[산업안전기사 실기] 4. 기계 및 운반·하역 안전 해설 페이지

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「폭발위험의 방지」는 사업주가 보일러의 폭발 사고를 예방하기 위하여 압력방출장치, 압력제한스위치, 고저수위 조절장치, 화염 검출기 등의 기능이 정상적으로 작동될 수 있도록 유지·관리하도록 규정한다.

앞선 조문들이 각 부속의 설치기준을 정한다. 압력방출장치는 최고사용압력 이하에서 작동하도록 설치하되 2개 이상을 설치한 경우 하나는 최고사용압력 이하, 나머지는 최고사용압력 1.05배 이하에서 작동하도록 부착하고, 압력제한스위치는 상용운전압력 이상으로 압력이 오르면 버너 연소를 차단하도록 최고사용압력과 상용압력 사이에서 작동하게 설치한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「방호장치의 조정」은 크레인, 이동식 크레인, 리프트, 곤돌라, 승강기에 과부하방지장치, 권과방지장치, 비상정지장치 및 제동장치, 그 밖의 방호장치가 정상적으로 작동될 수 있도록 미리 조정해 두도록 규정한다.

권과방지장치는 훅·버킷 등 달기구의 윗면이 드럼·상부 도르래 등 접촉 우려가 있는 부분의 밑면과 0.25m 이상(직동식 권과방지장치는 0.05m 이상) 간격이 되도록 조정한다. 파이널 리미트 스위치·속도조절기·출입문 인터록은 승강기에만 해당하는 방호장치이므로 이동식 크레인 답안에는 넣지 않는다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3(작업시작 전 점검사항)의 '공기압축기를 가동할 때' 항목은 ① 공기저장 압력용기의 외관 상태, ② 드레인밸브의 조작 및 배수, ③ 압력방출장치의 기능, ④ 언로드밸브의 기능, ⑤ 윤활유의 상태, ⑥ 회전부의 덮개 또는 울, ⑦ 그 밖의 연결 부위의 이상 유무로 되어 있다.

언로드밸브는 규정 압력에 도달하면 압축기를 무부하 운전으로 바꿔 압력 상승 자체를 막는 장치이고, 압력방출장치는 그것이 실패했을 때 압력을 직접 방출하는 최종 안전장치라는 점에서 역할이 다르다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「대패기계의 날접촉예방장치」는 작업대상물이 수동으로 공급되는 동력식 수동대패기계에 날접촉예방장치를 설치하도록 규정한다.

날접촉예방장치는 덮개가 가공재 두께에 따라 밀려 움직이는 가동식과, 덮개 위치를 미리 정해 고정해 두는 고정식으로 나뉜다. 가동식은 대패날이 노출되는 부분을 항상 최소로 유지해 안전도가 높고, 고정식은 같은 치수의 가공재를 연속 가공할 때 사용한다.

[해설]

롤러기 급정지장치는 조작부를 작동시킨 뒤 롤러가 멈출 때까지 앞면 롤러가 회전하는 거리(안전거리)를 표면속도에 따라 제한한다. 앞면 롤러의 표면속도가 30m/min 미만이면 앞면 롤러 원주의 1/3 이내, 30m/min 이상이면 앞면 롤러 원주의 1/2.5 이내에서 정지해야 한다.

표면속도가 느린 기계일수록 손이 말려 들어가는 속도도 느려 상대적으로 더 짧은 제동거리를 요구하는 구조다. 표면속도는 $V=\frac{\pi D N}{1000}$로 구하며, D는 앞면 롤러의 지름(mm), N은 분당 회전수(rpm)다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 4(사전조사 및 작업계획서 내용)의 '중량물의 취급 작업'란은 작업계획서에 추락위험, 낙하위험, 전도위험, 협착위험, 붕괴위험을 예방할 수 있는 안전대책을 담도록 규정한다.

같은 별표는 중량물 취급 작업에 앞서 해당 작업장소의 지형 및 지반상태를 사전조사하도록 함께 요구한다. 다섯 가지 위험은 모두 중량물이 사람 위나 옆으로 움직일 때 생기는 재해형태이므로 형태별로 짝지어 외우면 누락이 줄어든다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「달기 체인의 사용금지」는 다음의 달기 체인을 양중기에 사용하지 못하도록 규정한다. ① 달기 체인의 길이가 제조된 때의 길이의 5퍼센트를 초과한 것, ② 링의 단면지름이 제조된 때의 해당 링 지름의 10퍼센트를 초과하여 감소한 것, ③ 균열이 있거나 심하게 변형된 것.

같은 절의 와이어로프 사용금지 기준은 한 꼬임에서 끊어진 소선이 10퍼센트 이상, 지름 감소가 공칭지름의 7퍼센트 초과이므로 수치를 섞지 않도록 구분해 둔다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「연삭숫돌의 덮개 등」은 연삭숫돌을 사용하는 작업의 경우 작업을 시작하기 전에는 1분 이상, 연삭숫돌을 교체한 후에는 3분 이상 시험운전을 하고 해당 기계에 이상이 있는지를 확인하도록 규정한다.

같은 조는 시험운전에 사용하는 연삭숫돌은 미리 결함이 있는지를 확인한 후 사용하도록 하고, 회전 중인 연삭숫돌이 근로자에게 위험을 미칠 우려가 있으면 덮개를 설치하도록 한다. 교체 직후에 더 긴 시험운전을 요구하는 것은 숫돌 자체의 균열이나 설치 불량이 초기 회전에서 파열로 나타나기 때문이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3의 '프레스등을 사용하여 작업을 할 때' 점검사항은 ① 클러치 및 브레이크의 기능, ② 크랭크축·플라이휠·슬라이드·연결봉 및 연결 나사의 풀림 여부, ③ 1행정 1정지기구·급정지장치 및 비상정지장치의 기능, ④ 슬라이드 또는 칼날에 의한 위험방지 기구의 기능, ⑤ 프레스의 금형 및 고정볼트 상태, ⑥ 방호장치의 기능, ⑦ 전단기의 칼날 및 테이블의 상태 7가지다.

