미디어 웜홀

시험에 잘나오는 문제 하나, 열팽창을 고려해 두는 간극은? 1. 피스톤 간극 2.피스톤 절개구 3.밸브간극 4.밸브간섭각으로 4가지다. 추가 문제, 윤활유가 배기가스와 섞이면 무슨 색? '흰색'. 그럼 검정색일 땐? '에어크리너 막히고 연료 순사시기가 빠를 때'. 그렇다면 청색이면 무슨 이유? 연료 분사시기가 늦거나 연료가 배기관으로 그대로 나오면 파란색을 띤단다.

경합금 피스톤의 종류엔 캠연마 피스톤, 스플리트 피스톤, 솔리드 피스톤, 인바아 스트러트 피스톤, 오토더믹 피스톤, 슬리퍼 피스톤, 오프셋 피스톤, 링 캐리어 삽입 피스톤 등이 있다. 피스톤 헤드의 모양에 따라선 편평형, 도움형, 쐐기형, 불규칙형, 밸브 노치형, 오목형이 있다. 불규칙형은 앞서 설명했듯이 피스톤 헤드에 돌출부(디플렉트)가 있는 것으로 연소실 내의 가스와 연료에 와류현상을 주어 잘 섞이게 하려는 목적이다.

피스톤 링은 상단부 압축링과 하단부 오일링으로 구성되어 있다. 이 링은 절개부가 있는데 모양에 따라 버트이음, 각이음, 랩이음, 시일이음 등이 있으며 절개부를 만든 이유는 열팽창을 고려해서이다. 이 간극은 맨 위에 있는 1번이 가장 크고 내려올 수록 작아진다. 1번이 가장 많이 벌어진 이유는 열을 가장 많이 받기 때문이다. 그리고 링을 조립할 때엔 일직선으로 하지말고 각 링마다 120도의 각도를 주어 배열해야 연소가스나 오일의 누출을 막을 수있다.

압축링의 기능은 실린더벽과 피스톤 사이에서 압축행정시 혼합기의 누츨 및 폭발행정에서의 연소가스 누출을 막기위해서이다. 즉, 블로바이현상을 막기 위한 조치이다. 또한 오일링은 실린더 벽을 윤활하고 과잉으로 묻은 오일을 긁어내려 실린더 벽에 적절한 유막을 유지하게 한다. 피스톤링의 형상은 동심형보다 편심형이 많이 쓰인단다. 이유는 편심형이 실린더 벽에 가해지는 압력이 일정하기 때문이다. 피스톤 핀의 고정방식은 고정식, 반부동식, 전부동식이 있다.

다음으로 커넥팅로드가 나오는데 이는 피스톤과 크랭크축을 연결하는 부위다. 즉 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 교량이라고 보면 되겠다. 커넥팅로드의 길이는 행정의 1.5~2.3배다. 단행정이냐 장행정이냐에 따라 물론 길이는 달라지겠지만 말이다. 로드가 길면 측압이 적어 실린더 마멸이 감소하는 대신 기관의 높이가 높아지는 단점이 있다.

크랭크축은 실린더의 동력행정에서 얻어진 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 회전축이다. 재질은 고탄소강, 크롬몰리브덴강, 켈크롬강 등으로 형타단조법으로 제작한단다. 형타단조법이 뭐냐고 강사에게 물으니 잘 모르지만 글자로 봐선 두드려서 만드는 것 같단다. 크랭크축을 두드려서 만든다고???

구조는 메인저널, 크랭크핀, 크랭크암, 평형추, 오일홀, 오일실링거, 플랜지로 이루어져있다. 플랜지는 플라이휠과 연결된다. 4기통 크랭크축은 180도의 위상차를 가지며 6기통이면 120도다. 8기통 같으면 90도의 위상차를 갖는다.

크랭크축의 엔드플레이(크랭크가 옆으로 움직이는 것) 정도를 측정하는 공구는 다이얼게이지 또는 디크니스게이지가 쓰인다. 그리고 시험에 잘 나오는 문제, 크랭크축에 으해 구동되는 것은? 제네레이터(발전기), 캠축, 물펌프, 에어컨 검프레셔, 파워스티어링 오일 펌프, 에어컴프레셔(대형차) 등이다.

