장수배터리를 만들어보자 - 제1편 (연구 및 재료 조달편)

- 방전률이 높은 리튬 배터리를 이용하는 작업은 화재, 폭발의 위험이 있습니다. 충분한 지식을 가지고 있더라도, 잠깐의 부주의로 화재, 부상, 사망 사고등이 발생할 수 있습니다. 사고는 본인의 책임입니다. 

0. 서론

 시골 어머니의 전동 휠체어 배터리가 말썽이었다. 편도 3km 정도도 왕복을 못할 정도로 배터리의 상태가 나쁘게 되었다. 전동 휠체어는 두번째 구매였는데, 이번 버전은 배터리 수명이 이전 버전보다 짧았다. 

[ 전동 휠체어 ]

배터리를 교체하기 위하여 1차적으로 분해하였고, 크기를 조사하였다.

[ 세상 좋다. 핸드폰으로 크기 측정 가능 ]

사실 핸드폰으로 재는 것은 비 추천이다. 1cm 정도의 오차가 생길 수 있다. 일반적으로 전동 휠체어에 사용되는 배터리는 일반 납산배터리는 아니며, 딥사이클용 배터리가 사용된다.  물론 요즘에는 또다른 트랜드가 생겼다. 

1. 장수배터리란?

 어감으로 느낄때 오래쓰는 배터리 정도로 생각된다. 국내에서는 해당 이름은 제품이름으로 등록되어 있다. 

[ 장수배터리 50A ]

생김새는 일반 납산 배터리 비슷하게 생겼지만, 실제 구성은 전혀 다르다. 리튬인산철(이하 LFP) 기반의 배터리이다.  납산 배터리의 최대 사이클(충방전)이 300회 정도라면, LFP 배터리는 3000회 정도로 훨씬더 오래 사용이 가능하다.  또한 LFP 배터리는 에너지 밀집도가 납산 배터리보다 높다. 같은 부피라면 LFP 배터리에 전기를 두배 정도 더 담을수 있다고 생각하면 된다. LFP 배터리의 단점은 당연히 가격이다. 대략적으로 계산하면 LFP 배터리는 10배 더 오래 쓸 수 있지만 가격이 4배 더 비싸다. 

LFP 배터리(4개 직렬연결시)는 만충전압이 14.4V로 납산배터리와 동일하며 사실상 자동차배터리로도 사용가능하다. 

이 장수배터리라는 것을 구매하여 어머님 전동차의 배터리를 교체할 계획이었으나, 안타깝게도 적당한 크기의 제품이 없었다. 20cm X 16cm의 바닥에 올려져야 하는데, 배터리를 받치는 프레임이 가운데 비어 있어서 크기가 작으면 프레임 중간을 가로 지르도록 용접을해야 하며, 크기가 크면 프레임 프레임 자체를 잘라서 다른 조각으로 이어 붙어야 하는 상황이었다.  배터리가 큰 경우가 작업량이 훨씬더 많은 상황이었다.  높이도 마냥 높은 것을 넣을 공간이 아니라는 것은 알았지만, 설치시에 보니 실제 배터리보다 4cm 정도 높아지니 커버를 씌우는데 문제가 생기긴 했다. 

선택지는 아래의 가지 였다.

- 크기가 작은 LFP 배터리를 사서 용접을 몇 포인트 해서 교체한다.

- 크기가 큰 LFP 배터리를 구매하고, 전동차 프레임을 잘라내고 다른 소재로 이어 붙여서 장착한다.

- 필요한 크기의 LFP 배터리를 제작한다.

내 수준에서 용접은 정말 손방인터라 결국 LFP 배터리를 제작하기로 결정했다.

2. LFP 배터리 셀

LFP 배터리 셀은 종류가 원기둥 모양과, 직육면체 모양이 있다. (사실 만들기 나름 아닌가? 필요하면 삼각기둥 모양으로도 만들듯 하다.) 

[ 직육면체 모양의 LFP 배터리 셀 ]

[ 원기둥 모양의 LFP 배터리 셀 ]

14.4V 를 만들기 위해서는 4개를 직렬로 연결해야 하며, 총 80Ah로 만들기 위하여 다시 병렬로 4개를 연결하기로 결정하였다. 4 X 4 = 16개가 필요하며, 이를 2개 (원래 전동 휠체어가 12V 배터리가 2개 들어간다) 만들기 위하여 32개를 구매하였다.  배터리 1셀당 대략 가격은 1만원정도 한다.  구매 링크는 아래에 기재한다.

