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전동 공구

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전동 공구(電動工具) 또는 파워 툴(power tool)은 수공구에 사용되는 순전히 육체노동 외에 추가적인 동력원과 메커니즘에 의해 작동되는 도구이다. 가장 일반적인 유형의 전동 공구는 전동기를 사용한다. 내연기관과 압축공기도 일반적으로 사용된다. 사역동물의 힘으로 직접 구동되는 도구는 일반적으로 전동 공구로 간주되지 않는다. 전동 공구는 초미세먼지를 포함한 다량의 미세먼지를 발생시킬 수 있다. 공기 중의 미세먼지는 1군 발암물질이다.

용도

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다양한 전동 공구

전동 공구는 산업, 건설, 리모델링, 정원, 가사 작업(예: 요리, 청소) 및 집 주변에서 체결, 천공, 절단, 성형, 샌딩, 연삭, 라우팅, 연마, 페인팅, 금속가공, 목공, 가열 등 다양한 목적으로 사용된다.

건설 활동 중에 플라스틱 재료를 절단하기 위해 수공구 및 전동 공구를 사용하면 미세 플라스틱이 생성될 수 있다. 공기 중의 미세 플라스틱은 미세먼지의 일종이다. "다양한 종류의 절단 도구 및 관련 미세 플라스틱 생산"에 대한 추가 연구가 필요하다.[1]

분류

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리모델링 중인 상점 (사진 왼쪽에서 전동 공구를 볼 수 있다).

전동 공구는 고정형 또는 휴대형으로 분류되며, 휴대형은 손으로 잡을 수 있음을 의미한다. 휴대형 전동 공구는 이동성에서 명백한 장점이 있다. 그러나 고정형 전동 공구는 속도와 정밀도에서 종종 장점을 가진다. 예를 들어, 일반적인 테이블 톱은 일반적인 수동 톱보다 더 빠르게 절단할 뿐만 아니라, 절단면이 휴대용 전동 톱으로 일반적으로 달성할 수 있는 것보다 더 매끄럽고, 직선적이며, 더 직각이다. 일부 고정형 전동 공구는 다른 어떤 방법으로도 만들 수 없는 물체를 생산할 수 있다. 예를 들어, 선반은 완벽하게 둥근 물체를 생산한다.

금속가공용 고정형 전동 공구는 일반적으로 공작기계라고 불린다. 공작기계라는 용어는 목공용 고정형 전동 공구에는 일반적으로 적용되지 않지만, 가끔 그런 용법이 들리기도 하며, 드릴 프레스 및 벤치 그라인더와 같은 일부 경우에는 정확히 동일한 도구가 목공과 금속가공 모두에 사용된다.

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건강 영향

요약
관점

휴대용 전동 공구는 유용하지만, 다량의 잡음, 진동[2] 및 초미세먼지를 포함한 미세먼지를 발생시킨다.[3]

공기 중의 미세먼지는 1군 발암물질이다.[4] 미세먼지는 혈류를 통해 폐와 뇌 깊숙이 침투하여 심장 질환, 폐 질환, 조기 사망과 같은 건강 문제를 일으킬 수 있으므로 대기 오염의 가장 해로운 형태(특히 초미세먼지 외에)이다.[5] 미세먼지의 안전한 수준은 없다. 2013년 연구에서는 "미세먼지 대기 오염이 유럽의 폐암 발생률에 기여한다"고 결론 내렸다.[6] 전 세계적으로, 2016년에는 PM2.5에 대한 노출이 심장 질환, 뇌졸중, 폐암, 만성 폐 질환 및 호흡기 감염으로 인한 410만 명의 사망에 기여했다.[7] 전반적으로, 대기 중 미세먼지는 전 세계적으로 조기 사망의 주요 위험 요소 중 하나이다.[8]

많은 건설 작업은 먼지를 발생시킨다. 높은 먼지 수준은 다음 중 하나 이상으로 인해 발생한다.

높은 먼지 수준의 예.
  • 장비 – 절단톱, 그라인더, 벽 추적기, 그릿 블라스터와 같은 고에너지 도구를 사용하면 매우 짧은 시간에 많은 먼지가 발생한다.
  • 작업 방법 – 건식 청소는 진공 청소 또는 습식 브러싱에 비해 많은 먼지를 발생시킬 수 있다.
  • 작업 영역 – 공간이 더 밀폐될수록 먼지가 더 많이 쌓인다.
  • 시간 – 작업 시간이 길어질수록 더 많은 먼지가 발생한다.

높은 먼지 수준 작업의 예는 다음과 같다.

