개념 한 쪽
위험점 분석 문제는 기계요소의 위험과 그 대책(풀림방지 너트, 역전방지, 벨트풀리 크라운)과 안전율·허용응력의 계산 관계를 묻는다.
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출제기준 단원 「기계의 위험점 분석」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 공식 판정 | 1 | 안전율 산출 공식이 아닌 것 고르기 |
| 기계요소 확인 | 1 | 풀림방지용 너트 고르기 |
| 기능 구분 | 1 | 역전방지에 사용되지 않는 것 고르기 |
기계요소에서 풀림과 역전은 대표적인 위험이다. 진동으로 풀리는 나사에는 와셔를 끼우고 홈에 와이어로 묶는 홈붙이너트를 쓴다. 역전방지에는 한 방향으로만 돌아가는 라쳇트 휠, 제동하는 벤드식 브레이크, 역구동이 되지 않는 웜기어가 쓰이고, 커플링은 두 축을 이어 동력을 전달할 뿐이므로 회전 방향을 제어하지 못해 역전방지에서 가려낸다.
벨트전동장치에서는 벨트풀리 둘레의 중앙부를 약간 높게 만든다. 이 크라운 처리는 벨트가 자중과 진동으로 옆으로 이탈하는 것을 막아 벨트가 스스로 중앙에 정렬되게 한다.
안전화의 분류는 조치의 원리로 가른다. 외관적 안전화는 덮개, 색채, 격리처럼 보여서 위험을 인지하게 하는 것이고, 전압이 떨어지면 스스로 멈추는 자동 정지는 기능의 안전화이다. 푸울 프루프는 사람의 실수를 기계적으로 막는 설계로 회전부 울 설치, 중량 제한, 가드의 손 감지가 여기에 속하고, 안전점검은 관리적 조치이므로 제외된다. 위험원 자체에 대한 방호는 위험 부위를 직접 덮는 덮개형 방호장치가 대표적이다.
안전율은 극한강도를 허용응력으로 나누거나 파괴하중을 사용하중으로 나눈 값이다. 안전하중을 파단하중으로 나누는 식은 값이 1 미만이 나오므로 안전율 공식이 아니다. 반대로 허용응력은 기초강도를 안전율로 나누어 정하는데, 기초강도는 사용 조건과 하중의 종류에 따라 극한강도, 항복점, 크리프강도, 피로한도 중에서 고른다.
학습목표: 작업점의 정의와 그 위험을 줄이기 위한 자동제어·원격제어·방호장치의 필요성을 설명할 수 있다.
작업점(Point of Operation)이란 기계 설비에서 특히 위험을 발생케 할 우려가 있는 부분
NCS 학습모듈 2306010102 기계안전관련 법령 업무 실행 · 2-1. 법적 기준 현황 작성하기
역전방지 문제는 보기의 장치가 회전 방향을 제어하는지로 가린다. 라쳇트·브레이크·웜기어는 방향이나 제동을 다루고 커플링은 동력 전달만 하므로 커플링이 정답이 된다. 안전율과 허용응력은 나눗셈 방향이 서로 반대임을 구분한다. 안전율은 극한값을 허용값으로, 허용응력은 기초강도를 안전율로 나눈다.
기계 설비의 안전조건에서 외형의 안전화 방법이 아닌 것은?
정답 ④ · 이 문제는 기계 설비의 안전화 조건 중 외형의 안전화에 해당하는 조치와 그렇지 않은 것을 구분할 수 있는지 묻고 있다. 외형의 안전화는 작업자가 기계의 위험 부위에 접촉하지 못하도록 물리적으로 방호하거나 시각적으로 위험을 식별하게 하는 외부적 조치를 의미한다.
외형의 안전화는 덮개, 내장, 색채 조절 등 물리적·시각적 차단 방식이며, Fail Safe는 고장 시 안전 작동하는 시스템 원리다.
기계설비의 근원적 안전화 내용에 포함되지 않는 것은?
정답 ④ · 이 문제는 기계 설비의 설계 및 제작 단계에서 위험 원인을 원천적으로 제거하는 근원적 안전화의 범주에 들지 않는 것을 묻고 있다. 근원적 안전화는 작업자의 실수나 기계의 결함이 발생해도 사고로 이어지지 않도록 기계 본체에 안전 기능을 설계 단계부터 내장하는 조치이다.
안전장치의 일정방식은 사후 관리 항목이며, 근원적 안전화는 설계 단계에서 내장되는 기능(풀푸루프, 페일세이프 등)을 의미한다.
기계의 기능적 안전화를 위해서 해야 할 조치사항은 무엇인가?
정답 ④ · 이 문제는 기계가 동작하는 과정에서 오작동이나 기능 마비를 예방하기 위한 기능적 안전화의 핵심 조치사항을 묻고 있다. 기능적 안전화는 기계의 작동 메커니즘과 제어 계통에서 위험이 발생하지 않도록 기계 본체에 안전 기능을 사전에 구축하는 것을 의미한다.
기계 설계 단계에서부터 안전성을 확보하는 것이 기능적 안전화의 근본이므로 안전설계가 정답이다.
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