06년 3회차

두 축이 서로 교차하는 위치에서 동력을 전달할 때는 베벨기어를 사용한다.

평기어와 헬리컬 기어는 두 축이 평행할 때, 웜 기어는 두 축이 서로 교차하지 않고 어긋난(비틀린) 위치일 때 사용한다.

사용률 정격(%ED)은 운전시간이 전체 사이클(운전시간+정지시간)에서 차지하는 비율로 나타낸다.

$\%ED = \dfrac{운전시간}{운전시간+정지시간} \times 100$

국내에서 천장크레인의 공칭 용량은 톤(ton) 단위로 표시한다.

정격하중 표기 역시 국내 규격상 톤 단위를 기준으로 한다.

드럼 홈의 지름은 와이어로프가 헐겁게 감기지 않고 손상 없이 감기도록 공칭지름보다 10% 정도 크게 하는 것이 적당하다.

홈이 로프 지름과 거의 같거나 작으면 로프가 눌려 손상되고, 지나치게 크면 로프가 홈 안에서 미끄러져 마모가 심해진다.

정격하중을 매단 상태에서 제동 브레이크의 제동력은 토크 최대값의 1.5배 이상이어야 한다.

여유율을 확보해야 하중 낙하나 밀림 없이 확실하게 정지시킬 수 있다.

제한 개폐기(리미트 스위치)는 너트형, 레버형, 캠형 등으로 구분되며, 로드형은 이러한 분류에 해당하지 않는다.

너트형은 나사 회전을 이용해, 레버형은 접촉 레버로, 캠형은 캠의 회전으로 접점을 개폐하는 방식이다.

운전 위치와 크레인 기계 장치가 떨어져 있어도 육안에 의한 점검을 생략할 수는 없다.

리모컨 조작은 직접 시야로 크레인과 화물 상태를 확인하며 운전하는 것이 원칙이므로, 육안 점검 생략은 잘못된 설명이다.

• 제어기에 이름판을 부착해 크레인별로 구분해 두는 것은 맞는 취급 방법이다.
• 권상 화물이 보이지 않으면 일단 정지 후 보이는 위치로 이동해 재개하는 것도 올바른 방법이다.
• 작업 개시 전 비상정지 버튼으로 전원 차단을 확인하는 것도 맞는 점검 절차이다.

천장크레인이 주행 중 사행(蛇行)하지 않으려면 스팬을 축간거리로 나눈 값이 8 이하가 되어야 한다.

$\dfrac{스팬}{축간거리} \leq 8$ 을 만족해야 차륜이 레일을 벗어나지 않고 직진 주행할 수 있다.

거더 중앙부에 정격하중을 매달았을 때 허용굽힘량(처짐량)은 스팬의 1/800을 넘지 않아야 한다.

이보다 처짐이 크면 거더의 강성 부족으로 주행 안정성과 구조 안전성에 문제가 생긴다.

오일 디스크 브레이크는 유압으로 패드를 디스크에 눌러 마찰로 제동하는 유압식(기계식) 브레이크이므로 전기제동 장치에 속하지 않는다.

스러스트 브레이크는 전동유압 푸셔로, 마그네트 브레이크는 전자석으로 제동을 걸고 푸는 전기식 브레이크이며, 다이나믹 브레이크는 전동기를 발전기로 작동시켜 제동력을 얻는 방식이다.

캠버는 거더가 처지는 것을 미리 보정하기 위해 거더 자체에 두는 휨 형상으로, 권상 장치의 구성요소가 아니다.

권상 장치는 전동기, 감속기, 브레이크, 드럼, 와이어로프 등으로 구성되어 화물을 감아올리는 역할을 한다.

변압기는 전압을 변환하는 장치로 전동기 회로를 보호하는 장치가 아니다.

퓨즈, 차단기, 과전류 릴레이는 모두 과전류·단락 등의 이상 상태에서 회로를 차단해 전동기를 보호하는 장치이다.

