선반

1. Shelf
2. Lathe (旋盤)
2.1. 주의사항
2.2. 범용선반
2.3. CNC 선반
2.4. 기타

1. Shelf

물건을 얹어두기 위해 까치발을 받쳐서 에 달아 놓은 긴 널판지. 보통 선반이라고 하면 가장 많이 쓰이는 단어로, 상당수의 사람들이 선반에 너무 많은 물건을 올려놓아서 선반이 기울거나 쓰러지고, 떨어지는 경우를 많이 경험했을 것이다.

종류에 따라 고정식 선반과 이동식 선반이 있으며, 고정식 선반이 더 많다. 주로 잘 쓰이지는 않지만 없으면 나중에 한번 이상 고생하는 물건들을 진열하는 데 사용하며, 자주 쓰이거나 팔리는 물건일수록 이 닿기 쉬울 정도의 높이에 설치한다.

구조상 이동식이건 고정식이건 수직으로 내려오는 압력으로 수평으로 뻗은 몇 개 안되는 받침대가 고정하는 형태라, 중량물을 올려놓거나 장기간 물건을 가득 쌓아두면 안 된다. 이 점을 어기면 앞서 언급한 사태가 발생하는데, 보통은 물건 파손 정도로 끝나지만, 재수 없으면 마침 주변에 있던 사람이 여기에 맞아서 다치거나 죽는 경우가 있으니 주의해야 한다.

또한 벽에 설치되며, 상당히 윗쪽에 달아두는 관계로, 물건을 꺼낼 때 손이 닿지 않거나 간신히 닿는 경우가 많다. 이 때 물건을 꺼내다가 다치는 경우가 많으니 이 점에도 주의해야 한다. 그리고 노출되어 있으면서도 사람의 손이 잘 닿지 않는 특성이 있어서 먼지투성이가 되거나 해충의 집합소가 되는 경우도 있으니, 손이 잘 닿지 않는다면 안전하게 고정식 다리를 가진 의자[1] 등을 가까이 가져다 둔 후 그걸 딛고 올라가서 물건을 꺼내는 편이 안전하다.

선반을 활용하면 인테리어에 도움이 된다. KBS News. [똑! 기자 꿀! 하우스] 벽만 바꿨을 뿐인데…무궁무진 벽 활용법

한자어가 아닌 순우리말이다. 한자어 '현반'에서 유래한 것으로 추정되며, 17~18세기경에는 '션반'이었다.

2. Lathe (旋盤)

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가공할 공작물을 고정구에 물려 고정한 다음 빠른 속도로 회전시키면서 공구를 대어 가공하는 공작기계.

모즐리가 1877년 완성한, 근대적인 미끄럼공구대가 붙은 선반 기계를 지칭한다. 공작기계의 대표 선두주자이자, 가장 역사가 오래된 공작기계이다. 동작 구조를 살펴보면, 도자기를 빚는 물레와 상당히 유사하다. 사실 원리 자체는 같다.

근대적 선반 이외에도 이러한 방식의 원시적인 선반도 있다.

▼보우드릴을 회전시키는 원리와 같은 방식의 선반

▼발과 별도의 지지대의 힘으로 회전시키는 선반

종류나 필요에 따라서 범용선반, NC선반, CNC선반, 전용선반 등 여러가지로 나누지만, 보통 산업현장에서는 사람이 직접 조작해야 하는 선반인 범용선반과, 컴퓨터로 프로그램을 입력하면 기계가 스스로 가공을 하는 CNC(컴퓨터 수치 제어, Computerized Numerical Control) 선반을 많이 쓰고 있다. 최근에는 CNC선반을 산업 전반에서 사용하고 있지만, 범용 선반도 아직 사용하고 있다. 정밀기계를 배우는 공고에서 전공으로 배우며, 기계공학과 학생이라면 필수로 다루어야 할 기계로 보고 있다고 한다.

베드, 주축대, 심압대, 왕복대, 공구대 및 이송장치가 주요 구성 요소이며, 주축대와 심압대 사이에 재료를 고정하고, 회전 운동과 상하좌우 운동 등을 통해, 자동차나 비행기·철도·선박 등등에 사회 전반에 걸쳐 사용되는 나사와 볼트와 같은 기계부품을 제조할 수 있는 장비다.

