천장크레인운전기능사 필기시험 2회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 천장크레인운전기능사 필기시험 2회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


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1. 크레인 성능 및 주요 구성 요소


크레인 성능의 정의

  • 정격하중(안전하중): 크레인이 안전하게 들어 올릴 수 있도록 설계된 최대 하중입니다.

    • 계산 공식: 안전하중 = 파괴하중(절단하중) ÷ 훅의 최소 안전계수

  • 시험하중: 크레인의 성능 시험 시 사용되는 하중으로, **정격하중의 1.1배 (110%)**를 적용합니다.

  • 양정(Hoisting Height): 상한 리미트 스위치 작동 지점부터 하한 리미트 스위치까지의 수직 거리입니다.

  • 스팬(Span): 좌우 주행 레일(rail) 중심 사이의 수평 거리를 말합니다.

  • 성능 표시 순서: 크레인의 성능은 보통 정격하중 → 스팬 → 양정 → 사용동력 순서로 표시합니다.


크레인의 구조 용어 및 기준

  • 크래브(Crab): 권상 및 횡행장치를 설치하여 주행 거더(Rail) 위를 왕복운동하는 대차입니다.

  • 거더의 캠버(Camber): 거더의 중앙부가 위로 솟아오른 정도를 말하며, 정격하중을 가했을 때 스팬의 1/800 이하가 적당합니다.

  • 버퍼 스토퍼 (Buffer Stopper): 주행이나 횡행 시 충돌했을 때 충격을 완화시켜 주는 안전 장치입니다.

  • 레일 수평차: 좌우 주행 레일의 수평차는 ±10mm 이내여야 합니다.



2. 와이어로프 및 줄걸이 작업 안전


와이어로프 관리 및 교체 기준

  • 드럼 감김 여유: 훅(Hook)이 지상에 도달했을 경우, 드럼(Drum)에는 최소 2회 이상 감겨 있어야 합니다.

  • 로프 시브/드럼 홈 지름: 와이어로프 공칭 지름보다 10% 정도 크게 하는 것이 가장 적당합니다.

  • 와이어로프 교체 대상:

    • 소선수의 10% 이상 단선된 것.

    • 공칭 지름의 감소가 7% 이상인 것.

    • 현저하게 변형되거나 부식, 킹크(Kink)된 것.

  • 엮어 넣기(Splice) 길이: 줄걸이용 와이어로프를 엮어 고리를 만들 때 적정 길이는 와이어로프 지름의 30~40배가 적당합니다.

  • 보관 방법: 와이어로프 보관 장소는 직접 햇빛이 닿지 않는 그늘진 곳이 좋습니다.

  • 표시 방법 순서: 명칭 → 구성 → 기호 → 꼬임방법 → 종류 → 로프지름


줄걸이 안전 수칙

  • 줄걸이 각도: 줄걸이 각도가 커질수록 와이어로프의 장력이 커지므로, 각도를 최대한 크게 하는 것은 위험하며, 보통 60° 이내가 적당합니다.

  • 하중 계산: 두 줄 걸이 작업 시 한 쪽 줄에 걸리는 하중 공식은 다음과 같습니다.

    • 1줄 하중 = 부하물의 하중 ÷ (줄걸이 수 × sinα)

    • 예시) 2,000kgf 짐을 2줄 걸이, 각도 60º일 때 (sin60º = 0.866)

      • 하중 = 2,000 kgf ÷ (2 × 0.866) ≈ 1,155 kgf

  • 작업 주의사항: 화물의 하중을 어림짐작하지 말고, 무게중심을 정확히 파악하며, 날카로운 모서리에는 보호대를 사용해야 합니다.

  • 샤클(Shackle) 확인: 사용 전 허용 인양 하중, 안전 작업 하중(SWL), 나사부 및 핀의 상태를 확인해야 합니다.



3. 안전 장치 및 점검 기준


훅(Hook) 및 차륜 점검

  • 훅 변형 시험: 훅에 정격하중의 2배를 정하중으로 작용시켜 입구의 벌어짐이 0.25% 이하이어야 합니다.

  • 훅 국부 마모 한도: 훅 본체의 국부 마모는 원치수의 5% 이내이어야 합니다. (10% 아님)

  • 차륜 플랜지 교환 기준: 주행 차륜 플랜지는 두께의 50% 이상 마모와 수직에서 20도 이상 변형이 생기면 교환해야 합니다.

  • 차륜의 구분: 주행 차륜은 구동륜과 종동륜으로 구분됩니다. (종동륜만 있는 것이 아님)

  • 차륜 점검 사항: 베어링 마모 상태, 차륜 중심선 일치 여부, 레일의 굽음 상태 등을 점검합니다.


브레이크 및 권과방지장치

  • 권과방지장치 (리미트 스위치): 크레인 운동의 과행을 방지하는 보호장치입니다.

