천장크레인운전기능사 필기시험 8회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 천장크레인운전기능사 필기시험 8회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 크레인 구조 및 종류

크레인의 기본적인 구조와 부품에 대한 이해는 안전 운전의 첫걸음입니다.

운전실과 용량

운전실의 종류: 천장크레인의 운전실은 크게 개방형과 밀폐형이 있습니다. 특히 밀폐형은 단열, 방진, 방음 등 작업 환경 개선에 유리하여 주로 사용됩니다.
공칭 용량 단위: 국내에서 천장크레인의 작업 능력(공칭 용량)을 나타내는 단위는 **톤(ton)**입니다.

크래브 및 주행 장치

크래브(Crab) 점검 사항: 크래브 자체의 점검은 프레임의 용접부 균열 유무, 운전 중 발생하는 소음, 안전난간의 이상 유무를 확인하는 것입니다. 권상장치나 횡행장치의 기능 점검은 크래브 자체 점검 사항으로 보지 않습니다.
주행 속도에 따른 크레인 분류:
- 담금질 크레인: 권하(내려놓는) 속도가 빠를수록 작업 효율과 안전에 좋습니다.

2. 감속 및 제어 장치

크레인의 동력을 효율적으로 전달하고 제어하는 기계 및 전기 장치에 대한 내용입니다.

기어 및 동력 전달

최대 감속비 기어: 웜과 웜기어는 두 축이 교차하면서 가장 큰 감속비를 얻을 수 있으며, 역회전을 방지하는 특징이 있습니다.
키(Key)의 역할: 키는 축과 회전체(예: 기어, 풀리)를 일체로 만들어 회전력을 전달하는 기계 요소입니다. 축과 회전체의 원주 방향 이동은 전혀 허용되지 않습니다.
축 이음 (유니버셜 조인트): 2개의 축이 일직선상에 있지 않고 각도를 가질 때 동력을 전달하며, 경사각은 보통 30도 이내에서 사용합니다.

전동기 및 제어

전동기의 구성: 농형 유도 전동기는 고정자, 회전자, 베어링, 냉각팬, 엔드 브래킷으로 구성되며, 크레인 구동에 널리 사용됩니다.
드럼형 제어기: 콘텍트 시그먼트와 핑거의 직접적인 접촉을 통해 전동기를 작동시키는 방식입니다.
권선형 유도전동기의 2차 저항 제어: 회전자에 연결된 2차 저항값의 가변을 통해 속도를 제어하며, 부하 변동에 의한 속도 변동이 큰 특징이 있습니다. 1차 저항값이 아닙니다.

3. 안전 및 방호 장치

작업자의 안전을 지키고 사고를 예방하는 크레인의 핵심 안전 장치들입니다.

안전 장치 일반

안전 장치 구분: 리미트 스위치, 전자 브레이크, 과부하 계전기 등은 안전 장치에 해당합니다. 전동기는 구동 장치이므로 안전 장치로 분류하지 않습니다.
비상정지장치: 화물을 권상할 때 작업 안전을 위해 급정지시킬 수 있도록 설치된 방호 장치입니다.
전자식 과부하 방지장치: 스트레인 게이지의 전자식 저항값 변화에 따라 민감하게 동작하며, 감지 방법으로는 하중의 방향에 따라 인장 로드셀과 압축 로드셀 방식이 있습니다.

점검 기준 및 규정

완성 검사 시험 하중: 천장크레인의 완성 검사 시 시험 하중은 **정격 하중의 110%**입니다.
완충 장치 (스토퍼): 크레인 횡행 레일 양 끝단에 설치되며, 그 높이는 해당 크레인 횡행 차륜 지름의 1/4 이상으로 해야 합니다.
훅(Hook) 점검 기준: 훅의 목 부분이 원래 치수의 5% 이상 벌어지거나 균열이 발생하면 폐기해야 합니다. 30% 이내까지 사용하는 것은 잘못된 기준입니다.
카본 브러시 마모 한도: 전동기 카본 브러시의 마모 한도는 원래 치수의 50% 이하여야 합니다.

4. 와이어로프 및 급유

와이어로프의 안전한 사용 기준과 기계 요소의 수명을 연장하는 급유에 대한 내용입니다.