일정 시간이 지난 뒤 다음 동작으로 넘어가도록 시간을 지연시키는 장치는 타임 릴레이이다.

무전압 보호장치는 정전 후 복전 시 자동 재기동을 막는 장치, 역상보호 계전기는 상 순서가 바뀌었을 때 회로를 차단하는 장치, 전자 접촉기는 전자석의 힘으로 접점을 여닫아 회로를 개폐하는 장치로 모두 시간 지연 기능과는 관계가 없다.

주행차륜의 답면과 레일 표면은 마모를 줄이기 위해 오일을 발라 관리하는 것이 맞는 급유 관계 설명이다.

• 브레이크 라이닝에 오일을 바르면 마찰력이 떨어져 제동이 되지 않으므로 절대 해서는 안 되는 방법이다.
• 와이어로프는 마모와 부식을 막기 위해 항상 그리스를 발라 관리해야 하므로, 바를 필요가 없다는 설명은 틀렸다.
• 급유 상태 점검은 운전 전 확인해야 할 사항이므로 크레인 운전자와 무관하다는 설명은 틀렸다.

디스크 브레이크 파이프가 파손되면 유압 자체가 형성되지 않아 페달을 밟아도 압력이 걸리지 않으므로, '압력은 있는데도 제동이 안 되는' 상황과는 거리가 멀다.

파이프 파손은 압력 부족으로 인한 제동불능이지, 압력이 형성된 상태에서의 제동력 저하 원인이 아니다.

• 오일에 공기가 침투하면 압력 전달 효율이 떨어져 제동력이 약해지는 원인이 된다.
• 라이닝에 물이 묻으면 마찰력이 떨어져 제동력이 약해지는 원인이 된다.
• 라이닝에 기름이 묻어도 마찰력이 떨어져 제동력이 약해지는 원인이 된다.

공기빼기 작업은 브레이크 파이프를 그대로 둔 채 블리더 스크류(공기빼기 나사)를 이용해야 하므로, 파이프를 빼면서 작업한다는 설명은 옳지 않다.

파이프를 분리하면 유압 계통에 다시 공기가 유입되어 작업 효과가 없어진다.

• 유압계통 전체를 확인하는 것은 올바른 사전 절차이다.
• 마스터실린더에서 오일을 보급하면서 작업하는 것도 맞는 방법이다.
• 마스터실린더에서 가장 먼 휠 실린더부터 공기를 빼는 것도 일반적인 순서이다.

키(key)는 축과 회전체를 고정해 회전력을 전달하는 부품이며, 녹 방지를 위해 수시로 급유해야 한다는 것은 틀린 설명이다.

키는 축과 보스 사이에 억지 끼워 맞춤으로 고정되므로 급유 대상이 아니다.

• 구배키가 1/100의 기울기를 준 것이라는 설명은 맞다.
• 키가 회전력을 전달한다는 설명도 맞다.
• 키가 회전체를 축에 고정시킨다는 설명도 맞다.

축 저널이 손상되는 원인은 대부분 오일 공급 부족이며, 오일을 과다하게 공급하는 것은 손상 원인으로 보기 어렵다.

제작상의 불량, 강성 부족, 조립(장치) 불량 등은 모두 저널에 무리한 하중이나 마찰을 일으켜 손상으로 이어지는 원인이다.

전동기 접지의 주목적은 감전을 방지하기 위함이다. 전동기 외함이 손상되거나 절연이 파괴되어 내부 도체가 금속 외함에 접촉할 때, 접지선을 통해 누설 전류를 안전하게 대지로 흘려보내 사용자가 감전되는 것을 방지한다. 누전 방지(3번)는 누전차단기와 같은 보호기기가 담당하고, 과열 방지(2번)는 온도 관리 장치, 전기 공급(4번)은 전원선의 역할이므로 접지의 주 목적이 아니다.

윤활유 급유 상태 확인은 차륜·베어링 등 구동부 점검 항목이지, 거더와 새들 같은 구조 부재의 점검 항목이 아니다.

