토목기사 필기 정리 (최근 13년) – 설명 문제제 1 과목 응용역학1. 정리 설명(1) Castigliano의 제1정리 : 탄성체에 저장된 변형에너지 U를 변위의 함수로 나타내는 경우에, 임의의 변위 에 관한 변형에너지 U의 1차편도함수는 대응되는 하중 와 같다. 즉, 이다.(2) Betti의 법칙 : 재료가 탄성적이고 Hooke의 법칙을 따르는 구조물에서 지점침하와 온도 변화가 없을 때, 한 역계 에 의해 변형되는 동안에 다른 역계 이 하는 외적인 가상일은 역계에 의해 변형하는 동안에 역계가 하는 외적인 가상일과 같다.(3) Varignon’s 정리 : 동일 평면상의 한 점에 여러 개의 힘이 작용하고 있을 때, 여러 개의 힘의 어떤 점에 대한 모멘트의 합은 그 합력의 동일점에 대한 모멘트와 같다.(4) 최소일의 원리 (Theorem of Least Work) : 보의 탄성변형에서 내력이 한 일을 그 지점의 반력으로 1차 편미분한 것은 “0”이 된다(5) 중첩의 원리 (Principal of Superposition)① 탄성한도 이하의 외력이 작용할 때 성립한다.② 부정정 구조물에서도 성립한다.③ 외력과 변형이 선형 탄성한도 이하의 관계에서만 성립한다.④ 여러 종류의 하중이 실린 경우 이 원리를 이용하면 편리한다.(6) 가상일의 방법 : 외력에 의한 가상일 = 내력에 의한 가상일① 트러스의 처짐을 구할 경우 효과적인 방법이다.② 단위하중법(unit load method)이라고도 한다.③ 에너지법의 일종이다.④ 에너지보존의 법칙에 근거를 둔 방법이다 (에너지 불변법칙성립)2. 정정/부정정 구조물(1) 정정 구조물에 비해 부정정 구조물이 갖는 장점① 설계모멘트의 감소로 부재가 절약된다.② 부정정 구조물은 그 연속성 때문에 처짐의 크기가 작다.③ 외관을 우아하고 아름답게 제작할 수 있다.④ 지점침하 등으로 인해 발생하는 응력이 크다.(2) 부정정 구조물의 해석법① 부정정력을 구하는 방법으로 처짐각법과 모멘트분배법은 변위법, 3연모멘트법과 변위일치법은 응력법에 속한에도 측량이 가능하다.⑧ WGS-84 타원체를 사용한다.⑨ 기선 결정의 경우 두 측점 간의 시통에 관계가 없다.31. 원격탐측에 사용되고 있는 센서(1) 수동적 센서① 전자 스캐너 ② 다중파장대 사진기 ③ 비디콘 사진기(Vidicon camera)(2) 능동적 센서① 레이다(Radar) ② 레이저(Laser) ③ SLAR(Side Looking Airborne Radar)32. 준거타원체① 삼각점의 경위도좌표 ② 지구의 편평률 ③ 측지경위도33. 트래버스 측량 : 계획->답사->선점->조표->관측① 트래버스의 노선은 가능한 폐합 또는 결합이 되게 한다.② 결합 트래버스의 출발점과 결합점간의 거리는 가능한 단거리로 한다.③ 거리측량과 각측량의 정확도가 균형을 이루게 한다.④ 측점간 거리는 삼각점보다 짧은 거리로 시준이 잘되는 곳에 선점한다.⑤ 컴파스법칙 : 각과 거리의 정밀도가 비슷할 때(동일할 때) 실시하는 방법⑥ 결합 트래버스는 삼각점과 삼각점을 연결시킨 것으로 조정계산 정확도가 가장 높다 / 가장 높은 정확도⑦ 폐합 트래버스는 한 측점에서 시작하여 다시 그 측점에 돌아오는 관측 형태이다.⑧ 개방 트래버스는 임의의 한 측점에서 시작하여 다른 임의의 한 점에서 끝나는 관측 형태이다.⑨ 트래버스 중 가장 정밀도가 높은 것은 결합 트래버스로서 오차점검이 가능하다.⑩ 오차의 배분은 각 관측의 정확도가 같을 경우 각의 대소에 관계없이 등분하여 배분한다.⑪ 폐합 트래버스에서 편각을 관측하면 편각의 총합은 언제나 360도가 되어야 한다.⑫ 방위각법은 한번 오차가 발생하면 그 영향은 끝까지 미친다※ 방위각법 : 관측값의 계산은 편리하나 한번 오차가 생기면 그 영향이 끝까지 미치는 각관측 방법1. 진북을 기준으로 어느 측선까지 시계 방향으로 측정하는 방법이다.2. 험준하고 복잡한 지역에서는 적합하지 않다.3. 각 관측값의 계산과 제도가 편리하고 신속히 관측할 수 있다.4. 직접 방위각이 관측되어 편리하나 오차가 이후의 측량에 계속 누적되는 단점이 있다.34. 하천측량① 하천의 비가 2이하인 직사각형이어야 한다.⑥ 연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남은 그 방향 경간의 최대 10% 이하이어야 한다.(2) 구조세목 (1방향/2방향 슬래브)① 1방향 슬래브의 두께는 최소 100mm 이상이어야 한다.② 1방향 슬래브의 정철근 및 부철근의 중심 간격은 최대 휨모멘트가 일어나는 단면에서는 슬래브 두께의 2배 이하이어야 하고, 또한 300mm 이하로 하여야 한다.③ 1방향 슬래브의 수축, 온도철근은 슬래브 두께의 5배 이하, 또한 450mm 이하로 하여야 한다.④ 1방향 슬래브에서 수축, 온도철근을 배치할 경우, 정모멘트 철근 및 부모멘트 철근에 직각방향으로 배치한다.⑤ 슬래브 끝의 단순받침부에서도 내민 슬래브에 의하여 부모멘트가 일어나는 경우에는 이에 상응하는 철근을 배치해야 한다.⑥ 1/2방향 슬래브의 위험단면에서 철근 간격은 슬래브 두께의 2배 이하 또한 300mm 이하로 해야 한다.⑦ 4변에 의해 지지되는 2방향 슬래브 중에서 단변에 대한 장변의 비가 2배를 넘으면 1방향 슬래브로서 해석한다.⑧ 기타단면에 대해서는 슬래브 두께의 3배 이하, 또한 450mm 이하로 해야 한다.⑨ 슬래브의 단변방향 보의 상부에 부모멘트로 인해 발생하는 균열을 방지하기 위해 슬래브의 장변 방향으로 슬래브 상부에 철근을 배치해야 한다.⑩ 슬래브의 정모멘트 철근 및 부모멘트 철근의 중심간격은 위험단면을 제외한 단면에서는 슬래브 두께의 3배 이하이어야 하고, 또한 450mm 이하로 해야 한다.(3) 전단에 대한 위험 단면① 2방향 슬래브에서 펀칭전단이 예상되는 경우 전단에 대한 위험단면-> 집중하중이나 집중 반력을 받는 면의 주변에서 d/2만큼 떨어진 주변 단면② 1방향 슬래브 : 지점에서 d인 곳(4) 연속보 또는 1방향 슬래브에서 근사해법 적용 조건① 2경간 이상이어야 하며, 인접 2경간의 차이가 짧은 경간의 20% 이하인 경우② 등분포하중이 작용하는 경우③ 활하중이 고정하중의 3배 이하④ 부재의 단면 크기가 일정한 경우5. 강도감소계수① 무근 콘크입시 주변 흙의 교란이 거의 없기 때문에 로 설계한다.⑤ Paper drain 환산 직경(D) :11. Mohr 응력원① 임의 평면의 응력상태를 나타내는데 매우 편리한다.② 평면기점(origin of plane)은 최소 주응력이 표시되는 좌표에서 최소 주응력면과 평행하게 그은 선이 Mohr 원과 만나는 점이다.③ Mohr원의 직경은 축차응력이다. / 반경은 이다.④ 한 면에 응력이 작용하는 경우 전단력이 0이면, 그 연직응력을 주응력으로 가정한다.⑤ Mohr의 응력원에 접선을 그었을 때 종축과 만나는 점이 점착력(C)이고, 그 접선의 기울기가 내부마찰각 이다.⑥ Mohr원이 파괴포락선에 접하면 전단파괴가 일어난 상태이다.⑦ 비압밀 비배수 시험조건에서 Mohr의 응력원은 수평축과 평행한 모양이 된다.⑧ Mohr의 응력원에서 응력 상태는 파괴포락선보다 위쪽에 존재할 수 없다 (이론상 불가)12. 과잉공급수압① 최대주응력 증가량 :② 최소주응력 증가량 :③ 매립직 후 삼축압축시 과잉간극수압 :※ 이 식에 대한 설명1. 포화된 흙에서는 B=1이다.2. 정규압밀 점토에서는 A값이 1에 가까운 값을 나타낸다.3. 포화된 점토에서 구속압력을 일정하게 할 경우 간극수압의 측정값과 축차응력을 알면 A값을 구할 수 있다.4. 과압밀된 점토의 A값 : ~0.5~1.0 / 정규압밀 점토의 A값 : 0.5~113. 전단강도①② 모래지반에서 전단강도- 수직응력 : 1. 전응력 2. 간극수압③ 유효응력※ 1. 