📝 타워크레인운전기능사 필기시험 6회 핵심 요약노트

📝 타워크레인운전기능사 필기시험 6회 핵심 요약노트

1. 타워크레인 구조 및 안정도 핵심 정리

타워크레인의 안정성과 각 장치의 기능에 대한 이해는 기본입니다. 안정도 관련 기준과 주요 부품의 역할을 확실하게 숙지해야 합니다.

안정도 설계 기준 및 원칙

• 안정도 모멘트: 크레인이 넘어지지 않도록 지지하는 힘입니다. 이는 전도 모멘트(넘어지게 하는 힘)보다 반드시 크거나 같도록 설계해야 합니다. (안정도 모멘트 >= 전도 모멘트)
• 하중 및 조건 설계: 하중과 안정도는 모두 가장 불리한 조건을 기준으로 설계합니다.
• 비 가동 시 지브 회전: 크레인이 작동하지 않을 때(비 가동 시)는 바람에 의해 크레인이 손상되는 것을 방지하기 위해 지브의 회전이 자유로워야 합니다.

주요 장치 역할 및 기능

• 카운터웨이트 (Counterweight): 메인 지브의 길이에 따라 크레인의 균형을 유지하는 역할을 합니다. 적정 중량의 카운터웨이트 블록이 견고하게 고정되어야 합니다.
• 트롤리 (Trolley): 메인 지브에서 전후로 이동하며, 화물을 매달고 작업 반경을 결정하는 횡행 장치입니다.
• 선회 장치 (Slewing Device): 타워의 최상부(지브 아래)에 부착되며, 운전을 마칠 때는 선회 브레이크를 해제하여 지브가 자유롭게 회전할 수 있도록 해야 합니다. 운전 중 순간 정지 시에는 브레이크를 사용하여 정지합니다.

크레인 방호 장치 (안전 장치)

크레인에 필수적으로 부착해야 하는 안전 방호 장치는 다음과 같습니다.

• 과부하 방지 장치:
  • 정격 하중의 1.1배 권상 시 경보와 함께 권상, 횡행, 주행 작동이 모두 정지되어야 합니다.
  • 원인이 해소되지 않은 상태에서 자동 복귀되는 일이 없어야 합니다.
  • 관계 책임자 외에는 임의로 조정할 수 없도록 봉인되어 있어야 합니다.
• 권과 방지 장치: 훅이 너무 높이 올라가는 것을 방지합니다.
• 훅 해지 장치: 훅에 걸린 와이어로프나 슬링이 벗겨지는 것을 방지합니다.

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2. 전기 및 동력 계산 필수 공식

시험에 자주 출제되는 전력, 효율, 권상 하중에 대한 계산 공식을 정확히 이해해야 합니다.

동력 및 효율 계산

• 1. 전동기 효율 공식
  • 효율 (η) = (출력 (W) / 입력 (W)) × 100 (%)
  • (필수 암기) 1 HP는 746 W 입니다.
• 2. 옴의 법칙
  • 전류 (A) = 전압 (V) / 저항 (Ω)
• 3. 권상 하중 공식
  • 출력 (kW) = (권상하중 (ton) × 권상속도 (m/min)) / (6.12 × 효율 (Decimal))
  • (필수 암기) 공식에 사용되는 6.12는 상수입니다.
• 예시 풀이: (Q1. 15 kW, 12 m/min, 효율=65%)
  • 공식 대입: 15 (kW) = (권상하중 (ton) × 12 (m/min)) / (6.12 × 0.65)
  • 결과: 권상하중은 약 5 ton 입니다.

절연 저항 기준 (최소값)

전동기 및 배선의 안전을 위해 요구되는 최소 절연 저항 기준은 다음과 같습니다.

• 대지 전압 150 V 이하: 0.1 MΩ 이상
• 대지 전압 150 V 초과 300 V 이하: 0.2 MΩ 이상
• 사용 전압 300 V 초과 400 V 미만: 0.3 MΩ 이상
• 사용 전압 400 V 이상: 0.4 MΩ 이상
• 주의 사항: 440 V 전동기의 경우 최소 절연 저항은 0.4 MΩ 이상이어야 합니다.

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3. 와이어로프 및 줄걸이 안전 수칙

안전한 작업을 위한 와이어로프의 교체 기준, 꼬임 방식, 그리고 줄걸이 방법은 매우 중요합니다.

와이어로프 교체 기준 (아래 사항 중 하나라도 해당 시 즉시 교체)

• 지름 감소: 공칭 직경의 7% 초과 감소
• 단선: 한 꼬임에서 소선의 수가 10% 이상 단선된 경우
• 변형 및 손상: 킹크(꼬임), 현저한 변형, 부식 등이 발생한 경우
• 열 영향 한계: 200°C ~ 300°C를 초과하는 열 영향을 받은 경우

와이어로프 꼬임 형식

• 보통 꼬임 (Common Lay): 스트랜드 꼬임과 로프 꼬임 방향이 반대입니다. 꼬임이 되풀리는 경우가 적고, 킹크 발생 경향이 적어 크레인용으로 많이 사용됩니다.
• 보통 Z 꼬임: 와이어로프를 오른쪽으로 꼬아 올린 형태입니다. 소선의 꼬임 방향은 S(좌), 로프의 꼬임 방향은 Z(우)로 서로 반대입니다.

