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최근 수정 시각 : 2024-11-25 22:37:41

임팩트 렌치


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1. 개요2. 렌치 vs 드라이버 vs 드릴3. 동력원4. 작동 원리5. 종류
5.1. 임팩트 렌치5.2. 습식(유압) 렌치5.3. 임팩트 라쳇 렌치5.4. 임팩트 렌치 드라이버
6. 셧오프 기능7. 다른 사용법
7.1. 드릴로서의 사용

1. 개요

회전력을 저장했다가 순간적으로 전달하여, 모터 출력에 비해 높은 회전력을 얻을 수 있도록 고안한 렌치이다. 앞의 설명이 와닿질 않는다면, 그냥 손가락을 펴는 것 보다 딱밤이 훨씬 아픈 이유를 생각해보자.

일반적으로 가장 많이 쓰이는 방식은 전기를 동력원으로 하는 방식이며 주로 배터리를 충전하여 휴대용으로 많이 사용된다. 주로 가설물 설치 특히 비계[1]를 설치하는 현장이나 자동차 조립 공장, 자동차 정비소 등에선 없어서는 안되는 필수품이며, 인테리어, 목조 주택 현장에서도 많이 쓰인다.

2. 렌치 vs 드라이버 vs 드릴

많은 제품들이 렌치, 드릴, 드라이버 비트를 함께 제공하기에 이 세가지가 같은 걸로 오인되곤 한다. 그러나 실질적으로 이 세가지는 다른 공구다.

3. 동력원

동력원으로는 크게 3가지로 나뉜다.

4. 작동 원리

작동원리
일반적으로 일상생활에서 공구를 접해본 적 없는 일반인들은 전동공구라고 하면 권총모양에 전용 배터리나 플러그를 연결하면 윙- 하고 돌아가는 전동드릴을 떠올릴 것이다.

모양 자체는 비슷하지만 드릴은 단순히 회전력만을 이용해 무언가를 뚫거나 척[5]에 십자비트를 연결하여 스크류 작업 등을 하는데 반해, 임팩트 렌치 or 임팩트 드라이버는 회전하는 방향에 일정량 이상 부하가 걸리면 내부에 있는 특수한 장치가 회전하는 방향으로 해머질을 해서 기기가 낼 수 있는 최대 출력의 토크까지 타격을 한다.

쉽게 이해하려면 그냥 무언가를 잡고 그냥 돌리는 것보다 잡고있는 부분을 무언가로 강하게 때리면 순간적인 힘으로 더 돌아가게 된다. 그 순간적인 힘을 응용해 개발한 공구가 임팩트 렌치 or 임팩트 드라이버이다. 유의할 점은 최대 토크에 도달하였음에도 불구하고 계속 불필요한 작동을 할 경우 작동의 의미도 없으며 기기가 과열되거나 고장나거나 내부 부품이 마모되어 고장날 확률이 높아진다.

5. 종류

5.1. 임팩트 렌치

파일:IW20BLH-315(2-1).jpg
임팩트 기능이 있는 전동 소켓 렌치라고 생각하면 된다. 위의 임팩트 드라이버와 달리 복스알을 끼울 수 있는 부위가 튀어나와 있는 것을 볼 수 있다.

임팩트 렌치의 경우 복스를 끼울수 있는 사각형으로 돌출된 다양한 크기의 앤빌을 가지고 있는 경우가 많으며 보통 복스알을 여기에 끼워놓고 호그링[6], 이탈방지핀[7]으로 고정시킨다. 임팩렌치에 쓰이는 앤빌은 주로 4가지 사이즈로 구분되는데.

전동 임팩트 렌치의 경우 토크량에 따라 크게 3가지로 분류되는 경우가 많은데

여담이지만 임팩트 드라이버용 렌치 복스 어댑터가 있는것처럼 반대로 렌치용 드라이버 어댑터도 있다. 보통 1/2인치 대응으로 나오는데 미드토크 제품군에다가 쓰면 높은확률로 나사를 박살내기 딱 좋다.

5.2. 습식(유압) 렌치

일반적인 임팩트 공구에서 개량된 파생형으로 보통 모 회사의 상표명인 오일펄스로 많이 호칭된다.

일반적인 임팩트 공구는 내부 해머장치가 회전 중 부하가 걸리면 일시적으로 내부 스프링 장치에 회전에너지를 저장하였다가 부하로 인해 일정수준 에너지가 되면 순간적으로 스프링에 저장된 에너지를 다시 회전에너지로 순간적으로 방출시켜 마치 내부에서 망치질하듯 순간적으로 엔빌을 타격한다. 그러나 그 과정에서 타격소음이라든지 진동 등을 줄이기 위해 이 구동부에 오일을 채워넣어 밀봉한 것이다. 일반 임팩트 공구가 건식 구동부라면 오일펄스는 습식 구동부에 해당하는 셈이다.