포화된 흙인 경우 전응력에서 공극수압을 뺀 값이다.2. 점토지반의 압밀에 관계되는 응력이다.3. 건조한 지반에서는 전응력과 같은 값으로 본다.4. 유효응력만이 흙덩이의 변형과 전단에 관계된다.5. 유효응력이 증가하는 것 : 땅속의 물이 아래로 흐르는 경우- 전단강도 :④ 전응력이 커지는 크기만큼 간극수압이 커지면 유효응력은 변화없다.⑤ 정지토압계수는 1보다 클 수 있다.⑥ 지표면에 가해진 하중에 의해 지중에 발생하는 연직응력의 증가량은 깊이가 깊어지면서 감소한다.⑦ 유효응력이 전응포기식, 선회류식, 미세기포 분사식, 수중교반식 등이 있다.⑥ 포기조의 유효수심은 표준식의 경우, 4~6m를 표준으로 한다.(7) 하수 슬러지처리 과정과 목적① 소각 – 고형물의 감소, 슬러지 용적의 감소② 소화 – 유기물과 분해하여 고형물 감소,질적 안정화③ 탈수 – 수분제거를 통해 함수율 85% 이하로 양의 감소(8) 슬러지 개량 방법① 세정 ② 열처리 ③ 약품첨가 ④ 동결(9) 슬러지 농축과 탈수① 농축은 자연의 중력에 의한 방법이 가장 간단하며 경제적이 처리 방법이다.② 농축은 매립이나 해양투기를 하기 전에 슬러지 용적을 감소시켜 준다.③ 탈수는 기계적 방법으로 진공여과, 가압여과 및 원심탈수법이 있다.④ 중력 농축의 슬러지 제거기기 설치시 바닥 기울기는 5/100이상이다.(10) 장시간 포기법(Extended Aeration) : 잉여슬러지 양을 크게 감소시키기 위한 방법으로 BOD-SS부하를 아주 작게, 포기시간을 길게 하여 내생호흡상으로 유지되도록 하는 활성슬러지 변법15. 부영양화 현상 : 상수원의 부영양화가 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 시설 – 정수시설① 사멸된 조류의 분해작용에 의해 심수층으로부터 용존산소가 줄어든다 (DO 감소)② 조류합성에 의한 유기물의 증가로 COD가 증가한다 / BOD도 증가※ COD (화학적 산소요구량) – Chemical Oxygen Demand1. BOD에 비해 짧은 시간에 측정이 가능하다.2. COD는 해양오염이나 공장폐수의 오염지표로 사용된다.3. 생물분해 가능한 유기물도 COD로 측정할 수 있다.4. NaNo2, SO2-는 COD 값에 영향을 미친다.5. 수중의 산화 가능한 유기물이 일정 조건에서 산화제에 의해 산화되는데 요구되는 산소량6. 유기물 농도 크기 : TOD>COD>BDO>TOC③ 일단 부영양화가 되면 회복되기 어렵다.④ 영향 염류인 인(P), 질소(N) 등의 유입을 방지하면 이 현상을 최소화 할 수 있다. / 부영양화의 주된 원인물질은 질소와 인이다.⑤ 정수장으로 유입되는 원수의 수역이 부영양화 생성
< 열역학 >제 1장 공업 열역학 일반1. 열역학 제 0법칙(열평형 법칙)= 열량&비열 관계⑴ 적분형 :{} _{1} Q _{``2} =GC` DELTA `t``=GC``(t _{2} -t _{1} )⑵ 미분형 :delta Q=G`C`d`t※ 평균비열C _{m} = {1} over {t _{2} -t _{1}} int _{1} ^{2} {C``dt}※ 평균 온도t _{m} = {m _{1} `t _{1} +m _{2} `t _{2}} over {m _{1} +m _{2}}2. 압력DELTA P= gamma `h= rho g DELTA h※ 진공도 : 대기압 중에 몇 %가 진공인지를 나타내는 값으로V _{d} = {진공압`P _{g}} over {대기압`P _{o}} TIMES 100`[`%`]3. 온도⑴ 섭씨t _{c}와 화씨t _{f}의 관계{t _{CENTIGRADE } -0} over {100} = {t _{FAHRENHEIT } -32} over {180} 에서→t _{c} = {5} over {9} (t _{f} -32) 또는t _{f} = {5} over {9} t _{c} +32⑵ 절대온도 : -273°C를 0°C로 하여 계측한 온도, 즉 0°C는 절대온대 273°K 에 해당된다.① Kelvin(섭씨 절대) 온도T```=(t _{c} +273)`[°K``]② Rankine(화씨 절대) 온도T _{F} ```=(t _{F} +459.67)[°R``]4. 열량과 비열⑴ 열량①1`kcal : 순수한 물1kg의 온도를 14.5°C에서 15.5°C까지 상승시키는데 요하는 열량② 1B.T.U(British Thermal Unit) : 영국계 열량 단위로 순수한 물 1lb의 물의 온도를 1°F 상승시키는데 요하는 열량 ? 32°F ~ 212°F 까지 상승시키는 것의 1/180③ 1C.H.U : 순수한 물 1lb의 물의 온도를 1°C 상승시키는데 요하는 열량⑵ 비열 : 어떤 물질 1kg의 온도를 1°C 상승시키는데 요하는 열량? 단위rm kcal/kg DEG C 값이 결정되며 경로(과정)에 따라서 값의 변화가 없는 함수이다. 즉, 어떤 상태의 그 점에 주어지는 값만을 갖는 함수이다. 예를 들면, 압력, 온도, 비체적 등의 상태량이 점함수이며, 점함수를 미분하면 완전 미분식으로 표현된다. 도정(=경로, 과정)함수는 경로에 따라서 변화하는 함수로 계의 상태변화 과정에서 일어나며, 계의 경계에서 관찰되며 상태량이 아니다. 일량과 열량이 이에 속하고 이것들은 반드시 상태변화를 발생시키며 계산이 가능한 물리량이며 미분하면 불완전 미분식으로 표현된다. 여기서, 과정이란 계 내의 물질이 한 상태에서 다른 상태로 변할 때 연속된 상태변화의 경로를 말한다.① 점함수의 적분 표현식(전미분을 사용)int _{1} ^{2} {dP=P _{2} -P _{1} = DELTA P}② 도정함수의 적분 표현식(편미분 사용)Q````:`dQ```` -> ```` delta Q``,` Partial Q ,W````:`dW``` -> ```` delta W`,` Partial W int _{1} ^{2} {delta Q != Q` _{2} -Q` _{1} != DELTA Q} →int _{1} ^{2} {delta Q= _{1} Q` _{2} =Q` _{12}} 내부에너지DELTA U=GC _{v} (T _{2} -T _{1} ): 물체가 지니고 있는 총 에너지로부터 역학적/전기적 에너지를 뺀 나머지의 에너지를 말하며 분자 간 운동의 활발성, 유동성을 측정하는 값이다.① 비가역 사이클의 내부에너지 변화량은 0이다.② 가역 사이클의 내부에너지 변화량은DELTA U GEQ 0③ 이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이다.④ 온도가 증가하면 내부에너지 역시 증가한다. 엔탈피 H : 어떤 상태의 유체1`kg 이 가지는 에너지이며, 유체가 가지는 내부에너지와 체적을 차지하기 위한 유동일, 즉 기계적 일의 합과 같다.① 내부에너지와 유동일의 합으로 정의u+P`v② 이상기체의 엔탈피는 온도만의 함수이다.③ 순수물질의 경우 일정압력 하에서 엔트로피를 증가시키면 엔탈피 있다. 이와 같이 열에너지의 이동현상을 전열이라 하며 전도, 대류, 복사 등이 있다.① 전도 : 고체를 매개체로 한 열전달 현상으로 단위 시간당 열 이동량전열량dot{Q``} =-KA {Partial T} over {Partial `x} =-KA {T _{1} -T _{2}} over {x} ``[`kcal/h`,`kW``]K는 열전도 계수[`kcal/h`m CENTIGRADE `,`kW/m CENTIGRADE `] → h는 시간,{Partial T} over {Partial `x}는 열흐름 방향의 온도구배,x 는 두께, A는 전열면적※ (-)의 의미 : 열이 이동할 때 열의 유동방향으로 온도가 강하함을 뜻하며 이를 푸리에의 법칙이라 한다.