개념 한 쪽
줄걸이 작업에서는 화물의 중량과 매달림 각도, 부속품의 상태가 곧 안전성과 직결된다고 본다. 와이어로프와 훅의 손상은 강도 저하로 이어지므로 점검과 고정 방법을 철저히 해야 한다. 두 줄걸이와 각도에 따른 하중 분배 계산을 통해 각 로프에 걸리는 장력을 정확히 판단해야 한다고 본다.
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출제기준 단원 「중량, 무게중심, 비중」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 줄걸이 기본 주의사항 판단 | 1 | 매달 각도 기준과 안전 위반 행위를 가려내기 |
| 두 줄걸이 장력 계산 | 1 | 로프간 각도로부터 한쪽 로프에 걸리는 하중을 계산하기 |
| 훅의 점검·관리 기준 식별 | 1 | 훅의 손상 항목과 교환 필요성을 설명하는 기준을 고르기 |
줄걸이 작업에서는 화물의 무게를 정확히 파악하거나 확인하는 것이 가장 기본적인 안전 원칙이라고 본다. 무게를 어림짐작하여 작업하는 행위는 중대재해의 원인이 되므로 절대 금지된다고 본다. 알 수 없으면 숙련자에게 문의하거나 적절한 측정·계산으로 확인해야 한다고 본다.
로프가 이루는 각도는 로프에 걸리는 장력에 직접적인 영향을 준다고 본다. 일반적으로 로프가 수평에 가까울수록(각도가 커질수록) 개별 로프에 걸리는 장력이 증가하므로, 각도를 가능한 작게 유지하는 것이 바람직하다고 본다. 현장에서는 매달 각도가 기준치 이하가 되도록 작업 설계와 고정 방법을 선택해야 한다고 본다.
와이어로프와 훅은 육안 및 계측 점검을 통해 균열·변형·마모 여부를 확인해야 한다고 본다. 훅은 균열이나 영구 변형이 없어야 하며 재료는 강도뿐만 아니라 연성이 요구된다고 본다. 마모와 벌어짐 등은 원래 치수와 비교하여 판단해야 하고, 구체적 교환 기준은 생산자나 설계 기준에 따라 확인해야 한다고 본다.
와이어로프의 결함 중 킹크(Kink)는 구조적 배열을 손상시켜 절단하중을 감소시킨다고 본다. 따라서 킹크가 발생한 로프는 사용을 중지하고 교체 또는 적절한 조치를 취해야 한다고 본다. 또한 드럼에 로프를 고정할 때는 로프가 벗겨지지 않도록 클램프(고정구)를 사용하여 볼트로 단단히 조여야 한다고 본다.
두 줄걸이에서 로프끼리 이루는 각도가 60°인 경우 한쪽 로프에 걸리는 장력을 계산하는 예를 보인다. 로프 간 각도 60°는 각 로프가 수직과 30°를 이루는 상태이므로, 각 로프의 수직 성분 합이 화물 무게를 지탱해야 한다고 본다. 수식적으로 2 × T × cos(30°) = W가 되므로 T = W / (2 cos(30°))가 된다. 예로 W = 2000kgf이면 cos(30°) ≈ 0.866을 대입하여 T ≈ 1154.7kgf가 되어 한쪽 로프 하중은 약 1155kgf가 된다고 본다. 이 계산에서 핵심은 '각도 기준(수직 대 수평 또는 로프간 각도)을 명확히 해석하는 것'이라고 본다.
다른 사례로는 로프 각도가 증가하면 장력이 급격히 늘어나므로 매달 각도를 60° 이내로 유지하는 것이 권장된다는 판단을 예시로 제시한다. 또한 킹크가 발생한 로프는 절단하중이 감소하므로 즉시 사용 중지하고 교체해야 한다는 원리를 실제 문제 풀이에 적용하라고 본다.
줄걸이 작업시 기본적 주의사항으로 틀린 것은?
정답 ③ · 줄걸이 작업 시 안전 각도와 기본 주의사항 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 로프의 매다는 각도는 60° 이하가 안전 기준이며 60° 이상이면 수평 성분 증가로 로프 인장 하중이 커지므로 60° 이상으로 하라는 진술은 틀렸다.
줄걸이 시 매달 각도는 60도 이하가 안전하며 60도 이상이면 하중이 증가한다.
2000kgf의 짐을 두줄걸이로 하여 줄걸이 로프의 각도를 60도로 매달았을 때 한쪽 줄에 걸리는 하중은 약 몇 kgf인가?
정답 ③ · 문제는 두줄걸이에서 각도 60도일 때 한쪽 로프에 걸리는 하중을 계산하는 것이다. 두 로프가 이루는 각이 60도이면 각 로프는 수직 방향과 30도 각도를 이루므로 수직 성분 합으로 균형을 맞춘다: 2T cos30° = 2000kgf가 되어 T = 1000 / cos30° = 1000 / 0.866 ≈ 1154.7kgf가 된다.
두 줄걸이에서 로프 각도가 60도일 때, 한쪽 줄의 하중은 짐의 무게에 1/√3(약 0.577)을 곱한 값인 1155kgf이다.
훅(hook)에 대하여 설명한 것으로 맞는 것은?
정답 ① · 문제는 훅의 특성 및 검사 기준 중 맞는 것을 고르는 문제이다. 훅 본체는 균열이나 영구 변형이 없어야 하며 이는 안전상 가장 기본적인 검사 항목이다.
훅은 균열이나 변형이 없어야 하며, 재질은 강도와 연성이 큰 것이 필요하고 마모 한계는 치수의 10% 이내이다.
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