12년 1회차

정비(보전) 시스템은 일반적으로 예방 정비, 사후 정비, 개량 정비(및 보전예방)로 분류되며, 개수 정비는 이 분류 체계에 속하는 용어가 아니다.

예방 정비는 고장 전 점검·정비, 사후 정비는 고장 후 수리, 개량 정비는 설비 자체를 개선해 고장을 줄이는 방식이다.

일반 유도전동기는 구조가 간단하고 성능이 안정적이며 전원 회로 구성이 용이하지만, 극수와 주파수에 회전수가 종속되어 있어 별도의 인버터(VFD) 없이는 회전수를 자유롭게 조절하기 어렵다.

따라서 회전수 조절이 자유롭다는 설명은 일반 유도전동기의 특징으로 틀리다.

배관을 갈라지게(분기) 하지 않으면서 흐름 방향만 180도로 되돌리는 이음쇠는 U형 밴드이다.

• 티(T)는 하나의 관을 세 방향으로 분기하는 이음쇠이다.
• 와이(Y)는 관을 비스듬한 방향으로 분기하는 이음쇠이다.
• 크로스는 십자 모양으로 네 방향 분기에 쓰이는 이음쇠이다.

나사이음부에서 누설이 발생하면 원인 확인 없이 그 상태로 더 죄는 것은 잘못된 정비이며, 오히려 나사산 손상이나 관 파손으로 이어질 수 있다.

플랜지부터 순차적으로 분해해 상태를 점검하고, 교체가 불필요하면 실(seal) 테이프를 감아 재조립하며, 분해·교체가 쉽도록 플랜지나 유니언을 적절히 배치하는 것이 올바른 정비 절차이다.

금속재료가 고온에서 일정한 하중을 지속적으로 받을 때 시간 경과에 따라 변형(변형도)이 서서히 증가하는 현상을 크리프라 한다.

피로한도는 반복하중에 견디는 한계 응력, 인장강도는 인장시험에서 견디는 최대 응력, 시효경화는 시간 경과에 따라 강도·경도가 증가하는 현상으로 크리프와는 구분된다.

설비가 고장·정지 또는 유해한 성능저하가 실제로 발생한 후에 수리하는 보전 방식을 사후보전이라 한다.

예방보전은 고장이 나기 전에 미리 점검·정비하는 방식이고, 개량보전은 설비 자체를 개선하는 방식, 생산보전은 이들을 경제성 관점에서 포괄하는 상위 개념이다.

관용평행나사(보통 호칭하는 평행나사)는 G로 표시된다. 나사 기호 체계에서 G는 ISO 관용평행나사(ISO general purpose parallel thread)를 의미하며, M은 미터나사, R은 테이퍼나사, E는 에디슨 나사를 나타낸다. 따라서 관용평행나사를 나타내는 기호는 G이다.

브레이크는 기계 운동부의 에너지를 흡수해 속도를 감소시키거나 정지시키는 장치이며, 그 제동력은 마찰을 이용해 얻는다.

따라서 마찰을 감소시키는 것은 브레이크의 역할이 아니다. 마찰을 줄이는 것은 베어링이나 윤활의 기능이다.

웜기어 감속기는 치면에서 미끄럼 접촉이 이루어져 전동효율은 떨어지지만, 그만큼 소음과 진동이 작아 정숙한 회전이 가능하다는 것이 특징이다.

따라서 소음이 커서 정숙한 회전이 어렵다는 설명은 웜기어의 특징과 반대되는 내용이다.

적은 용량으로 큰 감속비를 얻고 역전(역회전)을 방지할 수 있다는 설명은 웜기어의 실제 특징과 일치한다.

버니어캘리퍼스, 마이크로미터, 측장기는 눈금이나 표시값으로 측정 대상의 치수를 직접 읽어내는 직접측정기이다.

다이얼게이지는 블록게이지 등 기준면과의 차이(편차)를 지침으로 나타내는 비교측정기이므로 직접측정에 사용되는 측정기가 아니다.

캐비테이션은 흡입측 압력이 포화증기압 아래로 떨어질 때 생긴다. 따라서 흡입양정을 작게 해야 한다. 흡입양정을 크게 하면 흡입압력이 낮아져 캐비테이션이 오히려 쉽게 발생한다. 펌프 설치 위치를 낮추고, 흡입관을 짧게 하며, 회전수를 낮추는 것이 방지책이다.