기관베어링, 베어링은 형태에 따라 볼형, 원통형, 플레인형으로 나뉜다. 재료에 따라선 배빗(구리+주석), 켈밋(구리+납), 트리메탈(아연+주석+구리) 알루미늄합금으로 나뉘며 요즘엔 알루미늄과 주석을 섞은 아루미늄합금이 가장 많이 쓰인다. 베어링을 조립할 땐 크러시를 두는데 이유는 베어링을 고정시키고 열전도성을 좋게 하기 위해서다. 또한 스프레드도 두는데 작은 힘으로 눌러 베어링이 제자리에 밀착되도록 하는 것이다.

자, 이제 잠시 쉬었다가 플라이휠에 대해 알아보자.

어제 교재 첫 장을 넘겨 본격적인 교육이 시작되었는데 배울 내용이 생소할 수밖에 없는데 어찌된게 친근감은 들었다. 고등학교를 공업계 졸업은 했지만 건설장비와는 전혀 무관한 선반을 전공했으니 배우는 내용이 비슷한 것조차 없다. 교재 페이지 마다 알아들을 수 없는 용어들만 즐비하다. 20년 전 쯤 운전면허 딴다고 공부했던 자동차 관련 설명이 희미하게나마 기억에 남아있어 그나마 교재의 그림들이 안면 있는 정도다.

20년은 신문사에서 글만 파먹고 살다가 40대 중반을 훌쩍 넘은 나이에 새로운 일을 찾아 밥벌이 해보려니 여간 머리 아픈 게 아니다. 그런데 그거 재미있다. 지금까지 해보지 않던 일에 도전해보는 것. 나는 앞으로도 그렇게 살 거다. 계속 새로운 일을 찾고, 새로운 삶을 찾아서 살다가 그렇게 죽는 게 얼마나 지구 생물다운 삶이랴. 한마디로 멋지잖아.

각설. 수업을 하면서 처음 만난 내용이 기계 기관 중에서도 열기관에 관한 것이다. 열기관이란 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 것을 말한다. 이는 외연기관과 내연기관으로 나뉘는데 외연기관은 옛날 증기기관차에서 사용하던 것으로 물탱크의 증기를 이용해 피스톤을 움직여 차가 가도록 한 것이다. 요즘엔 대부분 내연기관을 사용한다. 가솔린 엔진이나 디젤엔진 등 자동차나 건설기계에 사용하는 엔진들이 다 내연기관이다.

이런 기관은 2행정 기관과 4행정 기관으로 나뉘는데 2행정 기관은 오토바이나 예초기 등에 사용되는 것으로 실린더 속에 있는 피스톤이 한바퀴 돌때 연료를 흡입, 압축, 폭발, 배기 등 4개 과정을 처리하는 것이며 4행정 기관은 피스톤이 두 번 왔다갔다 하는 동안 4개 과정을 마치는 것을 말한다. 기계의 엔진은 이 4개의 과정을 계속해서 반복하는데 피스톤이 초당 12미터를 가는 것이니 눈에 보이지 않을 정도다.

그 짧은 순간에 실린더에선 흡기밸브를 열어 연료를 실린더 안으로 빨아당겼다가 피스톤으로 압축을 해 가스의 압력이 최대한 높아졌을 때 폭발이 일어나게 해서 다시 피스톤을 밀어내고 떠 피스톤이 실린더 공간을 압축하면서 배기가스를 빼내면 한 사이클이 끝난다. 설명은 이렇게 길지만 이것이 일어나는 순간은 1000분의 4초다. 대단한 기술이다. 늘 자동차를 몰고 다니면서도 이러한 사실을 알게되니 어째... 내차가 존경스러워지기까지 한다. 16년된 낡은 엑센트이지만...

