출제기준 단원 「작업장 위험요인 관리대책」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
안전화 층위 구분
1
외형의 안전화 방법이 아닌 것 고르기
안전화 범위 판정
1
근원적 안전화에 포함되지 않는 것 고르기
조치 우선순위
1
기능적 안전화를 위한 조치 고르기
뜻
기계설비의 안전화는 어느 단계에서 안전을 확보하는지에 따라 층위가 나뉜다. 근원적 안전화는 설계 단계에서 기계 자체에 안전 기능을 넣는 것으로 풀 푸루프, 페일세이프, 기능 내장이 여기에 속한다. 안전장치를 정기적으로 관리하는 일정방식은 만들어진 뒤의 사후 관리이므로 근원적 안전화에서 가려낸다.
기능적 안전화의 근본 조치도 설계에서 시작한다. 기계의 안전성을 설계 단계부터 확보하는 안전설계가 정답이 되고, 설계 뒤에 보완하는 조치들은 근원성이 떨어진다는 점에서 우선순위가 밀린다.
외형의 안전화는 위험 부분을 물리적으로 막거나 시각적으로 알리는 방법이다. 덮개 설치, 기계의 내장화, 색채 조절이 외형의 안전화이고, 페일세이프는 고장이 났을 때 안전 쪽으로 작동하는 제어 원리이므로 외형의 방법이 아니다. 제품의 외관과 사용성을 다루는 인더스트리얼 디자인은 외관적 안전화와 가장 밀접하다.
사람과 기계의 관계에서는 인간공학의 관점이 나온다. 인간공학은 사람의 신체적·인지적 특성을 기계 설계에 반영하여 인간과 기계가 조화롭게 작동하도록 하는 융합을 지향한다.
안전율은 극한강도나 파괴하중을 허용응력이나 정격하중으로 나눈 값이다. 분모에 사용하중을 놓는 공식은 안전율 계산식으로 적절하지 않다.
같은 영역의 계산·기계요소 기준도 함께 나온다. 인장응력은 외력을 최초 단면적으로 나눈 값(응력 = 힘 ÷ 면적)이고, 고온에서 정하중을 받는 부분은 크리프강도를 기초로 허용응력을 정한다. 나사의 풀림 방지에는 스프링와셔, 록너트, 분할핀을 쓰고 코터는 체결 부위를 고정하는 피너로 풀림 방지용이 아니다.
공식 교재로 짚기
학습목표: 기계 외부의 회전체 돌출부 등 위험 부분에 대한 가드 설치 등 외형 안전화 방법을 설명할 수 있다.
가드(Guard, 방호 장치) 설치: 기계 외형 부분 및 회전체 돌출 부분
NCS 학습모듈 2306010102 기계안전관련 법령 업무 실행 · 2-1. 법적 기준 현황 작성하기
예제
안전화 문제는 보기가 설계 단계인지 사후 조치인지로 먼저 가른다. 풀 푸루프·페일세이프·안전설계는 설계 단계, 덮개·색채 조절은 외형, 일정방식 관리는 사후 관리이다. 안전율 공식은 분자에 극한값, 분모에 허용값이 오는지만 확인한다.
대표 기출 3문항
기계설비 구조의 안전화 가운데 설계상 안전율의 결정은 매우 중요한 고려사항이다. 안전율(safety factor) 산출공식이 아닌 것은?
기초강도/허용응력
극한강도/최대설계응력
파괴하중/최대사용하중
안전하중/파단하중
정답과 해설 보기
정답 ④ · 기계 설계에서 구조적 안전성을 확보하기 위해 적용하는 안전율의 올바른 산출 공식을 구별하는 문제이다. 안전율은 재료가 견딜 수 있는 한계 강도나 파괴 하중을 실제로 작용하는 허용 응력 또는 최대 사용 하중으로 나눈 비율로 정의된다.
안전율은 극한강도 대비 허용응력 또는 파괴하중 대비 사용하중의 비율로 정의되며, 안전하중/파단하중은 표준 공식이 아니다.
기계설비의 안전조건 중 외관의 안전화에 해당하는 조치는?
고장발생을 최소화 하기 위해 정기점검을 실시한다.
접압강하, 정전시의 오동작을 방지하기 위하여 제어장치를 설치하였다.
기계의 예리한 돌출부 등에 안전 덮개를 설치하였다.
강도를 고려하여 안전율을 초대로 고려하여 설계하였다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 기계설비의 안전화 조건 중 외관의 안전화에 해당하는 구체적 조치를 찾는 문제이다. 외관의 안전화는 작업자가 기계에 긁히거나 걸리지 않도록 예리한 돌출부와 모서리 등을 매끄럽게 처리하거나 안전 덮개를 설치하는 조치를 말한다.
기계 외관 안전화 조치는 예리한 돌출부에 안전 덮개를 설치하여 상해를 예방하는 것이다.
기계의 안전조건 중 구조의 안전화 방법에 해당되지 않는 것은?
기계재료의 선정시 재료 자체에 결함이 없는지 철저히 확인한다.
사용 중 재료의 강도가 열화될 것을 감안하여 설계시 안전율을 고려한다.
기계작동 시 기계의 오동작을 방지하기 위하여 오동작방지 회로를 적용한다.
가공 경화와 같은 가공결함이 생길 우려가 있는 경우는 열처리 등으로 결함을 방지한다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 기계 설비의 안전조건 중에서 구조의 안전화 방법에 속하지 않는 항목을 고르는 문제이다. 기계 구조의 안전화는 재료의 선정, 설계 시 안전율 고려, 가공 결함 방지 등 기계 자체의 물리적 강도를 확보하는 방법이다.
구조의 안전화는 재료 선정, 설계, 가공 결함 방지 등 기계 자체의 물리적 강도와 관련되나, 오동작 방지 회로는 전기적 안전화 방법이다.