연결 나사·고정볼트의 풀림은 슬라이드나 금형의 낙하로, 클러치·브레이크의 이상은 정지하지 않고 다시 하강하는 반복행정으로 이어지므로 작업 전 점검 대상이 된다.

[해설]

풀 프루프(fool proof)는 근로자가 조작을 잘못하더라도 그것이 곧바로 재해로 이어지지 않도록 기계 쪽에서 막아 주는 설계 원칙이며, 대표적인 기구로 가드, 밀어내기 기구, 록 기구, 트립 기구, 오버런 기구, 기동방지 기구가 있다.

가드는 고정가드·조정가드·인터록가드로, 록 기구는 인터록·키록으로, 트립 기구는 접촉식·비접촉식으로, 오버런 기구는 검출식·타이밍식으로, 기동방지 기구는 안전블록·안전플러그·레버록으로 세분된다. 기계나 부품이 고장 났을 때 안전한 쪽으로 작동하도록 하는 페일 세이프(fail safe)와는 구분해서 답한다.

[해설]

산업안전보건법령은 방호조치를 하지 않으면 양도·대여·설치·사용할 수 없는 기계·기구로 예초기(날접촉예방장치), 원심기(회전체 접촉 예방장치), 공기압축기(압력방출장치), 금속절단기(날접촉예방장치), 지게차(헤드가드·백레스트·전조등·후미등·안전벨트), 포장기계(구동부 방호 연동장치) 6종을 정하고 있다.

나머지는 안전보건기준에 관한 규칙 등에 따른 것으로, 산업용 로봇은 울과 안전매트, 연삭기는 덮개, 교류아크용접기는 자동전격방지기, 롤러기는 급정지장치가 방호장치가 된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「원동기·회전축등의 위험 방지」는 기계의 원동기·회전축·기어·풀리·플라이휠·벨트 및 체인 등 근로자가 위험에 처할 우려가 있는 부위에 덮개·울·슬리브 및 건널다리 등을 설치하도록 규정한다.

같은 조는 회전축·기어·풀리 및 플라이휠에 부속하는 키·핀 등의 기계요소는 묻힘형으로 하거나 해당 부위에 덮개를 설치하도록 하고, 벨트의 이음 부분에는 돌출된 고정구를 사용하지 않도록 함께 요구한다.

[해설]

방호장치 자율안전기준 고시의 연삭기 덮개 작동시험 확인사항은 ① 연삭숫돌과 덮개의 접촉 여부, ② 탁상용 연삭기는 덮개, 워크레스트 및 조정편 부착상태의 적합성 여부, ③ 그 밖의 안전장치 및 안전조치의 이상 유무다.

워크레스트는 가공물을 받치는 받침대로 연삭숫돌과의 간격을 3mm 이내로, 조정편은 숫돌과의 간격을 5mm 이내로 유지해야 한다. 이 간격이 벌어지면 가공물이 숫돌과 받침대 사이로 물려 들어가 파열이나 협착으로 이어지기 때문이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「비파괴검사의 실시」는 고속 회전체(회전축의 중량이 1톤을 초과하고 원주속도가 초당 120미터 이상인 것)의 회전시험을 하는 경우 미리 회전축의 재질 및 형상 등에 상응하는 종류의 비파괴검사를 하여 결함 유무를 확인하도록 규정한다.

비파괴검사는 회전체를 파괴하지 않고 표면·내부의 균열 등 결함을 찾아내는 검사로 초음파탐상·자분탐상·침투탐상·방사선투과 검사 등이 쓰인다. 고속 회전체는 파열하면 파편이 큰 운동에너지를 갖기 때문에 회전시험 전에 결함 유무를 미리 확인하도록 한 것이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「헤드가드」는 화물 낙하로 지게차 운전자에게 위험을 미칠 우려가 있는 작업장에서 사용하는 지게차에 대해 ① 강도는 지게차 최대하중의 2배 값(4톤을 넘는 값에 대해서는 4톤으로 한다)의 등분포정하중에 견딜 수 있을 것, ② 상부틀의 각 개구의 폭 또는 길이가 16센티미터 미만일 것을 요구한다.

개구 치수를 16센티미터 미만으로 제한하는 것은 낙하물이 상부틀 사이를 통과하지 못하게 하기 위한 것이다. 같은 조는 운전자가 앉아서 조작하거나 서서 조작하는 지게차의 헤드가드 높이를 한국산업표준에서 정하는 기준 이상으로 하도록 함께 요구한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3의 '크레인을 사용하여 작업을 하는 때' 점검사항은 ① 권과방지장치·브레이크·클러치 및 운전장치의 기능, ② 주행로의 상측 및 트롤리(trolley)가 횡행하는 레일의 상태, ③ 와이어로프가 통하고 있는 곳의 상태 3가지다.

이동식 크레인은 항목이 달라 권과방지장치나 그 밖의 경보장치의 기능, 브레이크·클러치 및 조정장치의 기능, 와이어로프가 통하고 있는 곳 및 작업장소의 지반상태를 점검하므로 서로 구분해서 답한다.

[해설]

광전자식 방호장치는 투광기와 수광기 사이에 형성한 광선(광축)이 신체로 차단되면 슬라이드를 즉시 정지시키는 비접촉식 방호장치로, 형식은 방호영역을 이루는 광축 수에 따라 A·B·C로 구분한다.

A형은 12광축 이하로 방호해야 할 개구부가 좁은 소형 기계에 쓰이고, B형은 13~56광축 미만으로 중간 규모의 방호범위를 담당한다.

C형은 56광축 이상으로, 광축이 많을수록 광선 간격이 촘촘해져 손가락처럼 작은 부위의 침입까지 검출할 수 있고 방호 높이도 커진다는 점이 형식 구분의 취지다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「하역작업장의 조치기준」은 부두·안벽 등 하역작업을 하는 장소에 ① 작업장 및 통로의 위험한 부분에는 안전하게 작업할 수 있는 조명을 유지할 것, ② 부두 또는 안벽의 선을 따라 통로를 설치하는 경우에는 폭을 90센티미터 이상으로 할 것, ③ 육상에서의 통로 및 작업장소로서 위험한 부분에는 안전난간 또는 울타리 등을 설치할 것을 요구한다.

