설비보전기능사 필기시험 3회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 설비보전기능사 필기시험 3회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

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1. 기계 요소 및 윤활 관리 (Mechanical Elements & Lubrication)


1.1. 액상 윤활유의 구비 조건

윤활유는 설비의 수명을 결정짓는 중요한 요소입니다. 다음은 액상 윤활유가 반드시 갖추어야 할 성질입니다.

  • 충분한 점도: 사용 온도 및 조건에 맞는 적절한 점도를 유지해야 합니다.

  • 청정 및 균질성: 불순물이 없고 화학적 성분이 균일해야 합니다.

  • 화학적 불활성: 다른 물질과 반응하지 않는 안정된 성질을 가질 것.

  • 산화 및 열 안정성: 고온에서도 쉽게 산화되거나 열화되지 않고 안정적일 것.

  • 사용 온도 범위: 가급적 넓은 온도 범위에서 성능을 유지해야 합니다.

※ 윤활유 열화 방지 대책: 기름의 혼합 사용은 피하고, 고온부 접촉 시간을 줄이며 유온을 일정하게 유지해야 합니다. 교환 시에는 열화된 기름을 완전히 제거하는 것이 중요합니다.


1.2. 베어링 및 기어의 특징

  • 롤링 베어링 호칭 번호 (6026 P6 예시):

    • 안지름(d)은 뒤에서 두 번째 자리 두 숫자에 5를 곱합니다. (04번부터 적용)

    • 예시: 26 x 5 = 130 mm (00: 10 mm, 01: 12 mm, 02: 15 mm, 03: 17 mm)

  • 깊은 홈 볼 베어링 조립:

    • 내륜(Inner Ring): 축에 억지 끼워맞춤을 사용합니다.

    • 외륜(Outer Ring): 하우징에 헐거운 끼워맞춤을 사용하는 것이 일반적입니다.

    • 열박음 온도: 베어링 가열 온도는 보통 100 °C 정도로 합니다.

  • 웜 기어 (Worm Gear):

    • 큰 감속비를 얻을 수 있습니다.

    • 역전을 방지할 수 있습니다.

    • 치면 미끄럼이 커서 전동 효율은 떨어집니다.

    • 특징: 소음이 작아 정숙한 회전이 가능합니다. (시험에서 소음이 크다고 나오면 오답)

  • 피팅 (Pitting): 기어 이의 접촉 표면에 가는 균열이 생겨 표면 일부가 떨어져 나가는 현상입니다.

  • 와셔 (Washer) 용도: 너트 풀림 방지, 자리면의 재료가 연할 때 체결압 분산, 너트 자리 면이 고르지 못할 때 사용됩니다. 볼트 지름보다 구멍이 클 때 사용합니다.


1.3. 동력 전달 요소

  • 타이밍 벨트 (Timing Belt): 벨트 내측과 풀리 외측에 돌기를 만들어 이물림이 되게 하여 미끄럼 없이 정확한 회전 각속도비가 유지되는 벨트입니다.

  • 벨트식 무단 변속기 수명: 표준 벨트를 표준적으로 사용할 때의 1/2 ~ 1/3 배 정도로 짧아집니다.



2. 기계 제도 및 측정 (Machine Drawing & Measurement)


2.1. 기계 제도

  • 가는 2점쇄선 (가상선): 가공 전후의 형상, 특정 이동 위치, 이동 한계 위치 등을 나타냅니다.

  • 굵은 실선: 이끝원(기어), 수나사의 바깥지름, 암나사의 안지름 등 대상물의 보이는 외형선을 나타냅니다.

  • 가는 실선: 이뿌리원(기어), 수나사의 골, 암나사의 골 등 치수선, 지시선, 해칭 등에 사용됩니다.

  • 가는 1점쇄선 (피치원): 중심선, 피치선 등에 사용됩니다.

  • 가는 실선 (3줄): 잇줄 방향(헬리컬 기어 등)을 나타낼 때 사용됩니다.

