Dust Collection
1. Planning & Concept
2. iVAC System
3. Raspberry Pi Dashboard
4. Piping & Layout
집진 시스템의 구상은 상당히 오랜 시간 해왔다.
일단 집진에 대해 아는 게 별로 없어서도 그렇고, 새로 짓는 건축물에 장치들을 위치시키고 배관 및 배선을 하는 일이다 보니까, 너무 제한적으로 목공 작업실 쪽으로만 치우치면 안 되는? 뭐 그런 어려움이 있기도 해서 그렇다.
앞선 Planning & Concept 글에 올렸던 위 사진의 저 공간이 주 장비들이 위치할 공간되겠다.
저 안쪽 공간 이외에 바깥쪽 넓은 부분에는 커다란 워크벤치와 테이블 쏘, 페스툴 장비들이 위치하게 되고, 3D 프린터나 기타 여러 도구들이 자리할 예정이다.
사진을 자세히 보면 구석 쪽에 바닥에서 파이프가 올라와 있는 걸 볼 수 있는데, 거기가 바로 메인 집진 파이프.
그렇다! 커다랗고 시끄러운 집진기를 지하 창고 쪽에 위치시켜서 위에서는 파이프만 노출되는 형태로 꾸며두는 초 강수를 둔 것.
사실 사진에 보이는 한 곳 말고, 또 한 군데를 더 뚫어 총 두 곳 바닥 집진구를 지하 창고로 연결해 두었는데,
하나는 조금 큰 집진 장치를 연결해 목공 장비들과 연결하고, 나머지 하나는 바닥의 자잘한 톱밥이나 나무 먼지들을 쓸어서 버릴 수 있도록 바닥에 플로어 스윕(Floor Sweep) 설비를 해두었다.
이게 현재 구상 중인 집진 배관 평면도다.
단순히 기계 옆에 호스를 두는 수준이 아니라, 메인 라인(Main Intake)을 따라 각 장비(Band Saw, Wood Lathe, Jointer, Sander, Drill Press, Planer)가 지능형 블라스트 게이트(Blast Gate)와 연결되는 구조.
물론 도면만 봐서는 이게 얼마나 복잡한 준비가 필요했던 작업인지 알 수 없다.
아..
특히 이 시스템을 구축하기 위해 겪은 고달팠던 해외 주문 과정은 정말.. 어디에 설명하기도 괴로울 정도.
iVAC 장비들을 주문하는 과정에서 꽤 여러 난관들을 마주하게 되었는데,
일단 직구는 안된다.
아마존에 일부 제품을 낱개로 판매하고 있긴 했지만, 결국 여러 개의 제품이 필요한 나에게는 공식 사이트에서 구입하는 것이 방법이긴 했다.
열심히 구상을 마친 후, 수량 파악을 해서 배대지를 통해 주문을 마쳤는데 통관 과정에서 문제가 생겼다.
무선 통신 기능을 갖춘 제어 장비들이라 전파법상 ‘적합성 평가(KC인증)’ 대상이기 때문에, 개인이 자가 사용 목적으로 들여올 경우 모델당 1대까지만 면제가 가능해서 폐기하든지 반품을 접수하라는…
직구라도 가능했던 제품이라면 반품을 하고 다시 주문을 하는 과정이 그리 귀찮지 않았을지도 모르겠지만, 메이저 쇼핑몰이 아닌 곳에서 주문한 제품을 배송 대행을 맡긴 내 죄가 크지..
일단 비용을 잔뜩 내고 수십 통의 메일을 써서 반품 승인번호를 받은 후 어찌저찌 반품을 마쳤다.
이제 법규를 준수하면서도 정해진 수량 내에서 안전하게 입고시켜야 하는 숙제가 생겼다.
내가 사야 하는 제품은 전부 아래와 같다.
iVAC Pro Magnetic Switch Controller (MSC) x 1
iVAC Pro 4” Metal Blast Gate (MBG-04-NA) x 5
iVAC Pro Tool Plus (TP-NA) x 3
iVAC Pro Remote (R115240NA) x 1
일단 무선 통신 기능이 있는 블라스트 게이트가 5개이니 무조건 주문은 5번으로 나눠야 통관이 가능한 것..
