설비보전기능사 필기시험 1회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 설비보전기능사 필기시험 1회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 기계 요소 및 기계 제도

1.1. 기어 감속기의 종류와 축 배열

평행 축형 감속기: 축이 서로 평행한 기어들로 구성됩니다. (예: 스퍼 기어, 헬리컬 기어, 더블 헬리컬 기어)
웜 기어 (Worm Gear): 평행 축형이 아닌 이물림 축형 감속기입니다.

1.2. 기계 제도 시 단면 도시 생략 부품

단면을 도시하면 오히려 부품의 형태를 이해하는 데 방해가 되거나, 속이 찬 부품이어서 단면의 의미가 없는 경우에 절단면 도시를 생략합니다.
단면 도시 생략 부품 (주요 예시):
- 속이 찬 기둥 모양 부품: 축, 볼트, 너트, 핀, 와셔, 리벳, 키, 나사 등.
- 얇은 부분: 리브(Rib), 얇은 판.
- 특수 부품: 기어의 이, 풀리 및 핸들의 암(Arm).

1.3. 투상도의 기본 (정면도)

정면도: 투상 물체의 모양이나 특징이 가장 잘 나타나는 면, 즉 기본이 되는 주된 투상도로 선택하며, 나머지 투상도는 이를 기준으로 배열됩니다.

1.4. 도면의 종류

장치도: 장치공업에서 각 장치의 배치, 제조 공정의 관계 등을 나타내는 도면입니다.
배근도: 건축 구조물에 들어가는 철근의 배치를 나타내는 도면입니다.

1.5. 나사의 용도

멈춤 나사: 두 물체 사이의 회전이나 미끄럼을 방지하며, 키(Key) 대용으로 사용됩니다. 축에 바퀴를 고정시키거나 위치를 조정할 때 사용합니다.

1.6. 벨트 구동 현상: 크리핑 (Creeping)

정의: 벨트의 탄성으로 인해 인장력이 큰 쪽이 늘어나고 이완력이 작은 쪽이 줄어들면서 벨트와 풀리의 속도가 일정하지 않게 미끄러지듯이 움직이는 현상입니다.

2. 윤활 및 기계 정비

2.1. 마찰의 종류와 윤활 상태

유체 마찰 (Fluid Friction): 두 마찰면이 직접 접촉하지 않고 비교적 두꺼운 연속적인 유막에 의해 완전히 격리된 상태의 마찰입니다.
경계 마찰 (Boundary Friction): 얇은 유막이 있어 간신히 윤활되는 상태입니다.

2.2. 윤활유 급유 방식

순환 급유 방식: 강제 순환 급유법, 중력 순환 급유법, 유욕(Oil Bath) 급유법.
비순환 급유 방식 (적하 급유법): 사이펀(Syphon) 급유법, 바늘 급유법, 가시 적하 급유법 등이 해당됩니다.

2.3. 기어의 손상: 어브레이전 (Abrasion)

원인: 기어 자체의 마모분이나 외부로부터 먼지가 혼입되어 기어 표면이 긁히거나 닳는 현상입니다. (마모 입자에 의한 손상)

2.4. 기계 정비 및 조립 작업 용어

플러링(Fullering) 작업: 기밀을 더욱 안전하게 하기 위해 끝이 넓은 끌로 용접 이음부나 가장자리를 때리는 작업.
코킹(Caulking) 작업: 리벳 이음부 등의 틈새를 쪼아서 없애는 작업.

2.5. 배관 정비 시 주의 사항

나사 이음부 누설 시: 누설 상태에서 밸브나 관을 더 조이면 반드시 반대측 나사부에 풀림이 생겨 누설 개소가 이동하므로, 분해하여 실(Seal) 테이프를 감거나 부품을 교체해야 합니다.

2.6. 가열 온도 계산 (호환성 개선)

공식 (T): T0 + (죔새의 길이) / (기어의 내경 x 열팽창 계수)
- T: 가열 온도 (도C), T0: 대기 온도 (도C)
- 델타(죔새의 길이): 죔새의 길이 (mm), L: 기어의 내경 (mm), 알파(열팽창 계수): 열팽창 계수 (1/도C)
계산 예시: 대기 온도 22도C, 죔새 0.11mm, 열팽창 계수 11 x 10^-6, 내경 100mm 일 때,
- T = 22 + 0.11 / (100 x 11 x 10^-6)
- T = 22 + 100 = 122도C

3. 설비 보전 및 관리 (TPM)

3.1. 설비 열화 및 손실

사용 열화: 설비의 운전 조건 및 조작 방법에 의해 발생되는 마모, 변형 등의 성능 열화입니다.
기회 손실: 보전비를 들여 막을 수 있었던 생산상의 손실, 즉 설비 열화로 인한 생산 손실액을 의미합니다.