[ 배터리셀 구매 링크 ]

* 아.. 내가 이렇게 알리를 광고해주는데 커미션 좀 받으면 좋겠다. 

32개를 동시에 주문하면 관세를 내야 하기 때문에, 16개씩 따로 따로 주문했다. 주문후 2주 정도에 집에 안전하게 도착했다.  수령후에 각 셀들의 전압을 측정해 보았으며, 각 셀은 3.14 ~ 3.16V로 거의 일정하였다. 

3. BMS (Battery Management System)

처음에는 BMS를 사용하지 않고 배터리팩을 만들려고 했었다. 배터리셀을 먼저 구입하여 4S4P 연결 방식으로 연결한 다음에 충전을 걸어 보았다.  배송당시 각 셀들의 전압이 3.16V정도로 일정했다. 4개의 직렬연결을 했기 때문에 전압은 12.64V 이었다. 이렇게 연결한 상태에서 14.4V를 걸어서 충전해보았다. 충전은 10A로 대략 30분 정도한 다음에 각 셀의 전압을 측정해 보았다.

 결과가 너무 안타까웠다. 중간에 걸쳐있는 셀 대비 끝자락들의 셀이 전압이 상대적으로 높았다. 가장 높은셀이 3.7V 정도였고, 가장 낮은 셀이 3.4V 정도였다. 

결국 충전시에 셀 밸런싱이 필요하다고 생각하게 되었고 BMS를 구입하게 되었다.

[ BMS ]

이것은 BMS는 LFP 배터리 4셀을 위한 녀석이다.  

내가 구입한 링크는 아래와 같다.

[ 4S LFP용 BMS 구매링크 ]

구매링크를 따라가서 무조건 구매하는 것은 아주 좋지않은 생각이다. 자신의 상황에 따라서 성능을 잘 살펴야 하며, 내가 구매당시 세일중이었을떄 확률도 크기 때문에, 구매하기전에는 열심히 따져봐서 구매하는 것을 추천한다. 

이 물건의 가장 맘에 드는 부분은 평상시 150A를 흘려 보낼 수 있으며 순간 최대로 300A를 보낼 수 있는 부분이다. 물론 판매자가 기록해 놓은 글이기 때문에 성능을 확실하게 믿지는 못하지만, 대략 50A는 충분히 Current로 내보낼수 있는 형태로 보였다. 내가 가지고 있는 장비로는 허용전류가 측정 불가능하며, 전동휠체어는 이론상 15A 이하로 부하가 걸리는 것으로 추정된다. 

4. 기타 부자재

단순히 배터리셀과 BMS 만으로 배터리팩을 만들수 있는 것은 아니다. 케이스를 만들 소재, 최소 30A를 보낼수 있는 전선이 1미터 정도 필요하다.  전선의 경우에는 8AWG 정도면 될듯 한데 내 경우 가지고 있는 것이 없어서 네X버에서 차량용 접지선을 구매하였다. (이유는 전선의 끝자락에 링터미널이 필요했는데 마침 이게 용도에 맞는 터라 2개를 구매했다.

그외에 뭐 땜납, 절연 테이프, 로프(?) 등이 필요하다. 대략 집에서 굴러다니는 것들이라서 이번에 구매한 것은 아니다. 

만드는 과정은 아래의 링크를 확인해 보자.

[ 장수배터리를 만들어 보자 - 제작편 ]

- 방전률이 높은 리튬 배터리를 이용하는 작업은 화재, 폭발의 위험이 있습니다. 충분한 지식을 가지고 있더라도, 잠깐의 부주의로 화재, 부상, 사망 사고등이 발생할 수 있습니다. 사고는 본인의 책임입니다. 

탁상드릴(Bench Top Drill Press)을 위한 퀵 릴리즈 클램프를 만들어 보자 - 2편 (제작편)

0. 설계도 확인

일단 설계도를 한번더 확인해보자. 크게 3파트로 나뉘어져 있다. 

위의 그림에서 본다면 1번(하얀색), 2번(초록색), 3번(빨간색)으로 구별된다.
설계 관련된 내용은 아래의 링크(1편)을 참조하자.