두 개의 너트를 사용해 최초의 너트를 조인 뒤 두 번째 너트를 조이고, 두 번째 너트를 잡은 채 최초의 너트를 약간 역회전시켜 두 너트가 서로 밀착되게 함으로써 풀림을 막는 방법을 로크 너트(더블 너트)에 의한 방법이라 한다.

홈달린 너트와 분할핀으로 기계적으로 고정하는 방법, 특수 너트나 절삭 너트를 이용하는 방법과는 원리가 다르다.

액상 윤활유는 이물질이 섞이지 않고 청정하며 균질한 성질을 유지해야 윤활 성능이 안정적으로 발휘된다.

충분한 점도, 화학적 불활성, 산화·열에 대한 안정성은 액상 윤활유가 갖추어야 할 성질이지만, 청정하고 균질하지 않을 것이라는 조건은 오히려 반대되는 설명이다.

양쪽지지형 송풍기의 축을 설치할 때 전동기축과 반전동기축의 좌·우측 구배 차는 0.05mm 이하로 관리한다.

구배(기울기)의 좌우 차가 커지면 축 정렬 불량으로 이어져 진동, 베어링·커플링 손상의 원인이 되므로 매우 좁은 허용치 안에서 맞추어야 한다.

모터와 펌프를 커플링으로 연결할 때 두 축의 중심선이 어긋나 있는 상태, 즉 축 정렬 불량(미스 얼라인먼트)은 커플링 연결부에서 가장 흔히 나타나는 현상이다.

언밸런스는 회전체 자체의 질량 불균형, 공진현상은 고유진동수와 가진주파수가 일치할 때 나타나는 현상, 캐비테이션은 펌프 등에서 압력저하로 기포가 발생·소멸하는 현상으로 축 정렬 불량과는 원인이 다르다.

순환 급유법은 윤활유를 펌프나 낙차 등을 이용해 급유부로 계속 순환시켜 다시 사용하는 방식으로, 강제순환 급유법과 중력순환 급유법이 대표적이다.

유욕 급유법도 오일 통 안에 부품을 담가 기름을 되돌려 쓰는 순환급유 계열에 속하지만, 사이펀 급유법은 심지의 모세관 현상을 이용해 소량씩 흘려보내는 방식으로 순환급유방식으로 분류되지 않는다.

내연기관 운전 중 연료유가 윤활유에 섞여 들어가 윤활유의 점도가 낮아지는 현상을 윤활유의 희석이라 한다.

산화는 공기 중 산소와 반응해 열화되는 현상, 탄화는 고온에서 그을음처럼 변질되는 현상, 유화는 물이 섞여 우유처럼 변하는 현상으로 연료 혼입에 의한 점도 변화와는 다른 현상이다.

관용 기계요소 제도에서 유체 종류를 나타내는 문자기호는 공기 A, 가스 G, 수증기 S이며, 기름은 O(Oil)로 표기한다.

따라서 기름을 L로 표기한 것은 유체 표기 규정과 맞지 않는다.

왕복식 압축기는 실린더 내에서 피스톤이 왕복 운동하며 공기를 압축하는 구조여서, 원심식 압축기보다 더 높은 압력을 발생시킬 수 있다는 점이 장점이다.

반면 왕복식은 압축이 단속적으로 이루어져 맥동 압력이 발생하고, 원심식에 비해 대용량 처리나 윤활 측면에서는 불리하다.

도형의 대부분을 외형도로 나타내고 필요한 요소의 일부분만 절단하여 내부 구조를 보여주는 단면도를 부분 단면도라 한다.

전단면도는 물체를 기본 중심선에서 전부 절단해 나타낸 것이고, 한쪽 단면도는 대칭인 물체의 절반만 절단해 나타낸 것이며, 회전도시 단면도는 암·리브 등의 단면을 90도 회전시켜 나타낸 것으로 부분 단면도와는 구분된다.

계획도는 설계 초기 단계에서 제품의 구조나 배치를 검토하기 위해 작성하는 도면으로, 이후 제작도를 만드는 기초 자료가 된다.