3.2. 보전 방식의 변화

1930년대 이전: 사후 보전 (BM: Break-down Maintenance)
1950년대 미만: 예방 보전 (PM: Preventive Maintenance)
1970년대 이후: 종합 생산 보전 (TPM: Total Productive Maintenance)

3.3. 자주 보전 (Autonomous Maintenance)

목표: **'자기 설비는 자신이 지킨다.'**는 것을 목적으로 작업자 스스로가 점검, 급유, 이상 발견 등을 수행하는 보전 활동입니다.
보전 표준의 종류: 일상 점검 표준, 작업 표준, 수리 표준. (자재 표준은 해당되지 않음)

3.4. 보전 효과 측정 공식

평균 수리 시간 (MTTR) = 고장 수리 시간 / 정지 횟수

3.5. 고장 형태: 만성형 로스

특징: 복합 원인으로 발생하며, 그 요인의 조합이 때마다 달라져 원인을 명확히 파악하기 어렵습니다. 따라서 혁신적인 대책이 필요합니다.

3.6. 최적 수리 주기 공식 (호환성 개선)

1회 보전비 a, 월간 수리비용 m 일 때, **최적 수리 주기(x0)**는 (2a / m)의 제곱근입니다. (즉, (2a/m)^1/2 또는 루트(2a/m))

4. 유압 및 공압 설비

4.1. 압축기 및 모터

왕복식 압축기: 원심식 압축기보다 고압 발생이 가능합니다. (단점: 맥동 압력 존재, 대용량 아님)
공압 모터: 출력은 무부하 회전속도의 약 1/2 지점에서 최대가 됩니다.

4.2. 유압 장치 부속 기기

어큐뮬레이터 (축압기): 작동유 에너지를 축적하고, 유압 시스템의 충격 압력에 대한 완충 작용을 합니다.

4.3. 실린더 지지 형식 및 종류

요동형 (Oscillating Type): 트러니언형, 크레비스형이 해당되어 실린더가 움직이면서 회전 운동을 가능하게 합니다.
텔레스코프형 실린더 (Telescopic Cylinder): 긴 행정 거리를 얻을 수 있지만, 각 단의 면적 변화로 인해 속도 제어가 용이하지 않은 단점이 있습니다.
피스톤형 공압 요동 액추에이터: 래크 피니언형, 스크루형, 요크형 등이 있으며, 베인형은 해당되지 않습니다.

4.4. 유압 회로

카운터 밸런스 회로: 실린더 귀환쪽에 일정한 배압을 형성하여 중력에 의한 피스톤의 급진 및 자연 낙하를 방지하는 회로입니다.
급속 이송 회로: 대형 유압 프레스의 램 등의 빠른 이송을 위한 회로입니다.

4.5. 공압 건조기

흡착식 건조기: 실리카 겔 등 건조제를 사용하며, 최대 -70도C 정도의 저노점을 얻을 수 있습니다.
냉동식 건조기: 냉매에 의해 2 ~ 5도C까지 냉각하여 습기를 제거합니다.

5. 안전 관리

5.1. 연소 관련 용어

인화점 (Flash Point): 연소에 필요한 증기를 발생시키는 최저 온도입니다.

5.2. 안전 보건 표지의 색채

경고 표지: 노란색 바탕에 검은색 기본 모형 및 그림을 사용합니다.
빨간색: 금지, 경고(위험), 소방 설비 및 그 장소를 나타내는 색채로 사용됩니다.

5.3. 작업 안전 수칙

스패너 작업: 힘이 들 때 스패너 자루에 파이프를 연결하여 사용해서는 안 됩니다.
폭발성 물질 보관: 통풍이 잘 되고, 마찰이나 충격, 직사광선이 비추지 않는 곳에 보관해야 합니다.

5.4. 불안전한 행동의 원인

사고 발생 원인 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 인간의 작업 행동의 결함입니다.

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