선반이 밀링 머신과는 다른 점이라면, 선반은 X·Z축 가공인 반면 밀링 머신은 X·Y·Z축 가공이라는 것이다.[2]

2.1. 주의사항

모든 회전하는 부속이 있는 공작기계가 그러하지만, 그 중에서도 특히 끼임 사고에 조심해야 하며, 이에 대한 주의사항들이 몇가지 있다.

바로 눈 앞에서 분당 1000~1100 정도의 회전이 벌어지기 때문에[3] 장갑을 껴야 한다고 생각 할 수도 있지만, 장갑을 꼈다간 오히려 장갑이 말려 들어가서 중상 이상을 입을 수 있으니, 작업시 장갑을 끼지 말아야 한다. 손에 기름 묻히기 싫다고 장갑을 끼는 행동은 하지 말자.어차피 아무리 묻기 싫어해도 결국엔 묻게 되어 있다. 포기하고 받아들이자. 직업탐구 공업입문 시험 등에 단골로 출제되는 사항이니 공고생들은 참고하자.
  • 복장
선반으로 작업을 하면 절삭유와 칩(가공하면서 튀는 잔해, 즉 철조각)이 튀는데, 둘 다 뜨겁고 빨라 (특히 눈에)치명적인 부상을 야기할 수 있으니 주의해야한다. 얼마나 뜨겁냐면 일반 섬유, 그 중에서도 울(wool)소재의 경우에는 칩에 맞고 섬유가 타서 구멍이 뚫릴 정도이다. 또한 끼이기 쉬운 옷 소매나 머리카락 등도 잘 정리해야 한다.
  • 2인 1조
모든 공작기구에는 비상정지기능이 달려있는데, 문제는 막상 사고를 당하면 그 기능을 활성화시킬 수 없는 상황에 처한다는 점이다. 이에 대한 한 일화로, 2011년 예일 대학교에서 한 물리학과 여학생이 밤늦게 혼자 선반 작업을 하다가 머리가 빨려 들어가 수 시간 동안 끼어 사망한 사건이 있었다. 졸업 전 마지막 학기를 1주일 남겨 놓은 장래가 촉망되는 학생이었기에 더욱 안타까움을 불러왔다. 이후 미국 전역의 공대에서 선반 작업을 할 때는 조교가 감독을 하던지 2인 1조를 짜던지 해서 무조건 두 사람 이상이 서로를 지켜보도록 규정이 바뀌었을 정도로 파장을 불러일으켰다.

아무튼 조심 또 조심해서 사고를 당하는 일이 없도록 하자.

2.2. 범용선반

손으로 사용하는 수동 선반.

선반에는 정회전과 역회전이 있는데, 나사를 가공하는 경우를 제외하고는 역회전은 거의 쓰이지 않는다. 역회전을 하면 절삭공구가 망가지기 때문에 주의 해야 하는데, CNC의 경우에는 사이클 정회전 버튼만 누르면 되지만, 범용의 경우에는 레버를 중립 기준에서 위로 올리고 내리고로 정회전 역회전을 조작하는데, 기계마다 정회전, 역회전의 방향이 다르다. 그렇기 때문에 가공 전에 정회전을 확인 해야 하는데, 주축 윗 부분의 면이 자신 쪽으로 오는 것이 정회전이다. 이래도 잘 모르겠다면, 공작물 윗 면이 공구대에 설치한 바이트 팁의 평평한 면 쪽으로 마주 치면서 회전하는 것이 정회전이라고 보면 된다. 그 반대로 공작물 아랫 면이 바이트 밑 부분에 마주치면서 회전한다면 역회전이다. 그리고 주축 회전 중에는 절대 기어를 변경하면 안 된다.기어 갈리는 소리 듣고 싶다면야.....

또한 기계를 다루기 위해 수학이나 물리학에 관한 지식도 어느 정도 있어야 하며, 약간의 화학 지식도 갖추어야 기계를 보다 능숙하게 다를 수가 있다. 화학이 필요한 이유를 예를 들면, 마그네슘을 가공할 때 일반적인 수용성 절삭유를 쓰면, 가공열+수분에 마그네슘이 반응한다!! 그래서 마그네슘등 반응성이 있는 금속을 가공할때는 광물성절삭유나 압축공기를 사용해 냉각. 현장에선 이유설명 없이 그냥 "이거 쓰지 말고 저거 써라"(...) 그냥 하라는대로 하기만해도 잘 할수 있다

2.3. CNC 선반


화천기계의 수평형 터닝 센터 CUTEX-160.

