천장크레인운전기능사 필기시험 9회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 천장크레인운전기능사 필기시험 9회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.

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1. 크레인 구조 및 주요 기계 장치 기준

천장크레인의 핵심 부품인 와이어 로프, 훅, 드럼, 베어링 등의 규격 및 점검 기준에 대한 내용입니다.

와이어 로프 및 드럼 규격

드럼 직경과 로프 직경의 비(D/d): 드럼 직경(D)은 와이어 로프 직경(d)의 20~25배 이상이 적절합니다. (최소 20배 이상)
와이어 로프 교환 기준:
- 직경 감소가 **7%**에 달했을 때.
- 한 꼬임 사이에서 소선의 단선이 전체 소선수의 10% 이상 절단된 경우.
- 열의 영향으로 강도가 저하될 경우, 심강이 철심일 때 보통 300°C까지 사용 가능합니다.

훅 (Hook) 및 차륜 (Wheel) 점검

훅의 재질: 기계구조용 탄소강 또는 탄소강 단강품을 사용합니다.
주행 차륜 플랜지 교환 기준:
- 두께의 50% 이상 마모.
- 수직위치에서 20° 이상 변형이 생긴 경우.

베어링 및 감속기

미끄럼 베어링 종류: 분할형, 스러스트형, 부시형이 있습니다. (일체형은 해당하지 않음)
구름 베어링: 궤도륜 사이에 볼, 원통, 테이퍼 롤러 등의 전동체가 굴림운동을 하는 베어링입니다.
베어링 고착 원인: 급유 불충분, 오일 선정 오류, 과부하로 인한 유막 파괴 등이 있으며, 저속 회전은 고착 원인과 거리가 멉니다. (고속 회전 시 고착되기 쉬움)
감속기 관리: 기어 케이스 내 오일은 보통 2,000시간마다 교환합니다.

기계식 과부하 방지 장치

스프링, 방진고무 등의 처짐을 이용해 마이크로 스위치로 동작시키는 방식입니다.
특징: 구조가 간단하여 보수가 쉽습니다.

와이어 로프 쐐기 고정법 (Wedge Socket)

쐐기 고정법은 와이어 로프의 끝을 드럼에 고정하는 방법 중 하나입니다.
원리: 소켓 내부에 쐐기(Wedge)를 삽입하여 로프의 인장력이 증가할수록 쐐기가 로프를 더 강하게 조여 고정력을 확보하는 방식입니다. 주로 크레인 드럼이나 달기 기구의 끝단부에 사용됩니다.

2. 전기 장치 및 제어 원리

크레인의 동력 및 제어 시스템 관련 핵심 지식입니다.

전동기 및 속도 제어

직류 전동기: 크레인용으로 가장 많이 사용되는 것은 직권전동기입니다. 기동 토크가 크고 부하 변동에 따라 속도가 변화하는 특성이 있습니다.
3상 권선형 유도 전동기: 전류 제한 및 속도 조정을 위해 2차 저항기를 사용합니다.
드럼형 제어기: 콘텍트 시그먼트와 핑거가 직접 접촉하여 전동기를 작동시키며, 기동, 역회전, 정지, 속도를 조절합니다.
슬립율 (s) 계산: 동기속도 (Ns)와 회전자 속도 (N)를 이용하여 다음과 같이 계산합니다.
```
슬립율 (s) = (동기속도 - 회전자 속도) / 동기속도 x 100 %
```
- 동기 속도 (Ns): Ns = (120 x f) / P (f: 주파수, P: 극수)

제동 장치 및 스위치

무전압 보호 장치: 정전 또는 전압이 비정상적으로 저하되었을 경우 스위치가 자동적으로 열리게 하는 장치입니다.
전자식 마그넷 브레이크: 라이닝 두께가 20~30% 감소되면 스트로크를 조정하여 다시 사용합니다.
주행 제동용 브레이크: 주로 오일 디스크 브레이크가 사용됩니다.
비상 정지 버튼: 작동 후 수동으로 복귀시킬 때까지 회로가 자동으로 복귀되지 않는 구조여야 합니다. 머리 부분은 적색이며 돌출되어 있습니다.
스파크 발생: 교류보다 직류가 스파크가 크며, 접촉면의 요철이 심할수록 스파크가 심합니다.
방폭 구조: 환기가 잘되도록 할 것은 방폭 구조의 조건에 해당하지 않으며, 시건장치, 접지, 퓨즈 사용 등이 구비 조건입니다.