90센티미터는 하역 근로자가 화물을 든 상태로 통행할 수 있는 최소 폭이며, 화물취급작업의 하적단 사이 간격 기준(10센티미터 이상)과 혼동하지 않도록 한다.

[해설]

산업안전보건법 시행령이 정한 자율안전확인대상 기계·설비는 연삭기 또는 연마기(휴대형은 제외), 산업용 로봇, 혼합기, 파쇄기 또는 분쇄기, 식품가공용 기계(파쇄·절단·혼합·제면기만 해당), 컨베이어, 자동차정비용 리프트, 공작기계(선반, 드릴기, 평삭·형삭기, 밀링만 해당), 고정형 목재가공용 기계(둥근톱, 대패, 루타기, 띠톱, 모떼기 기계만 해당), 인쇄기다.

자율안전확인은 제조·수입자가 스스로 안전기준 충족을 확인해 고용노동부장관에게 신고하는 방식으로, 지정기관의 심사를 받아야 하는 안전인증대상(프레스, 전단기 및 절곡기, 크레인, 리프트, 압력용기, 롤러기, 사출성형기, 고소작업대, 곤돌라 등)과 구분된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3의 '지게차를 사용하여 작업을 하는 때' 점검사항은 ① 제동장치 및 조종장치 기능의 이상 유무, ② 하역장치 및 유압장치 기능의 이상 유무, ③ 바퀴의 이상 유무, ④ 전조등, 후미등, 방향지시기 및 경보장치 기능의 이상 유무 4가지다.

구내운반차는 항목이 비슷하지만 경보장치 대신 경음기 기능을 점검하고 충전장치를 포함한 홀더 등의 결합상태 이상 유무가 더해지므로, 문항이 어느 기계를 묻는지 확인하고 항목 수를 맞춘다.

[해설]

산업안전보건법 시행규칙 「안전검사의 주기」에 따라 크레인(이동식 크레인 제외), 리프트(이삿짐운반용 리프트 제외) 및 곤돌라는 사업장에 설치가 끝난 날부터 3년 이내에 최초 안전검사를 실시하고 그 이후부터 2년마다 실시하되, 건설현장에서 사용하는 것은 최초로 설치한 날부터 6개월마다 실시한다.

천장크레인은 이동식 크레인이 아니므로 이 주기가 그대로 적용된다. 프레스·전단기·압력용기 등은 설치가 끝난 날부터 3년 이내에 최초 검사를 하고 이후 2년마다 실시하되, 공정안전보고서를 확인받은 압력용기는 4년마다 실시한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3의 '근로자가 반복하여 계속적으로 중량물을 취급하는 작업을 할 때' 점검사항은 ① 중량물 취급의 올바른 자세 및 복장, ② 위험물이 날아 흩어짐(비산)에 따른 보호구의 착용, ③ 카바이드·생석회(산화칼슘) 등과 같이 온도상승이나 습기에 의하여 위험성이 존재하는 중량물의 취급방법, ④ 그 밖에 하역운반기계등의 적절한 사용방법이다.

카바이드는 물과 반응해 아세틸렌 가스를 발생시키고 생석회는 물과 반응해 다량의 열을 내므로, 습기 차단이 이들 중량물 취급방법의 핵심이 된다.

[해설]

프레스 광전자식(감응식) 방호장치의 안전거리는 손의 접근속도를 1.6 m/s(= 160 cm/s = 1.6 mm/ms)로 보고 급정지에 걸리는 시간을 곱해 구한다. 1ms = 0.001초이므로 200ms는 $\frac{200}{1000}$ = 0.2초이고, $D=160\times 0.2=$ 32 cm가 된다. 단위를 mm로 고치면 최소 안전거리는 320 mm이며, 이는 $D=1.6\times 200$으로 계산한 것과 같다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙의 양중기 정의 조항은 크레인[호이스트(hoist)를 포함한다], 이동식 크레인, 리프트(이삿짐운반용은 적재하중 0.1톤 이상인 것으로 한정), 곤돌라, 승강기 5종을 양중기로 규정한다.

양중기에는 과부하방지장치·권과방지장치·비상정지장치 및 제동장치 등의 방호장치를 미리 조정해 두어야 하고, 정격하중 등의 표시와 운전자 외 탑승 제한 등의 규정도 함께 적용된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「달비계의 구조」는 ① 꼬인 것, ② 이음매가 있는 것, ③ 심하게 변형되거나 부식된 것, ④ 한 꼬임에서 끊어진 소선(素線)의 수가 10퍼센트 이상인 것, ⑤ 지름의 감소가 공칭지름의 7퍼센트를 초과하는 것, ⑥ 열과 전기충격에 의해 손상된 것을 달비계에 사용할 수 없는 와이어로프로 규정한다.

다만 비자전로프는 끊어진 소선의 수가 호칭지름 6배 길이 이내에서 4개 이상이거나 30배 길이 이내에서 8개 이상인 경우를 사용금지 기준으로 본다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 「운전위치 이탈 시의 조치」는 차량계 하역운반기계등의 운전자가 운전위치를 이탈할 때 ① 포크, 버킷, 디퍼 등의 장치를 가장 낮은 위치 또는 지면에 내려 둘 것, ② 원동기를 정지시키고 브레이크를 확실히 거는 등 갑작스러운 주행이나 이탈을 방지하기 위한 조치를 할 것, ③ 운전석을 이탈하는 경우에는 시동키를 운전대에서 분리시킬 것을 지키도록 규정한다.

세 번째 항목은 운전자가 아닌 사람이 운전하지 못하도록 잠금장치를 하는 등의 조치를 한 경우에는 적용하지 않는다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3의 '이동식 크레인을 사용하여 작업을 할 때' 점검사항은 ① 권과방지장치나 그 밖의 경보장치의 기능, ② 브레이크·클러치 및 조정장치의 기능, ③ 와이어로프가 통하고 있는 곳 및 작업장소의 지반상태다.