 피스톤이 실린더 내에서 움직일 수 있는 거리를 행정이라고 한다. 최고 높은 곳을 상사점, 낮은 곳을 하사점이라고 하는데 아래위를 갔다오는데 크랭크는 180도 회전을 한다. 2행정 사이클은 압축과 흡입, 연소와 배기를 거의 동시에 이루어지게 하는데 4행정 시스템보다 연료손실이 많다고 한다. 대신 회전력의 변동이 적어 실린더 수가 적어도 회전이 원활한 장점이 있다.

 밸브의 배열에 따라서 I헤드형, L헤드형, F헤드형, T헤드형으로 나뉜다. I헤드형을 오버헤드형이라고 하는데 가장 많이 쓰인다. 그런데 '디플렉트'란 놈은 굉장히 헷갈리는 놈이다. 좋은 건지 나쁜 건지 알 수 없다. 교재 앞쪽에선 2행정 사이클 기관에서 가스의흐름을 바꾸기 위하여 피스톤 헤등 설치한 돌출부라고 설명되어 좋다는 의미인 것 같은데, 뒤쪽으로 가면 디플렉트에 열이 가해져 실린더에 무리를 주게 되고 실린더 헤드의 구비조건에서도 '가열되기 쉬운 돌출부가 없어야 한다'고 되어 있다. 어쩌라고?

 실린더 헤드 가스킷. 실린더와 헤드 사이에 냉각수 유출 방지, 그리고 가스나 연료가 섞이거나 새지 않도록 끼워놓은 납작한 부품이다. 이것 하나에 승용차의 경우 7만원 한다고? 별 것 아닌 것 같은데 꽤 비싸네. 가스킷은 보통 동판이나 강판에 석면을 싸서 만든다. 이 재료의 특징은 복원력이란다. 탄성이 좋아야 실린터 내 피스톤이 쿵쾅거려도 원상태를 유지할 수 있다는 것이다.

 다음은 연소실. 구비조건은 첫째, 화염전파에 필요한 시간을 최소로 짧게 할것(4/1000초). 둘째, 가열되기 쉬운 돌출부를 두지 말 것. 셋째, 압축행정 끝에 와류를 일으키게 할 것. 넷째, 연소실 내의 표면적은 최소가 될 것. 다섯째, 밸브 면적을 크게하여 흡배기 작용을 원활히 할 것. 이렇게 다섯 가지인데 상충하는 내용이 있어 헷갈린다. 즉, 와류를 일으키려면 돌출부가 있어야 하는데 두번째에서 돌출부를 두지 말라고 하고, 밸브 면적을 크게 하려면 연소실 내의 표면적이 커야 하는데 네번째에서 표면적을 최소가 되게 하라니...

 연소실의 종류엔 반구형, 쐐기형, 지붕형, 욕조형이 있다. 압축비라는 게 있는데 이것은 피스톤이 하사점에 있을 때의 총체적 부피와 상사점에 있을 때의 실린더 체적, 즉 전체체적과 연소실 체적의 비율이다. 또 실린더 헤더는 토크렌치로 조아야 하며 안쪽에서부터 밖으로 조아나간다. 토크렌치로 조으는 이유는 똑같은 힘으로 조아야 실린더 헤더가 힘을 골고루 받아 변형이 생기지 않기 때문이다. 풀때는 순서 상관없이 풀어도 된단다. 그런데 책에선 밖에서부터 풀어라고 적혀있다.

 헤드가스킷이 불량일 때엔 압축압력이 저하해서 오일과 냉각수가 섞여 라디에이터에 기름이 뜨거나 엔진오일에 물이 들어가 엔진이 상하게 될 수 있다. 그리고 참 많이 헷갈린 부분인데 '헤드를 연삭하면 압축비가 높아진다'는 내용이다. 실린더 헤드를 깎으면 연소실의 부피가 늘어나 압축비가 떨어지는데 책에선 압축비가 올라가 열효율이 좋아진다고 했다. 하지만 실린더 헤드를 깎는다면 연소실 부피가 늘어나 압축비가 떨어질 텐데... 복습을 하면서 깨우쳤다. 가스킷 헤드를 깎는 것이므로 연소실의 부피는 줄어든다는 것을... 하지만 강사는 제대로 설명을 해주지 않아 답답하긴 했다.

