사, 볼트, 너트를 강하게 조이거나 빡빡하게 조여있는 상태의 체결물을 해체할 때 주로 이용하고 스텐이나 방부목 등 단단한 피삭재를 가공할 경우에도 이용한다.

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 장점이 있다.(무선 키보드/마우스를 생각해보자.) 하지만 배터리 용량은 한정되어 있기 때문에 배터리 잔량을 주의해서 관리해야하고, 같은 가격의 전기식보다 출력이 다소 떨어지는 단점이 있다.(물론 수십만원짜리 전문가용을 쓰면 그런 거 없다) 드라이버 드릴만 충전식으로 제작된다고 알고 있는 사람도 많으나 이제는 해머드릴까지 충전식으로 많이 보급되었다. 20만원 이하의 전기식 해머드릴을 동급 성능의 충전식으로 구매하면 배터리와 본체를 합하면 가격이 40~50만원 정도가 되고 연속 작업을 위해 여분의 배터리까지 추가로 구매한다면 60만원 가량으로 가격이 올라간다. 부하가 많이 걸리는 작업을 연속으로 하면 배터리 2세트로도 연속작업을 못하는 상황이 발생한다. 소형 충전 드릴은 보급형 브랜드들이 많이 들어오고 기술 발달로 배터리의 사용시간도 늘어났고 가격도 내려갔다. 가정에서 하나 구비해두면 은근히 쓸일이 많다. 그리고 소형 충전 드릴에 해머기능을 포함한 제품들(예를 들어 이거)도 있지만 소형 칼블럭 몇 개 박는 정도의 일은 할 수 있지만 깊게 천공하거나 고강도 석재에 천공하는 작업에는 거의 사용이 불가능하다.

• 전기식 - 전기 코드를 콘센트에 꽂아서 사용한다. 전기선때문에 이동에 제약이 생기며, 다소 무겁지만 힘이 강력하고 배터리 걱정없이 연속적인 작업이 가능한 것이 강점. 특히 중저가의 충전식 제품은 출력이 전기식에 비해 약하고 배터리 문제를 충전해야 하는 문제가 있기 때문에 연속작업시에는 전기식을 월등히 많이 쓴다. 10만원 내외의 해머모드 지원하는 전기드릴 하나만 구비해두면 가정에선 못하는 일이 없다.

• 에어식 - 동력을 공기 압축기(컴프레서)를 통해 공급받는다. 전기식의 특징에서 동력원이 컴프레서라 생각하면 편하다. 드릴이 더 작으면서도 막강한 힘을 자랑하고, 콘센트를 소모하지 않는 장점덕에 가정용으로는 거의 사용하지 않고, 공사현장에서 많이 볼 수 있다. 치과에서 사용하는 핸드피스를 생각하면 된다.

절삭공구

드릴 비트(Drill bit), 기리(錐의 일본어 발음), 드릴 날 등으로 불리는 절삭공구를 드릴이라고 통칭하기도 한다. 홀더(척)에 장착 후 회전시켜 구멍가공에 사용한다. 같은 재질이라도 메이커, 코팅 특수제작 유무등에 따라 가격차이가 심하다.

고속도강 드릴

텅스텐, 코발트, 크롬 등 합금원소를 다량 함유한 고속도강이 재질인 드릴. 절삭공구 드릴중에서는 저렴하다. 직경 10mm의 경우 14,000원 정도. 색상 차이는 표면코팅의 차이. 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 드릴. 비싸다. 직경 10mm 드릴이 7만원. 물론 옵션에 따라 다를수 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 안쓴다. (이미지에서 색깔차이는 코팅에 따른 것) 콘크리트에 구멍을 뚫을 때 사용하는 드릴 날은 콘크리트와 접촉하는 팁 부분이 초경이다. 같은 초경이라도 철재용을 콘크리트에 사용하는 등 용도에 어긋나게 사용하면 아무 쓸모도 없을 뿐더러 날 자체를 망치게 되니 반드시 적정 용도에 사용해야 한다.

인서트 드릴

몸체를 크롬몰리브덴강(SCM)등으로 만들고 공작물보다 강한 인서트를 장착해서 사용하는 드릴. 실재 절삭은 인서트가 하며 공구마모시 인서트만 교체하면 되므로 유지보수가 매우 간편하다. 드릴 몸체는 다소 비싸지 만 인서트는 저렴하므로 결과적으로 이득. 인서트의 공차가 있기때문에 0.0몇mm단위의 정밀가공에는 적합하지 않다. 어댑터를 써서 회전축을 살짝 어긋나게 하는 식으로 구멍크기 조절을 약~간 할수 있다.

창과 방패의 기념할 만한 첫 "창"으로서 등장했지만, 상대가 하필 인서트랑 비슷한 재질로 만든 덩어리(!!)였는지라, 표면만 조금 긁고 인서트가 다 닳아 첫 패배자(...)라는 멍에를 짊어져야 했다.