  • 표면을 절단, 연삭, 천공 또는 준비하기 위해 전동 공구를 사용
  • 테이핑된 석고 보드 이음매를 샌딩
  • 건식 청소[9]

전동 공구에서 배출되는 먼지의 크기 및 양에 대한 일부 산업 표준이 존재하지만,[10][11] 전 세계적으로 널리 알려지거나 사용되지는 않는 것으로 보인다. 건설 과정 전반에 걸쳐 먼지가 발생하며 심각한 건강 위험을 초래할 수 있음을 인지하고,[12] 제조업체는 현재 집진장치 (예: HEPA 진공 청소기) 또는 배출 후 먼지를 추출하는 통합 물 공급 시스템을 갖춘 전동 공구를 판매하고 있다.[13][14] 그러나 이러한 제품의 사용은 대부분의 지역에서 여전히 일반적이지 않다. 2024년 1분기 기준으로, 휘발유 동력 도구는 캘리포니아에서 금지되었다.[15]

귀마개 없이 장시간 전동 공구를 사용하면 청각 장애 위험에 처할 수 있다. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH)는 청각 장애 예방을 위해 85 dB 이상의 잡음에 노출되지 않도록 권고했다.[16] 드릴, 원형 톱, 벨트 샌더, 사슬톱을 포함한 대부분의 전동 공구는 85 dB 한계를 초과하는 음압 수준에서 작동하며, 일부는 100 dB를 초과하기도 한다.[2] NIOSH는 이러한 종류의 전동 공구를 사용할 때 귀마개를 착용할 것을 강력히 권장한다.[17]

각도 그라인더

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역사

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샤프트와 벨트 시스템

초기 산업 혁명 시대의 공장들은 머리 위 샤프트에서 벨트로 구동되는 전동 공구 배터리를 가지고 있었다. 주 동력원은 수차 또는 (나중에) 증기기관이었다. 1880년대에 전동기 (및 전기 배전망)가 도입되면서 오늘날 우리가 알고 있는 자체 동력 고정식 및 휴대용 도구가 가능해졌다.[18] 전동 공구의 세계 시장은 330억 달러 (2016년)이며 2025년에는 460억 달러에 달할 것으로 추정된다.

안전성 강화

1930년대 이전에는 전동 공구가 종종 주물 금속 하우징에 보관되었다. 주물 금속 하우징은 무거워 반복 사용 부상을 유발했으며, 전도성이 있어 종종 사용자에게 충격을 주었다. 제2차 세계 대전의 제조 요구 사항에 맞춰 헨리 포드는 도구 제조업체인 A. H. 피터슨에게 조립 라인 작업자를 위해 더 가볍고 휴대하기 쉬운 전기 드릴을 만들어달라고 요청했다.[19] 이때 5파운드 무게의 드릴인 Hole-Shooter가 A. H. 피터슨에 의해 만들어졌다. 피터슨 회사는 결국 대화재와 경기후퇴 이후 파산했지만, 1924년 피터슨 회사의 전 파트너였던 A. F. 시버트에게 경매로 넘어갔고[20] 밀워키 전동 공구 회사가 되었다.[21]

1930년대 초, 회사들은 열경화성 플라스틱 하우징을 실험하기 시작했다. 1956년, 한스 에리히 슬라니의 영향으로 로버트 보쉬 GmbH는 유리 섬유 강화 나일론으로 만들어진 전동 공구 하우징을 처음으로 도입한 회사 중 하나였다.[22]

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동력원

요약
관점

2021년 현재, 전동기는 고정형 도구의 동력원으로 가장 인기 있는 선택이다. 다른 동력원으로는 증기기관, 화약총구동 공구와 같은 연료 및 추진제 직접 연소, 또는 바람이나 움직이는 물과 같은 자연 동력원도 포함된다. 과거에는 고정형 도구가 풍차, 수차, 증기로 구동되었다. 일부 박물관과 애호가들은 여전히 이러한 구형 동력원으로 구동되는 고정형 도구를 유지하고 운영한다. 휴대용 전기 도구는 유선 또는 배터리 구동식일 수 있다. 공기압은 네일건과 페인트 스프레이어의 일반적인 동력원이다. 일부 도구 (화약총구동 공구라고 함)는 폭발성 카트리지로 구동된다. 휘발유 또는 휘발유-오일 혼합물로 작동하는 도구는 야외용으로 만들어진다. 대표적인 예로는 대부분의 사슬톱과 예초기가 있다. 블로토치와 같은 다른 도구는 외부에서 연료를 태워 열을 발생시킨다. 압축공기는 자동차 정비소와 같이 연료 또는 증기 점화 가능성이 있는 곳에서 보편적으로 사용된다. 전문가용 전기 도구는 DIY 또는 '소비자' 도구와 달리 이중 절연되어 있으며 접지되지 않는다. 실제로 안전상의 이유로 접지되어서는 안 된다.