아.. 제품이 그냥 내 손에 들어와도 세팅과 구성에 고민이 많이 필요한 마당에, 구입조차 쉽지 않구나.
iVAC Pro Magnetic Switch Controller (MSC)
시스템을 구성하는 구성품 중 가장 중요한 총괄 제어기인 MSC, 쉽게 말하자면 iVAC 집진 시스템의 ‘브레인’ 역할을 하게 되는 기기이다.
보통 전문 장비용 집진기들에는 전원이 차단되었다가 다시 들어올 때 기기가 갑자기 돌아가는 것을 막기 위한 ‘NVR(No Voltage Reset) 스위치’가 달려 있다. 전원이 한 번 끊기면 사용자가 직접 가서 수동으로 버튼을 눌러줘야 다시 작동하는 방식인데, 사실 이런 안전장치가 집진기를 무선으로 제어하려고 하면 꽤나 까다로운 걸림돌이 된다.
iVAC Pro MSC는 바로 이 NVR 스위치와 유기적으로 결합하도록 설계되었다고 한다.
5개의 전선으로 구성된 컨트롤 케이블이 집진기의 마그네틱 스위치와 직접 통신하며, 시스템의 디지털 명령을 기계적인 전원 제어로 변환해 준다.
별도로 구입한 수동 리모컨(iVAC Pro Remote)을 누르거나, 각 장비에 부착될 센서(iVAC Pro Tool Plus)가 전력 사용을 감지하면, 이 신호를 즉각적으로 디지털 무선 신호로 받아 집진기를 컨트롤해 주게 되는 것.
단순히 전기를 연결해 주는 스위치가 아니라, 장비의 안전장치를 무력화하지 않으면서도 스마트한 제어를 가능하게 만드는 똑똑한 장치인 것.
iVAC Pro Tool Plus (TP-NA)
시스템에서 장비가 켜지고 꺼지는 상태를 감지하는 센서인 iVAC Pro Tool Plus.
보통 이런 종류의 센서들은 장비의 전원 코드와 복잡하게 전기적으로 직접 연결해야 하는 경우가 많다. 장비마다 전압이나 전류량이 다르면 각각에 대한 설정을 맞춰야 하고 복잡한 회로 구성 때문에 엄두도 나지 않는다.
하지만 이 제품은 장비의 전원 코드에 클램프로 살짝 물려두기만 하면 자기장(Magnetic Field) 감지 방식을 이용해 전원 코드에 흐르는 전류를 감지해서 바로 MSC로 신호를 쏴주게 된다.
전원 코드를 흐르는 전류가 만들어내는 자기장응 센서가 실시간으로 읽어내기 때문에, 장비가 110V든 220V든, 단상이든 3상이든 가리지 않는다.
장비가 작동하면 즉시 무선 신호를 쏴서 집진기를 깨우고, 전원을 끄면 다시 집진기를 잠재운다.
아주아주 간단히 설치하고 깔끔하게 동작하는 형태.
무선 통신 거리는 약 40피트(약 12미터) 정도라고 하니, 내 사용 환경에는 아주 차고 넘치는 커버리지.
iVAC Pro Remote (R115240NA)
내가 구상한 시스템의 핵심은 물론 ‘자동화’이다.
사실 모든 장비에 센서(Tool Plus)를 달아두고 완전히 자동화할 수 있다면 너무나 좋겠지만, 사실 가끔은 수동 제어가 필요한 게 사실.
센서를 달기에 애매한 장비이거나, 혹은 아주 짧게 잠시만 집진기를 돌려야 할 때?
iVAC Pro Remote가 그런 상황에 사용하게 될 리모컨 장치되겠다.
솔직히 요즘 좋은 디자인 좋은 제품들이 너무 많아서 그런지, 눈이 높아져서 iVAC의 제품들은 제품 디자인에 대해 논하고 싶지 않을 정도.
아무리 그래도 다른 제품들은 기계적인 투박한 멋이라고 할만한 뭐라도 있었다면, 이 리모컨은 정말 최악이다.
