빅초이의 자본주의생존기

전기기기의 종류

전기기능사 필기를 준비하면서 알아둬야 하는 전기기기는 크게 다섯 가지로 나눌 수 있다:

1. 직류기 (Dynamo): 직류로 작동하는 기계로, 직류 발전기와 직류 전동기가 있다.
2. 변압기 (Transformer): 교류 전압을 변환하는 장치로, 전압을 올리거나 내릴 수 있다.
3. 유도기 (Induction Machine): 교류 전동기로, 단상 유도기와 삼상 유도기가 있다.
4. 동기기 (Synchronous Machine): 교류 발전기로, 동기 속도로 회전하는 기계이다.
5. 정류기 (Rectifier): 전력 변환 장치로, 직류를 교류로, 교류를 직류로 변환할 수 있다.

직류기의 구조와 작동 원리

직류기 내부에는 N극과 S극의 자석이 있고, 그 사이에 도체가 놓여 있다. 도체가 회전하면 자속이 끊어지면서 유도기전력이 발생한다. 플레밍의 오른손 법칙에 따라 유도기전력이 발생하며, 이 전압이 직류로 변환된다.

유도기전력

직류 발전기에서 유도기전력은 다음 식으로 구할 수 있다:

• ( P ): 극수 (짝수로 이루어짐, 예: 2극, 4극)
• ( Z ): 총 도체 수
• ( Φ ): 자속
• ( N ): 회전수 (분당 회전수, RPM)
• ( A ): 병렬 회로 수 (*파권: 2, 중권: 극수와 동일)

직류기의 구성 요소

1. 계자 (Field): 자속을 생성하는 부분으로, 자석의 역할을 한다.
2. 전기자 (Armature): 자속을 끊으며 전기를 생성하는 부분으로, 도체가 회전한다.
3. 정류자 (Commutator): 교류를 직류로 변환하는 부분으로, 전류의 방향을 일정하게 유지한다.
4. 브러시 (Brush): 전기자와 외부 회로를 연결하는 부분으로, 탄소 브러시가 사용된다.

전기자 권선법

• 환상권: 코일을 안팎으로 감는 방법
• 고상권: 코일을 바깥에만 감는 방법

중권과 파권

• 중권 (Lap Winding): 병렬 회로 수가 극수와 같다. 전압이 낮고 전류가 큰 경우 유리하다.
• 파권 (Wave Winding): 병렬 회로 수가 2이다. 전류가 작고 전압이 큰 경우 유리하다.

비교표

중권과 파권의 차이점

• 중권 (Lap Winding)
  • 병렬회로수는 극수와 동일하다.
  • 브러쉬 수도 극수와 동일하다.
  • 주로 저전압 대전류용으로 사용되며, 4극 이상의 경우에 많이 사용된다.
  • 균압환이 필요하다.
• 파권 (Wave Winding)
  • 병렬회로수는 2이다.
  • 브러시 수도 2이다.
  • 주로 고전압 소전류용으로 사용된다.
  • 균압환이 불필요하다.

기출문제에 나오는 내용 정리

1. 직류기의 주요 구성 요소: 계자, 전기자, 정류자
2. 전기자 권선: 철심과 구리 권선으로 이루어짐
3. 브러시의 역할: 전기자 권선과 외부 회로를 전기적으로 접속
4. 계자의 역할: 자속 생성
5. 병렬 회로 수: 파권일 때 2, 중권일 때 극수와 동일
6. 직류기의 주요 구성 요소가 아닌 것: 보극
7. 직류 발전기 전기자의 구성: 권선과 철심
8. 브러시의 역할: 전기자 권선과 외부 회로 접속
9. 계자의 역할: 자속 생성
10. 파권의 병렬 회로 수: 2
11. 중권의 병렬 회로 수: 극수와 동일

내 나이 36살이 되는 2024년은 아버지와 고물상을 시작한 지 10년 차가 되는 해이다. 이 일을 하면서 가장 큰 걱정 중 하나가 '하다가 망하면 어쩌지'였는데... 최악의 경기를 이겨내지 못하고 나는 떠나기로 결심했다. 자영업자 대부분이 5~8년을 넘기지 못한다는 말이 괜히 있는 말이 아닌 거 같다.

