굴착기운전기능사 필기시험 6회 핵심 요약노트

1. 기관 (Engine) 분야 핵심 정리

굴착기 운전기능사 필기시험의 기관 파트는 디젤 기관의 작동 원리, 윤활유, 냉각 장치 등 기본적인 차량 정비 지식을 묻습니다.

1-1. 디젤 기관의 작동 및 부품

• 커먼레일 디젤기관의 공기유량센서(AFS) 역할: 연료량 제어보다는 주로 배기가스 재순환 제어(EGR 피드백) 및 스모그 제한 부스터 압력 제어용으로 사용됩니다. AFS는 흡입되는 공기량을 계측하여 ECU로 신호를 보냅니다.
• AFS로 많이 사용되는 방식: 열막 방식 (Hot Film Type) 입니다.
• 디젤기관의 흡입 행정: 디젤 기관은 흡입 행정 시 순수한 공기만을 실린더로 흡입합니다.
• 행정(Stroke)의 정의: 왕복형 엔진에서 상사점과 하사점까지의 거리를 말합니다.
• 6기통 기관의 특징:
  • 장점: 가속이 원활하고 신속함, 저속회전이 용이하고 출력이 높음, 기관 진동이 적음.
  • 단점: 구조가 복잡하여 제작비가 비싸다. (4기통 대비)
• 피스톤링의 역할 (3가지):
  1. 기밀 유지 작용 (밀봉 작용): 압축 가스가 새는 것을 방지하여 엔진 효율을 유지합니다.
  2. 오일 제어 작용: 실린더 벽의 윤활유 유막을 적절히 조절합니다.
  3. 열전도 작용 (냉각 작용): 피스톤의 열을 실린더 벽으로 전달하여 냉각을 돕습니다.
• 슬리퍼 피스톤: 측압을 받지 않는 스커트부 일부를 절단하여 중량과 피스톤 슬랩을 경감시키고, 마찰 면적을 줄인 피스톤 형태입니다.
• 윤활유 소비 증가 원인: 피스톤링 마모, 실린더 마모, 밸브 가이드 마모 등 윤활유가 연소실로 유입되거나 누설되는 기계적 결함이 주원인입니다.

1-2. 냉각 및 윤활 장치

• 수랭식 기관 과열 원인: 냉각수 부족, 라디에이터 코어 막힘, 구동벨트 장력 부족 또는 파손, 수온조절기 닫힘 고장 등입니다. (송풍기 고장은 공랭식 기관의 과열 원인입니다.)
• 엔진오일 압력 경고등 점등 조건: 엔진오일이 부족하여 유압이 낮거나, 오일 필터나 회로가 막혔을 때 점등됩니다. (시동 전 점검: 윤활계통의 윤활유량 점검은 기관이 정지된 상태에서 확인해야 합니다.)
• 점도지수 (Viscosity Index): 오일이 온도의 변화에 따라 점도가 변하는 정도를 수치로 표시한 것입니다. 이 값이 클수록 온도에 따른 점도 변화가 적어 우수한 오일로 평가됩니다.
• 바이패스 밸브: 기관의 엔진오일 여과기가 막히는 것을 대비하여, 오일이 여과기를 통과하지 않고 우회하여 기관에 공급되도록 설치하는 밸브입니다.
• 배기가스 색깔:
  • 흰색: 엔진오일 연소 또는 머플러 내 수분 증발 (내부 문제 또는 정상 현상).
  • 검은색: 엔진에서 불완전 연소가 발생하는 상황 (연료 과다, 공기 부족 등).
  • 무색투명: 정상적인 연소 상태입니다.

2. 전기 (Electricity) 분야 핵심 정리

굴착기의 시동, 충전, 등화 장치 등 전장품 관련 지식입니다.

2-1. 축전지 및 발전기

• 축전지의 가장 중요한 역할: 기동 장치(스타터 모터)의 전기적 부하를 담당하여 시동을 거는 것입니다.
• 축전지 직렬 연결: 전지 2개를 직렬로 연결하면 전압은 2배로 증가하고, 용량은 그대로 유지됩니다.
• 납산 축전지 충전 방법: 일반적인 충전 방법으로는 정전류 충전 방식이 가장 많이 사용됩니다. 충전 중 전해액 온도는 최대 45ºC를 넘지 않도록 해야 합니다.
• 방전종지전압: 축전지를 방전시킬 때 전지의 수명 유지를 위해 방전을 멈추게 하는 한도의 전압입니다 (일반적으로 정상 전압의 90% 정도).
• 직류/교류 발전기의 공통 구성품: 전압 조정기는 충전 전압을 일정하게 유지하는 역할을 합니다.
• 기동 스위치 (Start Switch): 시동 전동기에서 발생한 회전력을 엔진 플라이 휠에 전달하여 크랭크축을 구동해 차량을 시동 상태로 만들 때 사용하는 스위치 위치입니다.