② 대류 : 고체와 유체간 또는 유체와 유체간의 열 이동 현상으로 단위 시간당 열 이동량dot{Q``} =h`A` DELTA T``[`kcal/h`,`kW``] = Newton의 냉각법칙h는 열전달 계수[`kcal/h`m ^{2`} CENTIGRADE `,`kW/m ^{2`} CENTIGRADE `]이고,DELTA T는 두 물질사이의 온도차, A는 전열면적③ 복사 : 열은 매질이 존재하지 않는 완전한 진공 내에서도 이동하고 이것은 전자파 작용에 의한 전자복사라 한다. 전자파에 의한 에너지 전파 중에서 온도차로 인하여 전파되는 에너지가 열복사이다. 이상적 복사 물체로는 태양의 흑체가 있고, 흑체는 절대온도의 4제곱에 비례한다. 다음은 흑체에만 적용할 수 있는 방사 에너지(복사 에너지)의 표현식이다.dot{Q``} = sigma `AT``` ^{4} ``[``kcal/h`,`kW```]sigma 는 스테판-볼츠만 상수[`kcal/h`m ^{2`} K ^{`4} `,`kW/m ^{2`} K` ^{`4} `], T는 절대온도이다.sigma =5.669 TIMES 10 ^{``-8} `[`W/m ^{2} `K ^{`4} ``] 동작물질① 계 내에서 에너지를 저장 또는 운반하는 물질② 열에 의해 압력이나 체적이 쉽게 변하는 물질③ 상]= {k} over {k-1} `mRT``` LEFT [ LEFT ( {P _{2}} over {P _{1}} RIGHT ) ^{{k-1} over {k}} -1` RIGHT ]※ 등온과정에서는 ‘가열량=절대일=공업일’이다.※ 폴리트로픽 과정에서 n(폴리트로픽 지수)과 폴리트로픽 비열C _{n} 값nCn압0C _{p}온1INF 무열k0 오적INF C _{v}< 엔트로피``kJ`/ DEG K````,```kcal/ DEG K` 정리 >: 계를 출입하는 열량의 이용가치를 나타내기 위한 상상적인 물리량으로 가역단열(=등엔트로피)이면 불변, 그 외나 비가역이면 항상 증가한다. (비가역 과정의 예 : 마찰, 혼합, 교축, 열이동, 자유팽창, 화학반응, 팽창과 압축 등)※ 클라우시스 적분int _{1} ^{2} {} + int _{2} ^{1} {} = oint _{} ^{} {} → 클라우시스 적분에서 온도 값은 절대온도 K만 사용가능하다.: 클라우시스 적분에서 폐적분(사이클적분)은 과정이 뒤바뀌며 진행된다는 것을 의미한다.(1) 가역 사이클oint _{} ^{} {} {delta Q} over {T} =0 (2) 비가역 사이클oint _{} ^{} {} {delta Q} over {T} PREC 0 : 비가역 사이클의 경우 마찰 등의 열손실로 가역사이클보다 방열량이 더 크므로 그 적분치는 0보다 작다. 함수관계기본식ds= {delta `q} over {T} = {C`dT} over {T} →DELTA s= {{} _{1} q _{2}} over {T},delta q=T`dsTHEREFORE ``DELTA S=GC int _{1} ^{2} {{1} over {T} `dT} ``=GC``ln {T _{2}} over {T _{1}}T, v 의 함수dq=du+AP`dv 로부터 →DELTA S=S _{`2} -S _{`1} =C _{v} `ln {T _{2}} over {T _{1}} +AR``ln {v _{2}} over {v _{1}} ...①P, T 의 함수dq=dh-h _{3}④ 펌프열량w _{P} : 단열압축 →w _{P} =h _{1} -h _{4} (단열과정0=du+AP`dv=dh-AvdP): 동작유체인 물은 비압축성이므로 펌프는 단열압축+정적압축과정으로 볼 수도 있다.※ 보일러(정압가열) → 터빈(단열팽창) → 복수기(정압방열) → 급수펌프(단열압축 및 정적압축)⑤eta _{R} = {유효열량} over {공급열량} = {W _{n`e`t}} over {Q _{1}} = {W _{T} -W _{P}} over {Q _{1}} = {T-P} over {B} = {(h _{2} -h _{3} )-(h _{1} -h _{4} )} over {(h _{2} -h _{1} )} TIMES 100%=1- {q _{2}} over {q _{1}} =1- {h _{3} -h _{4} (=T)} over {h _{2} -h _{1} (=B)}여기서, ①보일러 입구 ②보일러 출구 및 터빈 입구 ③터빈 출구 및 복수기 입구 ④복수기 출구 및 펌프 입구만약, 펌프일이 터빈일에 비해 작으므로 펌프일을 무시하면h _{1} =h _{2} 이며eta _{R} = {(h _{2} -h _{3} )} over {(h _{2} -h _{1} )} TIMES 100%⑥ 랭킨 사이클의 열효율을 높이는 방법-. 보일러 압력은 높이고, 복수기 압력은 낮춘다.-. 터빈 입구에서 초온, 초압이 높아야 한다.-. 터빈 출구에서는 압력만 낮아야 한다.(만약 터빈 출구의 온도가 낮으면 날개를 부식시켜 마찰이 증가하여 터빈효율을 감소시키게 된다.)-. 터빈효율이 높을수록, 즉 터빈 출구의 건도가 높을수록(건조할수록) 랭킨 사이클의 효율은 증가한다.-. 과열도를 크게 하며, 저온측과 고온측의 온도차를 크게 한다.-. 작동유체를 과열시키고 건도를 높인다.⑵ 재열 사이클 : 랭킨 사이클의 단열팽창(터빈) 도중에 있는 증기를 재열기를 이용하여 재가열하여 열효율을 증가시키는 사이클이다. 즉, 보일러에서 만들어진 과열증기를 터빈에서 단열팽창할시 그 증기를 터빈으로부터 빼내어름
< 유체 역학 >제 1장 유체의 성질 및 정의※ 유체 : 마찰에 의해 전단응력이 존재하는 물질로서 아무리 작은 전단응력이라도 유체 내에 전단응력이 작용하는 한 계속해서 변형하는 물질1. 뉴턴의 운동방정식F=ma=m {dv} over {dt} = {d} over {dt} (mv)① 절대단위-. CGS 단위 :1[dyne]=1[gr] TIMES 1[cm/sec ^{2} ] -. MKS 단위1[N``]=1[kg] TIMES 1[m/sec ^{2} ]=1[kg`?`m/sec ^{2} ]=10 ^{5} [dyne]THEREFORE1[kg]=1[N``?``sec ^{2} /m]② 중력단위1[kg _{f} ]=1[kg] TIMES 9.8[m/sec ^{2} ]THEREFORE1[kg _{f} ]=9.8[N]2. 물질의 성질⑴ 밀도(密屠`,``density)~:~ rho = 단위체적당 질량rho = {m} over {V} (`kg/m ^{3} ``)※ 물의 경우rho _{w} =1000[kg`/`m ^{3} ]=102[`kg _{f} `?`sec ^{2} /m ^{4} ]⑵ 비중량(比重量,~specific~weight)~:~ gammagamma = {W} over {V} `(`N`/`m ^{3} `) : 단위체적당 무게(=중량, 힘)단, 물의 경우gamma _{w} =9800[N/m ^{3} ]=1000[kg _{f} /m ^{3} ]⑶ 비체적(比?積,~specific~volume)~:~v _{s}① 단위질량당 체적 :v _{s} = {1} over {rho } = {V} over {m} `(`m ^{3} `/`kg`)② 단위중량당 체적 :v _{s} = {1} over {gamma } = {V} over {W} `(`m ^{3} `/`kg` _{f} )⑷ 비중(比重,~specific~gravity)~:~S: 어떤 물질의 비중량이나 밀도를 물의 비중량이나 밀도로 나누어 준 값S= {rho } over {rho _{w}} = {gamma } over {gamma _{w}}3.전단변형률, 각변형률)⑴ 점성계수mu 의 단위[`N``?`sec/m ^{2} `]`[`kg _{f``} ?``sec/m ^{2} `]``[`kg/m``?``sec`]`[`gr/cm``?``sec`]~※1``poise` :1[`g/cm`?`sec`]=1[`dyne`.