개념 한 쪽
작업계획서(작업지시서)를 이해하면 와이어로프의 선정, 안전율·안전계수 적용, 교체 기준을 근거로 장비의 안전운용 여부를 판단할 수 있다. 시험 문제는 수치 계산과 기준 판단, 부품별 기능 구분을 묻는 형태로 출제된다.
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출제기준 단원 「작업계획서(작업지시서) 이해」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 와이어로프 선정 판단 | 1 | 사용 환경과 로프 특성에 따른 적합성 판단 |
| 심(core) 기능 구분 | 1 | 심의 목적과 역할을 구분하여 고르기 |
| 꼬임·구조 특성 판별 | 1 | 꼬임 방향과 로프 종류의 특성 판단 |
와이어로프를 선정할 때는 사용 환경과 하중을 고려한다. 용도에 맞는 강도와 심(core) 재질을 선택하고, 고온 환경에서는 도금 로프를 피해야 한다는 점을 기억한다. 도금 처리는 부식 방지 목적이지 내열성을 제공하는 처리는 아니므로 높은 온도 조건에서는 적합하지 않다.
와이어로프의 심은 로프의 내부 구조를 지지하고 형상을 유지하는 역할을 한다. 강심(steel core)은 로프의 강성과 형태 유지가 주목적이며, 마찰을 줄이고 윤활유를 보유해 부식을 억제하는 기능도 수행한다. 그러나 외부 충격하중을 분산시키는 것은 심보다는 로프 전체 구조의 역할이라는 점을 구별한다.
교체 기준은 구조적 건전성의 정량적 기준으로 정해진다. 와이어로프를 구성하는 소선이 10% 이상 절단되었거나 로프의 직경이 공칭 대비 7% 이상 감소하면 즉시 교환해야 한다. 외관의 오염이나 윤활 부족은 유지보수 대상이지 즉시 교체를 요하는 기준은 아니다.
와이어로프의 안전율과 안전계수는 서로 다른 개념으로 출제에서 구분해서 묻는다. 권상용(권상·권취용) 와이어로프의 안전율은 5로 정하고, 보조 및 고정용은 3.5, 주행용은 4.5로 구분된다. 안전계수를 이용해 절단하중을 허용하중으로 환산한 뒤, 전체 부하를 허용하중으로 나누어 필요 가닥 수를 결정하는 계산 패턴이 자주 등장한다.
실제 계산 문제에서는 절단하중을 안전계수로 나누어 한 가닥의 허용하중을 구하고, 전체 부하를 그 값으로 나눈 뒤 올림하여 가닥 수를 결정한다. 시브 효율 등 도르래 계수는 안전율 계산식에 포함될 수 있으므로 출제문에서 주어진 기호의 정의를 먼저 확인해야 한다.
문제: 절단하중 20ton, 안전계수 7, 부하 40ton일 때 20mm 와이어로프 몇 가닥이 필요한가? 풀이: 한 가닥의 허용하중 = 절단하중 ÷ 안전계수 = 20ton ÷ 7 ≒ 2.857ton. 필요 가닥수 = 전체 부하 ÷ 한 가닥 허용하중 = 40 ÷ 2.857 ≒ 13.98. 가닥수는 정수로 올림하여 14가닥이 필요하다. 이 유형의 핵심은 절단하중을 먼저 안전계수로 나누고, 마지막에 올림 처리하는 순서이다.
계산 관련 팁: 안전율은 강도 대비 설계 여유를 의미하고, 안전계수는 허용하중 산정에 직접 적용한다는 점을 혼동하지 말아야 한다. 문항에서 시브 효율(η)이나 줄 수가 주어지면 공식 구조를 '절단하중 ÷ (Pw/줄수) × η' 형태로 기억하면 실수 없이 적용할 수 있다.
와이어로프를 선정할 때 주의해야 할 사항이 아닌 것은?
정답 ④ · 문항은 와이어로프 선정 시 유의사항이 아닌 것을 고르라는 문제이다. 로프는 용도에 따라 손상 발생이 적은 구조를 선택하고 하중을 고려한 강도 및 심(내부 구성)을 사용 용도에 맞게 결정하는 것이 올바른 선정 기준이다.
도금 로프는 내열성이 낮아 고온에서 도금층이 손상되므로, 높은 온도 환경에서는 도금 로프 선정이 부적절하다.
기중기용 와이어로프에 심강을 사용하는 목적이 아닌 것은?
정답 ① · 와이어로프의 심(Core)은 로프 내부 중앙에 위치하여 외부 소선(Strand)들을 지지하고 그 형태를 유지시키는 역할을 합니다. 섬유심(Jute 등)은 유연성을 부여하고 내부 도유를 통해 소선끼리의 마찰을 줄이며 부식을 방지하는 장점이 있습니다.
강심은 로프의 형상 유지와 강성 향상이 주목적이며, 외부 충격하중 분산은 로프 전체 구조의 역할이므로 심강 사용 목적이 아니다.
천장크레인용 와이어로프에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답 ③ · 문제는 천장크레인용 와이어로프의 꼬임 용어와 성질을 묻고 있다. 보통꼬임과 랭꼬임은 와이어와 스트랜드의 꼬임 방향 관계로 구분되며, 랭꼬임은 와이어와 스트랜드의 꼬임 방향이 동일한 형태이다.
와이어로프의 꼬임 방향이 동일하면 보통꼬임, 반대이면 랭꼬임이므로 방향이 반대라는 설명은 정반대이다.
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