1편 (설계편)

1. 1번 파츠 만들기

1번 파트는 처음부터 3조각을 붙이는 것으로 설계했다. 직쏘 같은 것으로 자른다면 1개 조각으로 가능하겠지만, 가공의 편리성을 위하여 3조각을 붙이는 방식으로 설계했다.

각 조각을 일단 아래와 같이 준비한다. 

같은 소재로 3조각을 준비하여도 되지만, 힘을 받는 다리 부분이라서 좌우 조각은 대나무를 이용했다. 특별히 대나무를 산것은 아니고, 길거리에 버려진 부서진 행거(대나무로 되어 있었슴)를 주서다가 분리해 놓은 것이 있어서 사용하였다.

약 30mm 부분은 8mm 전산볼트가 지나갈 자리이기때문에 미리 구멍을 뚫어 놓는다. 붙여 놓으면 대략 120mm 정도 깊이로 구멍을 가공해야 하기 때문에 작업이 어려울수 있으니 미리 가공을 한다. 아래의 그림 참조

[ 구멍 참조 ]

구멍 가공이 다 되었으면 목공용 접착제를 이용하여 3조각을 붙인다.

가운데 조각이 좌우 조각과 비교하여 살짝 두꺼워서 작품이 그렇게 이쁘게 나오지는 않았다. 어쩔수 없이 붙이고 나서 샌딩을 해서 높이를 맞추었다.

[ 사포로 갈아냈음. ㅠㅠ ]

혹시나 목공용접착제로 붙인 부분이 힘을 받으면서 떨어질까 걱정되서 좌우 조각과 가운데 조각을 고정시키는 피스 2개를 찔러 넣었다.

[ 위 : 피스구멍, 아래 : 전산볼트용 구멍 ]

1번 파츠에 대한 이후의 작업은 2번,3번 파츠를 만들고 나서 작업했지만, 어차피 작업 순서는 크게 차이가 없기 때문에 먼저해도 상관없다.

사실 위의 사진만 봐서는 와셔나, 스프링이 왜 저 위치에 고정되어 있는지 알 수 없을 것이다. 와셔 위치는 2번 파츠의 노브 볼트가 접촉되는 부분이며, 스프링의 위치 역시 1,2번 파츠가 만나는 부분이다. 

[ 오늘의 희생자 ]

다 만들고 사용해보니, 고정시킬때 살짝 미끄러운 느낌이 들어서 코팅장갑을 잘라서 다리 부분에 붙였다. 나름 미끄러지지 않고 좋다.

[ 희생은 헛되지 않았다. ]

2.  2번 파츠 만들기

2번 파츠 역시 2개의 조각을 붙여서 만든다.  1번 파츠가 여러 조각을 붙인 이유는 모양새 때문이라 하면, 2번 파츠는 두께를 위해서 붙였다. (두께를 30mm쯤으로 만들기 위해서..)

너비는 1번 파츠와 같게 만들면 된다. 길이는 1번 파츠보다 30mm 정도 짧으면 된다. 1번 파츠의 와셔 위치 및 스프링 위치에 맞추어 8mm구멍, 스프링위치의 중앙에 3mm 구멍을 뚫었다.  스프링쪽은 위치 확인용이다. 

8mm 구멍쪽으로는 전산볼트 + 노브를 이용하여 조이거나 풀 예정이어서 아래의 사진과 같이 너트를 하나 찔러 넣는다. 너트가 있는 면은 실제 사용할때는 보이지 않는 면이다.

또한 1번 파츠와 2번 파츠를 결합하기 위하여 2번파츠 좌우에 연결용 조각을 피스로 고정시켰다. 

[ 1, 2번 파츠를 연결한 모습 ]

1, 2번 파츠의 연결은 8mm 전산볼트를 가로질러서 끼우고 좌우에 너트 2개를 이용하여 고정하였다.

[ 스프링의 위치 확인 ]

스프링의 역활은 뒤쪽에서 간격을 벌려서 앞쪽이 들어 올려지게 만든다. (스프링이 없다면 앞쪽이 밑으로 쳐지게 되어 사용하기 불편해진다.)

[ 앞쪽이 쳐진 상태 ]

3. 3번 파츠 만들기

역시나 두께를 위하여 동일한 크기로 두개 준비한다.