 다음은 실린더 블록에 대해 정리하겠다.

참 운이 좋았다. 2009년 5월 12일은 마산에 있는 경남중장비학원에서 지게차 국비 교육이 시작되는 날이다. 벌써 한 달 전에 수강신청을 해놓았기에 오늘이 되기만을 기다리며 생활했다 해도 과언이 아니다. 아침에 아내를 일터까지 바래다주고 돌아와 아이 밥을 챙겨 먹이고 학원으로 향했다. 비가 조금 내리기에 우산을 손에 쥐었다. 내리다 말다 하는 비가 자꾸 우산을 접었다 폈다 하게 만들었다.

학원에 도착하니 강의실에서 강사가 뭔가를 설명하는 듯한 소리가 들렸다. '벌써 수업이 시작된 건가?' 신청서를 작성할 때 분명히 오늘 9시 30분까지 오라고 했는데……. 바로 들어갈까 하다가 사무실로 고개를 들이밀었다. 전에 그 사무실 여성과 눈이 마주쳤다. 나중에 알게 되었는데 사무장이란다. 그 사무장이 "강의실로 들어가시죠……." 하다가 내 얼굴이 기억났는지 "아, 잠깐. 이리 오세요."하고 사무실 안으로 부른다.

"성함이?" 내 이름을 알려주자 "선발되었다고 전화연락을 혹시 받았습니까?"라고 묻는다. '선발?' 이게 무슨 뚱딴지같은 소린가? 선발이라니……. 그럼 내가 교육생으로 선발이 되지 않았다는 말인가……. 이런 황당한……. 쭈뼛쭈뼛 망설이고 있는데 교육생 리스트를 쭉 보더니 한 명을 볼펜으로 쭉 긋더니 대신 내 이름을 쓴다. "오늘 한 사람이 교육을 받지 않겠다고 전화가 와서요. 대신 하시면 되겠네."라고 한다. 나는 탈락되었는데 선발된 사람 중에 빠진 사람이 있어 운 좋게 선발된 것처럼 교육을 받을 수 있게 된 것이다.

어쩌면 첫 날 좀 늦게 학원을 간 것이 운대를 만나게 된 것이다. 일찍 갔더라면 '선발되지 않았는데요. 다음 기회에…….'했을지 모를 일. 그 양반이 언제 포기 전화를 학원에 주었는지 모르지만 떨어진 줄도 모르고 학원에 간 것이 이렇게 재수를 붙잡게 될 줄이야……. 우체국 통장 계좌번호를 적고 신분증을 복사해야 한다기에 운전면허증을 주었다. 은근히 물어봤다. "나이가 많아서 탈락된 건가요?" 그랬더니 사무장이 "글쎄요."하고 말을 흐린다. "운이 좋은 겁니까?"했더니 피식 웃음을 흘린다. 그리고 안내대로 강의실로 들어갔다. 강의실에는 스무댓명이 앉아서 강사의 설명을 듣고 있었다.(

오늘에야 알았다. 수업시간이 오전 9시 10분부터라는 것을. 아마도 선발된 사람들에겐 9시 10분까지 오라고 통지가 되었던 모양이다. 그리고 오후 1시 30분에 수업을 마치는 줄 알았는데 그것도 오후 3시 30분에 마치는 것으로 되어있다. 내일부턴 아내를 바래다 줄 여유는 없을 것 같다.

오늘 5월 12일부터 6월 12일까지는 합성동 학원에서 이론수업을 한단다. 그리고 6월 13일부터 7월 31일까지는 북면 감계에 있는 실습장에서 실기를 한다. 뒤늦게 이름을 알았지만 첫 시간 수업을 안내한 강사는 황효준이라는 사람인데 스스로 71년생이라고 소개했고 굴삭기, 기중기, 타워크레인 등 여러 중장비 자격증을 갖고 있다고 했다. 요즘엔 대학 강의를 하려고 전문대학에서 자동차학 야간 과정을 밟고 있단다.