와이어로프 규정 및 관리

와이어로프 규정: 와이어로프 구성의 규격 및 절단 하중은 KS D 3514에 규정되어 있습니다.
폐기 기준 (지름 감소): 와이어로프의 지름 감소가 공칭 지름의 7%를 초과하면 사용해서는 안 됩니다.
권상 드럼 직경비 (D/d): 드럼 직경(D)과 와이어로프 직경(d)의 비율(D/d)은 20 이상이어야 합니다.
- 구부림과 피로: D/d 비가 200 미만일 경우 영구 늘어남이 생겨 로프가 빨리 피로해집니다.
플리트 각도: 홈이 있는 드럼에 로프가 감길 때 와이어로프 방향과 홈 방향과의 각도는 4도 이내여야 합니다.
보관 방법: 로프는 건조하고 지붕이 있는 곳에 보관하며, 사용 후에는 오물을 제거하고 그리스를 발라 습기가 올라오지 않는 장소에 보관해야 합니다.

급유 및 윤활

집중 급유 불가능 부분: 훅 시브 베어링은 구조상 집중 급유가 어려워 주로 손 급유법을 사용합니다.
급유 시 주의 사항: 주행 크레인처럼 스팬이 긴 경우, 플랜지의 마찰이나 크레인의 경사로 마모가 심하므로 마모 부분에 소량의 오일을 자동으로 계속 급유하는 것이 마모 경감에 효과적입니다.

5. 운전 및 안전 작업 요령

실제 작업 시 안전을 확보하고 효율을 높이기 위한 운전 수칙들입니다.

운전 및 하역 작업

권상 운전 요령: 하물을 들어 올릴 때는 지면에서 20cm 쯤 위치에서 일단 정지하고, 줄걸이의 이상 여부를 확인한 후 주행을 시작하는 것이 가장 안전합니다.
운반 시 금지 사항: 정격 하중을 초과하는 과부하 운반은 절대 금지됩니다. 부하물 위에 사람을 태우거나 불안전하게 적재하는 행위도 금지됩니다.
아이볼트 사용: 천장크레인으로 부품을 들어 올릴 때 주로 사용하는 볼트는 아이볼트입니다.
줄걸이 하중 공식: 줄걸이 로프에 걸리는 하중은 다음과 같습니다.
- 줄걸이 하중 = 부하물의 하중 / (줄걸이수 * 조각도 (각도에 따른 계수))
줄걸이 각도: 짐을 달아 올릴 때 매다는 각도는 60도 이내로 하는 것이 안전합니다.

안전 수칙 및 재해 예방

작업 전 점검 사항: 작업 전에는 주행로 및 크레인 주위의 장애물 유무, 급유 상태, 볼트/너트의 이완 여부 등을 점검합니다. 진동 및 소음 상태는 주로 작업 중 확인하는 사항입니다.
전기 안전: 전기 설비의 감전 대책으로 접지, 누전차단기 사용, 피부 노출 없는 건조한 옷 착용 등이 있습니다.
정비 작업 안전: 연료를 채운 상태에서 연료통을 용접하는 행위는 매우 위험하며 금지됩니다.
소화 대책: 유류 화재(B급 화재) 시 소화용으로 물을 사용하는 것은 금지됩니다. (주로 포말, 이산화탄소, 분말 소화기, 모래 등을 사용).
안전의 이점: 산업체에서 안전을 준수하면 사고를 예방하여 기업의 투자 경비가 감소하고 직장의 신뢰도가 높아집니다.

6. 계산 공식 및 전기 이론

필기시험에서 출제되는 핵심 계산 공식과 기초 전기 이론입니다.

계산 공식 (필수 암기)

주행 속도 계산:
- 주행속도(m/min) = (3.14 * 차륜직경(mm) * 모터 회전수(rpm) / 감속비) / 1000
- (예: 3.14 * 400 * 3,000 / 100 ≒ 37,680mm/min ≒ 38m/min)
전동기 출력 계산:
- 출력(kW) = (권상하중(ton) * 권상속도(m/min)) / (6.12 * 권상기 효율)
- (예: 50 * 1.5 / (6.12 * 0.7) ≒ 17.5kW)
마력 환산:
- 1kW ≒ 1.36PS 또는 1HP ≒ 0.746kW
- (예: 15,000W(15kW) / 0.746 ≒ 20.11마력)

전기 및 물리 법칙

플레밍의 오른손 법칙: 유도 기전력의 방향을 결정하는 법칙입니다.
- 엄지: 도체의 운동 방향
- 검지: 자력선(자속) 방향
- 중지: 유도 기전력 방향
비중 (밀도) 비교: 체적이 같을 때 가장 무거운 물질부터 순서는 납(11.4) → 동(8.9) → 철(7.8) → 점토(2.6) 순입니다.

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