`sec`/cm ^{2} ``]→1N``=10 ^{5``} dyne⑵ 동점성계수nu = {mu } over {rho } [m ^{2} /sec],~1stokes```:`[cm ^{2} /sec`]4. 체적탄성계수 : 체적변화율에 대한 압력의 비K=- {DELTA P} over {{DELTA V} over {V}} `(`N`/`m ^{2} `)→ 여기서 (-) 부호는 압력이 증가함에 따라 체적이 감소함을 의미하며 또한 체적탄성계수의 단위와 차원은 압력과 동일함을 알 수 있다.※ 압축률beta = {1} over {K} , 수은의K 가 가장 크다.① 단열가역 변화라면pv ^{`k} =c 에서 양변 미분,dpv ^{`k} =pkv ^{k-1} dv=0``dpv ^{`k} =`-kp` {v` ^{k}} over {v} `dv```` LEFT [ `단,``v ^{`k-1} = {v` ^{k}} over {v} RIGHT ]체적탄성계수THEREFORE ```K=kP → 소문자 k는 비열비② 등온이면K=P5. 표면장력(表面張力,surface~tension): 액체 내부의 분자는 분자간 인력, 즉 응집력으로 인하여 평행상태에 있으나 자유표면의 분자는 외부로부터 인력을 받지 않기 때문에 수축하려는 장력이 작용하는데 이러한 단위길이당 장력을 표면장력이라 한다.sigma pi d-p pi d ^{2} /4=0 →sigma = {P``d} over {4}(`N`/m)IF, 외부압력이P _{0}DELTA P=P-P _{0} = {4` sigma } over {d} →THEREFORE ``P=P _{0} + {4` sigma } over {d}6. 모세관 현상 : 가는 관을 액체 속에 세우면 액체가 관을 따라 올라가거나 내려세관 현상에 의한 액면상승 높이는 변함이 없다.7. 음속 (일반식 :a= sqrt {{dP} over {d rho }} = sqrt {{m ^{2}} over {s ^{2}}} =m/s)⑴ 공기 중에서의 음속 : 단열변화 취급a= sqrt {kRT} , 여기서k 는 비열비(K=kP 단열공기비열비) 공갈, 단공비※ 가역단열pv` ^{k} =c 에서 양변 미분dpv ^{`k} +kpv ^{`k-1} dv=0``,```dpv ^{`k} =-kp {v ^{`k}} over {v} dv``체적탄성계수``` THEREFORE ``E=- {vdp} over {dv} =kP`⑵ 액체 속에서의 음속 : 등온변화 취급a= sqrt {{K`g} over {gamma }} = sqrt {{K} over {rho }} = sqrt {{1} over {beta `rho }} , (K=P )※ 등온변화(T=C)``,``pv=C (Boyle's law)양변미분d(`pv)=0``,``pdv+vdp=0``,``pdv=-vdp결국, 체적탄성계수E=- {dp} over {{dv} over {v}} = {vdp} over {dv} =p제 2장 유체 정역학1. 압력(pressure)p= {F} over {A}⑴ 압력의 단위1[`N/m ^{2} `]=1[`Pa`] : Pascal 의 약자1[`b`ar`]=10 ^{5} `[`N`/m ^{2} ] ,1[b`a`r]=1000[mbar]1[kg _{f} /cm ^{2} ]=10[`mAq`]p= {F} over {A} = {gamma Ah} over {A} = gamma h(액체표면으로부터 높이h 인 압력)⑵ 대기압 : 지구를 둘러싸고 있는 공기를 대기라 하면 그 대기에 의하여 누르는 압력, 즉 기압계로 측정한 압력① 표준대기압P _{o} : 해면에서의 국소 대기압의 평균1[atm]=760[`mmHg``](수은주 높이, 비중 13.6)= rho TIMES S``` TIMES h=1000 TIMES 13.6 TIMES 0.76=10332[kg _{f} /m ^ : 표준대기압을 제외한 그 나머지의 임의의 압력 즉!= 760[`mmHg``]⑶ 게이지 압력P _{g} : 압력계(ex 브로돈)로 측정한 압력이며 대기압을 기준으로 그 이상의 압력이며 대기압은 게이지 압력으로 0이다. ※ 유체역학에서, 압력은 게이지 압력을 말한다.⑷ 진공압P _{g}(=진공 게이지 압력=부압[-압력이므로]) : 진공계로 측정한 압력으로 대기압을 기준으로 하여 그 이하의 압력이다.⑸ 진공도 : 진공압의 크기를 백분율로 나타낸 값으로 대기압 중에 몇 %가 진공인지를 나타내는 값V _{d} = {진공압`P _{g}} over {대기압`P _{o}} TIMES 100`[`%`]ex) 진공도 90%란 대기압의 10%가 절대압이란 뜻으로→P _{abs} =101,325 TIMES 0.1=10,132`P`a⑹ 절대압력(absolute pressure)P _{abs} : 완전진공을 기준으로 하여 측정한 압력① A점 :P _{absA} = 대기압(P _{o} )+ 게이지압(P _{gA} )② B점 :P _{absB} = 대기압(P _{o} )- 진공압(P _{gB} )2. 전압력 : 도심점에 작용하는 저항 힘⑴ 수평면에 작용하는 유체의 전압력F=PA= gamma `hA , 작용점y _{F} 는 도심점에 작용여기서, A는 전압력을 받는 단면의 면적⑵ 경사면에 작용하는 전압력 : 작용점y _{F} 는 물체의 도심점이 아닌 압력프리즘의 도심점에 작용한다.① 전압력F= gamma ` bar{y} `sin` theta A= gamma bar{h} A →=` gamma `y _{F`} `sin theta `A② 압력중심(전압력 작용점)y _{F} = bar{y} + {I _{`G}} over {bar{y} A}⑶ 수직일 경우의 전압력bar{h} =` bar{y} `sin` theta = bar{y} `sin`90 DEG = bar{y}① 전압력F= gamma bar{h} A② 압력중심(전압력 작용점):y _{F} = bar{y} + {I _{`G}} over {bar 말한다. 다시 말해, 곡면의 수직 투영면(곡면 높이)에 작용하는 힘과 같다.F _{x} =F _{H} = gamma ` bar{h} A여기서,bar{h} 는 수면에서 투영면의 도심점까지의 거리② 연직성분(수직성분F _{y} =F _{V} ): 곡면의 연직 상방향에 실려 있는 액체의 가상의 무게F _{y} =F _{V} =W _{ABCD} +W _{CDE} = gamma (V _{ABCD} +V _{CDE} ``)3. 부력(buoyant~force) : 정지유체 중에서 잠겨 있거나 떠 있는 물체가 유체로부터 받는 수직 상방향의 힘을 말하며 떠 있는 물체의 부력은 모두 같다.→F _{B} = int _{} ^{} {} gamma dV= gamma VF _{B} ``: 부력,V~: 물체의 잠긴체적,gamma : 액체의 비중량① 물 위에 떠 있거나 대기와 접한 경우부력F _{B} ````= 공기 중에서의 물체의 무게W→gamma _{1} V _{1}(부력)`=gamma _{2} V _{2}(공기 중)gamma _{1} : 액체(물, 해수)의 비중량,V _{1} : 액체 속에 잠겨 있는 체적,gamma _{2} :물체의 비중량,V _{2} : 물체 전체 체적② 완전히 잠긴 경우공기 중에서 물체의 무게(gamma _{물체} `V _{물체})= 부력(F _{B} )+액체 속에서의 물체 무게여기서, 부력F _{B} = gamma _{액체} V _{물체`전체의`체적}4. 부양체(`floating``body)bar{MC} ``` : 경심고(경심높이),V : 부양체의 잠긴 체적I : 부양체의 단면 2차 모멘트(위에서 봤을 때의 도형)bar{CB} : 물체 전체 도심 길이-잠긴 부분 도심 길이* 경심(傾心, Metacenter) : 물체가 물 위에 떠있을 때 살짝 기울어지면 다시 제자리로 돌아오게 된다. 이때의 회전중심을 경심이라 한다. 즉, 부체(물에 떠 있는 임의의 물체)가 미소각(微小角) 경사진 경우, 가상 회전중심을 의미한다. 수중에 뜬 물체가 기울어져 있을 때 부심(浮心