G코드라고 불리는 프로그램만 짜면 기계가 알아서 가공을 하기 때문에 상대적으로 위험도는 덜하다.

하지만 프로그램 자체가 상당히 정밀하게 만들어져서, 자칫 글자 하나 잘못 집어넣으면 그대로 막장이 될 수도 있다. 기계 가격도 대당 수천만 원이 넘어가기 때문에 조심히 다뤄야 한다. 기계 망가트리면 대부분 도망간다 카더라 G코드에서 각 축 수치에 .이 붙으냐 붙지 않느냐에 따라서 가공 단위가 달라진다. 3.0 은 3mm지만, 소수점(.) 없는 3은 보통 0.003mm, 최소 길이 단위가 1만 분의 1인 정밀한 기계에선 0.0003mm다! 그렇기 때문에 z축 이송 수치에 점 하나 깜박하는 것 만으로도 공구와 바이스가 갈리는 대 참사를 겪을 수도 있다. 특히, 제대로 배운 게 아니라 현장에서 야매로 배울 경우 이런 참사가 일어날 확률이 훨씬 높다. 소수점이 없으면 자동으로 정수로 인식하는 기계도 있지만, 붙여서 작성하는 게 정석.

2.4. 기타

이것만 능숙하게 잘 다룬다면 어느 곳이든 취직은 할 수 있겠지만, 정밀 가공 기계인 만큼 범용 선반이나 CNC선반이나 모두 수치 계산에 따른 정신적인 스트레스와 피로도가 쌓이게 된다. 이 일만 하면 욕설이 늘어나게 된다 현재 일부 기업에서는, CNC 프로그램 짜는 작업을 숙련자에게만 시키고, 초보자에게는 안전 수칙을 가르친 다음, 사이클 스타트 버튼만 누르게 하기도 한다. 본격 버튼맨 이는, 초보자의 조작 미스로 인한 기계 고장을 막기 위한 조치 중 하나이다.[4]

거기다가 정밀 가공이다보니, 같은 가공이라고 해도 정밀도가 낮지만 대량 생산이 가능한 주물 같은 것보다 당연히 작업 효율이 떨어지므로, 결국 금형 관련 직종은 몇몇 대기업이 아닌 이상 박봉이다. 거기다가 범용 선반이라면 덤으로 산업재해도 빈번하게 발생하니...

실제로 부산 한진중공업이나 사상 인근에 있는 기계공단은 열악한 환경으로 인해서 한두번씩 사고가 발생한다. 기타 어느 현장에 가도 대부분 관련 공장들은 시설도 작고, CNC 밀링은 한 두대 정도 있는 것이 전부다. 거기다 심한 곳(영세업체 대부분)은 중고나 노후 기계를 써서[5] 정밀도 맞추기가 여간 어려운 게 아니라 더 난이도가 올라간다.

고로 용접, 전기, 전자, 화학과 맞먹는 3D작업 중 하나이다.

그래도 선반과 같은 공작기계는 정밀도를 매우 중요시 하기 때문에, 전국 대회 메달을 따게 되면 여러 대기업에서 스카우트 제의가 들어오며 행복한 고민을 할 수 있게 된다고 한다. 부러우면 지는 거


  1. [1] 이동식 의자는 제멋대로 움직일 수 있기 때문에 안 된다.
  2. [2] 왜 선반이 X·Y축이 아닌 X·Z축이냐 하면, ISO 및 KS 규격에서 공작기계의 축에 기호를 부여할 때 스핀들(주축, 主軸 : 해당 공작기계에서 가장 중요한 역할을 하는 회전축으로, 보통 공구나 공작물이 장착된다.)을 Z축으로 고정하고, 이동 방향(수평,수직)을 X,Y 순으로 부여하기 때문이다.
  3. [3] RPM이 높을수록 정밀도가 높기 때문에, 산업 현장에서의 회전 속도는 이것을 훨씬 상회한다
  4. [4] 프로그램 작성과 초도품 가공은 숙련자가 하고, 결과가 양품이 나오면 가공방법과 주의사항을 초보자에게 알려주는 식.
  5. [5] 예를 들어, 기계 제작사를 보면 대우종합기계라든지 대우중공업이라든지 표시되면 100% 중고품이다. 그러한 제작사의 신품은 두산인프라코어라고 표시한다. 두산 뿐만 아니라, 다른 제작사 제품도 마찬가지이다.

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