    • 종류: 스크루형(나사형), 캠형, 중추형 등이 있습니다. (굴곡형은 해당 없음)

    • 중추식 리미트 스위치 역할: 주로 권상 시 비상용 과권방지용으로 사용됩니다.

  • 권상 제동용 브레이크: 일반적으로 **마그네틱 브레이크(Magnetic Brake)**가 사용됩니다.

  • 속도 제어용 브레이크: 와류(EC) 브레이크, 다이내믹 브레이크 등이 있습니다.

  • 와류(EC) 브레이크: 자주 조정할 필요 없고, 구조가 간단하며, 정격 속도의 1/5 정도의 안정된 저속도를 쉽게 얻을 수 있습니다.

  • 브레이크 라이닝 마모 한도: 허용 마모량은 원형의 50% 이내입니다.

  • 브레이크 라이닝 내열 온도: 일반적으로 150℃ 정도입니다. (650℃는 아님)



4. 전기 및 기계 장치 일반


전기 장치 및 제어

  • 전기 스파크: 주파수가 높을수록 심하며, 교류보다 직류 쪽이 스파크가 큽니다. 따라서 불꽃 발생 방지를 위해 가능한 직류보다 교류를 많이 사용해야 합니다.

  • 전자석 브레이크 과열 원인:

    • 가동 철심이 완전히 부착되지 않을 때

    • 전원이 전압 강하 시

    • 전선의 부분 단락 시

    • 드럼과 슈 틈새 과다는 제동력 저하의 원인이지 과열 원인은 아닙니다.

  • 전원 공급 장치: 천장크레인의 전원 공급은 트롤리선으로 하며, 종류에는 레일 트롤리선, 앵글 트롤리선, 경동 트롤리선 등이 있습니다.

  • 솔레노이드: 전자석 브레이크 등에 사용되며, 코일을 여러 번 감고 전류를 흐르게 하여 자석이 되게 한 장치입니다.

  • 비상 조치 (마그넷 크레인): 정전 시 가장 먼저 비상 스위치를 작동시켜 전자석 및 피부착물을 바닥에 내려 놓아야 합니다.


전동기 및 기어

  • 유도전동기 회전수(N):

    • 계산 공식: N = [120 × 주파수 (Hz) ÷ 극수 (P)] × (1 - 슬립율 (s))

    • 예시) 60Hz, 4극, 슬립 2% (0.02)

      • N = (120 × 60 ÷ 4) × (1 - 0.02) = 1,764 rpm

  • 기어 회전수: 작은 기어의 잇수 ÷ 큰 기어의 잇수 = 큰 기어의 회전수 ÷ 작은 기어의 회전수

    • 예시) 잇수 20, 500rpm(작은 기어) → 큰 기어 회전수 100rpm

      • 큰 기어 잇수 = (20 × 500) ÷ 100 = 100개

  • 기어 소음 발생 원인: 백래시(Backlash)가 너무 적을 경우, 기어 축의 평행도가 나쁠 경우, 치면에 홈이 있거나 다듬질 정도가 나쁠 경우 등이 있습니다.

  • 담금질 크레인: 철강 재료를 담금질하는 특수 크레인으로, 권하 속도가 빠를수록 좋습니다.



5. 산업 안전 일반

위험 요소 및 재해 예방

  • 안전·보건 표지: 표지 제작 시 규격은 색깔, 모양, 내용을 기준으로 하며, 재질은 규격과 거리가 멉니다.

  • 산업재해 직접 원인: 불안전한 행동과 불안전한 상태가 직접 원인에 해당합니다. (유전적 요소, 사회적 환경, 인간의 결함 등은 간접 원인)

  • 동력 전달 장치 재해 다발: 동력 전달 장치 중 벨트, 체인, 기어 순으로 재해가 많이 발생합니다.

  • 회전 부분 덮개 설치 이유: 회전 부분과 신체의 접촉을 방지하기 위함입니다.

  • 중량물 운반: 중량물 이동 시 체인 블록이나 호이스트를 사용하는 것이 가장 안전하고 좋은 방법입니다.


작업 도구 및 화재 안전

  • 수공구 안전 수칙:

    • 사용 전에 충분한 사용법을 숙지하고 익히도록 합니다.

    • 줄질 후 쇳가루는 붓이나 솔로 제거해야 합니다. (입으로 불지 않습니다)

    • 해머 작업 시 절대로 장갑을 착용해서는 안 됩니다.

    • 렌치에 연결대 등을 이용해 무리한 힘을 가하지 않습니다.

  • 용접기 도관 색상:

    • 산소 도관: 흑색

    • 아세틸렌 도관: 적색

  • 유류 화재 (B급): 화재 진압을 위한 가장 효과적인 방법은 탄산가스 소화기(CO2), 포말 소화기, 분말 소화기 등을 사용하여 질식 소화하는 것입니다.







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