견적도는 견적을 위한 도면, 설명도는 구조나 사용법을 설명하기 위한 도면, 주문도는 주문자가 요구 내용을 전달하기 위한 도면으로 제작도 작성의 기초 역할과는 목적이 다르다.

관로에서 밸브를 급격히 닫거나 여는 등 유속이 급격히 변할 때 관내 압력이 순간적으로 상승하거나 하강하는 현상을 수격작용이라 한다.

캐비테이션은 압력 저하로 액체 내에 기포가 생겼다 소멸하는 현상, 서징현상은 유량과 압력이 주기적으로 변동하는 현상, 크래킹은 밸브가 열리기 시작하는 압력과 관련된 용어로 수격작용과는 구분된다.

벨트 안쪽과 풀리 바깥쪽에 동일한 피치의 사다리꼴 또는 원형 돌기(치형)를 만들어 서로 맞물리게 함으로써 미끄럼 없이 정확한 회전각속도비를 유지하는 벨트를 타이밍 벨트라 한다.

평 벨트와 V 벨트는 마찰력으로 동력을 전달해 미끄럼이 발생할 수 있고, 사일런트 체인은 벨트가 아닌 체인 전동 요소이다.

투상도 중 물체의 가장 주된 면을 정면에서 바라본 모습으로, 그 물체의 형상과 특징을 가장 잘 나타내어 기본이 되는 투상도는 정면도이다.

평면도, 우측면도, 후면도는 정면도를 기준으로 각 방향에서 바라본 투상도로, 정면도만으로 부족한 형상을 보충하는 역할을 한다.

설비검사는 검사 주기에 따라 나뉘며, 제조부문과 협의하여 연간계획 하에 추진하되 검사 주기가 1개월 이내로 짧은 검사를 일상검사라 한다.

검사 주기가 1개월을 넘어 비교적 길게 잡히는 검사는 정기검사로 구분한다. 두 검사 모두 계획에 따라 실시되므로, 구분 기준은 계획 유무가 아니라 주기의 길고 짧음이다.

설비보전 표준은 설비를 수리·검사·정비하는 기준을 정한 것으로, 설비 자체의 상태 관리에 초점을 둔다.

제조 기술표준은 제품을 만드는 공정·작업 방법에 관한 기준으로 생산기술 영역의 표준이며 설비보전 표준에 속하지 않는다.

P-D-C-A 사이클은 Plan(계획) → Do(실시) → Check(확인) → Action(개선)의 4단계로 구성된다. 보기 3번의 '조정(Control)'은 실제 단계명이 '확인(Check)'이므로 틀렸다. 확인 단계는 계획대로 실시되었는지 결과를 점검하고 문제점을 파악하는 단계이며, 이를 바탕으로 4단계 Action에서 개선 조치를 취하게 된다.

반복적으로 사용되며 고액의 자본이 투입된 유형 고정자산을 통틀어 설비라고 한다.

기구나 개별 공작기계, 컴퓨터 제어기계는 설비를 구성하는 개별 요소나 하위 범주에 해당할 뿐, 유형 고정자산 전체를 지칭하는 포괄적 용어는 아니다.

설비보전을 효과적으로 운영하면 고장이 줄고 설비 신뢰성이 높아져 수리에 투입되는 노무비는 절감된다. 따라서 수리 노무비가 증가한다는 설명은 보전의 기대효과와 반대되는 내용이다.

• 설비 고장으로 인한 기계·작업 유효시간의 손실 감소
• 설비 신뢰성 향상에 따른 원가절감과 품질향상
• 작업장의 안전도 향상

위 항목들은 모두 설비보전 활동으로 기대할 수 있는 대표적인 효과다.

고장·불량 극소화와 보전효율 달성을 자주보전의 목적으로 제시하는 것은, 자주보전의 근본 목적이라기보다 그 결과로 나타나는 부수적 효과이며, 실제 자주보전의 중심은 작업자의 참여와 현장 개선 활동 자체에 있다.

자주보전은 현장 작업자가 자신의 설비를 스스로 점검·관리하는 활동으로, 운영자 중심의 예방적 유지보수를 의미한다.