[ 15mm 합판 ]

[ 양생중 ]

목공용 접착제를 이용하여 잘 붙이고, 중심의 위치를 표시한다.

가운데 구멍이 45mm 정도 이어야 하기때문에 대략 적인 그림을 그려 보았다. 어차피 홀쏘를 사용할 것이라서 원을 그리는 것이 큰 의미가 있는 것은 아니지만, 대략적인 형태를 짐작하기 위하여 연필로 대충 그려 보았다.

3번 파츠는 위의 사진과 같이 꼭 절반을 잘라낼 필요는 있는 것은 아니지만, 드릴 프레스에 결합, 해체가 용이하도록 반을 가르고 8mm 구멍을 냈다.  한쪽에는 Insert nut를 꼽아서 다른쪽에서 조일수 있도록 만들었다. 

[ Insert Nut (번데기 너트) ]

반대편은 아래의 사진과 같이 8mm 볼트에 노브를 달았다. 

4. 마지막 결합

1번 파츠와 2번 파츠는 피스 방식으로 연결했다.  3번 파츠는 먼저 연결한 파츠에 목공용 접착제로 붙인다.  

다만 3번 파츠와의 연결은 나머지 파츠와의 높이를 고려해야 한다. 드릴 프레스와 결합 했을때의 상황을 고려하여 같은 높이에서 접착하는 것이 아니라 3번 파츠 보다 나머지 파츠들이 아래쪽에 위치하도록 붙여야 하는 경우가 있을 수 있다.  위의 사진에서 보면 '단차필요'라고 적은 부분과 관련이 있다. 또한 단차가 큰 경우에는 3번 파츠와 나머지 파츠들의 결합력이 떨어질 수 있기 때문에 '보강재'를 추가로 붙일 필요가 있다. 

5. 실제 사용

실제 사용하는 형태는 아래의 사진을 참조하자.

실제 사용하면서 첫번째 문제점이 2번 파츠 상단의 고정용 노브의 크기가 너무 작아서, 고정할때 손가락이 너무 아팠다. 이걸 보안하기 위하여 노브를 좀더 크게 만들어서 고정하였다. 손가락은 편해지긴 했지만 '퀵 릴리즈' 라는 이름에 살짝 걸맞지 않은 느낌이다. 고정용 노브에 대해서는 향후 기계공학적(먼가 거창하네.....)으로 개선할 예정이다. 

- 2024-04-22 추가

2번 파츠 상단의 노브를 퀵릴리즈 컨셉에 맞게끔 다시 만들려고 하였으나, 일종의 귀차니즘 때문에 아직도 못 만들었다. 다만 노브를 크게 만들어도 고정을 하기 위해서는 그리 편안하지 않았기에, 급한데로 중간 단계의 개조를 진행하였다.

노브에 구멍을 4향으로 뚫어서 필요시에 핸들을 꼽아서 돌리는 구조이다. 말로 설명하기 어려우니 아래의 사진 2장을 참조하자.

[ 4개 구멍 추가 ]

[ 핸들은 M8 볼트 ]

탁상드릴(Bench Top Drill Press)을 위한 퀵 릴리즈 클램프를 만들어 보자 - 1편 (설계편)

 1. 탁상드릴을 사용했다.

탁상드릴은 수년간 사용해왔다. 처음에는 직접 만들어서 사용하기 시작했지만, 워낙 도구가 없던 시절에 만든터라 상당히 어설펐다.  맨 처음 버전은 무선 전동 드릴을 끼워서 사용하는 버전이었으나, 무선 전동 드릴 자체가 고정하기 적당한 모양새가 아니였기에 수직을 맞추기 정말 힘들었다. 대략 1개월 정도 사용하고 나서 다시 만들었다. 두번째로 만든 버전은 고장난 프린터에서 뜯은 작은 DC 모터로 동작해서 토크도 낮았고, 롤링이 너무 심해서 몇개월 정도지나고 나서 은퇴 했다.  

결국 만드는 것은 포기하고 제품을 구매하기로 결정하였다.  그래서 아래의 물건을 구매하였다.

[ 제품 1호 ]

최근에 '제품2호'를 구매하기 전까지 이 제품은 수년간 현역으로 활동하였다. 

2. 고통은 잔머리를 부른다.