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 10만원을 넘어간다(!!).

사진은 흰색이지만 일반적인 초지립은 결정화하는 과정에서 질소가 들어가 누리끼리한(...) 색을 띤다. 물론 산업용으로 쓰는 물건은 색 따윈 중요하지 않다.

이쯤 되면 남자의 로망이 맞는지 의문을 품을 정도로 일반적인 드릴과는 거리가 먼 형태다.

땅속을 마음대로 이동하거나 적에게 바람구멍을 뚫어줄 수 있다. 로망인 이유는 '무언가를 파헤치고 개척하는 자'라는 의미가 담겨있어서. 사실 개척도 남자의 로망이기도 하다. "구멍이 있으면 파고 드는게 남자 아니겠냐!" 라는 신겟타로보의 명대사를 음미해보자. 전투인과에 지배당한 은하에 바람구멍을 뚫어줄 정도. 거대로봇과 상성이 잘 맞는다. 원조는 영국 특촬물 썬더버드에 등장하는 지하 돌입용 구조차량인 두더지(the mole)

만화나 게임 등에선 대중적으로 알려진 전동 드릴 모양이 아니라 대체로 원뿔 모양에다 표면이 꼭지점을 중심으로 나선을 이루는 홈이 나 있는 형태로 등장하는데, 공상으로 창작된 게 아니라 엄연히 실존 모델이 있다. 이 드릴의 정식 명칭은 '스텝 드릴(step drill)'. 주용도는 단계적으로 구멍을 확장시키는 용도로 쓰이며 자체적인 관통력은 약하기 때문에 힘을 줘서 강하게 눌러주어야 한다.

드릴의 목적은 당연히 구멍을 내기 위한 것이기 때문에 로봇 만화에서처럼 타격의 용도로 쓰면 효율이 매우 나빠지게 되며 공구수명을 줄인다. 타격 용도로 쓰면 힘을 충분히 가할 수도 없기 때문에 뚫으라는 구멍도 못 뚫는다. 거기다 입사각이 안 맞는다면 아무리 강한 소재를 쓰더라도 십중팔구는 미끄러진다. 드릴 무기를 사용할 기회가 있다면 드릴 날 끝을 접촉시킨 후 적 장갑에 90도에 가깝게 입사각을 만들어 천천히 밀도록 하자?

대형 드릴일수록 관념적인 원뿔 형태와는 거리가 멀다. 아니 소형이더라도 마찬가지다. 스텝 드릴은 정말로 쓰이는 곳이 적다. 원뿔형의 스텝 드릴은 구조상 칩의 배출이 힘들고 소재와의 가공 접촉 면적이 크기 때문에 저항이 커서 장시간 사용할 수 없다. 따라서 처음에 살짝 구멍을 팔 자리를 표시하는 스폿 드릴링 정도에만 사용된다. 실제로 구멍을 뚫는 역할은 대부분 날끝각 118˚의 원통형 트위스트 드릴이 담당하게 된다.

상당수의 드릴을 단 메카는 드릴을 이용하여 지중을 자유롭게 움직이는 걸로 묘사되는데 현실에선 그런 거 없다. 당연한 얘기지만 드릴은 해당 드릴의 최대 직경 이상의 구멍을 뚫지 못한다. 즉 드릴을 이용한 지중행 메카를 만들려면 무조건 드릴은 그 메카를 감쌀 수 있는 이상의 직경이 되어야 한다. 그러지 않으면 드릴을 단 의미가 없어진다. 그리고 그것보다 더 문제가 되는 건 쌍으로 된 드릴. 사실 아래 예시로 든 상당수는 제대로 된 드릴로서의 역할을 충족하지 못한다.

정말로 과학적으로 드릴메카를 만들려면 이정도 형태는 되어야 한다. 사진은 TBM(Tunnel Boring Machine, 터널 굴착기)의 예시. 저런걸로조차도 막 수십미터를 한방에 뚫는건 아니고 오랜시간을 들여 천천히 굴착해야 된다. 천연 암반을 상대로도 이럴진데 그보다 강도가 높은 적 메카를 상대로 드릴뚫기를 시전하려든다면... 깎아낸 암반은 덩어리 일때보다 부피가 커지기 때문에 그대로 놔두면 드릴의 진행을 완전히 막아버린다. 따라서 TBM은 암반을 후방의 컨네이너로 보내는 이송장치가 필수로 딸려온다.

코어 드릴의 경우 커다란 원통에 뭉툭한 날이 부착된 형태.

창작물에서는 장갑차 앞에 거대한 드릴을 붙인 이른바 드릴 탱크나 드릴이 달린 기계팔은 잊을만 하면 등장하는 도구들이다.

[관운]

전동 드릴이나 전기 드릴을 사용할 때는 사고가 나지 않토록 보호장구를 착용하여 안전한 제세에서 작업하시기 바랍니다.