• TPM의 시작단계: TPM의 초기 단계로서 자주보전의 위치를 올바르게 설명한다.
• 자기가 운전하는 설비는 본인 스스로 관리: 작업자의 주도적 관리를 통한 현장 개선이라는 자주보전의 핵심 개념을 정확히 표현한다.
• 보전요원의 기술개발과 생산성 극대화 추진: 자주보전 활동의 목표와 방향성에 부합한다.

생산보전(PM)을 중심으로 설비관리를 추진하면 제조원가 감소, 예비품 관리향상과 재고 감소, 고장에 따른 휴지손실 감소 등의 효과를 얻는다.

그러나 설비보전 비용이 증가하면서 동시에 제품불량이 감소한다는 설명은 생산보전이 지향하는 방향과 맞지 않는다. 생산보전의 목표는 보전비용과 손실비용의 합인 설비종합비용을 최소화하는 것이다.

공구관리 기능은 계획단계와 보전(운용)단계로 나뉘며, 계획단계는 공구를 설계하고 표준화하는 활동을 포함한다.

• 공구의 제작 및 수리는 실제 운용·보전 단계의 업무다.
• 공구의 검사도 사용 중 상태를 확인하는 보전단계의 업무다.
• 공구의 보관과 대출 역시 현장 운용 단계에서 이루어지는 업무다.

설비나 시스템의 불합리 현상을 원리·원칙에 따라 물리적 성질과 메커니즘으로 규명하는 사고방식을 PM분석이라 한다.

PM분석은 현상(Phenomena)을 물리적(Physical)으로 해석하고 그 메커니즘(Mechanism)과 관련 요인(설비·사람·재료)을 계통적으로 따져 원인을 찾아가는 만성로스 개선 기법으로, 고장모드 위주의 FMEA·FTA나 품질 특성을 다루는 QM분석과는 접근이 다르다.

과학적·합리적 계측을 전제로 생산활동과 상업활동, 경영관리를 수행하는 것을 계측관리라 한다.

계측관리는 측정 데이터를 기반으로 생산관리, 자재관리, 원가관리 등 다른 관리 활동의 정확성을 뒷받침하는 기초 관리 영역이다.

TPM의 주요 활동에는 자주보전활동, 계획보전활동, 전문보전활동, 개별개선활동, 초기관리활동 등이 있다.

사후활동(소방활동), 즉 고장이 난 뒤에 대응하는 방식은 TPM이 지향하는 고장 예방 방향과 반대되므로 TPM의 주요 활동에 해당하지 않는다.

집중보전은 보전요원과 설비를 한 조직으로 모아 운영하는 방식으로, 노동력의 유효성, 보전비 통제의 확실성, 보전책임의 명확성이 장점으로 꼽힌다.

반면 운전(생산)부서와의 일체감은 보전요원이 각 현장에 배치되는 지역보전에서 더 두드러지는 장점이며, 집중보전의 장점으로 보기 어렵다.

PERT에서는 낙관적 시간, 비관적 시간, 전형적(최빈) 시간의 세 추정치를 이용해 베타분포를 가정한 기대 소요시간의 평균치를 구한다.

세 시간 추정치로부터 비대칭적인 확률분포를 표현할 수 있어 작업시간 추정에 베타분포가 활용된다.

예방보전 주기가 짧을수록 설비 이상을 조기에 발견해 돌발고장에 의한 수리 횟수가 줄어든다.

• 예비품 이용이 쉬운 설비는 오히려 고장 후 수리하는 사후보전이 유리한 경우가 많다.
• 주기를 짧게 하면 점검·정비 횟수가 늘어 보전비용은 증가하는 경향이 있다.
• 고장정지에 따른 손실이 큰 중점설비는 주기를 짧게 설정해 관리를 강화해야 한다.

개별개선활동은 설비효율 저하 6대 로스, 사람의 효율 저하 7대 로스, 원단위 3대 로스 등 손실(로스)을 정량적으로 찾아 개선하는 프로젝트형 활동이다.

일상업무 및 5S를 위한 개선활동은 현장에서 상시적으로 이루어지는 자주보전 성격의 활동으로, 개별개선의 대상 로스 개선과는 구분된다.

유압 실린더나 유압 모터의 작동 방향을 바꾸기 위해 회로 내 유체 흐름의 통로를 전환하는 밸브를 방향 제어 밸브라 한다.