2-2. 등화 장치

• 실드빔식 전조등 특징: 렌즈, 반사경, 필라멘트가 일체형으로 밀봉되어 있어 필라멘트를 갈아 끼울 수 없습니다. 대기 조건에 따른 반사경 흐림이나 광도 변화가 적다는 장점이 있습니다.

3. 유압 (Hydraulics) 분야 핵심 정리

유압 장치는 굴착기의 핵심 동력 전달 및 제어 시스템이므로 작동 원리와 구성 요소의 기능을 정확히 알아야 합니다.

3-1. 유압 장치의 작동 및 부품

• 유압 장치의 장점: 작은 동력원으로 큰 힘을 낼 수 있고, 과부하 방지가 용이하며, 운동 방향을 쉽게 변경할 수 있습니다.
• 유압 장치의 단점: 고장 원인의 발견이 어렵고 구조가 복잡하며, 온도 변화에 민감합니다.
• 릴리프 밸브 (Relief Valve) 역할: 유압 회로에 흐르는 압력이 설정된 압력 이상으로 되는 것을 방지하여 회로와 부품을 보호하는 안전 밸브입니다. (굴삭 작업 시 작업능력이 떨어지는 원인 중 하나는 릴리프 밸브의 조정 불량입니다.)
• 쿠션 기구 (Cushioning Mechanism): 유압 실린더에서 피스톤이 끝단에 도달할 때의 충격을 완화시켜 실린더 파손을 방지하기 위해 설치된 기구입니다.
• 센터 조인트 (Center Joint): 상부 회전체의 중심부에 설치되어, 상부 회전체의 회전에 관계없이 하부 주행체(주행모터)로 작동유를 원활하게 공급해 주는 부품입니다.
• 유압 탱크의 구비 조건: 적정 유량 저장 및 유온 유지, 작동유의 기포 제거, 주유구/스트레이너/유면계 설치, 이물질 혼입 방지를 위한 밀폐 등이 중요합니다.
• 베인 펌프의 특징: 회전자(로터), 케이싱, 베인(날개)으로 구성되며, 피스톤은 해당하지 않습니다. 진동과 소음이 적고, 정비와 관리가 용이하며, 고속 회전이 가능합니다.
• 축압기(Accumulator)의 용도: 유압에너지 저장, 압력 보상, 충격 흡수, 맥동 감쇠 등을 담당합니다. 유량 분배 및 제어는 주 역할이 아닙니다.
• 유압 작동유의 역할: 동력 전달, 마찰열 흡수, 습동부 윤활, 밀봉 기능 등을 수행합니다. 일을 흡수하는 것은 역할이 아닙니다.
• 유압 라인의 압력 영향 요소: 유체의 흐름 양, 점도, 관로 직경의 크기 등이며, 관로의 좌우 방향은 압력에 관계가 적습니다.

3-2. 작동유 (유압 오일)

• 유압 작동유의 구비조건: 점도지수가 높을 것, 내열성이 클 것, 비압축성일 것, 거품이 적을 것 등입니다.
• 유압유의 점도가 지나치게 높았을 때 현상: 유동 저항이 커져 압력 손실 및 동력 손실이 증가하고, 내부 마찰 증가로 유온이 상승하며 기계 효율이 감소합니다.
• 실린더 자연 낙하 현상 원인: 실린더 내 피스톤 실링 마모, 컨트롤 밸브 스풀 마모, 릴리프 밸브 조정 불량 등 기계적 결함이 주원인입니다.

4. 건설기계 일반 및 법규 분야 핵심 정리

4-1. 굴착기 구조 및 작업

• 굴삭기 3대 주요부: 1. 작업 (전부) 장치 (붐, 암, 버킷 등), 2. 상부 선회체 (엔진, 조종실, 펌프 등), 3. 하부 추진체 (주행 장치).
• 무한궤도식 (크롤러형) 트랙 구성품: 슈, 슈볼트, 링크, 부싱, 핀 등으로 구성됩니다. (라이닝 장치는 모터 그레이더의 전륜 경사 조절 장치입니다.)
• 스프로킷 편마모 원인: 스프로킷 및 아이들러가 직선 배열이 아닐 경우 발생합니다.
• 굴삭기 작업 장치: 브레이커, 파일 드라이브, 크러셔 등입니다.
• 종감속기어: 최종적으로 감속시켜 구동력 증가를 하는 부품입니다.
• 클러치판: 변속기 입력축의 스플라인에 끼워져 동력을 단속합니다.
• 토크 컨버터 3대 구성요소: 펌프, 터빈, 스테이터 (오버런닝 클러치는 해당하지 않습니다.)
• 조향 장치 (타이어식): 조향기어 백래시가 클 경우 핸들의 유격이 커집니다. 토인 조정은 타이로드의 길이로 합니다. 앞바퀴 정렬은 타이어 마모 최소화, 방향 안정성 제공, 조향 조작 용이 등을 위함입니다.
• 베이퍼 록 원인: 드럼의 과열, 지나친 브레이크 조작 등이며, 라이닝과 드럼의 간극 과대는 원인과 거리가 멉니다.
• 아워미터: 엔진 가동 시간을 나타냅니다.
• 트레일러 상차 시 주의사항: 가급적 경사대를 사용하며, 경사도는 10~15ºC 정도가 적절합니다. 운반 시 작업 장치는 반드시 뒷방향으로 향하도록 합니다.
• 운전 작업 후 점검/조치 사항: 파이프 및 실린더 누유 점검, 소모품 상태 점검, 연료 탱크를 가득 채워 수분 응축 방지, 차체 내외부 청결 유지 등입니다.
• 굴삭 작업 시 안전 수칙: 깊게 땅을 파는 작업 시 단 한 번에 파지 않고 여러 번 나누어 파야 합니다. 안전한 작업반경을 초과해서 하중을 이동시키지 않습니다.