※ 나사 도시 방법:

  • 가려져서 보이지 않는 부분의 나사부는 파선 (산마루)과 가는 파선 (골)으로 그립니다. 가는 실선으로 그리면 틀립니다.


2.2. 측정 및 정비

  • 직접 측정기: 강철자, 버니어캘리퍼스, 마이크로미터, 높이 게이지, 측장기 등이 있습니다. (다이얼 게이지, 옵티미터, 전기 마이크로미터는 비교 측정기입니다.)

  • 밸런싱 작업 (Balancing): 임펠러 진동 발생 시 시편을 붙여 진동을 교정하는 작업입니다.

  • 센터링 허용 기준 (양쪽 지지형 송풍기):

    • 전동기 축과 반전동기 축의 좌 · 우측 구배의 차이는 0.05 mm 이하여야 합니다.

  • 플랜지 커플링 센터링 주의사항: 가열된 것은 식은 후에 측정하며, 정밀 측정은 상온 20 °C를 유지해야 합니다.



3. 유압 및 공기압 (Hydraulics & Pneumatics)


3.1. 압축기 및 건조기

  • 터보형 압축기: 원심식과 축류식이 이에 속합니다.

  • 루트 블로어 압축기: 비접촉형 무급유식이며, 소형, 고압으로 사용됩니다. 토크 변동이 크고 소음이 큽니다.

  • 공기압축기 조절 방식 (가장 간단한 무부하 조절):

    • 배기 조절: 압력 안전밸브에 의해 압축기 압력을 제어하는 방식으로 가장 간단합니다. (에너지 효율은 낮음)

  • 흡수식 에어 드라이어 (공기 건조기): 외부에너지 공급이 필요 없어 취급이 간단하고 기계적 마모가 작습니다. (취급이 복잡하다는 설명은 틀립니다.)

  • 유분 제거용 필터: 압축공기 중의 기름 입자를 0.1 ppm 이하까지 제거하며, 메탄이나 일산화탄소 등 기체 성분 제거에는 효과가 없습니다.


3.2. 유압 장치 및 작동유

  • 어큐뮬레이터 회로: 유압 회로에 발생하는 서지 압력을 흡수하거나 비상 시 동력을 공급할 목적으로 사용됩니다.

  • 기어 펌프 특징:

    • 기름 오염에 비교적 강합니다.

    • 가변 용량형으로 만들기 어렵습니다. (가변 용량형은 피스톤 펌프의 특징)

    • 폐입 현상에 대한 대책이 필요합니다.

  • 유압용 방향 제어 밸브 (슬라이드 밸브):

    • 압력에 따른 힘을 거의 받지 않아 작은 힘으로 변환 가능합니다.

    • 작동 거리가 길고 섭동 저항이 커서 조작력이 큽니다. (작동 거리가 짧다는 설명은 틀립니다.)

  • 램형 실린더: 작동 형식에 따라 단동 실린더에 속합니다.

  • 유압 작동유 구비 조건:

    • 윤활 특성이 좋을 것, 화학적으로 안정될 것, 거품이 잘 일어나지 않을 것 (기포 발생 방지), 파라핀 성분이 없을 것.

  • 펌프 외부 작동유 누설 원인: 실(Seal) 및 패킹의 마모/파손, 펌프 접합부 볼트 풀림.


3.3. 유압 및 공압 제어 위치

  • 초기 위치: 구성 요소가 작업을 시작할 때 요구되는 제어 위치입니다. (시동 조건에 의해 결정됨)

  • 구성 요소의 중립 위치: 외력이 제거된 상태에서 스스로 갖게 되는 제어 위치입니다.

  • 공압 실린더 지지 형식: 크래비스형은 부하의 요동 방향과 실린더의 요동 방향을 일치시켜 피스톤 로드에 횡하중이 걸리지 않도록 해야 합니다.



4. 설비 관리 및 TPM (Equipment Management & TPM)


4.1. 보전 관리 및 조직

  • 계획 보전: 보전 작업에 대한 계획과 관리, 보전비 관리, 보전 정보 관리 등을 체계적으로 추진하여 보전 효율 달성을 목적으로 하는 활동입니다. (미리 작성된 스케줄에 따름)

  • 설비보전 표준: 설비 검사 표준, 설비 정비 표준, 설비 수리 표준 등이 있습니다. (제조 기술 표준은 해당되지 않습니다.)