거더·새들 점검은 부재의 균열, 용접부 결함, 볼트의 풀림·부식 여부 등 구조적 건전성을 확인하는 데 초점을 둔다.

컨트롤러 베어링에 기름이 마르거나 레버 조정이 불량하면 마찰이 커져 핸들(레버)이 무겁게 조작되는 현상이 나타난다.

스파크 발생, 작동 불능, 정지는 접점 불량이나 전기적 결함에서 나타나는 현상으로 급유 부족과는 직접적인 관련이 적다.

일반적으로 천장크레인에 사용하는 베어링의 자체 내열 온도는 100℃ 정도로 본다.

이보다 높은 온도에서는 윤활유의 성능 저하와 베어링 손상 위험이 커진다.

주행장치의 주행 차륜은 마모와 손상이 빈번하게 발생하는 부품이므로 년간점검만으로 관리하는 것은 부적절하다.

차륜은 일상점검이나 주간·월간점검 등 더 짧은 주기로 상태를 확인해야 사고를 예방할 수 있다.

• 권상장치를 예방 보전으로 관리한다는 설명은 맞다.
• 점검을 일상·주간·월간·년간점검으로 구분한다는 설명도 맞다.
• 천장크레인을 예방 보전하는 것이 좋다는 설명도 맞다.

기어 급유의 목적은 잇면에 유막을 만들어 마찰·마모를 줄이고, 소음을 낮추며, 마찰열을 식히는 것이므로 미끄럼 방지는 급유의 목적이 아니다.

오히려 윤활유는 잇면 사이의 마찰을 줄여 기어가 부드럽게 맞물리도록 돕는 것이어서, 미끄럼을 막는 작용과는 반대이다.

운전 전 배전반 점검에서 가장 우선 확인해야 하는 것은 전원 신호등의 점등 여부이다.

제어기 시운전, 그랩 동작 확인, 주행·횡행 시 속도 확인 등은 배전반 자체 점검이 아니라 실제 크레인을 조작하며 확인하는 항목이다.

차륜의 열전도율은 통상적인 차륜 점검 항목이 아니다.

차륜 점검은 베어링 마모, 레일의 굽음, 차륜 중심선의 일치 여부 등 주행 안전과 직결되는 기계적 상태를 확인하는 데 중점을 둔다.

미터 보통나사의 나사산 각도는 60°이다.

휘트워스 나사(55°) 등과 구분되는 미터계 나사의 표준 각도이다.

전자석 브레이크의 충격은 전압 과다, 핀 마모, 대시포트 조정 불량 등 기계적·전기적 결함에서 비롯되며, 잔류 자기는 이러한 충격의 직접적 원인으로 보기 어렵다.

잔류 자기는 브레이크가 완전히 풀리지 않고 미세하게 붙어 있는 드래그 현상과 관련이 있을 뿐, 급격한 충격의 원인은 아니다.

무게중심이 훅의 바로 아래에 있지 않고 B쪽으로 치우쳐 있으므로, 권상하면 B쪽이 밑으로 기울어진다.

그림에서 훅은 물체 양 끝 A와 B의 한가운데인 거리중심 바로 위에 걸려 있는데, 표시된 무게중심은 그보다 B쪽에 더 가까이 있다. 매단 점과 무게중심이 같은 수직선 위에 있지 않으면 짐은 무게중심이 훅 바로 밑으로 오도록 돌아간다.

따라서 들어 올리는 순간 무거운 쪽인 B쪽이 내려가고 A쪽이 들려 수평이 유지되지 않는다. 수평으로 매달려면 줄걸이 위치를 무게중심 쪽으로 옮겨 훅 중심과 무게중심을 일직선에 맞춰야 한다.

안전하중은 절단하중을 안전계수로 나눈 값이므로, 절단하중 20000kgf를 안전계수 5로 나누면 안전하중은 4000kgf이다.

$안전하중 = \dfrac{절단하중}{안전계수} = \dfrac{20000\ \mathrm{kgf}}{5} = 4000\ \mathrm{kgf}$

합금 고정(소켓)은 로프 끝을 합금(배빗 등)으로 주입해 굳히는 방식으로 효율 100%를 유지할 수 있는 단말고정법이다.