 제품 1호는 나름 잘 사용하였다. (사실 수직 부분이 살짝 아쉽긴 했지만..) 다만 딱 한가지 문제점이 생각보다 시끄럽다는 것이다. 이 물건의 구조상 토크를 올리기 위해서는 회전수를 올려야 하는데, 회전수를 올릴수록 상당히 시끄러워진다는 것이다. 내 작업실은 집안이라 제품1호는 최대 회전수로 작업을 한적이 없다. 기껏해야 최대 회전수의 50% 이하로 작업했으며, 이 50%조차 빈도는 상당히 낮다.  

 사실 물건이 이렇게 시끄러운 것인지는 감각이 없었다. 지인분이 사용하시는 물건이 있는데 그것에 비하여 무척 시끄럽다는 것을 최근에 알게 되었다. 그 뒤로 폭풍 검색을 하여  제품2호를 구매하게 되었다. 

[ 제품 2호 (ALLSOME BG-516809) ]

인터넷에서 후기를 보고 구매하였기 떄문에 소음이 작다는 것은 알고 있었지만, 실제 구매후에 사용해 보니 소음이 무척 작았다. 심야에 실내에서 사용해도 될만큼 작았다. 소음에 대한 심리적은 느낌은 대략 아래의 수식과 비슷하다.

제품 1호 : 제품 2호 = 탱크 : 전기자동차

제품2호를 사용함으로써, 소음에 대한 고통은 잊혀져 갔다. 

3. 고통은 잔머리를 부른다 2.

무엇인가 한가지 고통이 해결되면, 그 밑에 깔려있던 다른 고통이 떠오른다. 드릴바이스가 딱히 없는 내 입장에서는 주로 손으로 잡고서 드릴링을 한다. 아주 작은 물건인 경우에는 F형 클램프나 바이스플라이어로 잡고서 드릴링을 한다. 가끔 맨손으로 잡고서 드릴링하다가 손을 다치는 경우도 있어서 최근에는 장갑을 끼고 하지만, 그래도 위험한 요소는 내포하고 있다. 전용 바이스를 찾아보다가 아래의 물건을 발견하게 되었다.

 

[ ALLSOME BG-518806 ]

이 물건을 보는 순간 '오호~' 정도의 단어가 나올 정도로 감동이었다. 사진으로만 봐도 어떤 구조인지, 어떻게 동작하는지 눈에 들어 왔는데, 그 편리함을 짐작할 수 있었다.  가격이 비싼 것도 아니기에 구매하려고 마음 먹었다. 일단 그전에 앞서서 구매 후기를 읽었다.

* 구매 후기를 읽는 것은 현명한 소비를 위한 근간이며, 구매 후기가 없는 물건에 대해서는 구매하지 않는 것이 아주 아주 바람직하다. 

구매 후기를 보면서 다시 한번 더 쾌재(?)를 불렀다.  역시 구매 후기를 확인하여 다행이었다.

[ 판매 사이트에서 갈무리한 사진 ]

제품의 길이(188mm)는 내가 사용하는 드릴에 전혀 맞지 않는 다는 것을 알게 되었다. 위의 사진을 보면 알겠지만 길이가 너무 짧아서 특정 상황에는 사용을 할 수 없다는 것이 문제이다. 마침 후기에 포함된 드릴이 내가 사용하는 바로 그 물건이었다.

내가 사용하는 드릴에 맞는 클램프를 구매할 수 없다는 실망감도 있었지만, 미리 알게되었다는 안도감이 들었다. 

4. 그리하여

 결국 제품 구매는 포기하고 직접 만들기로 결정하였다. 일단 제품을 사진으로나마 분석하여 구조를 파악하였다. 

- 뭐 사실상 어려운 구조도 아니고, 기껏해야 30여개의 부품으로 이루어진 제품으로 추정된다.

구조를 파악하고 몇일 고민하여 아래의 그림을 그렸다.

[ 이해를 돕기 위하여 채색을... ]

위의 그림은 블로그에 글을 쓰기 위하여 그렸다.  혼자 작업 하는 경우라면 딱히 그림이 필요없긴하다.

크게 3개의 파트로 구성된 물건이며, 위의 이미지에서는 초록색, 빨간색, 흰색으로 구별했다. 

1번 : 흰색, 2번 : 초록색, 3번 : 빨간색

3개의 파트를 각각 만들어서 나중에 결합하는 형태이다.

제작 과정은 아래의 링크에 따로 정리하였다. 