< 재료 역학 >제1장 응력과 변형률1. 수직응력(normal~stress)sigma _{t} = {P _{t}} over {A} (N/m ^{2} )`(lb/i`n` ^{2} )2. 전단응력(shearing~stress)tau = {P _{s}} over {A} [N/m ^{2} ][lb/i`n` ^{2} ]3. 변형률(tensile~strain): 원래 물체의 치수에 대한 변형량의 비⑴ 수직응력에 의한 변형률① 종변형률epsilon = {l` prime -l} over {l} = {lambda } over {l}② 횡변형률epsilon `'= {delta } over {d} , 여기서 d는 지름, 폭, 가로길이⑵ 전단응력에 의한 변형률gamma = {lambda _{s}} over {l} = {r` theta } over {l} `[`rad`](A : 비례한도, B : 탄성한도, C : 상항복점, D : 하항복점, E : 극한강도(=극한응력, 인장응력) → ‘공칭 응력-변형률 선도’에서 응력의 최대값, F : 파괴강도)※ 사용응력LEQ 허용응력PREC 탄성한도PREC 항복점PREC 극한강도※ 비례한도 : 응력과 변형률이 비례관계를 가지는 마지막 최대응력4. 단면적 변화율과 변화량-. 단면적의 변화율 :{DELTA A} over {A} =2 mu epsilon 변화량 :DELTA A=2 mu epsilon A5. 체적 변화율과 변화량 : 균일 단면봉에 인장하중 작용시 적용하는 식이다.-. 체적 변화율epsilon _{V} = {DELTA V} over {V} = epsilon (1-2 mu )-. 체적 변화량DELTA V= epsilon (1-2 mu )V※ 체적탄성계수sigma = epsilon _{V} `K →K= {sigma } over {epsilon _{{} _{V}}} = {LEFT ( {P} over {A} RIGHT )} over {LEFT ( {DELTA V} over {V} RIGHT )} = {PV} over {A DELTA V}※ 정육면ta → ∴tan theta = {tau } over {sigma _{n}}⑶ 임의의 경사theta 에서의 공액법선응력sigma _{n} primesigma _{n} prime = sigma _{x} cos ^{2} (90°+ theta )= sigma _{x} sin ^{2} theta ⑷ 임의의 경사theta 에서의 공액전단응력tau `` prime =`- {1} over {2} sigma _{x} sin`2` theta =`- tau (크기 동일, 방향 반대!)→ 법선응력sigma _{n} + 공액법선응력sigma _{n} ' = 수직응력sigma _{x}: 직교하는 2개의 단면상의 법선응력은 항상 일정하다.※ 45°에서sigma _{n} = tau _{max} = {1} over {2} sigma _{x} = {P} over {2A} 이며 전단응력 값이 최대가 된다.2. 2축 응력(biaxal~stress) : 축방향으로 2개의 하중⑴ 법선응력 및 전단응력sigma _{n} = sigma _{x} cos ^{2} theta + sigma _{y} sin ^{2} theta = {1} over {2} ( sigma _{x} + sigma _{y} `)+ {1} over {2} ( sigma _{x} - sigma _{y} `)cos2 thetatau =sin theta cos theta ( sigma _{x} - sigma _{y} )= {1} over {2} ( sigma _{x} - sigma _{y} )sin2 theta `⑵ 공축응력(임의의 경사각theta 에서 90°만큼 회전시킨 응력 = 공액법선 응력) 및 공액 전단응력sigma _{n} prime = {1} over {2} ( sigma _{x} + sigma _{y} )- {1} over {2} ( sigma _{x} + sigma _{y} )cos2 thetatau prime = {1} over {2} ( sigma _{x} - sigma _{y} )sin2 theta ⑶ 2축 응력에서의 축 중 어느 한 축에라도 대칭이 있으면 항상 0이며, 주축에서의 단면 상승모멘트는 0※ 주축 : 단면 상승 모멘트가 0이 되는 축※ 평행축 정리I _{x prime y prime } =I _{xy} +Aab제 5장 비틀림(Torsion)gamma = {tau } over {G} image tan gamma = {S} over {l} = {r` theta } over {l}?tau =`G`` gamma =` {G``r` theta } over {l}?T= tau `Z _{p} = mu `F``r=P`r※T= tau ` {I _{p}} over {r} ````` -> ```` tau = {T`r} over {I _{P}} ,I` _{p} =Z _{p} `r``,`Z _{p} = {I _{p}} over {r}(여기서,mu 마찰계수,F 힘,P 접선력,r 반지름)※ 동력P=T` omega = tau `Z _{p`} omega , 여기서 P는kW=10 ^{3} J/s? 단, 각속도w= {2 pi N} over {60} (rad/s),omega =rev/s=2 pi `(rad/s)?Hz=cycle/sec`` -> ```60 TIMES Hz`=N``[`rpm]1. 극단면 계수Z _{p} 값⑴ 원형(중실축) 단면의Z _{p} = {{pi d ^{``4}} over {32}} over {{d} over {2}} = {``pi d ^{``3}} over {16}⑵ 중공원 단면의Z _{p} ``=` {{pi } over {32} (d _{2} ^{``4} -d _{1} ^{``4} )} over {{d _{2}} over {2}} ``=` {pi (d _{2} ^{`4} -d _{1} ^{`4} )} over {16`d _{2}}`= {pi `d _{2} ^{{} _{`3}} (1-x ^{4} )} over {16} ``,`````x= {d _{1}} over {d _{2}} = {안지름} over {바깥지름}2. 축의 강도와 직경T= tau `Z _{p=} `` tau `` {A}의 경우 A점이 고정단인 외팔보로 가정하면 현재 M는 보의 중앙점에서 A기준으로 먼 쪽에 작용하며 들어 올리는 힘이 더 크게 작용하므로 ‘+’부호로 결정⑵ B점을 기준으로 한sum _{} ^{} M _{B}의 경우 B점이 고정단인 외팔보로 가정하면 현재 M는 보의 중앙점에서 B기준으로 가까운 쪽에 작용하며 모멘트는 내려 누르는 힘이 더 크게 작용하므로 ‘-’부호로 결정한다.? 지지점에서 모멘트 작용시 부호 결정⑴ M 반시계 방향⑵ M 시계 방향* 따라서, 지지점에서의 M 부호는 하기와 같다.※ SFD 로 작용하는 하중을 구해내는 법: 전단력 선도(SFD) 의 면적은 굽힘M, 높이는 하중 값P _{1} =300-200P _{2} =200+300→ 즉 0 or 중앙선을 기준으로 같은 부호끼리는 빼주고 다른 부호는 합산한다.? 경사진 단면의 B지점에서 반력 및 전단력 값SIGMA M _{A} =0``:`R _{B} (a+b)-P`abut, 전단력은 보에 수직된 분력값THEREFORE V _{B} =0``:`R _{B} `cos30제 7장 보의 응력epsilon = {( rho +y)d- rho d theta } over {rho d theta } = {y} over {rho } : 굽힘에 의한 변형률→= {{d} over {2}} over {{D+d} over {2}} = {d} over {D+d}sigma ``=E` epsilon ``=E``` TIMES {y} over {rho } `=` {E`y} over {rho } = {E`d} over {D+d} : 굽힘에 의한 응력(단,rho : 곡률반경 - 어느 임의의 중심에서 중립축까지의 거리, 보가 휘기 시작하는 최소 반지름,{1} over {rho } : 곡률, y : 중립축으로부터 떨어진 임의의 거리)1. 