이동식 크레인은 아웃트리거를 받치는 지반의 침하가 곧바로 전도로 이어지므로, 고정식 크레인 점검항목에는 없는 작업장소의 지반상태가 포함된다.

[해설]

산업안전보건법 시행령이 정한 안전인증대상 기계·설비에는 프레스, 전단기 및 절곡기, 크레인, 리프트, 압력용기, 롤러기, 사출성형기, 고소작업대, 곤돌라 등이 포함된다.

안전인증은 제조·수입자가 고용노동부장관이 지정한 인증기관의 심사를 받아야 하는 강제 인증으로, 제조자가 스스로 안전기준 충족을 확인해 신고하는 자율안전확인대상(연삭기 또는 연마기, 산업용 로봇, 컨베이어, 혼합기, 인쇄기 등)과 구분된다.

[해설]

두 줄걸이에서 각 로프에 걸리는 장력은 하중을 줄 수로 나눈 뒤 상부 각도의 절반에 대한 코사인으로 다시 나눈다 ($T=\frac{W}{2}\div\cos\frac{\theta}{2}$). 상부 각도가 커질수록 $\cos\frac{\theta}{2}$가 작아져 장력이 급격히 커지는 것이 이 식의 핵심이다. $\theta=90^{\circ}$이므로 $\cos 45^{\circ}=0.7071$이고, $\frac{980}{2}\div 0.7071=\frac{490}{0.7071}=$ 692.96 kg이 된다.

[해설]

캐리오버(기수공발)는 보일러수가 물방울이나 거품 형태로 증기에 섞여 증기배관으로 넘어가는 현상으로, 원인은 ① 보일러수의 과잉 농축, ② 기수분리기의 불량 등 기계적 고장, ③ 보일러 운전 압력을 너무 낮게 설정한 경우, ④ 열부하가 급격히 변동하여 증감될 때, ⑤ 운전 중 수위조절이 원활하지 않은 경우(고수위 운전)로 정리된다.

운전 압력이 낮으면 증기의 비체적이 커져 증기 유속이 빨라지고 수면이 흐트러지며, 보일러수가 과잉 농축되면 거품이 잘 깨지지 않아 물방울이 증기와 함께 실려 나간다. 캐리오버는 배관 내 워터해머와 과열기·터빈 손상으로 이어지므로 프라이밍·포밍과 함께 관리한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙은 바닥으로부터의 높이가 2미터 이상 되는 하적단과 인접 하적단 사이의 간격을 하적단의 밑부분을 기준으로 10센티미터 이상으로 하도록 규정하며, 이 기준은 포대·가마니 등으로 포장된 화물이 쌓여 있는 경우에 적용된다.

같은 규칙 「하역작업장의 조치기준」은 부두 또는 안벽의 선을 따라 통로를 설치하는 경우 폭을 90센티미터 이상으로 하고, 육상에서의 통로 및 작업장소의 위험한 부분에는 안전난간 또는 울타리 등을 설치하도록 요구한다. 하적단 사이를 띄우는 것은 화물 붕괴 시 인접 하적단으로 연쇄 붕괴가 번지는 것과 작업자 협착을 막기 위한 조치다.

[해설]

방호장치 자율안전기준 고시의 목재가공용 둥근톱 반발예방장치(분할날) 기준은 ① 분할날 두께가 둥근톱 두께의 1.1배 이상이고 치진폭보다 작을 것($1.1t_1 \le t_2 \lt b$), ② 견고하게 고정할 수 있고 분할날과 톱날 원주면 사이의 거리를 12mm 이내로 조정·유지할 수 있을 것, ③ 표준 테이블면 상의 톱 뒷날의 2/3 이상을 덮을 것, ④ 재료는 KS D 3751(탄소공구강재)의 STC 5 또는 이와 동등 이상일 것, ⑤ 분할날 조임볼트는 2개 이상이고 볼트에 이완방지 조치가 되어 있을 것을 요구한다.

분할날을 톱 두께보다 두껍게 하는 것은 톱이 지나간 절단 홈을 벌려 두어, 가공재가 오므라들며 톱날 뒷부분을 물어 튀는 반발을 막기 위한 것이다.

[해설]

와이어로프의 꼬임은 스트랜드를 꼬은 방향(Z꼬임=우꼬임, S꼬임=좌꼬임)과 꼬임 형식(보통꼬임·랭꼬임)을 조합하여 표시한다.

스트랜드의 꼬임 방향과 그 스트랜드를 이루는 소선의 꼬임 방향이 서로 같으면 랭꼬임, 서로 반대이면 보통꼬임이다.

랭꼬임은 소선의 접촉 길이가 길어 내마모성과 유연성이 좋으나 킥·풀림이 생기기 쉽고, 보통꼬임은 취급이 쉬워 일반 용도로 널리 쓰인다.

[해설]

기계설비의 위험점은 협착점·끼임점·절단점·물림점·접선물림점·회전말림점 여섯 가지로 구분한다.

협착점은 왕복운동하는 부분과 고정부분 사이(프레스 금형, 전단기 등)에, 끼임점은 회전운동하는 부분과 고정부분이 함께 만드는 곳(연삭숫돌과 덮개, 반복 왕복하는 링크기구 등)에 생긴다.

물림점은 서로 반대로 회전하는 두 롤러처럼 두 회전체가 맞물려 물려 들어가는 곳, 접선물림점은 벨트와 풀리·체인과 스프로킷처럼 회전체의 접선 방향으로 물려 들어가는 곳이다.

회전말림점은 회전축·드릴 등 노출된 회전부에 작업복·장갑·머리카락이 말려 들어가는 위험점이며, 나머지 하나인 절단점은 밀링커터·띠톱날처럼 회전하는 운동부 자체에 의한 위험점이다.

[해설]

프레스 및 전단기 방호장치의 성능기준(방호장치 안전인증 고시)에서 광전자식 방호장치는 A-1과 A-2로 나뉜다. 신체의 일부가 광선을 차단하면 급정지신호를 보내어 슬라이드를 즉시 멈추게 하는 일반적인 형태가 A-1이고, 급정지기능이 없는 프레스에 클러치 개조 등을 통해 적용하는 형태가 A-2이다.