2편 (제작편)

직각자 이야기 2 - 최대한 직각으로 만들기

1. 목수의 로망?

무엇인가 하나 만들어 보거나, 만들 계획이 있는 사람이라면 직각자 정도가 필요하다는 것은 알것이다. 그리고 언제나 딱 맞는 직각자를 꿈꾸고 있을 것이다.  나도 비록 플라스틱이었지만, 직각을 꿈꾸며 만든 자가 하나 있었다.  

[ 플라스틱 직각자로 시작된 목공 이야기 ]

물론 현실은 정말 안쓰러운 정도였다. 언제나 아주 아주 딱 맞는 직각자를 꿈꾸며 여러가지를 구매해 보지만 대부분 실망을 하였다. 위의 링크에서 확인 가능하겠지만 직각자 4호까지 사용해 보았는데, 사실상 직각자 4호도 직각이 아니였다.

2.  직각자 5호

일단 직각자 4호가 너무 작았던 탓에 실제 도움이 크게 되지 못하였다. 그래서 직각자 5호를 구매하게 되었다. (여기에서 4, 5호라고 부르는 것은 자의 크기가 아니라 내가 구매한 순서이다.)

[ 직각자 5호 ]

무게는 4호의 약 10배 해당하지만, 가격은 약 2배 정도이다.  나는 여러가지 쿠폰 및 대할인 시즌에 $9 이 안되는 가격으로 구매 하였다. 

(구매는 자주 애용하는 가운데 나라의 알리 사이트)

3. 정확한 직각자는 없다

지인이 아주 오래전 해준 이야기가 기억났다. 세상에는 정확한 직각자는 없다는 이야기였다. 직각자 5호를 구매하고나서 내심 기대를 하기는 하였으나 오차가 너무 커서 실망을 했다. 일단 구매하였으니, 보정하여 사용하기로 하였다. 이 물건이 보정이 가능할까 고민을 하다가 고무망치로 위쪽을 두드려보니 살짝 각도가 달라지는 것을 발견하였다.

[ 두드려라! 그러면 열릴 것이다 ? ]

일단 보정이 가능하다는 것을 확인하고 나서 보정 작업에 들어 갔다.

4. 직각인지 아닌지 확인하는 방법

사실 이번 글에서는 이것이 팁이자 노하우 이다.  이번 글을 적는 이유도 이것 때문이다. 먼저 모든 물건에 해당하는 부분은 아니며, 안쪽 및 바깥쪽이 모두 직각을 나타내는 물건이어야 한다. 

그다음 각변의 시작과 끝이 두께가 같아야 한다. 두께가 다르다면 측정이 더 어려워지기 때문이다. 

[ 긴변 시작 두께 : 28.25mm ]

[ 긴변 끝 두께 :  28.25mm ]

[ 짧은 변 시작 두께 : 29.30mm ]

[ 짧은 변 끝 두께 : 29.30mm ]

직각이 제대로 안 맞는 물건이긴한데, 두께는 마치 먼가 조작이라도 한듯 딱 맞았다. (어쩌면 두께가 같아 보이게 하려는 심리가 동작하였을 수도 있다. 1/100 측정이라면 손가락에 힘을 더 주나 덜주냐에 따라서 0.01mm는 얼마든지 변한다.

확인을 위해서는 또하나의 직각인 물건이 필요하다. 어차피 정확한 직각은 없기 때문에 직각에 아주 가까운 물건이면 좀더 편하다.  보정하려는 물건의 안쪽 및 바깥쪽에 기준이 되는 직각자를 세워서 그 차이를 보면 된다. 이번에 사용한 기준이 되는 직각자는 4호이다.

[ 사진 1 : 바깥쪽에서 비교 (좌 5호, 우 4호) ]

[ 사진 2 : 안쪽에서 비교 (좌 4호, 우 5호) ]

일단 위의 사진은 직각자 5호를 보정한 후에 촬영한 것이다. 처음 비교할때는 훨씬더 차이가 컸다. 위에 사진 두장을 보고 사실상 쉽게 이해하기 힘들 것이다. 좀더 설명을 위해서 위의 두 사진이 나타내는 내용은 아래와 같다.

- 바깥쪽에 대었을때 아래쪽은 두 직각자가 붙어 있으나 위쪽은 떨어져 있다.