장점: 일반 임팩트 공구보다 소음 및 진동이 적어 청력과 손목에 무리가 비교적 적게 가며 구동부가 오일로 채워져 있는 덕분에 오일이 냉각작용을 하여 발열이 쉽게 해소되고 내부 부품 마모도 적게 일어나 수명이 길다. 사람이 많은 곳에서 사용하거나 가정에서 사용할 때 주변 사람들의 눈총을 덜 받을 수 있다.

단점: 일반 임팩트 공구는 구동부가 비교적 단순한 구조로 되어있어 어느 정도 공구에 대한 지식이 있는 일반인이 자가수리를 하거나 수리업체에서 수리를 진행할 때 부품비용 절감이라든지 유지보수를 하기가 수월한데 오일펄스 공구는 제조사에서 임의분해 방지목적에서 특수한 모양의 나사 등으로 체결해 놓았을뿐더러 분해한다고 하여도 구동부가 오일로 밀봉이 되어있고 같은 사양의 오일을 일반인이 구하기도 어려울뿐더러 아직은 오일펄스 방식이 보급이 많이 된 게 아니라[9] 제조사별로 각자 내부 구조도 제각각으로 다르고 일반 임팩트 공구보다 훨씬 복잡하고 수리 시 부분적으로 부품교체를 하는 게 아닌 구동부를 통째로 교환하는 경우가 많아 수리비용이 비싸다.

여담으로 일반 임팩트 공구가 힘이 약한것은 구동부의 문제가 아니라 저가형 모델 라인업들은 저가형 모터를 사용하거나 연식이 좀 있는 모델은 모터가 그렇게 발달한 편이 아니기 때문[10]이다. 반대로 말하자면 오일펄스는 휴대성과 저진동 저소음 내구성을 위해 개발되었기 때문에 그리고 휴대성을 위해 토크를 희생한 것이다.

따라서 토크가 눈에 띄게 적은지라 보통은 임팩 렌치 보다는 임팩 드라이버에 많이 사용되는 중.

5.3. 임팩트 라쳇 렌치

파일:충전 라쳇렌치 Aimsak AI414RW.png
일반 라쳇 렌치에 전동기능을 추가한 공구이다. 작업할 너트크기에 맞는 복스알을 장착하여 사용할 수 있다.

정/역회전 모두 전기의힘으로 구동되며 일반 라쳇 렌치와 다른점은 전기로 작동하는 것 외에 추가적으로 부하가 걸리면 임팩트 기능으로 임팩트 드라이버/렌치 처럼 기기의 최대토크만큼 체결할 수있게 해주는 임팩트 드라이버/렌치의 해머랑 유사한 구조의 장치가 내장되어 있고 배터리를 모두 사용하였을 때나 최대토크로 풀거나 조일 수 없는 상황일 때 일반 라쳇렌치처럼 수작업도 가능하다.



공간이 안나와서 다른 전동공구가 들어갈 공간이 없을 때 매우 유용하게 사용할 수 있어 좁은 차량 내부 작업을 하는 차량정비업에서 매우 선호한다. 아예 이를 노리고 라쳇 렌치에 토크 렌치 기능이 합쳐진 혁신적인 제품이 나오기도 한다.

5.4. 임팩트 렌치 드라이버

아임삭의 렌치&드라이버 겸용제품
아주 극소수의 공구 브랜드에서 출시하는데 형상은 임팩트 렌치의 앤빌에 육각비트를 끼워 사용이 가능한 형태로 되어있다. 사실 구조상 임팩 렌치와 드라이버는 앞의 엔빌의 기능만 다르기 때문에 서로의 앤빌을 바꾸면 그대로 쓸수있다는 점을 응용한[11] 제품이다.

장점은 임팩트 렌치와 임팩트 드라이버를 1개의 공구로 통합시켜놓은 만큼 별도의 공구를 사야할 필요성 자체를 줄였다는 점으로 1개의 공구로 2개의 역할을 할수있다는 장점이 있다.

단점은 임팩트 드라이버를 기준으로 설계되는지라 임팩트 렌치를 기준으로 생각하면 공구 파워가 낮은편이며 여기에 임팩트 렌치로써의 사용을 고려해야 하기 때문에 18V 이상으로만 출시되어 부피가 상당한 편이며 제작의 까다로움이나 수요 문제 때문인지 렌치 드라이버를 제작하는 업체 자체가 얼마 없다. 중소 공구기업들을 제외하면 메이저 공구회사중에서는 오직 보쉬만 만드는(GDX 18V) 제품.