표시램프는 정상동작표시램프는 녹색, 위험표시램프는 붉은색으로 하고 근로자가 쉽게 볼 수 있는 곳에 설치해야 한다.

또한 전기부품의 고장, 전원전압의 변동 및 정전에 의해 슬라이드가 불시에 동작해서는 안 되며, 사용전원전압의 ±20% 변동에 대하여 정상으로 작동해야 한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3(작업시작 전 점검사항)에서 컨베이어등을 사용하여 작업을 할 때의 점검사항은 다음과 같다.

가. 원동기 및 풀리 기능의 이상 유무
나. 이탈 등의 방지장치 기능의 이상 유무
다. 비상정지장치 기능의 이상 유무
라. 원동기·회전축·기어 및 풀리 등의 덮개 또는 울 등의 이상 유무

네 항목 모두 말려듦·접촉 재해와 급정지 실패를 막기 위한 것이므로 작업을 시작하기 전마다 확인해야 한다.

[해설]

기계설비의 근원적 안전을 확보하는 안전화 방법은 외형의 안전화, 구조(구조부분)의 안전화, 기능의 안전화, 작업의 안전화, 보전작업의 안전화로 정리된다.

외형의 안전화는 위험부위를 덮개·울로 가리고 돌출부를 없애는 것이고, 구조의 안전화는 재료 결함·설계 결함·가공 결함을 없애고 충분한 안전율을 두는 것이다.

기능의 안전화는 전압강하나 정전 시에도 오작동이 일어나지 않도록 하는 것이며, 보전작업의 안전화는 점검·급유·수리를 안전하고 쉽게 할 수 있도록 하는 것이다.

[해설]

롤러기 급정지장치의 조작부는 조작 방식에 따라 설치 위치가 정해져 있다(방호장치 기준).

손조작식 로프는 밑면에서 1.8m 이내, 복부조작식은 밑면에서 0.8m 이상 1.1m 이내, 무릎조작식은 밑면에서 0.6m 이내에 설치한다.

급정지 성능은 앞면 롤러 표면속도가 30m/min 미만이면 앞면 롤러 원주의 1/3 이내, 30m/min 이상이면 1/2.5 이내에서 정지해야 한다.

[해설]

연삭숫돌의 파괴 원인은 다음과 같이 정리된다.

① 숫돌에 균열이 있는 경우
② 외부로부터 큰 충격을 받은 경우
③ 숫돌의 측면을 사용하여 작업하는 경우
④ 숫돌의 회전속도가 너무 빨라 원심력이 결합력보다 큰 경우
⑤ 플랜지가 현저히 작은 경우
⑥ 숫돌의 불균형이나 베어링 마모에 의한 진동, 반지름 방향의 온도 변화가 심한 경우

플랜지 지름은 숫돌 지름의 1/3 이상이어야 하며, 작업 시작 전 1분 이상·숫돌 교체 후 3분 이상 시운전하여 균열 여부를 확인한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 4(사전조사 및 작업계획서 내용)에서 차량계 하역운반기계등을 사용하는 작업의 작업계획서에 담을 내용은 두 가지이다.

가. 해당 작업에 따른 추락·낙하·전도·협착 및 붕괴 등의 위험 예방대책
나. 차량계 하역운반기계등의 운행경로 및 작업방법

차량계 건설기계 작업계획서가 사용하는 기계의 종류 및 성능, 운행경로, 작업방법 세 가지인 것과 구별해서 기억한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(차량계 하역운반기계등의 이송을 위한 준수사항)은 자주 또는 견인에 의하여 화물자동차에 싣거나 내리는 작업을 할 때 전도·굴러떨어짐을 막기 위해 다음을 지키도록 한다.

① 싣거나 내리는 작업은 평탄하고 견고한 장소에서 할 것
② 발판을 사용하는 경우에는 충분한 길이·폭 및 강도를 가진 것을 사용하고 적당한 경사를 유지하기 위하여 견고하게 설치할 것
③ 가설대 등을 사용하는 경우에는 충분한 폭 및 강도와 적당한 경사를 확보할 것
④ 지정운전자의 성명·연락처 등을 보기 쉬운 곳에 표시하고 지정운전자 외에는 운전하지 않도록 할 것

[해설]

본질적(근원적) 안전은 작업자가 위험을 의식하지 않아도 안전이 확보되도록 설계 단계에서 안전을 넣는 것이며, 대표 원리가 페일 세이프와 풀 프루프이다.

Fail Safe는 기계의 고장이나 부품 파손이 생기더라도 그것이 곧바로 재해로 이어지지 않고 안전 측으로 작동하도록 한 구조이다(정전 시 브레이크가 걸리는 방식 등).

Fool Proof는 작업자가 실수하거나 잘못 조작하더라도 기계가 위험하게 작동하지 않도록 한 구조이다(가드를 열면 운전이 멈추는 인터록 등).

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3(작업시작 전 점검사항, 제35조제2항 관련) 제2호는 로봇의 작동 범위에서 그 로봇에 관하여 교시 등(로봇의 동력원을 차단하고 하는 것은 제외한다)의 작업을 할 때 관리감독자가 작업 시작 전에 점검할 사항을 다음과 같이 정한다.

① 외부 전선의 피복 또는 외장의 손상 유무
② 매니퓰레이터 작동의 이상 유무
③ 제동장치 및 비상정지장치의 기능

이 밖에 로봇의 예기치 못한 작동 또는 오조작에 의한 위험을 방지하기 위한 조치는 같은 규칙 제222조(교시 등)에 따로 규정되어 있다. 관리감독자의 유해·위험 방지 업무를 정한 별표 2에는 로봇 교시 작업 항목이 없으므로 이 문항의 근거는 별표 3이다.

[해설]

기계설비의 방호원리는 위험을 다루는 순서에 따라 네 가지로 정리된다.

① 위험제거: 설계 단계에서 위험요인 자체를 없앰
② 차단: 울·가드 등으로 사람과 위험원을 격리
③ 덮어씌움(포장): 위험부위를 덮어 접촉을 막음
④ 위험에 적응: 경보·표지·교육 등으로 사람이 위험에 대응

앞의 것일수록 근원적이고 신뢰성이 높으므로 위험제거 → 차단 → 덮어씌움 → 적응 순으로 검토한다.