체크 밸브는 흐름을 한쪽으로만 허용하는 밸브이고, 유량제어 밸브와 압력 제어 밸브는 각각 속도와 힘(압력)을 조절하는 밸브로 방향 전환 기능과는 다른 역할을 한다.

방향제어 밸브 기호로는 접속(관 이음)의 형식을 알 수 없다.

제시된 기호는 사각형 칸이 셋이라 3위치, 칸에 드나드는 관로가 넷이라 4포트이며, 양 끝에 붙은 솔레노이드(사각형 안 사선)와 스프링(지그재그) 기호에서 전자 조작·스프링 복귀라는 조작방법까지 읽어낼 수 있다. 가운데 칸에서 네 관로가 서로 이어진 표시는 중립 위치에서의 흐름 상태를 나타낸다.

반면 이 밸브를 배관에 어떻게 붙이는지, 곧 나사식·플랜지식·매니폴드식 같은 접속 형식은 기능을 나타내는 회로 기호의 표현 범위 밖이다. 그런 정보는 부품표나 배관 상세도에서 확인해야 한다.

공압 복동 실린더에서 앞뒤 커버와 실린더 튜브를 결속·고정하는 부위는 타이로드다.

패킹은 기밀 유지, 쿠션장치는 행정 끝단 완충, 트라니언은 실린더 설치(지지) 방식을 위한 부품으로 커버와 튜브를 결속하는 기능과는 다르다.

압력제어 밸브에는 감압밸브, 릴리프밸브, 시퀀스밸브 등이 있으며, 회로 내 압력을 설정·제한·조절하는 기능을 한다.

교축밸브는 통로의 단면적을 좁혀 유량(속도)을 조절하는 유량제어 밸브에 속하므로 압력제어 밸브로 분류되지 않는다.

세로로 세운 원통(캡슐) 안에 기체를 뜻하는 삼각형이 하나 그려지고 위쪽에 관로가 하나 붙은 기호가 보조가스 용기다.

보조가스 용기는 축압기에 보충할 질소 같은 기체를 담아 두는 용기여서, 드나드는 관로가 하나뿐이고 내부에 기체만 있다는 뜻으로 삼각형을 넣어 표시한다.

같은 캡슐 모양이라도 안쪽에 직사각형이 그려진 기호나 원통을 옆으로 눕힌 기호는 기체 표시가 없어 보조가스 용기로 볼 수 없다.

조작력이 가해진 상태에서 밸브 몸체가 최종적으로 도달한 위치를 작동 위치라 한다.

이는 외력이 없을 때의 상태인 노멀 위치와 대비되는 개념으로, 밸브 기호를 표시할 때 조작 상태별 유로 연결을 나타내는 기준이 된다.

유압피스톤 펌프에서 사판(swash plate)의 경사각을 조정하면 피스톤의 행정거리가 바뀌어 토출량을 변화시킬 수 있다.

사판식 피스톤 펌프는 이 경사각 조절 구조 덕분에 가변 용량형 펌프로 널리 사용된다.

유압 실린더의 기본 구성품은 피스톤, 피스톤 로드, 실린더 튜브, 그리고 커버 등이다.

프런지형 지지대는 실린더를 설치하는 방식(설치 브래킷) 중 하나에 해당할 뿐, 실린더 자체를 이루는 기본 구성품은 아니다.

기계식 서보밸브는 작은 조작력을 스풀과 기계적 피드백 기구로 증폭해 축의 운동 방향과 변위를 정밀하게 결정하는 밸브로, 자동차 조향장치 등에 널리 쓰인다.

'오리피스에서 증폭되어 큰 힘을 낸다'는 설명은 노즐-플래퍼와 오리피스 구조를 이용하는 전기유압식 서보밸브의 증폭 원리에 가까운 내용으로, 기계식 서보밸브의 작동 방식과는 관계가 없다.

어큐뮬레이터와 펌프 사이에는 역류방지밸브를 설치하고, 점검·보수가 편리한 장소에, 펌프 맥동방지용은 펌프 토출측에 설치하는 것이 올바른 설치 방법이다.

반면 어큐뮬레이터는 내부 피스톤(또는 블래더)의 원활한 작동을 위해 일반적으로 수직으로 설치해야 하므로, 수평으로 설치한다는 설명은 틀린 내용이다.

