천공기운전기능사 필기시험 5회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 천공기운전기능사 필기시험 5회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

Ⅰ. 디젤 기관 및 냉각/윤활 시스템

1. 기관의 작동 및 정지 원리

디젤 기관 작동 원리 (압축 착화 기관): 공기만을 실린더 내로 흡입하여 고압축비로 압축한 다음, 압축열(고온)에 연료를 분사하여 스스로 착화시키는 방식입니다.
디젤 기관 정지 방법: 점화 장치가 없으므로, 연료 공급을 차단하여 기관을 정지시킵니다.
직접분사식 엔진의 특징:
- 장점: 열효율이 높고, 구조가 간단하며, 냉각에 의한 열 손실이 적습니다.
- 특징: 연료의 분사 압력이 매우 높습니다.
기관의 비정상 작동:
- 진동 심화 원인: 기관의 점화 시기 이상, 기관과 차체 연결 마운틴(고정 장치) 불량, 연료 계통에 공기 누설.
- 출력 저하 원인: 분사 시기 늦음, 배기/흡기 계통 막힘, 불충분한 연료/공기 공급.
- 시동 꺼짐 현상: 연료 필터 막힘, 연료 탱크에 물 혼입, 연료 파이프 누설. (프라이밍 펌프 불량은 시동 보조 문제).

2. 엔진 주요 부품 및 관리

실린더 헤드 개스킷: 기밀 유지, 내열성 및 내압성, 적당한 강도와 함께 복원성이 필수입니다.
- 냉각수에 기름이 떠 있을 경우, 실린더 헤드 개스킷이 파손되었을 가능성이 높습니다.
회전 원활화 장치: 플라이휠은 기관의 맥동적인 회전을 관성력을 이용하여 원활한 회전으로 바꾸어 줍니다.
캠축 구동 체인 조정: 캠축을 구동시키는 체인의 헐거움은 **텐셔너(Tensioner)**가 자동으로 조정합니다.
윤활유 소비 증대 원인: 윤활유의 연소와 누설이 주된 원인입니다.
엔진오일 점도 (SAE 분류): 숫자가 작을수록 점도가 낮습니다. (예: 5W가 10W보다 점도가 낮음).
- 계절별 사용: 여름에는 열로 인한 점도 변화를 방지하기 위해 점도가 높은 오일을 사용합니다.
공기청정기: 건식 공기청정기는 압축 공기로 먼지를 털어내야 하며, 여과망을 세척하여 사용할 수 없습니다.

3. 냉각장치 관리

냉각장치 방식: 공랭식(자연/강제 통풍식)과 수랭식(자연/강제/압력 순환식)이 있으며, 진공 순환식은 없습니다.
라디에이터 구비 조건: 공기 흐름 저항이 작고, 단위 면적당 방열량이 크며, 냉각수의 흐름 저항이 적어야 합니다.
부동액 종류: 에틸렌글리콜, 글리세린, 알코올(메탄올) 등이 사용되며 메테인(Methane)은 사용될 수 없습니다.

Ⅱ. 전기 장치 및 동력 전달 시스템

1. 축전지 및 충전 관리

축전지 용량 증대: 축전지를 병렬로 연결하면 용량은 2배가 되고 전압은 유지됩니다.
격리판의 역할: 양극판과 음극판 사이의 단락을 방지하고, 전해액의 확산을 도모합니다.
충전 안전 기준: 납산 축전지 충전 시 전해액의 최대 온도는 **45℃**를 넘지 않아야 합니다.
자기 방전 원인: 전해액 내 불순물 혼입, 국부 전지 형성, 축전지 표면 습기로 인한 누전 등이 있습니다.

2. 발전 및 시동 장치

교류 → 직류 변환: 교류 발전기에서는 다이오드가 교류를 직류로 변환합니다.
예열 플러그: 기온이 낮을 때 디젤 엔진의 시동을 돕기 위해 사용됩니다.
터보 차저: 엔진의 시동 장치라기보다는 흡기 공기량을 늘려 기관 출력을 증가시키는 과급 장치입니다.
헤드라이트 고장: 야간 작업 중 헤드라이트가 한쪽만 점등되지 않을 경우, 전구 불량, 전구 접지 불량, 해당 회로의 퓨즈 단선이 원인일 수 있습니다. (스위치 불량은 보통 양쪽을 동시에 작동 불가하게 만듭니다.)

3. 동력 전달 및 조향/제동

토크 컨버터: 오일의 흐름 방향을 바꾸어 구동력을 증폭시키는 부품은 **스테이터(Stator)**입니다.
클러치판 위치: 클러치판은 동력 전달 장치에서 변속기 입력축의 스플라인에 끼워져 있습니다.
하이드로백 (브레이크 배력 장치):
- 기관의 흡기 다기관 부압과 대기압의 차이를 이용합니다.
- 하이드로백이 고장 나더라도 기본 브레이크 작용에 의해 제동은 가능합니다. (전혀 작동 안 되는 것은 아님)
핸들 무거움 (타이어식 장비): 기어 박스 오일, 타이어 공기압, 앞바퀴 정렬 상태 등을 점검해야 하며, 타이어 트레드 모양은 조작력과 크게 관계가 없습니다.
타이어 폭 표시: 타이어 호칭 (예: 11.00-20-12PR)에서 "11.00"은 타이어 폭을 인치로 표시한 것입니다.