전원 공급 및 집전 장치

주행 트롤리선 지지 간격: 늘어남과 하중을 지지하기 위해 6m 간격마다 애자로 지지합니다.
트롤리 동선의 오차: 좌·우, 고·저 차는 기준면에서 +/- 2mm 이하를 유지해야 합니다.
집전자 브러시: 주행 집전장치(Pantograph)의 집전자(Collector shoe)에 주로 카본 브러시가 사용됩니다.

3. 크레인 규격 및 성능 계산

크레인 운전 성능 및 안전 계산에 필요한 공식과 기준입니다.

안전 및 하중 계산

안전 계수 (S): S = 절단 하중 / 안전 하중 입니다.
파괴 하중: 파괴 하중 = 안전계수 x 정격 하중 입니다.
- (예) 안전계수 5, 정격하중 20,000kgf인 경우 파괴 하중은 5 x 20,000 = 100,000kgf 입니다.
와이어로프 사용 가능 하중 (부하 하중):
- 안전 하중 = 절단 하중 / 안전율
- 부하 하중 = 와이어로프 가닥 수 x 안전 하중

전동기 출력 계산

전동기 출력 (P) 공식:
```
P = (권상 하중(ton) × 권상 속도(m/min)) / (6.12 × 권상기 효율)
```
- (예) 50ton, 1.5m/min, 효율 70% 일 때, P = (50 x 1.5) / (6.12 x 0.7) 약 17.5kW 입니다.

크레인 구조 및 운전 속도

거더 종류: 강관 거더는 중량 경감에 유리하나, 비틀림이 큰 단점이 있습니다.
주행 레일 진직도: 전 주행길이에 걸쳐 최대 10mm 이하여야 합니다.
운전 속도:
- 권상 장치: 하중이 가벼우면 빠르고 무거울수록 저속으로 운전합니다.
- 횡행 장치: 가능한 저속으로 운행해야 합니다.
- 주행 속도: 작업 능력에 큰 관계가 없으므로 가능한 저속으로 합니다.

4. 안전 관리 및 운전 수칙

작업 현장에서 반드시 지켜야 할 안전 및 보건 관련 사항입니다.

운전 조작 및 수칙

출발 및 정지: 정지 상태에서 출발 시 갑자기 전속력으로 운전해서는 안 됩니다.
권상 작업 주의: 화물이 지면에서 떨어지는 순간의 권상은 천천히 해야 합니다.
훅 위치 선정: 화물의 중심 위에 훅의 중심이 오도록 위치를 결정합니다.
보조자 역할: 권상 작업 시 지면에 있는 보조자는 하물이 흔들리지 않도록 와이어로프를 손으로 꼭 잡으면 안 됩니다. 흔들림은 운전자가 조종간 조작으로 잡아야 합니다.
점검 작업 시: "점검중" 표지를 설치하고, 동력원 스위치를 끄고, 안전 보호구를 착용하며, 동일 주행로상의 다른 크레인의 주행을 제한하여야 합니다.
장갑 착용 부적합 작업: 선반 등의 절삭가공 작업은 장갑이 말려 들어가 사고가 발생할 위험이 있어 적합하지 않습니다.

줄걸이 작업 및 신호

줄걸이 방법 (훅 걸이 종류): 눈 걸이, 반 걸이, 짝감기 걸이, 어깨 걸이, 짝감아 걸이 등이 있습니다. 이중 걸이는 해당하지 않습니다.
지브 크레인 작업자 위치: 기복, 선회방향의 45도의 위치 (단, 작업반경 밖)
수신호 (오른손 검지를 치켜 위로 돌림): 훅을 올린다는 신호입니다.
신호자: 원칙적으로 1인이며, 운전자가 잘 볼 수 있는 안전한 위치에서 신호를 행합니다.

안전 보건 및 재해 예방

산업 재해의 정의 (산업안전보건법): 근로자가 업무에 관계되는 건설물·설비·원재료·가스·증기·분진 등에 의하거나 작업 또는 그 밖의 업무로 인하여 사망 또는 부상을 당하거나 질병에 걸리는 것을 말합니다.
산소 결핍 장소 마스크: 송기마스크를 착용해야 합니다.
전기 설비 화재 부적합 소화기: 포말 소화기는 전기가 통하는 C급 화재에 부적합합니다. (이산화탄소, 할로겐화합물 소화기가 적합)
안전·보건표지 구분: 금지표지, 경고표지, 지시표지, 안내표지로 구분됩니다. (성능표지는 해당하지 않음)
직접 원인 (불안전한 행동): 허가 없는 장치 운전, 결함 있는 장치 사용, 개인 보호구 미사용 등입니다. 불충분한 경보 시스템은 불안전한 상태(간접 원인)에 해당합니다.

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