가공이 크고 영구적이어서 주로 크레인 등 고정 설비에 쓰이고, 줄걸이(슬링)용으로는 거의 쓰이지 않는다.

• 쐐기 고정과 클립 고정은 로프를 눌러 고정하는 방식이라 효율이 100%에 못 미친다.
• 아이스프라이스는 로프 가닥을 엮어 만드는 방식으로 효율이 100%에 이르지 못한다.

랭꼬임은 보통꼬임과 달리 킹크(꼬임 풀림)가 더 잘 일어나는 단점이 있으므로, 킹크를 잘 일으키지 않는다는 설명은 틀렸다.

랭꼬임은 로프의 꼬임 방향과 스트랜드의 꼬임 방향이 같아 소선의 마모 면적이 넓어지고 유연하며 내마모성이 좋은 대신, 꼬임이 잘 풀려 취급에 주의가 필요하다.

와이어로프는 아연도금한 것도 사용할 수 있으며, 오히려 부식 방지를 위해 도금 로프가 쓰이므로 절대 사용하지 않는다는 설명은 틀렸다.

부식은 겉으로는 미미해 보여도 내부까지 진행될 수 있어 주의가 필요하고, 꼬임 방향에는 S형과 Z형이 있다.

비틀려 꺾인(킹크) 와이어로프는 절단하중을 100%로 볼 때 약 40% 감소한 것으로 본다.

킹크가 생기면 소선의 배열과 장력 분포가 흐트러져 파단 강도가 크게 떨어지므로, 킹크가 발생한 로프는 폐기 대상이다.

두줄걸이에서 매다는 각도가 $\theta$일 때 한쪽 줄에 걸리는 장력은 $T=\dfrac{W}{2\cos(\theta/2)}$로 구한다.

$T=\dfrac{2000}{2\cos30^\circ}=\dfrac{2000}{2\times0.866}$

$T=\dfrac{2000}{1.732}\approx 1155\ \mathrm{kgf}$이므로 한쪽 줄에 걸리는 하중은 약 1155kgf이다.

지름의 감소가 공칭지름의 5% 이하인 와이어로프는 폐기 기준에 해당하지 않으므로 계속 사용할 수 있다.

산업안전보건기준에 관한 규칙에 따라 이음매가 있거나, 한 꼬임에서 소선이 10% 이상 절단되거나, 지름 감소가 공칭지름의 7%를 초과하거나, 심하게 변형·부식된 와이어로프는 크레인용으로 사용해서는 안 된다.

와이어로프 제조 시 직경의 허용오차는 0% ~ +7%로 규정되어 있다.

즉 공칭지름보다 가늘게 만들어지는 것은 허용되지 않고, 굵게 만들어지는 방향으로만 오차가 허용된다.

높은 온도에서 사용한다고 해서 반드시 도금한 로프를 선정해야 하는 것은 아니므로 이 설명이 틀린 내용이다.

고온 환경에서는 도금보다 로프 재질의 내열성과 심강 종류(섬유심·와이어심) 선택이 더 중요한 고려 요소다.

• 용도에 맞게 손상이 적은 로프를 고르는 것은 올바른 선정 기준이다.
• 하중에 맞는 강도의 로프를 고르는 것도 올바른 선정 기준이다.
• 심강을 사용 용도에 따라 정하는 것 역시 올바른 선정 기준이다.

팔꿈치에 손바닥을 붙였다 떼었다 하는 동작은 보권 사용 신호이다.

주권과 보권을 구분해서 사용할 때 보조 훅(보권)을 쓰라는 의미로 정해진 수신호이다.

대형 화물을 권상할 때라도 신호수는 한 명만 지정하여 운영하는 것이 원칙이므로, 2명의 신호수를 배치한다는 설명은 신호수 준수사항이 아니다.