4-2. 건설 기계 법규 (핵심 기준)

• 건설기계의 범위: 불도저, 덤프트럭, 아스팔트 피니셔 등이 포함되며, 트레일러는 해당하지 않습니다.
• 기종별 표시방법: 01-불도저, 04-지게차, 06-덤프트럭, 08-모터그레이더.
• 면허 발급 기관: 건설기계조종사 면허는 시장, 군수 또는 구청장이 발급합니다.
• 면허 반납: 면허 취소 시 10일 이내 반납해야 합니다.
• 등록 변경: 등록지 변경 시 등록번호표를 10일 이내 시/도지사에게 반납해야 합니다.
• 정기 검사 유효기간: 타이어식 굴삭기는 1년입니다.
• 검사 유형: 검사 유효기간이 끝난 후 받아야 하는 검사는 정기검사입니다.
• 1종 대형면허 없이 운전 가능한 장비: 아스팔트 피니셔입니다.
• 무면허 조종 벌칙: 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금에 처합니다.
• 정비 명령 불이행 벌칙: 1년 이하의 징역 또는 1,000만원 이하의 벌금에 처해집니다.

5. 안전 및 교통법규 분야 핵심 정리

5-1. 교통 및 면허 법규

• 신호 우선순위: 교통안전시설의 신호와 경찰공무원의 수신호가 다를 경우 경찰공무원의 수신호에 따라야 합니다.
• 황색 등화 조치: 교차로 진입 전 황색 등화로 바뀌었을 경우 정지할 조치를 취하여 정지선에 정지해야 합니다.
• 술에 취한 상태의 기준: 운전자의 혈중알코올농도가 0.03% 이상인 경우입니다.
• 속도 감속 기준: 가시거리가 100m 이내이거나 노면이 얼어붙은 경우 50% 감속, 비가 내려 노면이 젖어 있는 경우 20% 감속합니다.
• 앞지르기: 도로 우측 부분의 폭이 6m가 되지 않는 경우에만 좌측 차로로 다른 차를 앞지를 수 있습니다.
• 1종 대형면허 청력 기준: 55데시벨의 소리를 들을 수 있어야 합니다 (보청기 사용자는 40데시벨).
• 건설기계 조종 중 인명피해 (고의): 면허 처분 기준은 면허 취소입니다.
• 가스공급시설 손괴 (고의/과실): 면허 처분 기준은 면허효력정지 180일입니다.

5-2. 산업 안전 및 작업 수칙

• 재해 조사 목적: 재해 발생 상태 및 원인을 규명하여 적절한 예방 대책을 수립하는 것입니다.
• 산업재해 통계 분류 (경상해): 부상으로 1일 이상 7일 이하의 노동 상실을 가져온 상해 정도입니다.
• 재해 원인 분류: 인적 불안전 행위(기계 운전 미숙 등)와 물적 불안전 상태(기계 결함 등)로 나뉩니다.
• 장갑 착용 금지 작업: 해머 작업이나 회전하는 기계에 말려들 위험이 있는 작업.
• 수공구 안전: 줄 작업 후 쇳가루는 브러시나 에어로 제거합니다. 스패너 자루에 파이프를 이어서 사용하거나 쐐기를 넣는 행위는 금지됩니다.
• 가스용접 및 누설 검사: 점화 시 반드시 점화용 라이터를 사용하며, 누설 검사는 비눗물을 사용합니다.
• 화재 등급: B급 화재는 유류화재, D급 화재는 금속화재(건조사 이용 질식 소화)입니다.
• 고압선로 주변 위험: 붐 또는 권상 로프가 접촉 위험이 가장 높으며, 직접 접촉하지 않아도 감전될 수 있습니다.
• 추락 위험 장소 작업: 안전띠 또는 로프를 사용하고 안전 난간을 설치하는 것이 가장 좋습니다.
• 도로 굴착자 조치: 되메움 공사 완료 후 최소 3개월 이상 지반 침하 유무를 확인해야 합니다.
• 가스 배관 이격 거리: 항타기는 가스배관 수평거리를 최소 2m 이상 이격하여 설치해야 합니다.