- 안쪽에 대었을때 아래쪽은 두 직각자가 붙어 있으나 위쪽은 떨어져 있다.

이러한 상황에서 아래의 내용이 유추가 가능하다.

핵심 1 : 위의 상황에서 안쪽, 바깥쪽의 간격이 동일하다면 보정 대상이 직각인 것이다. (사진의 예시이며 5호가 직각에 해당). 다만 기준이 되는 직각자(4호)는 사실상 직각이 아니다.

핵심 2 : 안쪽과 바깥쪽이 모두 딱 붙어 있다면 ,  기준이 되는 것과 보정 대상인 것 둘다 직각이 라는 것이다.

핵심 3 : 안쪽과 바깥쪽의 떨어진 간격이 다르다면 보정 대상인 물건이 직각이 아니다. 안쪽은 아래가 붙어있고, 바깥쪽은 위가 붙어 있는 경우도 여기에 해당한다. 이러한 경우 보정 대상인 물건의 각도를 살짝 바꾸어서 다시 확인해야 한다.

위의 내용을 근거로 하여 고무망치로 툭툭 치면서 각도를 변경하여 최대한 직각에 가깝도록 맟추었다.  그후에 각도가 변경되는 것을 최대한 막기 위하여 직각자의 두변을 연결하는 부분에 접착제를 발랐다. 얼마나 고정될지는 모르지만, 어느정도 사용해보고 나서 다시 검증을 할 예정이다. (용접이 가능한 상황이라면 하겠지만.. 집안에서 용접은 불가능하다. ㅠㅠ)

마지막으로 위의 방법을 이용해서 보정대상을 보정해서 최대한 직각에 가깝게 만들었다면, 그 다음 순서는 기준이 되는 대상을 보정하여 직각에 맞게끔 만들면 된다. 

통나무를 켜보자. ( Small ChainSaw Mill ? )

 1. 남자의 로망?

모든 남자들의 로망은 아니겠지만, 전원생활을 꿈꾸거나 목공에 관심이 있는 남자라면 다들 통나무를 켜서 각재나 판재를 만드는 꿈을 가지고 있을 것이다.  원래 꿈은 원대해서 두아름 정도의 통나무를 켜고 싶지만 현실은 두뼘 정도의 통나무도 켜지 못하고 있다. 대부분의 사람들은 좋은 통나무가 생기면 제재소까지 싣고가서 켜고, 다시 가져와서 보관 또는 사용한다.

[ 제재소를 이런식의 느낌으로 만들어도 나쁘진 않아 보인다 ]

2. 꿈은★이루어진다.

인터넷에 떠도는 여러 제재 동영상을 보았다. 그것을 보면서 나랑 살짝 동떨어진 형태라고 생각하고 있었다. 그러다가 중국의 알리 사이트에서 나에게 관심이 있을 것 같은 물건들을 추천하는 리스트에서 아래 그림의 물건을 보는 순간 '이것이구나' 하는 생각이 들었다.

[ Chainsaw planking milling guide ? ]

물건의 이름은 상당히 난해하긴 했는데, 보는 순간 제재용 도구라는 것을 알 수 있었다. 이미 저 그림을 보는 순간 머리속에서는 통나무를 켜고 있었다. 

가이드는 그렇게 비싸지는 않았다. 겨울 할인(?) + 상점 쿠폰 등등을 합쳐서 약 $42 정도로 구매 하였다. 가이드 만으로는 제재가 불가능하기 때문에 chain saw도 구매하기로 하였다. 일단 체인쏘가 어느정도 길이가 되어야 해서 16인치로 검색을 하였다. 

16인치 체인쏘를 검색하니 가솔린엔진형, 무선형, 유선형등 많은 것들이 리스트업되었다. 평소라면 무선 모델을 굉장히 선호 하지만, 제재라는 조건을 생각하여 엔진이나 유선으로 결정하였다. 엔진형은 힘은 좋긴 하지만 2행정 가솔린 엔진의 유지보수에 적잔히 노력을 해야 한다는 것을 알고 있기에 유선 전기 모델로 결정하였다. (집안 연중행사로 사용하는 예초기가 2행정 가솔린 엔진이다.)