어찌되었든 공구 2개를 살 돈을 1개만 사게 해준다는 점에서 수요는 있기 때문에 완제품이 아니더라도 개조를 위한 앤빌은 수요가 꽤 있는 편이다. 다만 어디까지나 개조 앤빌인 관계로 렌치 앤빌에 드라이버 비트용 육각 구멍만 내놓은 물건이 대다수라 내구성은 영 좋지 못하다.

6. 셧오프 기능

작동원리
셧오프(Shut-off)기능은 공구가 사용자가 사전에 설정한 어떤 기준치나 조건을 만족하면 자동으로 작동이 중단되는 기능이다.[12]

셧오프 기능의 핵심은 내가 동작스위치를 계속 누르고 있더라도 기계가 자동으로 계산하여 적당한 부분에서 설정한 목표토크에서 오차범위내로 동력을 정확하게 끊어주는게 핵심기능이다. 그러나 내가 체결이 다 되기도 전에 동작스위치에서 손을 떼버린다든가 혹은 기계가 못미더워서 임의로 몇번 더 작동시킬 경우에는 언더토크나 오버토크가 발생하고 셧오프 기능의 존재 이유가 없어진다. 그러므로 셧오프 기능이 있는 공구를 사용할 때는 동작스위치를 계속 누르고 있다가 체결확인 인디케이터에 표시가 되거나 자동으로 셧오프 된 이후에 동작스위치에서 손을 떼는게 정확한 사용방법이다.

일반적으로 셧오프 공구를 일반인이 구입하여 사용하는 경우는 드물고 공장 등 산업용도로 많이 쓰인다. 예외적으로 일반 임팩트 공구들에도 상위 라인업에는 여러가지 편의를 위한 유사한 기능[13]들이 탑재되어 있다.

대표적으로 간단하게는 일부 드릴이나 스크루드라이버처럼 물리적인 클러치 등으로만 조합하여 단수조절 기능을 구현한 완전한 기계식 구조의 공구[14]부터 모재 보호 기능[15]이나 볼(너)트 낙하방지 기능[16]등 유사한 기능이 탑재되어 작업편의성을 개선한 모델들도 있다.

그러나 셧오프 기능은 토크렌치처럼 체결되는 힘을 감지하고 그것을 정확한[17]토크로 일정하게 체결할 수 있도록 제어해 줄 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어까지 공구내부에 탑재되어 있다.

대표적으로 미국 M 사의 제품중 ONE-KEY 통신이 지원되는 제품들이 어플리케이션에서 최종 체결 토크를 입력해 목표치 + 해당 목표치에서의 추가로 회전할 각도를 지정 입력하여 작업이 가능하며 토크 측정은 모터의 평균 전류와 rpm 을 역산하여 이루어진다.[18] 그리고 프랑스 D 사나 잉가솔랜드에서 나오는 것처럼 공구 길이가 꽤 길고 길고 공구 몸통 앞쪽으로 원통형의 뭔가가 더 나오고 컨트롤러랑 공구랑 별개로 들어가는 제품들은 그 앞쪽에 튀어나온 부분이 직접 토크와 각도를 측정하여 모터를 제어하는 폐회로 서보메커니즘이 적용되어 있어 사용자가 돌아가는 힘 때문에 자세가 틀어져도 정확한 토크로 부품을 체결시킨다. 이것은 휴대용이 거의 없고 대부분 AC코드를 꼽아야 작동하며 별도 컨트롤러를 같이 가지고다녀야 해서 가정에서 쓰긴 조금 불편하다.[19] 다행이도, 프랑스 D사의 플랫폼 4.0 부터 핸드헬드 무선 볼트너트러너가 나와 별도의 토크렌치 없이 자동으로 ETA 및 ICC-ESR 승인 품질을 유지하며 사전 공정 프로그램된 토크 설정값 및 조립순서 또는 현장에서의 즉흥적인 설정값에 따라 전자동 체결이 가능하다. 기존 M사의 AT 토크렌치는 목표토크의 약 10% 아래까지만 전동으로 체결해주고 나머지 토크 인가는 사람이 직접해야 하기에 시간이 더 걸리지만 위 시스템들은 모든 과정이 전자동이다.

볼(너)트를 얼마나 정확한 토크로 체결하는가는 체결의 품질 및 언더토크 혹은 오버토크로 인해 발생하는 여러 문제[20]로 이어질 수도 있다 그리고 현대기아 같은 경우 신차를 구입할 때 주는 정비지침서에도 "휠 너트의 조임 상태 점검을 매 10,000km 마다 하라"고 명시되어있다.