보의 굽힘 공식M= sigma Z= sigma TIMES {I} over {y} ,{1} over {rho } = {M} over {EI} = {sigma Z} over {E`Z`y} = {sigma }다.sigma _{min} = sigma `` prime - sigma `` '' = {P} over {A} - {M} over {Z _{`2}} = {P} over {A} LEFT ( 1- {ae _{2}} over {k ^{2}} RIGHT ) =0THEREFORE LEFT ( 1- {ae _{2}} over {k ^{2}} RIGHT ) =0 성립,{ae _{2}} over {k ^{2}} =1 →a= {k ^{2}} over {e _{2}} = {k ^{2}} over {y}= {A} over {Z}*여기서e _{2}는 중심으로부터 최외각 거리※ 회전반경 k →k ^{2} = {I} over {A} →k= sqrt {{I _{`min}} over {A}}⑴ 압축응력 발생하는 각형단면의 편심거리 a(=핵반경)a= {k ^{2}} over {e _{2}} = {h ^{2} /12} over {h/2} = {h} over {6},a= {k ^{2}} over {e _{2}} = {{I} over {A}} over {e _{2}} = {Z} over {A} = {b ^{2} /12} over {b/2} = {b} over {6}⑵ 압축응력 발생하는 원형단면의 편심거리 a(=핵반경)a= {k ^{2}} over {e _{2}} = {d ^{2} /16} over {d/2} = {d} over {8} = {r} over {4} ※k ^{2} = {I} over {A} = {pi `d ^{`4} /64} over {pi `d` ^{2} /4} =d` ^{2} /163. 장주의 좌굴(Buckling of long column): 단면의 치수에 비하여 길이가 대단히 긴 봉이 그 축방향으로 압축하중을 받는 경우 이 봉을 장주라 한다. 봉이 축방향으로 압축하중을 받을 때 봉의 길이가 짧으면 단지 압축 하중으로 인한 압축응력으로 파괴에 도달하지만 가늘고 긴 봉이 축방향으로 굽어지거나 처지게 되는 것은 좌굴 현상 때문이다. ※ 단주는 세장비가 30 이하일 때, 장주는 세장비가}
6과목 건설안전기술강관비계의 구조- 비계기둥의 간격은 띠장 방향에서는 1.85m 이하,장선 방향에서는 1.5m 이하로 할 것- 띠장 간격은 2m 이하로 설치할 것- 비계기둥의 제일 윗부분으로부터 31m 되는 지점밑부분의 비계기둥은 2개의 강관으로 묶어세울 것- 비계기둥 간의 적재하중은 400kg을 초과하지않도록 할 것강관비계 조립 시의 준수사항- 강관비계의 조립(벽이음) 간격강관비계의 종류조립 간격(단위 : m)수직방향수평방향단관비계55틀비계(높이 5m 미만 제외)68- 강관 · 통나무 등의 재료를 사용하여 견고한것으로 할 것- 인장재와 압축재로 구성도니 경우에는 인장재와압축재의 간격을 1m 이내로 할 것강관틀비계 조립 시 준수사항- 비계기둥의 밑둥에는 밑받침 철물을 사용하여야하며 밑받침에 고저차가 있는 경우에는 조절형밑받침 철물을 사용하여 각각의 강관틀비계가항상 수평 및 수직을 유지하도록 할 것- 높이가 20m를 초과하거나 중량물의 적재를수반하는 작업을 할 경우에는 주틀 간의 간격을1.8m 이하로 할 것- 주틀 간에 교차가새를 설치하고 최상층 및 5층이내마다 수평재를 설치- 수직방향으로 6m, 수평방향으로 8m 이내마다벽이음을 할 것- 길이가 띠장 방향으로 4m 이하이고 높이가 10m를초과하는 경우에는 10m 이내마다 띠장 방향으로버팀기둥을 설치할 것말비계 조립 시 준수사항- 지주부재의 하단에는 미끄럼 방지장치를 하고,근로자가 양측 끝에 올라서서 작업하지 않도록 함- 지주부재와 수평면의 기울기를 75° 이하로 하고,지주부재와 지주부재 사이를 고정시키는 보조부재설치할 것- 말비계의 높이가 2m를 초과하는 경우에는 작업발판의 폭을 40cm 이상으로 할 것통나무 비계- 비계기둥의 간격은 2.5m이하로 하고 지상으로부터첫 번째 띠장은 3m 이하의 위치에 설치할 것- 비계기둥이 미끄러지거나 침하하는 것을 방지하기위하여 비계기둥의 하단부를 묻고, 밑둥잡이를설치하거나 깔판을 사용하는 등의 조치를 할 것- 비계기둥의 이음이 겹침 이음인 경우에는 이음부분에서 1m 이상을 서 임함- 작업 시에는 항상 사람의 접근에 특별히 주의- 유압계통 분리 시에는 붐을 지면에 높고 엔젠을정지시킨 후 유압을 제거- 장비의 주차 시에는 포크, 버킷, 디퍼 등의 장치를가장 낮은 위치 또는 지면에 내려 둔 뒤에 원동기를 정지시키고, 브레이크를 확실히 걸고 시동키를운전대에서 분리양단면 굴착- 굴착 깊이(x)와 폭(y), 굴착기울기(구배)가 1 : z로주어질 때 상부 단면은 y + 2(x * z)로 구함- (x * z)에 2를 곱하는 것은 양단면 굴착이기 때문크램쉘(Clam shell)- 수중굴착 및 구조물의 기초바닥 등과 같은 협소하고 상당히 깊은 범위의 굴착과 호퍼작업에사용하는 굴착기계- 잠함 안이나 수면 아래의 자갈, 모래를 굴착하고준설선에 많이 사용터널굴착작업 시 사전조사 및 작업계획서 내용① 사전조사 내용- 낙반 · 출수 및 가스폭발 등으로 인한 근로자의위험을 방지하기 위하여 보링 등 적절한 방법으로미리 지형 · 지질 및 지층상태를 조사② 작업계획서 내용- 굴착의 방법- 터널지보공 및 복공의 사공방법과 용수 처리방법- 환기 또는 조명시설을 설치할 때의 방법터널작업 시 자동경보장치 작업시작 전 점검사항- 계기의 이상 유무- 검지부의 이상 유무- 경보장치의 작동상태터널 지보공의 조립 또는 변경 시의 조치사항- 주재를 구성하는 1세트의 부재는 동일 평면 내에배치할 것- 목재의 터널 지보공은 그 터널 지보공의 각부재의 긴압 정도가 균등하게 되도록 할 것- 기둥에는 침하를 방지하기 위하여 받침목을 사용하는 등의 조치를 할 것- 강아치 지보공 및 목재지주식 지보공 외의 터널지보공에 대해서는 터널 등의 출입구 부분에받침대를 설치할 것강아치지보공 조립 시준수사항- 조립간격은 조립도에 따를 것- 주재가 아치작용을 충분히 할수 있도록 쐐기를 박는 등필요한 조치를 할 것- 연결볼트 및 띠장 등을 사용하여 주재 상호 간을 튼튼하게연결할 것- 터널 등의 출입구 부분에는받침대를 설치할 것- 낙하물이 근로자에게 위험을미칠 우려가 있는 경우에는널판 등을 설치할 것목재지주식지사용에 제공하거나,양도, 대여를 목적으로 진열해서는 아니 되는기계 · 기구- 예초기, 원심기, 공기압축기, 금속절단기, 지게차,포장기계 등은 유해 · 위험방지를 위한 방호조치를 하지 아니하고는 양도, 대여, 설치 또는 사용에제공하거나, 양도 · 대여를 목적으로 진열해서는아니되는 기계 · 기구계단의 강도- 계단 및 계단참을 설치하는 경우 매 m²당 500kg이상의 하중에 견딜 수 있는 강도를 가진 구조로설치하여야 하며, 안전율은 4 이상으로 하여야 함- 계단 및 승강구 바닥을 구멍이 있는 재료로만드는 경우 렌치나 그 밖의 공구 등이 낙하할위험이 없는 구조로 하여야 함계단참의 설치- 높이가 3m를 초과하는 계단에는 높이 3m 이내마다 너비 1.2m 이상의 계단참을 설치사면지반 개량공법- 주입공법, 전기화학적공법, 석회안정처리공법,이온교환공법, 소결공법, 시멘트안정처리공법 등- 주입공법은 시멘트나 약액을 주입하여 지반을강화하는 공법- 전기화학적공법은 외부에서 직류전기를 공급하여흙을 전기화학적으로 개량하는 공법- 석회안정처리공법은 점성토에 석회를 가하여이온교환작용과 화학적 결합작용 등을 통해 흙을개량하는 공법- 이온교환공법은 흙의 흡착양이온의 질과 양을변경시켜 흙의 공학적 성질을 개량하는 공법사면(Slope)- 경사면을 말함- 사면의 안정계산에는 흙의 점착력, 내부마찰각,단위중량, 사면의 경사각 등이 고려됨사면붕괴- 빗물이 경사면 내부로 침투하여 경사면이 쉽게움직일 수 있게 되고, 전단강도의 크기가 작아져경사면이 무너지는 것- 사면의 수위가 급격히 하강할 때 흙의 지지력이약화되어 각종 붕괴재해가 발생- 사면붕괴 형태사면 내 파괴하부지반이 비교적 단단한 경우,사면경사가 53°보다 급할 경우주로 발생사면선단파괴토질의 점착력이 일정 정도 있는경우 주로 발생사면저부파괴토질이 연약하고 사면 기울기가비교적 원만한 점성토에서 주로발생- 사면붕괴 관련 인자 ? 