[해설]

프레스 및 전단기 방호장치의 성능기준(방호장치 안전인증 고시)에서 각 방식에 요구되는 성능은 다음과 같다.

① 슬라이드 하강 중 정전 또는 방호장치의 이상이 있을 때 슬라이드가 정지할 수 있는 구조 → 광전자식 방호장치
② 정전·이상 시 정지하고 1행정 1정지 기구를 갖춘 프레스에 사용할 수 있을 것 → 양수조작식 방호장치
③ 슬라이드 하행정거리의 3/4 위치에서 손을 완전히 밀어낼 것 → 손쳐내기식 방호장치
④ 손목밴드는 착용감이 좋고 쉽게 착용할 수 있으며 수인끈 길이를 조정할 수 있을 것 → 수인식 방호장치

손쳐내기식과 수인식은 슬라이드가 하강할 때 손을 위험한계 밖으로 밀어내거나 끌어내는 접근거부형 방호장치이고, 광전자식은 접근반응형, 양수조작식은 위치제한형에 해당한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(헤드가드)은 화물의 낙하 위험이 있는 작업장에서 다음 기준에 맞는 헤드가드를 갖춘 지게차만 사용하도록 한다.

① 강도는 지게차의 최대하중의 2배 값(4톤을 넘는 값에 대해서는 4톤으로 한다)의 등분포정하중에 견딜 수 있을 것
② 상부틀의 각 개구의 폭 또는 길이가 16센티미터 미만일 것
③ 운전자가 앉아서 조작하거나 서서 조작하는 지게차의 헤드가드는 한국산업표준에서 정하는 높이 기준에 적합할 것

③의 높이는 규칙 본문에 숫자로 적혀 있지 않고 좌승식·입승식별로 한국산업표준(KS)에 정해져 있으므로 KS 값으로 확인해야 한다.

[해설]

보일러의 이상현상은 프라이밍(비수)·포밍·캐리오버·수격작용으로 구분한다.

캐리오버(기수공발)는 보일러수 속의 고형물이나 물방울이 증기에 섞여 보일러 밖으로 함께 튀어 나가는 현상으로, 배관 부식과 수격작용의 원인이 된다.

포밍은 유지분·부유물·불순물의 영향으로 수면 부근에 거품층이 형성되는 현상이며, 수면에서 물방울이 심하게 튀어오르는 프라이밍과 함께 캐리오버를 일으키는 직접 원인이 된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(압력용기등의 식별 등)은 압력용기등을 식별할 수 있도록 하기 위하여 최고사용압력, 제조연월일, 제조회사명이 지워지지 않도록 각인 표시된 것을 사용하도록 정하고 있다.

이는 사용조건 초과 여부와 기기 이력을 확인하기 위한 것으로, 안전밸브 설정압력을 정하거나 안전검사를 받을 때 기준이 된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(방호장치의 조정)은 크레인, 이동식 크레인, 리프트, 곤돌라, 승강기의 방호장치가 정상적으로 작동될 수 있도록 미리 조정해 두도록 정하고 있다.

이 중 곤돌라에 해당하는 방호장치는 과부하방지장치, 권과방지장치, 비상정지장치, 제동장치이다.

승강기에는 이 밖에 파이널 리미트 스위치, 속도조절기, 출입문 인터록 등이 추가된다.

해설

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제163조제1항의 안전계수는 네 구분이다 — 근로자가 탑승하는 운반구를 지지하는 달기와이어로프·달기체인 10 이상, 화물의 하중을 직접 지지하는 달기와이어로프·달기체인 5 이상, 훅·샤클·클램프·리프팅 빔 3 이상, 그 밖의 경우 4 이상.

[해설]

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제163조의 달기구 안전계수는 네 구분이다 — 근로자가 탑승하는 운반구를 지지하는 달기와이어로프·달기체인 10 이상, 화물의 하중을 직접 지지하는 달기와이어로프·달기체인 5 이상, 훅·샤클·클램프·리프팅 빔 3 이상, 그 밖의 경우 4 이상. 이 문제는 화물의 하중을 직접 지지하는 경우이므로 안전계수 5를 적용해 전체 허용하중은 $\frac{2000}{5}=$ 400 kg이다. 이를 두 줄이 나누어 지지하므로 한 줄당 허용하중은 $\frac{400}{2}=$ 200 kg이 된다.

[해설]

롤러기 앞면 롤러의 표면속도는 $V=\frac{\pi DN}{100}$(D는 cm, N은 rpm, 단위 m/min)이므로 $\frac{\pi\times 50\times 1000}{100}=1570.8$, 즉 1571 m/min이다. 급정지장치의 성능기준은 표면속도로 나뉘어, 30 m/min 미만이면 앞면 롤러 원주의 1/3 이내, 30 m/min 이상이면 앞면 롤러 원주의 $\frac{1}{2.5}$ 이내에 정지해야 한다. 이 롤러는 1571 m/min으로 후자에 해당하므로 급정지거리는 $\frac{\pi\times 50}{2.5}=62.83$, 즉 62.83 cm 이내여야 한다.

[해설]

지게차가 앞으로 넘어지지 않으려면 앞바퀴를 회전축으로 한 화물모멘트가 차체 자중에 의한 안정모멘트를 넘지 않아야 한다. 화물모멘트는 $M_{1}=W\times a=$ 1.2W, 안정모멘트는 $M_{2}=G\times b=1000\times 1.5=$ 1,500 kg·m이다. 안정조건은 M₁ < M₂이므로 W는 $1.2W=1500$이 되는 값을 넘을 수 없고, 허용 화물중량은 $W=\frac{1500}{1.2}=$ 1250 kg이다.