신호수를 여러 명 두면 신호가 엇갈려 오히려 사고 위험이 커지기 때문이다.

• 운전자에게 정확한 신호를 전달하는 것은 신호수의 기본 준수사항이다.
• 규정된 신호요령에 따라 신호하는 것도 준수사항이다.
• 짐 밑이나 짐 위에 사람이 없도록 하는 것도 준수사항이다.

크레인에서 전기 스파크가 발생하면 가장 먼저 메인 스위치를 OFF로 하여 전원을 차단해야 한다.

전원을 먼저 끊어야 감전과 추가 스파크로 인한 화재·설비 손상을 막을 수 있다.

팔을 아래로 뻗고 집게손가락을 아래로 향해 수평원을 그리는 동작은 아래로 내리기 신호이다.

화물을 하강시키라는 의미로 정해진 표준 수신호이다.

화물이 지면에서 떨어지는 순간에는 천천히 권상해야 하므로, 빠른 속도로 권상한다는 설명이 틀렸다.

이 순간은 화물의 흔들림과 훅 이탈 여부를 확인해야 하는 구간이라 급격한 권상은 위험하다.

• 줄걸이 위치까지 훅을 내릴 때 필요 이상으로 내리지 않는 것은 올바른 조작이다.
• 화물 중심 위에 훅 중심이 오도록 위치를 맞추는 것도 올바른 조작이다.
• 이동 시 훅을 장애물에 부딪히지 않을 높이까지 올린 뒤 수평 이동하는 것도 올바른 조작이다.

크레인 운전 중 안전을 위해 가장 중요한 것은 운전자와 신호수 간의 신호이다.

운전자는 화물과 작업 현장을 직접 보기 어려운 위치에 있는 경우가 많아 신호수의 정확한 신호에 의존해 작업을 진행하기 때문이다.

천장크레인은 정격하중을 초과하여 운반해서는 안 되므로, 규정 무게의 15%까지 초과할 수 있다는 설명은 틀렸다.

과적은 로프나 브레이크 등 안전장치의 여유를 없애 사고로 직결되므로 항상 정격하중 이내로 운반해야 한다.

• 적재물이 떨어지지 않도록 하는 것은 올바른 주의사항이다.
• 로프 등의 안전 여부를 항상 점검하는 것도 올바른 주의사항이다.
• 운반 중 사람이 다치지 않도록 하는 것도 올바른 주의사항이다.

주행과 횡행을 동시에 하다가 크래브를 급정지하면 횡행 차륜뿐 아니라 주행 차륜에도 영향을 준다.

급정지 시 관성력이 로프, 크래브 자체, 주행 레일에 모두 전달되므로 주행차륜에는 영향이 없다는 설명이 옳지 않다.

천장크레인 크기 표시 60/20×42m에서 60/20은 주권 60톤, 보권 20톤의 정격하중을 뜻한다.

뒤의 42m는 스팬(주행 레일 간 거리)을 나타낸다.

천장크레인의 작업능력은 일반적으로 권상 톤수로 표시한다.

정격하중, 즉 권상할 수 있는 최대 중량이 크레인의 성능을 나타내는 대표적인 지표이기 때문이다.

크레인 완성검사의 하중시험은 정격하중의 1.25배에 해당하는 하중을 매달아 실시한다.

$20\ \mathrm{ton}\times1.25=25\ \mathrm{ton}$이므로 시험하중은 25톤이다.

정격하중을 크게 넘는 하중으로 권상·횡행·주행 등의 작동과 브레이크 성능을 확인해 안전 여유를 검증하는 절차다.

운전 종료 후에는 크레인을 정해진 정지(주차) 위치로 이동시킨 뒤 전원을 차단해야 하므로, 운전이 끝난 그 자리에 세우고 스위치만 끄는 것은 틀린 조치다.

지정된 위치에 두어야 다음 작업자나 다른 크레인과의 충돌, 방해를 막을 수 있다.