그럼에도 불구하고 지금까지는 참 감사하게도 운이 좋았다. 10년 동안 망할 위기 없이 아이를 둘이나 키웠고, 온 가족이 달라붙어 먹고 싶은 거 먹으며 배불리 살았다. 내 집 마련까지 했으니(지금은 없지만) 자영업자로써 경험해 볼 수 있는 감사한 일들을 많이 해본 셈이다.

이제는 위기다. 더 이상 모두가 붙어 있을만큼의 돈을 벌 수가 없다. 고물상은 경기를 정말 심하게 탄다. 특히 제조업. 굳이 통계를 내보지 않아도 내가 있는 산업단지의 제조업체들은 모두 망해가고 있다. 잘 나가던 제조업체들도 매출이 반토막 나기 일쑤고, 처음부터 큰 경쟁력이 없었던 쪼끄만 회사들은 이미 문을 닫았다.

그들이 만든 제품의 부산물을 매입하며 살아가는 고물장수는 이 흐름을 이겨낼 방도가 딱히 떠오르지 않았다. 막연하게 버티기에는 내 나이도 곧 40이고, 이러다 망하면 할 수 있는 게 없을 거 같았다. 불안감은 나를 움직이게 만들었고, 노가다판에서 전기를 배워보아야겠다는 마음을 먹게 했다.

전기를 배워봐야겠다는 생각은 깊은 고민에서 나온 결론은 아니었다. 친척분이 전기 쪽 현장에서 오래 근무를 하고 계셨었고, 일을 좀 배울 수 있냐고 허락을 구했고, 바로 OK사인이 떨어졌다. 이 것 역시 참 감사한 부분이 아닐 수 없다. 친척이 아니었다면 생판 모르는 남에게서 싫은 소리 들어가며 배우지 않았을까...

어찌 됐든 10년 차 고물장수의 생활을 끝내고, 새로 뭔가를 배운다는 사실이 설레기도 한다. 동시에 두렵다. 동네 구멍가게로 사장이었고, 위에는 아버지 하나뿐이었다. 이제는 나이를 떠나 내가 가장 초보이고, 배워야 하는 입장이기 때문에 남밑에서 잘할 수 있을까 하는 걱정도 있다. 그래도 어쩌겠는가! 모두를 선생님이라고 생각하고 배우는 수밖에 없다. 

나사는 우리 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 도구로 다양한 물체를 고정하는 데 사용됩니다. 나사의 종류는 무척 다양하며, 각각의 나사는 특정한 목적과 용도를 가지고 있죠. 집수리 창업을 하시는 분들이나 셀프 인테리어를 이제 막 시작해 보려는 분들을 위해 나사에 대해 정리해 보도록 할게요.

나사(피스)의 기본 구조

나사는 크게 머리, 몸통, 나사산으로 구성되어 있어요. 머리는 나사를 돌리는 데 사용되고요. 몸통은 나사산이 새겨져 있어 물체를 고정합니다. 나사산은 나선형으로 새겨져 있고, 이 부분이 물체 안으로 들어가면서 물체를 고정하는 거예요. 그리고 나사산에서 다음 나사산까지의 거리를 피치(pitch)라고 합니다.

1. 머리 모양으로 구분 해보는 나사

나사의 머리 모양에 따라 접시머리, 둥근 머리, 와샤 붙임머리 등 다양한 종류가 있습니다. 접시머리 나사는 나사 머리가 평평하게 생긴 나사로, 나사 머리가 작업물 안으로 들어가지 않아 외관이 깔끔합니다. 옆에서 보면 접시처럼 삼각형 모양으로 생겼어요.

둥근 머리 나사는 나사 머리가 둥글게 생긴 나사로, 나사 머리가 작업물 안으로 들어가며 강력한 고정력을 발휘합니다. 아무래도 머리 부분이 평평하다 보니, 꽉 눌러서 잡아주는 힘이 더 강하다고 합니다. 냄비나사라고도 부르더라고요!