[해설]

양수기동식 방호장치의 안전거리는 슬라이드가 하사점에 도달하는 최대 시간 Tm에 손의 접근속도 1.6 m/s를 곱해 구한다. $T_{m}=\left(\frac{1}{N}+\frac{1}{2}\right)\times\frac{60000}{S}$에서 N은 클러치 맞물림 개수, S는 매분행정수(SPM)다. $\left(\frac{1}{5}+\frac{1}{2}\right)\times\frac{60000}{200}=0.7\times 300=$ 210 ms이고, 접근속도는 1.6 mm/ms이므로 1.6을 곱해 $D=1.6\times 210=$ 336 mm가 된다.

[해설]

2줄걸이로 매달 때 한 줄에 걸리는 장력은 상부 각도가 커질수록 커지며 $T = \dfrac{W}{2} \div \cos\left(\dfrac{\theta}{2}\right)$ 로 구한다.

$T = \dfrac{1200 \times 9.81}{2} \div \cos 54^{\circ} = 5886 \div 0.5878 \approx 10014$ 이므로 작용하중은 약 10014 N, 즉 10 kN이다.

안전율은 $42.8 \div 10 \approx 4.28$ 로 4.28이 된다.

산업안전보건기준에 관한 규칙(와이어로프 등 달기구의 안전계수)에서 화물의 하중을 직접 지지하는 달기와이어로프는 안전계수가 5 이상이어야 하므로, 4.28은 이 기준에 미달하여 불만족이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(와이어로프 등 달기구의 안전계수)에서 정한 값은 다음과 같다.

1. 근로자가 탑승하는 운반구를 지지하는 달기와이어로프 또는 달기체인: 10 이상
2. 화물의 하중을 직접 지지하는 달기와이어로프 또는 달기체인: 5 이상
3. 훅, 샤클, 클램프, 리프팅 빔: 3 이상
4. 그 밖의 경우: 4 이상

여기서 안전계수는 절단하중을 그 로프등에 걸리는 하중의 최대값으로 나눈 값이며, 사람이 타는 경우에 가장 큰 값을 요구한다.

[해설]

안전밸브 형식표시는 사용유체·구조·호칭지름·호칭압력·형식을 기호로 압축한 표기법으로, 각 자리가 서로 다른 성능 요건을 나타낸다.

첫 자리 S는 이 밸브가 증기의 분출압력을 요구하는 용도임을, F는 밸브가 완전히 열려 정격 용량 전체를 분출할 수 있는 전량식 구조임을 뜻한다.

로마숫자 Ⅱ는 호칭지름 25mm 초과 50mm 이하, 숫자 1은 호칭압력 1MPa 이하 구간을 나타내는 등급 표시이며, 끝의 B는 스프링 위쪽에 벨로즈 등을 둬 배압의 영향을 줄인 평형형 구조임을 의미한다.

[해설]

손쳐내기식 방호장치는 슬라이드의 하강 운동에 연동된 손쳐내기 봉이 위험한계 안에 남아 있는 작업자의 손을 옆으로 쳐내어 밀어내는 접촉식 방호장치다.

이런 구조는 슬라이드가 상하로 왕복하면서 금형 사이에 손이 들어갈 수 있는 프레스에 적용하며, 행정길이와 분당 행정수가 제한된 기계식 프레스에 적합하다.

방호장치 안전인증 고시에서 프레스 방호장치의 종류는 광전자식 A, 양수조작식 B, 가드식 C, 손쳐내기식 D, 수인식 E 순으로 기호가 부여되므로 손쳐내기식의 기호는 D이다.

[해설]

양수기동식 방호장치의 안전거리는 $D=1.6\,T_{m}$(mm)이며, $T_{m}=\left(\frac{1}{N}+\frac{1}{2}\right)\times\frac{60000}{S}$는 슬라이드가 하사점에 도달할 때까지의 최대 시간(ms)이다. N = 4, S = 300이므로 $\left(\frac{1}{4}+\frac{1}{2}\right)\times\frac{60000}{300}=0.75\times 200=$ 150 ms다. 손의 접근속도 1.6 m/s는 1.6 mm/ms와 같으므로 1.6을 곱하면 $D=1.6\times 150=$ 240 mm가 된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(교시 등)은 로봇의 작동범위에서 해당 로봇에 대하여 교시 등의 작업을 할 때 예기치 못한 작동이나 오조작에 의한 위험을 방지하기 위하여 다음 사항에 관한 지침을 정하고 그 지침에 따라 작업을 시키도록 한다.

① 로봇의 조작방법 및 순서
② 작업 중의 매니퓰레이터의 속도
③ 2명 이상의 근로자에게 작업을 시킬 경우의 신호방법
④ 이상을 발견한 경우의 조치
⑤ 이상을 발견하여 로봇의 운전을 정지시킨 후 이를 재가동시킬 경우의 조치
⑥ 그 밖에 로봇의 예기치 못한 작동 또는 오조작에 의한 위험을 방지하기 위하여 필요한 조치

[해설]

산업안전보건법 시행규칙(안전인증대상기계등)에서 설치·이전하는 경우 안전인증을 받아야 하는 기계는 크레인, 리프트, 곤돌라 세 가지이다.

이는 제조·수입 시 안전인증을 받아야 하는 기계(프레스, 전단기 및 절곡기, 크레인, 리프트, 압력용기, 롤러기, 사출성형기, 고소작업대, 곤돌라)와 구분되며, 설치 상태가 안전성을 좌우하는 양중기라는 공통점이 있다.

[해설]

산업안전보건법 시행규칙 별표 5(안전보건교육 교육대상별 교육내용)의 특별교육 중 건설용 리프트·곤돌라를 이용한 작업의 교육내용은 다음과 같다.

① 방호장치의 기능 및 사용에 관한 사항
② 신호방법 및 공동작업에 관한 사항
③ 기계·기구의 특성 및 동작원리에 관한 사항
④ 기계·기구, 달기체인 및 와이어 등의 점검에 관한 사항
⑤ 화물의 권상·권하 작업방법 및 안전작업 지도에 관한 사항
⑥ 그 밖에 안전·보건관리에 필요한 사항

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(섬유로프 등의 사용금지)은 다음에 해당하는 섬유로프 등을 화물운반용 또는 고정용으로 사용해서는 안 된다고 정한다.

