목재가공용 둥근톱의 방호장치 (feat. 목재가공기계)

목재가공용 둥근톱은 목재를 가공하기 위한 기계로 둥근형태의 톱날을 이용한다.

목재가공용 둥근톱을 포함한 목재가공용기계는 자율안전확인 대상 기계이며 둥근톱에 설치되는 방호장치인 톱날접촉예방장치와 반발예방장치 또한 자율안전확인 대상 방호장치이다.

산업현장에서 꽤나 많이 사용되지만 안전관리에 있어 소홀할 수 있는 둥근톱에 대해 알아보도록 하자.

 

1. 목재가공기계의 정의와 종류

목재가공용기계는 목재만을 가공하는 목적으로 사용되는 기계이다. 금속을 대상으로 유사한 기능을 하는 기계는 공작기계라 하고 선반, 드릴기, 평삭기, 형삭기, 밀링머신 등이 있으나 여기서는 다루지 않겠다.

그럼 먼저 목재가공기계의 종류와 각각의 정의에 대해 살펴보자.

1) 둥근톱 : 가장 대중화된 제품이다. 둥근톱을 회전시켜 목재를 절단하는 것으로써 가구제조업, 임업에서 많이 사용된다. 일반 사업장에서도 나무파렛트를 제작할 때 사용하기도 한다.

< 목재가공용 둥근톱의 일반적인 형태 >

 

2) 대패기 : 공작물을 수동 또는 자동으로 직선 이송시켜 회전하는 대팻날로 평면 깎기, 홈 깎기 또는 모떼기 등의 가공을 하는 목재가공기계

< 대패기의 일반적인 형태 >

 

3) 루타기(Router) : 고속 회전하는 공구를 이용하여 공작물에 조각, 모떼기, 잘라내기 등의 가공을 하는 목공 밀링기계로 가구를 비롯하여 나무에 무늬를 새길 때 사용된다. (루타기, 루터기, 라우터 등 다양하게 불리는데 영어의 한글표기를 예전부터 사용해 와서 법령에도 '루타기'라고 표기됨)

< 루터기의 일반적인 형태 >

 

4) 띠톱 : 프레임에 부착된 상하 또는 좌우 2개의 톱바퀴에 엔드레스형(endless) 띠톱을 걸고 팽팽하게 한 상태에서 한쪽 구동 톱바퀴를 회전시켜 목재를 가공하는 기계 (둥글게 이어져있는 엔드레스형 띠톱을 회전시켜 목재를 가공하는 것으로 밴드쏘라고도 함)

< 띠톱의 일반적인 형태 >

 

5) 모떼기 기계 : 목재의 측면을 원하는 형상으로 가공하는데 사용되는 기계로 곡면절삭, 곡선절삭, 홈붙이 작업 등에 사용되는 것 (모따기라고도 하는데, 회전하는 칼날에 의해 직선이나 곡선형태로 가공하는 기계로 생각하면 됨)

< 모떼기 기계의 일반적인 모습 >

 

자율안전확인 대상인 목재가공용기계는 상기 5가지지만 가장 일반적인 둥근톱에 대한 안전관리 방안에 대해 알아보도록 하자. 목재가공용기계는 위험성이 유사하므로 둥근톱에 대한 개념을 확실히 잡아놓는다면 범용으로 적용할 수 있을 것이다.

 

2. 목재가공용 둥근톱의 위험성

목재가공용 둥근톱 하면 가장 먼저 떠오르는 위험성은 어떤 것이 있을까? 정리해보자면 다음과 같다.

위험성	설 명	안전대책
톱날에 의한 절단	톱날의 회전에 의한 절단점	톱날접촉예방장치 (덮개)
목재에 맞음	가공 중 회전하는 톱날이 목재를 튀어오르게 만들어 맞음	반발예방장치
목재 분진	목재 가공에 따라 목재 분진이 날려 호흡기 장해	방진마스크, 보안경
소음	소음에 의한 소음성 난청	귀마개, 귀덮개

 

위 표에서 알 수 있듯이 가장 주요한 위험성은 '절단'과 '맞음'이다. 이에 따라 방호장치도 톱날접촉예방장치와 반발예방장치가 가장 중요하다고 볼 수 있어 자율안전확인대상 방호장치로 적용되고 있다. 실제 사고사례를 보아도 이 두 가지에 의한 사고가 가장 많은 부분을 차지하고 있다.

 

3. 목재가공용 둥근톱의 방호장치

1) 톱날접촉예방장치

톱날접촉예방장치는 한마디로 덮개와 동일한 기능을 한다. 회전하는 톱날과 정지상태의 톱날에 접촉하지 않게 하기 위한 방호장치이다. 종류는 2가지로 볼 수 있다.