셧오프 툴의 사용 영상.

7. 다른 사용법

7.1. 드릴로서의 사용

종종 드릴 비트를 부착하거나 육각 볼트못을 사용해서 드릴처럼 사용하기도 한다.

동급 크기의 드릴에 비해 압도적으로 높은 토크와 손목에 피로를 적게 준다. 드릴의 특성상 드릴링시 공구가 낼 수 있는 최대토크를 지속적으로 유지하여 타공 절삭에 도움을 주게끔 설계가 되어있어서 모재나 드릴을 매우 단단히 고정시킨 상태로 작업을 해야한다. 고정불량의 경우 모재가 돌아버리거나 돌아서 날아온 모재에 신체를 맞는 경우도 생기지만 운이 더럽게 없는 경우 손목이 드릴과 함께 돌아서 꺾여버리는 고통을 느낄 수 있다. 반면 임팩트 렌치는 특성상 부하가 걸리면 회전하는 방향으로 ABS처럼 매우빠르게 끊어서 치기 때문에 매우 단단히 고정시키지 않고 적당히 고정만 잘 시켜놔도 상대적으로 드릴에 비해서 모재나 손목이 돌아가서 부상당할 확률이 낮다.

그러나 임팩트 공구의 체결방식은 규격화된 육각형 홈이나 튀어나온 사각형 요철에 걸치듯 결합되는 구조다. 애당초 회전하는 비트나 복스알의 중심축이 흔들려도 체결 및 해체 작업에 전혀 지장이 없기 때문에 그렇게 설계된 것이다. 그래서 제대로된 드릴 장비에 비해 효율이나 내구성도 떨어진다.

유의할점은 특히 6.35mm (1/4")이상의 드릴을 철재와 같은 단단한 재질에 사용할 경우 전용 드릴비트를 사용하는 것이 추천된다.#

특히 일반 드릴 공구용으로 나온 드릴비트는 결합되는 육각부분 내구성이 그리 좋지 않으니 사용시 안전에 주의하여 사용하자.