  • 고장률 곡선 (바스텁 곡선):

    • 우발 고장기: 유효 수명 기간으로, 고장 예측이 어렵기 때문에 보전원의 감지 능력 향상을 위한 교육 훈련이 필요한 시기입니다.

    • 사용 열화: 설비의 운전 조건 및 조작 방법에 의해 발생되는 성능 열화입니다.

  • 보전 조직의 집중 보전 장점: 노동력의 유효성 증대, 보전비 통제의 확실성, 보전 책임의 명확성. (운전과의 일체감은 떨어지는 단점이 있습니다.)

  • 일반 관리 기능 (설비 관리): 보전 정책 결정, 공급망 관리, 보전 업무의 계획, 일정 계획 및 통제 등이 있습니다. (설비 성능 분석은 기술 기능에 속합니다.)

  • 듀폰 방식의 생산성 요소: 계획 달성률이 생산성 요소에 해당합니다.


4.2. TPM 및 개선 활동

  • TPM (종합적 생산 보전) 분임조: 전 종업원이 참가하여 현장 설비에 대한 자주 보전을 통해 설비 종합 효율 향상을 추진하는 활동입니다.

  • 설비 종합 효율 (OEE) 산출식: 설비 종합 효율은 시간가동률, 성능가동률, 그리고 양품률을 모두 곱하여 계산합니다. (설비 종합 효율 = 시간가동률 x 성능가동률 x 양품률)

  • 자주 보전 효과 측정 방법: MTBF 연장, OPL(One Point Lesson) 작성 현황, 자주 보전 개선 시트 작성 현황 등. (수익 성과와의 연계 추적은 아닙니다.)

  • 만성 불량품 대책:

    • 불량 요인을 한 가지로 정하지 않고, 생각할 수 있는 모든 요인에 대해 대책을 세워야 합니다.

    • 현상 관찰을 충분히 하고, 요인 계통을 재검토해야 합니다.

  • SLP (체계적 공장 배치 계획):

    • 제품별 설비 배치: 대량 생산 형태에서 생산 효율을 최대화하기 위해 각 공정 간의 효율이 중요시됩니다. (생산 흐름이 직선적)

  • 품질 개선 도구:

    • 산점도 (Scatter Diagram): 두 개의 짝으로 된 데이터를 그래프 용지 위에 점으로 나타낸 그림으로, 두 변수 간의 상관관계를 파악합니다.



5. 산업 안전 및 보건


5.1. 안전 관리 일반

  • 안전 사고 발생의 가장 큰 원인: 불안전한 행동

  • 안전 · 보건 교육 (지식 교육): 작업에 관련된 취약점이나 그 취약점에 대응하는 작업 방법에 대한 전문 지식을 부여하기 위한 교육입니다.

  • 보호구 종류: 귀덮개, 보안면, 송기 마스크, 안전모, 안전화 등 신체 보호를 위한 기구. (절연 테이프는 해당되지 않습니다.)

  • 안전보건 표지의 종류 (산업안전보건법): 금지 표지, 경고 표지, 지시 표지, 안내 표지 (위험 표지는 해당되지 않습니다.)


5.2. 위험 물질 및 방호

  • 산화성 물질: 단독으로는 발화 폭발 위험이 없으나, 가연성 물질과 접촉 시 충격, 가열, 마찰에 의해 발화하거나 폭발할 위험성이 있는 물질입니다.

  • 기계 설비 방호 장치 설치 시 고려 사항:

    • 적용의 범위, 방호의 정도, 보수의 난이, 신뢰도, 작업성, 경비. (점검 주기는 해당되지 않습니다.)

  • 안전 점검 책임: 안전 보건 관리 책임자의 확인 점검, 근로자의 수시 및 정기 점검, 안전 담당자의 수시 및 정기 점검 등이 있으며, 사업주의 사전 점검이 중요합니다.







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