사면의 기울기- 사면의 높이- 흙의 내부마찰각- 흙의 접착력- 흙의 단위중량- 사면붕괴 대책공법 ? 사면보호공법- 사면보강괴, 지보공의 파괴,굴착저면이 솟아오르는 등의 현상이 발생히빙 예방대책- 어스앵커를 설치하거나 소단을 두면서 굴착- 굴착주변을 웰포인트 공법과 병행- 흙막이벽의 근입심도를 확보- 지반개량으로 흙의 전단강도를 높임- 굴착주변의 상재하중을 제거해 토압을 최대 낮춤- 토류벽의 배면토압을 경감- 굴착저면에 토사 등 인공중력을 가중지보공 설치 시 붕괴 등의 방지를 위한 수시점검사항- 부재의 손상 · 부식 · 변위 탈라의 유무 및 상태- 부재의 긴압 정도- 부재의 접속부 및 교차부의 상태- 기둥침하의 유무 및 상태벌킹(Bulking)- 비점성의 사질토가 건조 상태에서 물을 약간흡수한 경우 표면장력에 의해 입자배열이 변화하여 건조 후 체적이 팽창하는 현상- 표면장력이 흙 입자의 이동을 막고 조밀하게다져지는 것을 방해하는 현상과 같이 지반침하와기초의 부동침하의 원인이 됨아터버그 한계(Atterberg limits)- 함수비에 따라 세립토의 존재형태는 다양하게변화하는데 각각의 형태가 변화하는 순간의함수비를 수축한계, 소성한계, 액성한계라 함- 함수비에 따른 수축한계, 소성한계, 액성한계를통칭해서 아터버그 한계라고 함- 아터버그 한계는 흙의 거동을 판단하는데 도움소일 네일링(Soil nailing) 공법- 보강재(철근)를 촘촘한 간격으로 지반에 삽입하여 지반 자체의 전체적인 전단강도를 증대시키는 흙과 Nail의 일체화 및 지반안정 공법- 굴착면의 안정, 가설 흙막이 구조물 및 사면보강등에 많이 사용- 작업공간 확보가 용이하고 근접시공이 가능- 토압발생을 근복적, 능동적으로 제거하여토압작용을 거의 하지 않음- 흙의 보강재의 상대변위가 일어날 수 있고보강재가 부식할 염려가 있으며, 모래지반에는이 공법을 사용할 수 없음소일 콤팩터- 롤러, 래머, 탬퍼 등과 함께 지반을 다지는다짐기계- 모래나 사질토 다짐에 적합한 다짐기계동상- 온도가 하강하거나 물이 결빙되는 위치로 유입됨에 따라 토중수가 얼어 부피가 약 9% 정도증대하게 됨으로써 지표면이 부풀어 오르는 현상- 흙의 동상현상에 영향을은 망, 테두리 로프, 달기 로프, 시험용사로구성되어진 것- 그물코는 사각 또는 마름모 형상으로서 한 변의길이(매듭의 중심 간 거리)는 10cm 이하- 방망의 종류는 매듭방망으로서 매듭은 원칙적으로 단매듭을 함방망과 바닥면과의 수직거리- 단변방향 길이 ≥ 장변방향 지지간격 경우수직거리 = 0.85 X 단변방향 길이- 단변방향 길이 ≤ 장변방향 지지간격 경우수직거리 ={0.84} over {4} TIMES (단변방향 길이 +3 X 장변방향 지지간격)신품 방망 인장강도그물코 한변 길이무매듭방망매듭방망10cm240kg 이상(150kg)220kg 이상(135kg)5cm110kg 이상(60kg)단, ( )은 폐기기준방호장치의 조정대상- 크레인- 이동식 크레인- 이삿짐 운반용 리프트- 간이 리프트- 곤돌라- 승강기방호장치과부하방지장치, 권과방지장치, 비상정지장치 및 제동장치, 그 밖의 방호장치,속도조절기, 출입문 인터록 등개구부 등에 대한 방호조치- 작업발판 및 통로의 끝이나 개구부로서 근로자가추락할 위험이 있는 장소에는 안전난간, 울타리,수직형 추락방호망 또는 덮개를 설치하는 경우에는 뒤집히거나 떨어지지 않도록 설치해야 함- 난간 등을 설치하는 것이 매우 곤란하거나 작업의필요상 임시로 난간 등을 해체해야 하는 경우추락방호망을 설치해야 함- 추락방호망을 설치하기 곤란한 경우에는 근로자에게 안전대를 착용하도록 하는 등 추락의 위헝을방지하기 위한 조치를 해야 함늘어난 달기 체인의 사용금지- 달기 체인의 길이가 달기 체인이 제조된 때의길이의 5%를 초과한 것- 링의 단면지름이 달기 체인이 제조된 때의 해당링의 지름의 10%를 초과하여 감소한 것- 균열이 있거나 심하게 변형된 것달기구 및 크레인 등의 양중기, 항타기, 항발기에서 사용하는 와이어로프의 사용 금지 규정- 이음매가 있는 것- 와이어로프의 한 꼬임(스트랜드에서 끊어진 소선의 수가 10% 이상인 것)- 지름의 감소가 공칭지름의 7%를 초과하는 것- 꼬인 것- 심하게 변형되거나 부식된 것- 열과 전기충격에 의해 손상된 것재에는
5과목 화학설비위험방지기술연소이론- 연소란 화학반응의 한 종류로, 가연물이 산소중에서 산화반응을 하여 열과 빛을 발산하는 현상- 연소를 위해서는 가연물, 산소공급원, 점화원3조건이 마련되어야 함- 연소범위가 넓을수록 연소위험이 큼- 착화온도가 낮을수록 연소위험이 큼- 가연성 액체를 발화점 이상으로 공기 중에서가열하면 별도의 점화원이 없어도 발화할 수 있음- 인화점이란 인화성 액체 위험물의 위험성지표를기준으로 액체 표면에서 발생한 증기농도가 공기중에서 연소하한농도가 될 수 있는 가장 낮은액체온도를 말함- 인화점이 낮을수록 일반적으로 연소위험이 큼- 인화점이 상온보다 낮은 가연성 액체는 상온에서인화의 위험이 있음연소열- 어떤 물질 1g이 완전연소할 때 산소와 반응하여발생하는 열량을 말함- 발열반응에 해당하므로 △H의 부호는 ?로 표시- 연소열은 연료의 종류에 따라 다름연소 및 폭발- 가연성 가스는 산소 중에서 폭발범위가 넓어짐- 화학양론농도 부근에서는 연소나 폭발이 가장일어나기 쉽고 또한 격렬한 정도도 큼- 혼합농도가 한계농도(하한계, 상한계)에 가까울수록공기의 부족으로 인해 폭발 가능성을 줄어듬- 일반적으로 탄화수소계의 경우 압력의 증가에따라 폭발상한계는 현저하게 증가하지만, 폭발하한계는 큰 변화가 없음연소와 폭발 관련 용어- 발화점/발화온도 : 착화원 없이 가연성 물질을대기 중에서 가열함으로써스스로 연소 혹은 폭발을일으키는 최저온도- 인화점/인화온도 : 인화성 액체가 증발하여 공기중에서 연소하한농도 이상의혼합기체를 생성할 수 있는가장 낮은 온도- 폭발한계 또는 폭발범위 : 폭발이 일어나는 데필요한 가연성 가스의특정한 농도범위- 폭발 : 용기의 파열 또는 급격한 화학반응 등에의해 가스가 급격히 팽창함으로써 압력이나충격파가 생성되어 급격히 이동하는 현상- 폭굉 : 폭발충격파의 전파속도가 음속보다 빠른속도로 이동하는 폭발- 개방계 증기운 폭발 : 개방된 상태에서 일어나는폭발을 말하며, 이 폭발은증기의 양이 대단히 많고분포된 증기의 면적이 크기떄문에 광장히 파괴적- 개구부의 제한- 천장 및 측벽의 불연화- 가연물의 제한층류화염과 난류화염- 층류화염은 연료와 공기를 층류로 분출하고 확산에 의해 혼합하면서 연소시키는 버너의 연소방식으로 난류 확산 연소에 비해 연소 속도가 늦고,화염은 길며, 연소음은 낮은 것이 특징- 흐름의 각 부분에 농도차가 있으면 균일 농도가되기 어려움- 저장조 용기의 직경이 1m 이하인 경우 층류화염이며, 저장조 용기의 직경이 1m 이상일 경우복사열의 영향을 받는 난류화염임난연제- 플라스틱 등 가연성 고체물질의 연소하기 쉬운성질을 물리화학적으로 개선하여 잘 타지 못하도록 하는 첨가제- 가연성 고체물질이 연소할 때 유독가스를 발생시키므로 화재의 진행을 늦추거나 멈추게 하기위한 작업을 난연화라고 함- 주기율표상의 15족에 해당하는 인(P), 비소(As),안티몬(Sb), 비스무트(Bi) 등이 난연제로 사용됨부식성 물질① 부식성 산류 ? 