탠덤 실린더로 램을 전진시켜 비교적 낮은 압력으로도 강력한 압축력을 얻는 회로를 증강 회로(부스터 회로)라 한다.

실린더를 직렬로 연결한 탠덤 구조는 각 실린더의 추력을 더해 낮은 공급압력으로도 큰 힘을 발생시킬 수 있다.

사용압력 범위가 $10\sim100\,\mathrm{kgf/cm^2}$ 정도로 비교적 고압인 영역에서 가장 널리 쓰이는 공기압축기는 왕복식(피스톤식) 공기 압축기다.

회전식·스크루식·베인식 압축기는 상대적으로 저압·대용량 영역에 적합해 고압 구현에는 왕복식이 유리하다.

관로의 단면적을 줄인 부분의 길이가 그 단면치수에 비해 비교적 긴 교축을 초크(choke)라 한다.

반대로 교축 길이가 단면치수에 비해 짧은 경우는 오리피스라 부르며, 초크는 유체가 좁아진 통로를 지나는 구간이 길어 압력손실 특성이 오리피스와 다르게 나타난다.

작동유 속에 섞여 들어간 불순물을 걸러내기 위해 사용하는 부품은 스트레이너다.

스트레이너는 주로 펌프 흡입측에 설치되어 비교적 굵은 이물질을 걸러 펌프와 회로를 보호하는 역할을 한다.

산업안전보건법의 목적은 산업 안전 및 보건에 관한 기준을 확립하고 그 책임의 소재를 명확히 하여 산업재해를 예방하고 쾌적한 작업환경을 조성함으로써 근로자의 안전과 보건을 유지·증진하는 데 있다(현행 조문은 '근로자' 대신 '노무를 제공하는 사람'으로 표현한다).

산업안전보건에 관한 정책을 수립하고 실시하는 것은 이러한 목적을 달성하기 위한 정부의 책무에 해당하는 내용으로, 법 목적 조항 자체가 규정하는 목적으로 보기는 어렵다.

크레인 후크걸이용 와이어로프가 훅에서 벗겨지는 것을 방지하기 위해 부착하는 장치를 해지장치라 한다.

권과방지장치는 권상 과다를, 과부하방지장치는 정격하중 초과를, 비상정지장치는 이상 발생 시 운전 정지를 위한 장치로 각각 목적이 다르다.

운전을 정지하고 기계를 정비하는 것은 안전한 정비 절차이지 재해의 원인이 될 수 없다.

• 허가 없이 장치를 운전하는 것은 재해의 원인이 된다.
• 결함이 있는 장치를 그대로 운전하는 것도 재해의 원인이 된다.
• 안전장치를 제거하고 운전하는 것 역시 대표적인 재해 원인이다.

건설재해를 예방하려면 경영자의 안전 인식을 투철히 하고, 근로자 안전교육을 철저히 하며, 적정한 공사 기간을 확보해야 한다.

하도급에 대한 안전관리체제는 오히려 강화해야 재해를 줄일 수 있으므로, 느슨하게 해야 한다는 설명은 예방대책과 반대되는 내용이다.

안전화는 신는 기분이 좋고 작업이 쉬우며, 잘 구부러지고 신축성이 있고, 가능한 가벼울 것이 요구된다.

여기에 더해 착용률을 높이기 위해 디자인과 색상 등도 배려하는 것이 구비조건에 포함되므로, 이를 전혀 고려하지 말아야 한다는 설명은 틀린 내용이다.

아세틸렌, 프로판, 수소는 스스로 연소할 수 있는 가연성 물질이다.

산소는 연소를 도와주는 조연성(지연성) 물질일 뿐 그 자체가 타는 가연성 물질은 아니다.

선반작업에서 절삭공구의 고정을 확실히 하고, 가공물 장착 후 척 렌치류를 벗겨 놓으며, 기계 위에 공구나 가공물을 올려놓지 않는 것은 올바른 안전수칙이다.

반면 공작물을 절삭 또는 회전 중에 장갑을 낀 채로 측정하는 것은 회전체에 장갑이 말려 들어갈 위험이 커 매우 위험한 행위이며, 측정은 반드시 기계를 정지시킨 뒤 실시해야 한다.