배터리 유형

다양한 배터리 구동 전동 공구는 브랜드 및 모델 간에 호환되지 않는 배터리를 사용하는 경우가 많다. 이로 인해 벤더 록인이 발생할 수 있으며, 배터리, 충전기 또는 전동 공구 부품 중 하나라도 고장나면 잠재적으로 모든 것을 교체해야 하므로 지속 가능성이 떨어진다.

배터리 차이의 예로는 배터리 기술 자체가 있는데, 이전에는 니켈-수소 전지 (NiMH) 및 니켈-카드 뮴 전지 (Ni-Cd)가 일반적이었지만,[23] 2021년 현재 리튬 이온 전지가 새로운 전동 공구의 사실상 표준이 되었다. 전압은 배터리 호환성에 가장 중요한 요소 중 하나이다. 간단히 말해서, 다른 모든 조건이 동일하다면 도구의 전압 정격이 높을수록 전동 공구가 더 많은 전력을 공급할 수 있음을 의미한다. 잘못된 전압 정격의 배터리를 사용하면 도구, 사람 또는 주변 환경이 손상될 수 있다. 2021년 현재 18볼트 배터리 팩은 새로운 전동 공구의 사실상 표준이다. 암페어시는 간단히 말해 전동 공구가 재충전되기 전까지 얼마나 오래 작동할 수 있는지에 대한 정보를 제공한다. 동일한 배터리 기술과 동일한 전압 정격을 가진 두 개의 배터리를 비교할 때, 암페어시 정격이 두 배인 배터리는 약 두 배 더 오래 지속되어야 한다. 그러나 실제로는 약간의 차이가 있을 수 있다. 또한, 암페어시 정격이 높은 배터리는 더 높은 전류를 공급할 수 있기 때문에 실제로 전동 공구가 약간 더 높은 피크 전력을 제공할 수 있다.

동일한 배터리 기술, 전압 정격 및 암페어시 정격을 사용하더라도 전동 공구용 배터리의 인터페이스는 종종 다른 제조업체 간에 호환되지 않으며, 때로는 동일한 브랜드 또는 제품 라인 내에서도 호환되지 않는다. 사용자가 잘 알려진 브랜드 간에 배터리를 혼합하여 사용할 수 있도록 하는 애프터마켓 어댑터의 예가 있지만, 이러한 어댑터는 종종 도구의 배터리 안전 및 모니터링 시스템을 완전히 구현하지 않으며 사용자의 책임 하에 사용된다.

배터리 동맹

동일한 배터리가 여러 제조업체의 제품(주로 일반 도구보다는 특수 도구를 제공하는 제조업체)에서 사용될 수 있도록 하는 이니셔티브가 있다. 주로 두 독일 회사가 18V 시스템을 다른 회사에 개방했다.

  • 2018년 6월, 9개 회사가 "Cordless Alliance System" (CAS)이라는 제조업체 간 호환 배터리 시스템을 발표했다.[24] 이 시스템은 메타보의 18볼트 배터리 시스템을 기반으로 한다.
  • 2020년 보쉬는 "Power For All Alliance"를 시작했다.[25] 특히 이 동맹은 가데나, 글로리아,[26] 바그너[27], 라피드 브랜드를 포함한다. 그러나 Power For All Alliance 배터리는 보쉬 홈 & 가든 라인과 보쉬 가전 라인의 보쉬 소비자 도구에만 사용될 예정이다.
  • AMPShare – powered by Bosch Professional[28]는 보쉬 프로페셔널 ("파란색") 도구와 Power For All 배터리와 호환되지 않는 자체 배터리 및 충전기 시스템을 사용하는 동맹의 새로운 이름이다. 북미를 제외한 대부분의 지역을 대상으로 하며, 2008년 이후 판매된 8천만 개의 배터리를 기반으로 한다고 주장한다. 20여 개 이상의 회사가 참여하고 있다.
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유형

 전동 공구 목록 문서를 참고하십시오.

전동 공구는 다음과 같다.

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제조사

요약
관점

전체 제품군을 가진 전동 공구 제조사

자세한 정보 브랜드, 소유자 ...

특수 기업

상대적으로 작고 전문화된 여러 회사가 산업 및 무역을 위한 틈새 솔루션을 구축한다.

자세한 정보 브랜드, 소유자 ...

무역 회사

다른 제조업체 및 OEM 생산으로부터 구매하여

자세한 정보 브랜드, 소유자 ...

더 많은 브랜드 및 그 제조업체

불완전한 목록은 브랜드를 먼저 나열하고 그 다음 제조업체 또는 소유자를 나열한다.

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같이 보기

  • 골동품 도구
  • 절삭공구
  • 절삭 공구 재료
  • 정원용 기구
  • 수완부 진동
  • NIOSH 전동 공구 데이터베이스
  • 직업적 먼지 노출

각주

외부 링크

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