너무 튀고 못생겨서 잘 잃어버리지는 않을 듯.
CR2032 배터리 두 개로 무려 3년 동안 25,000번의 조작을 버텨내는 내구성에, 무선 통신 거리도 40피트(약 12미터)나 된다고 하니..
못생긴 외모를 좀 눈감아 줘야 하나..
iVAC Pro 4” Metal Blast Gate (MBG-04-NA)
이번 시스템의 핵심이라고 할 수 있는 iVAC Pro Blast Gate다.
앞서 MSC가 브레인이라면, 이 게이트는 공기 흐름을 물리적으로 통제하는 핵심 행동 대장쯤 되려나.
가격이 반도 안 되는 플라스틱 제품도 판매되고 있었지만, 아무래도 금속 제품이 장기적으로 내구성 면에서 나은 점이 있겠지.. 싶어서 메탈 제품으로 구입했다.
아무리 성능 좋은 집진기를 써도, 배관 전체가 열려 있으면 공기는 저항이 낮은 곳으로 흩어져 버린다.
이 게이트는 앞서 소개한 MSC와 Tool Plus 센서와 연동해, 작업 중인 장비의 라인만 정확히 열어 흡입력을 집중시켜주게 된다.
특히 눈여겨볼 점은 안전 설계.
집진기 모터의 보호를 위해, 시스템 내에 최소한 하나의 게이트는 항상 열려있도록 Always Open(항상 열림) 설계가 되어 있으며, 목공 분진 때문에 게이트 자체가 뻑뻑해져서 작동 불능이 되는 일을 방지하기 위해, 움직일 때마다 자동으로 내부를 정리하는 구조를 갖췄다고 한다.
- 장비를 켜면, 해당 장비에 부착된 Tool Plus(TP-NA) 센서가 전원 코드 주변의 자기장을 감지하고 무선 신호를 MSC로 송출
- MSC(Magnetic Switch Controller)는 신호를 받고 두 군데로 명령을 내린다
– 집진기 가동 (NVR 스위치 제어)
– 게이트 개폐 (해당되는 특정 게이트에 무선 신호를 전송해 개폐 명령을 내림)
게이트들은 하나의 주소(address)로 묶어두면 간단히 관리가 가능한데,
같은 주소안에 있는 게이트들 중 하나가 열리면, 나머지는 자동으로 닫히게 되는 자연스러운 작업 흐름을 가져갈 수 있게 된다.
아마도 거의 혼자 사용하게 될 작업 공간이라 장비 두 대가 동시에 돌아갈 일이 있겠냐마는, 혹시나 하고 찾아보니 장비 두 대가 동시에 사용이 되고 각각의 Tool Plus에서 MSC로 신호를 보내면 두 개 모두 열리게 되는 것 같다.
어떻게 보면 단순히 장비가 켜지면 집진 장치가 돌아가는 것처럼 보일 수 있지만,
켜진 장치의 집진 게이트를 열고, 그와 연동해 집진기를 가동하고, 불필요한 게이트는 실시간으로 닫혀 흡입력을 최적화 하는.. 이 쉬워 보이는 시스템을 갖춘 개인 목공방이 거의 없다는 것.
쓸데없이 장비를 사용하지도 않는데 집진기가 돌아가는 일을 방지해 전력 소모를 줄이고, 집진기 모터의 불필요한 공회전 시간을 최소화하여 가동 효율을 높인다는 점에서 꽤나 의미가 있다는 것.
게다가 이렇게 iVAC 시스템으로 구성을 해두면 나중에 장비가 추가되어도 간단히 모듈만 더하면 된다는 점 등이 이 복잡한 노력을 하는 이유되겠다.
이제 이 녀석들을 어떻게 실제 배관과 연결할지, 실제 설치하는 과정으로의 전개가 필요한 시점이다.
다음 글에서는 이 시스템들과 연동되어 집진기의 동작 상태를 보여주는 대시보드 제작기를 작성할 예정.
Dust Collection
1. Planning & Concept
2. iVAC System
3. Raspberry Pi Dashboard
4. Piping & Layout
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