[1] 공사중인 건물 외부에 파이프나 넓적한 판(발판)들이 연결되어 있는 것을 본적이 있을 것이다.# 이것이 비계, 다른말로는 아시바 또는 족장 이라고 불리기도 한다.[2] 반쯤은 보쉬 때문에 생긴 문제로 보쉬는 자사의 가정용 전동공구 라인업에서 해머드릴을 보고 임팩트 드릴이라고 표시해서 팔기 때문[3] 밀워키의 열차로용 1인치 전동임팩 등등 열차로가 대표적이다.[4] 밀워키의 1인치 전동임팩이 대표적으로 D핸들 제품 기준 조임토크 2100Nm. 이정도면 어지간한 에어임팩보다도 토크값이 높다.[5] 입처럼 생긴모양에 드릴기리나 비트류등을 잡아주는 부분. 여기서 두종류로 나뉘는데 전용키로 잠궈서 고정하는 "키척"과 키가없이 손으로 있는힘껏 잠궈서 사용하는 "키리스 척"이 있다. 고강도의 작업을 해야 할 경우 무조건적으로 키척을 사용하여 매우 튼튼하게 고정하여 사용하지 않으면 중간에 척이 풀리거나 해서 다칠 위험이 있다.[6] 앤빌 끝에 엔빌보다 살짝 큰 스프링와셔가 장착되어 와셔가 복스를 잡아준다.[7] 앤빌에 구멍이 뚤려 핀을 꼽아 고정이 가능한 방식.[8] 때문에 아래 설명될 보쉬의 GDX 라인업은 같은 회사의 임팩 드라이버 라인업인 GDR과 하우징을 일부 공유한다.[9] 정확히는 오래전부터 오일펄스 방식의 임팩트 공구를 제조하는 제조사들도 있었지만, 구조상 일반 임팩트 공구처럼 큰 힘을 내기에는 적합하지 않은 구조여서(오일의 점도 때문에 저항이 많아서 효율이 좋지 않기도 하고 애당초 구동부의 크기는 작고 컴팩트 하게 만들어야 하는데 오일이 들어가는 공간까지 감안하여 설계하다보니 구동부의 크기가 줄어든 탓에 큰힘을 내기 어려운것도 있고 내구성을 위해서 토크를 희생한 탓도 있다. 일반 임팩트 공구처럼 큰힘을 내게끔 설계하면서 오일펄스로 제작을 할 수도 있지만 그렇게 제작하면 오일펄스라 할지언정 소음과 진동도 별반 차이가 없을뿐더러 구동부 부피가 커지고 무게또한 무거워져서 휴대성이 떨어진다.)힘도 약한데 가격까지 비싸서 구입 해야 할 메리트도 없어서 자연스럽게 도태되어버렸다.[10] 현재는 일반모터에 비해 효율이 좋은 브러시리스 모터가 탑재가되어 임팩트 공구뿐만 아니라 모터를 사용하는 다른 전동 공구들은 물론 일상생활에서 흔히접하는 냉각팬이나 선풍기, 청소기, 드론등 모터를 사용하는 가전제품들도 점차 브러시리스 모터를 탑재하는 추세이며, 엔진톱이나 예초기처럼 큰힘을 필요로 하던 공구들도 엔진대신 브러시리스 모터를 탑재하여 충전식으로 사용하며 엔진과 비슷한 파워를 낼 정도로 엄청나게 발전했다.[11] 단 임팩 드라이버용 엔빌은 적은 토크환경에서 쓸것을 전제로 만든만큼 호환되는 저 토크 제품에서만 가능하다. 고 토크 제품에 맞는 드라이버용 앤빌을 찾는건 둘째치고 1000nm가 넘어가는 제품을 드라이버로 쓰면 피스나 모재가 멀쩡하지 않을 가능성이 높다.[12] 임팩트 공구의 경우 동작중 사전에 설정해둔 목표 토크값에 도달하였을 때 토크 감지센서가 이를 감지하면 자동으로 체결작동이 중단됨으로써 토크렌치의 기능을 구현할 수 있다. 압축 공기식 임팩트 공구는 입출력되는 압축공기의 압력변화를 외장형 모듈과 센서가 현재RPM, 현재타격횟수, 현재토크, 목표토크 도달까지 필요한 타격횟수 등을 감지 및 계산하여 모니터링 하다가 목표토크에 도달하면 연결되어있는 압축공기 밸브를 닫아서 동력을 차단하여 셧오프 시킨다. 전동식 임팩트 공구는 자체적으로 내장되어있는 모듈과 센서가 현재 RPM, 현재 타격횟수, 현재 토크, 목표 토크 도달까지 필요한 타격횟수 등을 감지 및 계산하여 모니터링 하다가 목표토크에 도달하면 자체적으로 모터에 작동중지 명령을 내려서 셧오프 시킨다.[13] 제조사마다 부르는 기능의 이름이나 작동원리 등이 매우 천차만별이다.[14] 완전한 기계식 구조에서는 절대 흉내조차 낼수없는 완전히 뼛속(?)부터 다른 기능이다. 당연히 동작스위치를 누르고 있는동안 툴이 과열되어 고장나던지 배터리가 다 소모될때까지 계속 작동한다.[15] 임팩트 개입 구간에서 타격력 감소 등은 해주지만 동력을 차단시켜주는 셧오프 기능은 들어있지 않다.[16] 볼트나 너트 등을 해체시 부하상태에서 무부하 회전상태를 감지하여 무부하 감지 시점에 회전을 정지시키거나 회전속도를 느리게하여 볼(너)트를 떨어뜨리지 않게 도와주는 기능[17] 오차범위 이내[18] BLDC모터의 특성상 토크는 전류에 비례하며, 타격 직전 헤머의 각속도를 사용해 타격으로 인한 토크값을 역산한다. 토크 지정이 가능한 임팩 렌치 중 길이가 짧은 타입은 대부분 이 방식으로 토크를 간접 측정한다.[19] 전자기기 분해조립을 좋아하는 사람들은 가지고 있는 경우도 있다. 수 NM대 낮은 토크를 가지지만 손으로 풀기엔 트레드가 조밀해서 한참 돌려야 하는 물건들이 엄청 많으니까. 참고로 이 용도로는 데쏘타 제품보다 IR이 편하다. 데쏘타는 한 작업에 대해 일일이 셋업을 맞추어야 하지만 IR은 현재 화면에서 토크 각도를 지정한 뒤 바로 공구를 돌려도 해당 수치대로 쓸 수 있다.[20] 오버토크의 경우 모재의 파손으로 인한 피해, 언더토크의 경우 흔하진 않지만 경미하게는 나사가 풀려서 유격이 생긴다던지 하는 경우부터 심각한경우는 자동차 휠너(볼)트가 회전력에 의해 풀려버려 주행중 바퀴가 빠져버리는 대참사 까지 생길수 있다. <연합뉴스기사 너트만 꽉 조였더라면…SUV 덮친 화물차 바퀴 `정비불량'>

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