시험에서 떨어지더라도 1년간은 자격증을 딸 수 있게 사후교육을 해준단다. 강사는 'AS'라는 표현을 썼다. 그리고 국비교육은 이 직업전문학교에선 굴삭기와 지게차만 있다고 한다. 그리고 지게차 자격증이 있으면 로더, 도저, 굴삭기, 크레인, 모터그레이더, 스크레이퍼 등 시험을 칠 때 이론을 면제한다고 한다.

3톤 미만의 굴삭기는 '공투'라는 표현을 쓰기도 한다. 골목 하수구 파는 작은 굴삭기는 2.2톤인가 그렇단다. 보통 굴삭기는 5.5톤이며 시험은 부산에서 친단다. 출석률이 80% 이상이 되면 자격증을 땄을 시 조기 취업을 시킬 수 있단다. 그리고 이론 시험을 칠 때 날을 맞춰서 원생들이 함께 갈 것이란다. 6월 10일 쯤에 이론 치러 가는데 여기서 떨어질 경우 실기 수업 기간 중에 언제든 칠 수 있단다.

이론은 60문제 중에 36문제만 맞추면 합격이다. 과락 없으며 60점만 받아도 합격이니 부담가질 필요 없다고 한다. 82기 원생들은 90% 취업에 성공했는데 가면 갈수록 취업률을 떨어진단다. 경기가 안 좋아 50%정도 취업한단다. 그리고 이론에 합격하면 2년간 이론 시험 없이 실기 시험을 칠 수 있다는 설명을 덧붙인다.

국비 교육을 받으면서 연속 4회 출석을 하지 않으면 자동 탈락이 된다. 산업인력공단에서 전산 상으로 처리되기 때문에 탈락을 막을 수 있는 여지가 없다는 설명이다. 그리고 훈련 중에 교육을 포기할 경우 3개월이 지나야 다른 국비교육을 받을 수 있다고 한다. 중도탈락자는 다른 교육기관에 가더라도 잘 받아주지 않는다고 한다.

출석 체크는 예전에 수기로 하는 출석부를 사용했는데 불편한 점이 너무 많아 요즘엔 카드로 체크한다. 그런데 이 방법도 문제가 있다. 주변의 다른 학원은 원장이 원생들의 카드를 모두 가지고 있다가 출석하지 않은 사람 대신 카드를 긁었다가 발각돼 교육비의 열 배를 물어주고 결국 문을 닫기도 했단다. 그래서 요즘엔 지문인식 출석 체크 시스템이 개발, 도입되는 추세라는 것.

2교시엔 '노동부 직업훈련-신한체크카드' 회원가입 신청서와 사전교육 이수확인증, 실업자 등 직업훈련 서약서를 작성했다. 지게차는 경유, 전동, 가스차가 있다. 3톤짜리 지게차 새것 하나에 3500만원한단다. 교육을 마치면 주로 회사에 취업을 하는데 간혹 개인지입하는 경우도 있다.

지게차를 영어로 하면, 지게……. 지게가 영어로……. 패널을 보니 'FORK LIFT'라고 되어있다. 포크리프트구나.

지게차 이론 시험은 기관, 유압, 도로교통법, 냉각장치, 배터리, 윤활장치, 작업안전, 도시가스, 건설기계법령 등에서 나오는데 기관과 유압 부문에서 가장 많은 문제가 출제된다고 한다. 자격증이야 수료를 해야만 하는 것은 아니지만 80% 출석을 해달라고 당부했다. 출석일수가 안 되면 학원에도 피해가 가는 모양이다. 80% 출석을 하면 수료증을 준단다. 비록 써먹을 데는 없지만.

실습은 A, B조로 나뉘어 진행되는데 한사람이 하루에 30분 정도 차를 몰 수 있단다. 처음에야 겨우 그 정도만 운전하느냐고 항의지만 나중엔 타기 싫어서 빠지기도 한다고. 6시간 수업 중에 그 외엔 자유시간이란다. 책을 봐도 되고, 운동을 해도 되고. 술과 도박만 아니라면 괜찮단다. 강사 말로는 실습기간에 어떤 사람은 직업상담사나 부동산 관련 공부를 하는 사람도 봤단다. 한 달 보름 넘게 민방위 교육 받는 느낌이겠다.