형식	가동식	고정식
사진
설명	- 덮개가 사용여부와 관계없이 항상 톱날을 덮어 접촉을 방지 - 가공재가 들어오면서 덮개가 자연스레 위로 들리면서 가공재의 투입을 방해하지 않고 동시에 신체의 접촉을 방지	- 작업 중에는 덮개가 움직일 수 없도록 고정된 덮개로 비교적 얇은 판재를 가공할 때 이용 - 가공물과 덮개 하단부의 간격은 최대 8mm 이내로 조절해야 함 - 작업면과 덮개 하단부는 최대 25mm까지 낮출 수 있도록 스토퍼가 설치되어야 함. (틈을 25mm만 허용하므로 손의 노출 최소화)
구조	- 작업 중 근로자의 부주의에도 신체의 일부가 날에 접촉될 염려가 없도록 설계 - 덮개 및 지지부는 경량이면서도 충분한 강도를 가져야 함 - 덮개의 가동부는 상하로 원활히 움직일 수 있어야 하나 좌우로는 움직여선 안됨 - 재료는 압연강판, 주강, 회주철, 합성수지 또는 이와 동등 이상의 재질 - 덮개에는 ‘덮개의 종류’, ‘둥근톱의 사용가능 치수’가 추가로 표시되어야 함

 

2) 반발예방장치

 (1) 분할날

분할날의 원리는 쐐기작용과 관련이 있다. 둥근톱으로 목재를 자르게 되면 둥근톱의 측면에 가공재가 달라붙어 뒷면에서 튀어 오르는 현상이 발생하게 되므로 잘린 가공재를 강제로 벌려서 둥근톱과 접촉하지 못하도록 하는 것이다.

< 가공재가 튀어오르는 원리 >

 

(위 그림을 보면 이해가 쉽다. 가공재의 이동 방향을 보았을 때 후면 톱날은 위쪽 방향으로 회전을 하게 되므로 가공재가 톱날 측면에 맞닿아있을 경우 위로 튀어 오르면서 작업자를 가격하게 된다.)

분할날의 종류는 2가지로 나눌 수 있다.

형식	겸형식	현수식
사진
설명	- 낫형태의 가공물을 분할해줌 (낫 '겸') - 분할날과 톱날의 간격은 12mm 이내 - 톱날 후면의 2/3 이상을 덮어야 함 (간혹 60도라고 되어 있는 경우도 있는데 이건 잘못된 표현임) - 톱날 직경 610mm 이내에서 적용	- 매달려있는 형태로 가공물을 분할 (현수막처럼 매달려있음) - 분할날과 톱날의 간격은 12mm 이내 - 톱날 직경 610mm 이상에서 적용
구조	- 볼트는 2개 이상으로 고정해야 하며 이완방지장치(와셔, 세트스크류 등) 적용 - 분할날의 두께는 둥근톱 두께의 1.1배 이상, 치진폭 이내여야 함 (치진폭이란 둥근톱 회전 시 발생하는 진동을 포함한 폭) - 재질은 STC 5(탄소공구강) 또는 이와 동등한 재료를 사용해야 함 - 가공재의 크기에 따라 톱날을 상하로 조절하여 사용하므로 분할날도 조정이 가능해야 함

 

분할날은 자율안전확인 대상 방호장치로써 현재 제작되어 사용되는 대부분의 목재가공용 둥근톱에는 분할날이 적용되어 있다. 다만, 2000년대까지는 반발방지발톱과 반발방지롤도 사용했었다. 2009년에 폐지된 ‘목재가공용 둥근톱 기계의 안전 기준에 관한 기술상의 지침’에는 다음의 내용도 있으니 참고로만 알아두자. (기술사 시험이나 산업안전기사 시험에 더 이상 출제되지 않을 것으로 판단된다.)

 

 (2) 반발방지발톱

< 반발방지발톱 >

 

목재가 반발하려할 때 발톱이 목재에 깊게 박혀 사고를 방지한다.

재질은 SS400의 규격에 적합하거나 이와 동등 이상의 기계적 성질 보유한 것으로 직경이 405mm가 넘을 경우 사용이 금지된다.

(반발이 발생할 경우 목재에 발톱이 박혀 목재에 상처가 나기 때문에 잘 사용되진 않았다는..)

 

 (3) 반발방지롤

< 반발방지롤 >

 

목재가 튀어오르는 것을 막기 위해 목재의 상면을 항상 일정한 힘으로 누르고 있어야 하며, 이를 위해 스프링이 존재한다. 목재의 두께에 따라 높이 조절이 가능한 구조여야 하며 반발방지발톱과 동일하게 톱날 직경이 405mm가 넘을 경우 사용이 제한된다. (물론 현재는 사용되지 않음)

 

이렇게 목재가공용 둥근톱에 대한 안전관리사항과 방호장치에 대해 알아보았다. 위험한 기계는 방호장치가 기본이다. 기본에 충실한 상태에서 안전관리가 병행되어야 안전한 사업장이 될 수 있으므로 혹 사업장 내에 둥근톱이 있다면 방호장치가 적합한지 먼저 점검하고 근로자의 불안전한 행동에 대한 조치가 될 수 있도록 해야 할 것이다.