① 꼬임이 끊어진 것
② 심하게 손상되거나 부식된 것

와이어로프의 사용금지 기준(이음매가 있는 것, 소선이 10% 이상 절단된 것, 지름의 감소가 공칭지름의 7%를 초과한 것, 꼬인 것, 심하게 변형·부식된 것, 열이나 전기충격에 손상된 것)과 구분해서 기억한다.

[해설]

2줄걸이에서 한 줄에 걸리는 장력은 $T = \dfrac{W}{2} \div \cos\left(\dfrac{\theta}{2}\right)$ 로 구하며, 상부 각도가 60°이므로 반각은 30°이다.

$T = \dfrac{1500}{2} \div \cos 30^{\circ} \times 9.8 = 866.03 \times 9.8 \approx 8487.09$ 이므로 작용하중은 약 8487.09 N, 즉 8.49 kN이다.

안전율은 $42.8 \div 8.49 \approx 5.04$ 로 5.04이다.

산업안전보건기준에 관한 규칙(와이어로프 등 달기구의 안전계수)에서 화물의 하중을 직접 지지하는 달기와이어로프의 안전계수는 5 이상이어야 하므로 이 조건은 만족한다.

[해설]

산업안전보건법 시행규칙(안전검사의 주기)에서 크레인·리프트·곤돌라를 제외한 그 밖의 유해하거나 위험한 기계등(산업용 로봇이 여기에 해당한다)은 사업장에 설치가 끝난 날부터 3년 이내에 최초 안전검사를 실시하고, 그 이후부터 2년마다 실시한다.

크레인·리프트·곤돌라도 설치가 끝난 날부터 3년 이내 최초 검사 후 2년마다이지만, 건설현장에서 사용하는 것은 최초로 설치한 날부터 6개월마다 안전검사를 실시한다.

공정안전보고서를 제출하여 확인을 받은 압력용기는 4년마다 실시하는 예외가 있다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(양중기)에서 양중기는 크레인(호이스트 포함), 이동식 크레인, 리프트, 곤돌라, 승강기를 말한다.

크레인은 동력을 사용하여 중량물을 매달아 상하 및 좌우(수평 또는 선회)로 운반하는 것을 목적으로 하는 기계 또는 기계장치이다.

호이스트는 훅이나 그 밖의 달기구 등을 사용하여 화물을 권상 및 횡행 또는 권상동작만을 하여 양중하는 것으로, 크레인에 포함된다.

[해설]

프레스 광전자식 방호장치의 최소 방호거리는 $D_{m}=1.6(T_{l}+T_{s})$로, Tl은 손이 광선을 차단한 순간부터 급정지기구가 작동을 개시하기까지의 시간, Ts는 급정지기구 작동 개시부터 슬라이드가 정지할 때까지의 시간(ms)이다. 계수 1.6은 손의 접근속도 1.6 m/s(= 1.6 mm/ms)에서 온 값이다. $T_{m}=60+100=$ 160 ms이므로 $D_{m}=1.6\times 160=$ 256 mm가 된다.

[해설]

산업안전보건법(유해하거나 위험한 기계·기구에 대한 방호조치)과 그 시행령에서 방호조치를 하지 아니하고는 양도·대여·설치·사용하거나 양도·대여의 목적으로 진열해서는 안 되는 기계·기구는 여섯 가지이다.

① 예초기(날접촉 예방장치)
② 원심기(회전체 접촉 예방장치)
③ 공기압축기(압력방출장치)
④ 금속절단기(날접촉 예방장치)
⑤ 지게차(헤드가드·백레스트·전조등·후미등·안전벨트)
⑥ 포장기계(구동부 방호 연동장치, 진공포장기·랩핑기로 한정)

[해설]

연삭숫돌의 원주속도는 숫돌 바깥둘레가 1초 동안 지나가는 거리이므로 $v = \frac{\pi D N}{60 \times 1000}$ (D: 숫돌 지름 mm, N: 회전수 rpm)로 정의된다. 분모의 1000은 mm를 m로, 60은 분을 초로 환산하는 값이다. 지름 250mm, 회전수 500rpm을 대입하면 $v = \frac{\pi \times 250 \times 500}{60 \times 1000} = 6.545$이므로 소수 셋째 자리에서 반올림하면 원주속도는 6.54 m/s이다. 산업안전보건기준에 관한 규칙은 연삭숫돌을 그 숫돌에 표시된 최고사용회전속도를 초과하여 사용하지 못하도록 정하고 있는데, 회전수와 원주속도는 위 식으로 서로 환산되므로 이 계산이 사용 가능 여부를 판단하는 근거가 된다.

[해설]

안전검사 대상이 되는 산업용 로봇은 「자동제어에 의한 매니퓰레이터 조작 또는 이동 기능을 수행할 수 있고, 각종 작업을 프로그램에 의해 수행할 수 있는 3축 이상의 매니퓰레이터를 구비한 로봇」으로 정의된다.

산업안전보건법 시행규칙의 안전검사 주기 규정에 따르면 산업용 로봇은 사업장에 설치가 끝난 날부터 3년 이내에 최초 안전검사를 실시하고, 그 이후부터 2년마다 안전검사를 실시한다. 프레스·전단기·원심기·롤러기·사출성형기·컨베이어 등도 같은 주기를 적용받는다(공정안전보고서를 제출하여 확인을 받은 압력용기는 4년마다).

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 3(작업시작 전 점검사항)에서 크레인을 사용하여 작업을 할 때의 점검사항은 가. 권과방지장치·브레이크·클러치 및 운전장치의 기능, 나. 주행로의 상측 및 트롤리(trolley)가 횡행하는 레일의 상태, 다. 와이어로프가 통하고 있는 곳의 상태이므로 (a)는 크레인이다.

같은 별표에서 컨베이어등을 사용하여 작업을 할 때의 점검사항은 가. 원동기 및 풀리(pulley) 기능의 이상 유무, 나. 이탈 등의 방지장치 기능의 이상 유무, 다. 비상정지장치 기능의 이상 유무, 라. 원동기·회전축·기어 및 풀리 등의 덮개 또는 울 등의 이상 유무이므로 (b)는 컨베이어다.