4교시가 되자 다른 강사가 들어왔다. 이름이 황효진이다. 스스로 교학부장이라고 소개했다. 앞의 강사와는 사촌지간이란다.

이 강사의 말로는 작년까진 고용보험 적용자가 아니면 이 교육(국비)을 받을 수 없었는데 올해부터 모두 교육받을 수 있게 바뀌었단다. 30명 정원에 50~90명 신청을 하는데……. 그러니까 이 자리에 앉아 있는 사람들은 선택받은 사람들이라는 것이다. 그럼, 나는? 탈락되었는데 누가 빠지고 하필(?) 오늘 탈락한 줄도 모르고 학원에 공부할 거라고 찾아간 나도 선택받았다는 것인가……. 거시기하네.

이 강사는 앉아있는 교육생들보고 이렇게 묻는다. "여러분은 무엇 때문에 윗자리에 앉아있다고 생각하십니까?" 자격증 취득이라고 대답한 사람도 있었다. 그런데 강사가 원하는 답은 '취업'이었다. 학원을 수료하면 생활정보지에 나와 있지 않은 여러 일자리를 소개해준단다. 창원LG2공장이나 함안 공단 쪽……. 직업학교 역사가 오래 되었으니 선배들 중에 부장이나 높은 직책에 있는 사람이 많아 직접 구인요청이 온다는 것이다.

교학부장이란 이 강사는 졸리면 그냥 엎드려서 자라고 권한다. 안자는 척 꾸벅거리다간 목관절 상하기 때문이란다. 중장비시험은 감독관의 육안으로 판정하기 때문에 어지간해선 합격률이 높다고 한다. 대체 이런 얘길 해도되는 건지... 큰 실수가 아니면 무사통과라는.... 어쨌든 이까지 이야기를 듣고 점심을 먹으러 집으로 돌아왔다. 걸어서 딱 7분 걸리네.

점심을 먹고 다시 직업학교로 돌아간 시각이 1시 38분. 2분 전 착석. 앞번 강사가 들어오면서 하는 말. "여러분 밥 맛있게 먹었습니까?"라는 질문에 "예."라고 원생들이 대답하자 "이 근처엔 맛있는 집이 없습니다. 터미널 주변엔 왔다갔다 하는 사람이 많기 때문"이라고 말했다. 물어보지도 않았는데...

지게차 엔진의 모양을 칠판에 그렸는데 여기선 어떻게 그려낼 수가 없다. 어쨌든 실린더 블록엔 커버와 피스톤, 실린더, 크랭크 축, 실린더 블록, 커넥팅 로드, 변속기, 플라이 휠,오일팬, 종감속기어, 차동기어...

그리고 실린더의 폭발 순서는 압축-폭발-배기-흡입이란다. 실린더 4개 있을 때 실린더의 운동 순서를 나타낸 말로 1, 3, 4, 2와 같은 표현이 있는데 이건 문제에 잘 안나온단다. 지게차 코스는 큰 원에 가운데 10자로가 그려진 코스에서 아래 왼쪽에서 출발해 오른쪽 드럼통 팔레트를 싣고 가운데 길로 빠져나와 가운데에서 우회전, 다시 좌회전, 돌고, 끄트머리 짐을 내려놓았다가 다시 팔레트를 싣고 후진으로 왼쪽, 아래로 빙 돌면서 처음 출발지로 되돌아 오는 것이다. 이런 중장비일도 뒷돈이 많이 생긴다는 강사 말이 의외다. 타워크레인의 경우 옛날엔 100만원이 넘었는데 요즘엔 60만 원도 안된다고. 그놈의 IMF 때문에.

각자가 출석부에 사인을 하고 수업을 마쳤다. 첫날은 이렇게 마무리됐다.