Ⅲ. 유압 장치 및 유압 제어

1. 유압 시스템의 특징

유압의 단점: 오일 온도가 변하면 점도가 변하여 배관 내 유속이 바뀌므로 기계의 작동 속도가 변하게 됩니다.
소음 발생 원인: 유압 회로 내 공기 혼입(채터링, 캐비테이션) 현상이나 기기의 고장 등이 원인입니다. (유압 저하는 직접적인 소음 원인이라기보다는 성능 저하의 원인).
수명 연장 중요 요소: 유압 계통의 수명 연장을 위해서는 오일과 오일 필터의 정기점검 및 교환이 가장 중요합니다.

2. 유압 펌프 및 밸브

고압/고효율 펌프: 일반적으로 유압 펌프 중 가장 고압, 고효율인 것은 플런저 펌프입니다.
유압 제어 밸브의 분류:
- 압력 제어 밸브: 릴리프 밸브, 감압 밸브, 시퀀스 밸브.
- 유량 제어 밸브: 스로틀 밸브, 니들 밸브.
니들 밸브: 내경이 작은 파이프에서 미세한 유량을 조정하는 데 적합한 밸브입니다.
복동 실린더 로드형: 피스톤의 양쪽에 압유를 교대로 공급하여 전진과 후진 양방향 운동을 모두 유압으로 작동시키는 형식입니다.

Ⅳ. 천공 및 항타 작업 이론

1. 천공기의 유형 및 장비

천공 기계 분류: 회전식과 충격식으로 구분됩니다.
- 회전식: 천공 속도는 늦지만 깊은 천공에 유리합니다.
- 충격식: 천공 속도는 빠르지만 깊은 천공이나 대구경 천공은 어렵습니다.
비트(Bit)의 분류:
- 코어 비트 (Core Bit): 암석 시료 채취를 목적으로 하는 코링 비트(Coring Bit)입니다.
- 트라이콘 비트 (Tricone Bit): 암석 시료 채취를 목적으로 하지 않는 논코링 비트(Non-coring Bit)입니다.
유압식 크롤러 드릴 특징: 엔진에 부착된 공기 압축기를 이용하여 칩(Chip)을 배출하며, 외부 압축 공기 없이 독립적으로 작업 가능합니다.
자동 로드 교환 장치: 조종원이 조종석에서 로드의 연결 및 분리 작업을 유압 실린더를 이용하여 자동으로 수행하는 장치입니다.

2. 특수 공법 및 항타 장비

소일 네일링 (Soil Nailing) 작업: 굴착면의 지보 및 안정성 확보를 목적으로 보강재(Re-bar)를 지반 내에 삽입하여 지반의 전단 저항력과 활동 저항력을 증가시켜 사면 안정을 확보하는 공법입니다.
항타항발기 구성: 상부의 선회 모터는 스윙(회전) 작업을 구동하며, 작업 장치의 수직 이동은 각 드럼의 모터와 와이어를 통해 이루어집니다.
증기 해머 특징: 구조가 복잡하고 설비 비용이 많이 들며 운전 조작이 복잡합니다. 타격력의 조절이 어렵다는 단점이 있습니다.
바운싱(Bouncing) 원인: 항타 작업 시 해머가 가볍거나, 이중 작동 해머를 사용하거나, 파일이 장애물과 접촉할 때 발생합니다.

Ⅴ. 안전 및 법규

1. 건설기계 관리 법규

등록 변경 신고: 건설기계 소유자는 등록 사항에 변경이 있을 경우, 30일 이내에 등록을 한 시·도지사에게 변경 신고서를 제출해야 합니다.
건설기계 사업 등록: 건설기계 사업을 하려는 자는 시장·군수·구청장에게 등록해야 합니다.
정기 검사 유효 기간:
- 6개월: 타워크레인
- 1년: 기중기, 굴착기(타이어식), 천공기 등
면허 처분 기준 (인명피해): 조종 과실로 인한 인명피해 시, 중상 1명당 면허 효력 정지 15일의 처분을 받습니다. (예: 중상 2명 → 30일).

2. 안전 관리 및 수공구

안전 보건 표지 바탕색: 안내 표지의 바탕색은 녹색입니다.
감전 사고 방지: 전기 기기에 의한 감전 사고를 막기 위해 가장 중요한 것은 접지 설비입니다.
기계 시설 안전 배치: 발전기, 용접기, 엔진 등 소음과 진동이 나는 장비는 손상을 방지하기 위해 한 곳에 모으지 않고 분산 배치해야 합니다.
위험한 보호구 (회전/타격 작업): 선반, 드릴, 해머 작업 등을 할 때 장갑을 착용하면 미끄러짐으로 인해 위험할 수 있습니다.
복스 렌치 사용 이유: 볼트·너트 주위를 완전히 감싸게 되어있어 사용 중에 미끄러지지 않는다는 장점 때문에 많이 사용됩니다.
자연 발화 조건: 발열량이 크고, 주위 온도가 높고, 착화점이 낮을 때 자연 발화가 쉽게 일어나며, 표면적이 넓을 때 가장 취약합니다.

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