와샤 붙임머리 나사는 와샤가 붙어 있는 나사로, 와샤가 작업물의 표면을 보호하며 나사를 고정합니다. 또한 와샤는 일반 둥근머리에 비해 표면적이 넓기 때문에 하중을 분산시켜 주는 효과도 있습니다.

몸통 형태로 구분 해보는 나사

나사산의 간격은 용도에 따라 간격이 다릅니다. 앞서 나사산과 나사산 사이의 간격을 피치(pitch)라고 말씀드렸죠? 쉽게 부서지는 연질 목재(Softwood)의 경우 피치가 넓은 나사를 사용합니다. 반대로 경질 목재(Hardwood)에는 피치가 촘촘한 나사를 사용하죠.

연질 목재는 밀도가 낮고 부드러워 나사산이 목재를 더 쉽게 파고드는 특성이 있어요. 때문에 피치가 좁을 경우 목재가 부서지거나 갈라질 위험이 있죠. 반대로 경질 목재는 촘촘한 나사를 사용한다 하더라도 목재의 갈라짐, 부서짐 등의 위험이 상대적으로 적어요.

용도로 구분 해보는 나사

이번에는 용도로 한 번 구분해 볼게요. 아래 표에서 목재용, 금속용, 콘크리트용 피스의 용도와 특징을 보기 쉽게 정리했습니다.

목재용 피스 (Wood Screws)

• 설명: 목재를 고정하는 데 특화된 피스입니다. 나사의 중간 부분은 나사산이 없고, 나사머리는 나사산이 있는 구조입니다. 끝 부분이 뾰족하여 목재에 쉽게 삽입할 수 있습니다.
• 용도: 목재를 목재에 고정하거나, 목재를 다른 재료에 고정할 때 사용됩니다. 일반적인 가구 조립, 목공 작업 등에 사용됩니다.
• 특징:
  • 나사머리 밑에 나사산이 없는 부분이 있어서 목재와 목재를 고정할 때 사용합니다.
  • 끝이 뾰족하여 목재에 쉽게 삽입됩니다.
  • 다양한 길이와 직경으로 제공되어 다양한 목재 작업에 사용됩니다.

금속용 피스 (Machine Screws 및 Sheet Metal Screws)

1. 머신 스크류 (Machine Screws)
   

   

   
   
   
   • 설명: 금속 부품을 고정하는 데 사용되는 피스입니다. 전체 길이에 걸쳐 나사산이 있으며, 정밀한 작업에 사용됩니다.
   • 용도: 기계, 전자 기기, 금속 제품의 조립과 고정에 사용됩니다.
   • 특징:
     • 정밀한 나사산으로 금속 부품을 단단히 고정합니다.
     • 다양한 머리 모양과 크기로 제공됩니다.
     • 일반적으로 너트와 함께 사용됩니다.
2. 시트 메탈 스크루 (Sheet Metal Screws)

   

    
   • 설명: 얇은 금속판을 고정하는 데 사용되는 피스입니다. 나사산이 전체 길이에 걸쳐 있으며, 매우 날카롭고 강합니다.
   • 용도: 금속판, 플라스틱, 나무 등 다양한 재료를 금속에 고정할 때 사용됩니다.
   • 특징:
     • 깊고 날카로운 나사산으로 금속판을 단단히 고정합니다.
     • 자가 태핑 기능으로 별도의 드릴링 없이 금속에 삽입할 수 있습니다.

콘크리트용 피스 (Concrete Screws)

• 설명: 콘크리트, 벽돌, 석재 같은 단단한 재료에 사용되는 피스입니다. 나사산이 깊고 날카로우며, 강력한 고정력을 제공합니다.
• 용도: 콘크리트 벽이나 바닥에 고정물을 설치할 때 사용됩니다. 주로 건축, 건설 현장에서 사용됩니다.
• 특징:
  • 강력한 나사산으로 콘크리트와 같은 단단한 재료에 삽입이 가능합니다.
  • 일반적으로 플라스틱 앵커와 함께 사용되어 더욱 강한 고정력을 발휘합니다.
  • 깊고 굵은 나사산으로 견고한 고정이 가능합니다.