유선 전기 모델의 체인쏘를 살펴보는데 deli 브랜드가 눈에 보였다. 어차피 중국의 싼 브랜드 이지만 그 와중에서도 deli 라는 브랜드는 그나마 인지도가 있는 브랜드이다. 잡표보다는 살짝더 비싸고, 살짝 정교함이 있다고 해야 할까? 

가격이 세일 + 쿠폰을 적용하니 $28 이었기에 바로 구매하였다. 나중에 지인에게 가격을 이야기 했더니 절대 믿을 수 없는 가격이라고 하였다. (한국의 상황을 살펴본다면 이 체인쏘는 크기가 좀 있기 때문에 택배비용이 5천원 정도 한다. 결국 16인치 전기 체인쏘가 이만오천원 이라는 이야기이다. 지인이 믿지 못할 이유가 있다.)

[ 배송료 포함 $28 ]

3. 통나무 조달

위에서 소개한 2개 항목만을 구매해서는 정상적인 제재가 가능한 것은 아니다. 부가 장치가 좀더 필요하다. 물론 당연히 통나무도 필요하다. 

통나무 이야기가 나와서 법적인 사항에 대하여 한번더 살펴보았다. 

* 산림법시행규칙 제94조 제2항 제9호의 규정에 따라 지목이 전ㆍ답 또는 과수원으로 되어 있는 5천㎡ 미만인 토지라면 허가 또는 신고 없이 입목을 벌채할 수 있습니다. 그 이상 면적이라면 신고를 한 후 벌채가 가능합니다. 

이 규칙을 쉽게 풀이하면 전, 답, 과수원 이외에는 벌채를 위해서는 관공서의 허가가 필요하다. 아무리 전,답, 과수원 이라도 1500평 이상의 토지라면 신고가 필요하다.  

다시 한번 더 쉽게 풀이하자면 톱 들고 산에 올라가서 아무 나무나 잘라서 통나무를 구한다는 발상은 불법 이라는 것이다. 그 산의 소유자가 본인이 아니라면 절도죄까지 성립된다. 

불법적인 방법을 피해서 통나무를 구하자.  이번 경우에는 장작용으로 사온 통나무(길이 50cm 정도)를  이용하였다. 

(고향집 뒤뜰에 심었다가 너무 커져서 잘라 놓은 주목나무도 켜야 할텐데...)

4. 알파 테스트

2번에 소개한 가이드를 사용한다 하더라도 부가 장치가 필요하다. 인터넷에서는 사다리 형태로 맨 위를 가공하고, 그 다음 부터는 가이드를 통나무에 대고 켜는 방법이 가장 많이 소개 되었다. 

[ 간이 제재소의 일반적인 형태 - 인터넷 퍼옴 ]

위의 방법이 어떻게 생각해 보면 가장 무난하고 일반적일수도 있겠구나 라는 생각이 든다. 최소한의 장치로 최대의 효율을 노린다고나 할까?

알파 테스트는 살짝 다른 느낌으로 만들었다. 사다리 방식이 나빠서가 아니라, 알파 테스트 단계이기 때문에 이것 저것 테스트 해 보고 싶었다.

[ 체인쏘 + 가이드 + 밑판 ]

먼저 체인쏘 가이드 이외에 또다른 가이드(이하 하단 가이드라 함)를 만들었다. 알파 버전인 만큼 주변 나무를 대충 모아서 다리를 만들고, 나뒹굴던 짧은 하우스 파이프 두 개를 이용하여 다리를 연결하였다. 이 하우스 파이프 위로 체인쏘 가이드가 이동하는 것이다.  

[ 측면 촬영 ]

[ 작업 자세는 나쁨 ㅠㅠ ]

이 버전은 체인쏘의 높이를 한번 작업한 후에 낮추고 다시 작업하는 형태이다.  

5. 후기

앞서 이야기했듯이, 이번 버전은 알파테스트용 버전이다.  대략 16인치 체인쏘의 성능을 가늠해 보는 정도라고 생각하면 된다. 하단 가이드 역시 테스트 컨셉이라서 이리저리 움직여서 실제 나무를 켤때는 적합하지는 않았다.

하지만 통나무를 켤수 있다는 가능성은 충분히 검토하였다. 하단 가이드를 잘 설계해서 좀더 편하게 만들면 충분히 통나무를 판재로 만들 수 있을 것 같다.

하단 가이드 업그레이드 버전을 제작하게 된다면 향후 블로그에 다시 소개해야 겠다.