안전 계수 및 줄 수 계산

• 안전율 공식: 안전율 = 절단 하중 / 사용 하중 (인양 하중)
• 안전 하중: 안전 하중 = 절단 하중 / 안전율
• 단말 가공 효율: 와이어로프의 단말 가공 중 소켓(Socket) 방식이 가장 효율이 좋습니다.

줄걸이 및 달기구 주의 사항

• 훅 마모 한계: 훅의 국부 마모는 원 치수의 5% 이내여야 합니다.
• 줄걸이 원칙: 원칙적으로 짐의 중심을 정확히 잡는 눈걸이 방식이 가장 안전합니다. 한 줄걸이나 반걸이는 위험합니다.
• 체인 교체: 체인에 균열이 있을 경우 절대로 전기용접으로 보수하지 않고 교환해야 합니다. 링크 단면 직경이 제조 시보다 10% 이상 감소한 것은 사용할 수 없습니다.
• 섀클 사용: 사용 전 반드시 섀클에 표시된 허용 인양 하중 (SWL), 나사부, 핀의 상태를 확인해야 합니다.

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4. 작업 및 안전 환경 준수 사항

작업 전후 점검 사항, 운전 수칙, 그리고 재해 예방을 위한 일반 안전 상식입니다.

크레인 운전 및 작업 금지 사항

• 풍속 제한: 순간 풍속이 15 m/s를 초과할 경우 양중 작업을 제한합니다.
• 이석 시 훅 위치: 운전석을 잠시 떠날 때는 훅은 최대한 올려놓은 상태여야 합니다.
• 금지 작업:
  • 운반물이 흔들리거나 회전하는 상태로 운반.
  • 운반물을 작업자 상부로 운반 (직각 운전 원칙).
  • 신호수가 없거나 하중이 보이지 않는 상태에서의 인양.
  • 땅속에 박힌 하중, 중심이 벗어난 하중 인양.
  • 모가 난 짐 운반 시 규정보다 약한 와이어 사용 (보호구 사용).

텔레스코핑 (Telescoping) 및 해체 작업

• 작업 중 금지: 텔레스코핑 작업 중에는 선회, 트롤리 이동, 권상 작업을 해서는 안 됩니다.
• 해체 작업 안전:
  • 가장 무거운 부재의 중량, 최대 권상 높이, 작업 반경을 고려하여 이동식 크레인을 선정해야 합니다.
  • 마스트 해체 시 텔레스코픽 케이지와 선회 링 서포트가 볼트나 핀으로 체결될 때까지 절대 회전시켜서는 안 됩니다.
  • 설치/해체 시 유도용 로프는 긴 부재의 중량에 적합한 줄걸이 용구와 함께 사용합니다.

작업 신호법 (호각, 수신호)

작업 신호는 운전자에 대한 신호는 반드시 정해진 한 사람의 신호수가 담당해야 하며, 각 신호의 의미는 다음과 같습니다.

• 기다려라: 오른손으로 왼손을 감싸 2~3회 적게 흔든다. (의미: 잠시 대기)
• 물건 걸기: 양쪽 손을 몸 앞에 대고 두 손을 깍지 낀다. (의미: 인양 준비)
• 주권 사용: 주먹을 머리에 대고 떼었다 붙였다 하며 호각을 "짧게, 길게" 분다. (의미: 주권으로 인양 - 빨리)
• 정지: 한 손을 들어 올려 주먹을 쥔다. (의미: 즉시 정지)
• 비상 정지: 양손을 들어 올려 크게 2~3회 좌우로 흔든다. (의미: 비상 상황 정지)

일반 안전 및 재해 방지

• 힘의 3요소: 작용점, 크기, 방향 (속도는 해당 없음).
• 산업재해 분류: 사람이 평면상으로 넘어졌을 때 (미끄러짐 포함)는 전도에 해당합니다.
• 화재 종류: 전기 화재는 C급 화재입니다. (일반 A급, 유류 B급, 금속 D급)
• 공구 사용:
  • 스패너/렌치는 항상 몸 쪽으로 당길 때 힘이 걸리도록 작업합니다.
  • 스패너 자루에 파이프를 끼워 사용하거나, 입이 변형된 공구는 사용하지 않습니다.
• 보호구: 낙하 또는 물건 추락 시 머리 보호를 위해 안전모를 착용합니다.
• 용접 유해 광선: 눈에 이상이 생기면 응급처치로 냉찜질을 한 후 병원에서 치료를 받습니다.