• 제어기를 off하고 전원 스위치를 off하는 것은 올바른 종료 조치다.
• 각부를 청소하는 것도 올바른 종료 조치다.
• 각부의 이상 유무를 점검하는 것도 올바른 종료 조치다.

드릴 작업에서는 회전하는 드릴날에 장갑이 말려 들어갈 위험이 있어 장갑 착용을 금지한다.

안전화, 모자, 작업복은 드릴 작업의 회전 위험과 직접적인 말림 사고를 일으키지 않아 착용해도 된다.

발전기, 아크 용접기, 엔진처럼 소음이 큰 기계를 한곳에 모아서 배치하는 것은 안전 유의사항으로 적절하지 않다.

소음원이 겹치면 소음 수준이 더 높아져 신호·경보를 듣기 어려워지고, 열과 불꽃을 내는 설비가 한곳에 몰리면 화재 위험도 집중된다. 이런 기계는 분산 배치하거나 별도 공간으로 격리·차음하는 것이 원칙이다.

• 기어·벨트·체인 등 회전부에 커버를 씌우는 것은 올바른 안전 조치다.
• 통로를 정리정돈하는 것도 올바른 안전 조치다.
• 바닥을 청결하게 유지하는 것도 올바른 안전 조치다.

공구가 작업에 맞지 않을 때 비슷한 용도의 다른 공구로 대신 쓰는 것은 위험하므로 수공구 취급 시 주의사항으로 옳지 않다.

공구는 반드시 그 작업에 알맞은 것을 사용해야 미끄러짐이나 파손으로 인한 사고를 막을 수 있다.

• 작업에 맞는 공구를 사용하는 것은 올바른 취급 원칙이다.
• 공구를 청결하게 보관하는 것도 올바른 취급 원칙이다.
• 공구를 지정된 장소에 보관하는 것도 올바른 취급 원칙이다.

목재, 종이, 석탄 등 일반 가연물에 의한 화재는 A급 화재로 분류한다.

B급은 유류·가스, C급은 전기, D급은 금속 화재로 구분된다.

토크렌치는 볼트나 너트의 조임력을 규정값에 정확히 맞추기 위해 사용하는 공구이다.

게이지로 조임 토크를 확인하며 체결하므로, 게이지와 무관하게 조인다거나 손잡이에 파이프를 끼워 힘을 늘리는 사용법은 토크렌치의 목적에 어긋난다.

휘발성 연료를 작업장에 구비하는 것은 오히려 화재 위험을 높이는 요인이라 안전과는 거리가 먼 준비물이다.

응급용 의약품, 소화기·소화용구, 철제 쓰레기통은 모두 사고 대응과 화재 예방을 위해 작업장에 갖춰야 할 안전 관련 준비물이다. 특히 쓰레기통을 철제로 두는 것은 불씨가 들어가도 번지지 않게 하기 위한 조치다.

가벼운 화물이라도 규정된 적재량을 초과해서는 안 되므로, 규정보다 많이 적재해도 된다는 설명은 틀렸다.

긴 물건이나 정밀한 물품은 상자에 넣어 쌓고, 무거운 것을 아래에 가볍고 약한 것을 위에 쌓는 것이 올바른 적재 방법이다.

인화점이 낮은 연료는 낮은 온도에서도 쉽게 불이 붙기 때문에 화재 발생 위험이 크다.

따라서 인화점이 낮은 연료를 다룰 때는 취급·보관에 더 각별한 주의가 필요하다.

복스렌치는 볼트·너트 주위를 완전히 감싸는 형태라 작업 중 미끄러지지 않아 오픈엔드렌치보다 더 많이 사용된다.

오픈엔드렌치는 두 면만 물기 때문에 힘을 크게 줄 때 미끄러지거나 모서리가 손상되기 쉽다.

안전장치는 작업이 번거롭다는 이유로 임의로 제거해서는 안 되므로, 부득이한 경우 일시 제거해도 좋다는 설명은 틀렸다.

안전장치는 항상 활용하고, 불량하면 즉시 수리한 뒤 작업하며, 작업 전에 점검하는 것이 원칙이다.