농도가 20% 이상인 염산· 황산 · 질산 등- 농도가 60% 이상인 인산· 아세트산 · 불산 등② 부식성 염기류 ? 농도가 40% 이상인수산화나트륨 · 수산화칼륨 등우레탄(Urethane)- 우레탄의 주원료인 이소시아네이트(-NCO)는 연소시 CN(시안)이 함유된 유독성 가스를 발생- 가격이 저렴하고 작업성이 우수하고 단열효과가높기 때문에 건축에서 단열내장재로 우레탄을많이 사용- 발암물질로 밝혀짐으로 인해 최근 사용이 줄어듬니트로셀룰로오스(Nitrocellulose)- 셀룰로오스를 질산 에스테르화하여 얻게 되는백색 섬유상 물질로 질화면이라고도 함- 건조상태에서는 자연발열을 일으켜 분해 폭발위험이 높아 물, 에틸알코올 또는 이소프로필알코올 25%에 적셔 습면의 상태로 보관- 저장 중 충격과 마찰 등을 방지- 자연발화 방지를 위하여 안전용제를 사용- 화재 시 질식소화는 적응성이 없으므로 냉각소화마그네슘 저장 및 취급- 상온의 물에서는 안정하지만, 고온의 물이나 과열수증기와 접촉하면 격렬히 반응하므로 소화 시건조사나 분말 소화약제를 사용- 화기를 엄금하고, 가열, 충격, 마찰을 피조화합물, 하이드라진 유도체,유기과산화물부식성 물질위험물 혼합사용- 소방법에서는 유별을 달리하는 위험물은 동일장소에서 저장, 취급해서는 안 된다고 규정됨구분1류2류3류4류5류6류1류××××○2류××○○×3류××○××4류×○○○×5류×○×○×6류○××××- 제1류(산화성 고체)와 제6류(산화성 액체),제2류(환원성 고체)와 제4류(가연성 액체) 및제5류(자기반응성 물질), 제3류(자연발화 및금수성 물질)와 제4류(가연성 액체)의 혼합은 비교적 위험도가 낮아 혼재사용이 가능- 산화성 물질가 가연물을 혼합하면 산화 · 환원반응이 더욱 잘 일어나는 혼합위험성 물질이 됨- 가연성 물질과 조연성 물질을 혼합할 때 폭발위험이 증가제5류(자기반응성 물질)- 고체 또는 액체로서 폭발의 위험성 또는 가열분해의 격렬함을 갖는 물질- 유기과산화물, 질산에스테르류, 히드록실아민,니트로화합물, 니트로소화합물, 아조화합물,디아조화합물, 히드라진유도체 등- 자기반응성 물질이란 산소(공기)의 공급이 없이도강렬하게 발열 · 분해되기 쉬운 열적으로 불안정한물질을 말함- 자기연소성 물질이기 때문에 CO₂, 분말, 하론, 포등에 의한 질식소화는 효과가 없으며, 다량의 물로냉각소화하는 것이 적당- 제5류에 해당하는 자기반응성 물질에 의한 화재에는 봉상수 소화기, 무상수 소화기, 봉상강화액소화기, 무상강화액 소화기, 포 소화기를 사용위험물의 대표적인 저장방법탄화칼슘불연성 가스로 봉입하여 밀폐용기에 저장벤젠산화성 물질과 격리 보관금속나트륨, 칼륨벤젠이나 석유 속에 밀봉하여저장질산갈색병에 넣어 냉암소에 보관니트로글리세린갈색 유리병에 넣어 햇빛을차단하여 보관황린자연발화하기 쉬우므로 pH9물속에 보관적린냉암소에 격리 보관위험물 건조설비를 설치하는 건축물의 구조- 독립된 단층건물이나 건축물의 최상층에 설치하여야 하고, 건축물은 내화구조임- 위험물 또는 위험물이 발생하는 물질을 가열 ·건조하는 경우 내용적이 1m³ 이상인 건조설비여야 함- 위험물이 아닌 물질을 가열 · 건조하는 경우└ 고체 또는 액체연료의 최대동X, 상한계는 증가- 산소 중에서는 공기 중에서보다 하한계는 일정하나 상한계가 증가하여 폭발범위가 넓어짐불활성 가스- 압력방폭구조에서 사용하는 방법으로 불활성가스를 용기 내에 넣어 압력을 유지하여 폭발성가스의 침입을 방지할 때 사용- 공기, 헬륨, 질소, 탄산가스 등을 불활성 가스로사용하는데 헬륨이 불활성화 효과는 가장좋으나, 화학공장에서는 주로 질소를 사용불연성 · 불활성 기체 혼합가스IG-01ArIG-100N₂IG-541N₂ : 52%, Ar : 40%, CO₂ : 8%IG-55N₂ : 52%, Ar : 5%분진폭발- 폭발을 기상폭발과 응상폭발로 분류할 때기상폭발에 해당- 퇴적분진의 비산을 통해서 공기 중에 분산된 후발화원의 점화에 의해 폭발- 분진폭발의 위험은 금속분(알루미늄분, 스텔라이트등), 유황, 적린, 곡물(소맥분), 등에 주로 존재- 분진폭발은 퇴적분진 → 비산 → 분산 → 발화원→ 전면폭발 → 2차폭발 순으로 진행분진의 발화 폭발- 분진이 발화폭발하기 위한 조건은 가연성, 미분상태, 공기중에서의 교반과 유동 및 점화원은 존재- 화염의 파급속도보다 압력의 파급속도가 더 큼- 폭발한계 내에서 분진의 휘발성분이 많을수록폭발하기 쉬움- 가스폭발에 비해 연소속도나 폭발압력은 작으나연소시간이 길고 발생에너지가 크기 때문에파괴력과 연소정도가 큼- 가스에 비하여 불완전연소를 일으키기 쉬우므로연소 후 가스에 의한 중독 위험이 존재- 폭발 시 입자가 비산하므로 이것에 부딪치는가연물은 국부적으로 심한 탄화를 일으킴분진의 폭발위험성- 분진의 폭발성에 영향을 주는 요인에는 분진의화학적 성질과 조성, 분진입도와 입도분포, 분진입자의 형상과 표면의 상태, 수분, 분진의 부유성,폭발범위, 발화도, 산소농도, 가연성 기체의 농도- 분진의 폭발요인 중 화학적 인자에는 연소열,분진의 화학적 성질와 조성 등- 폭발위험 증대 조건(폭발의 위험이 커지는 경우)- 발열량(연소열)이 클수록- 입자의 표면적이 클수록- 분위기 중 산소농도가 클수록- 입자의 형상이 복잡할수록- 분진의 초기러리나 부식성 유체에 적용할 수있음파열판을 설치해야 하는 경우- 반응폭주 등 급격한 압력상승의 우려가 있는 경우- 진공에 의해 파손도리 우려가 있는 경우- 방출량이 많고 순간적으로 많은 방출이 필요한경우- 내부 물질이 액체와 분말의 혼합 상태인 경우- 급성독성물질의 누출로 인하여 주위의 작업환경을오염시킬 우려가 있는 경우- 운전 중 안전밸브에 이상 물질이 누적되어 안전밸브가 작동되지 아니할 우려가 있는 경우파열판 및 안전밸브 직렬설치- 급성독성물질이 지속적으로 외부에 유출될 수있는 화학설비 및 그 부속설비에 파열판과안전밸브를 설치하여야 함- 부식물질로부터 스프링식 안전밸브를 보호할 때- 스프링식 안전밸브에 막힘을 유발시킬 수 있는슬러리를 방출시킬 때 파열판 및 안전밸브를직렬로 설치하여야 함안전밸브 또는 파열판 검사주기화학공정 유체와 안전밸브의 디스크 또는 시트가 직접 접촉될 수 있도록 설치한 경우매년1회 이상안전밸브 전단에 파열판이 설치된 경우2년마다1회 이상공전안전보고서 제출대상으로서 고용노동부장관이 실시하는 공정안전보고서 이행상태 평가결과가 우수한 사업장의 안전밸브의 경우4년마다1회 이상관형 반응기(Plug flow reacter)- 원료를 연속적으로 반응기에 도입하는 동시에반응 생성물을 연속적으로 반응기에서 배출시키면서 반응을 진행시키도록 조작하는 연속반응기에 해당- 가는 관으로 된 긴 형태의 반응기- 처리량이 많아 대규모 생산에 쓰이는 것이 많음- 전열면적이 커 반응기 내 온도조절이 어려운단점을 갖음반응기- 반응기란 2종 이상의 물질이 촉매나 유사 매개줄질에 의해 일정한 온도, 압력에서 반응하여조성, 구조 등이 다른 물질의 생성하는 장치- 반응기의 설계 시 고려할 사항은 부식성,상(phase)의 형태, 온도 범위, 운전압력 외에도온도조절, 생산비율, 열전달 등- 분류조작방식- 회분식 : 한 번 원료를 넣으면, 목적을 달성 할 때까지 반응을 계속하는 반응기- 반회분식 : 처음에 원룔르 넣고 반응이진행됨에 따라 다른 원료를첨가하는 반응기 방식- 연속식 :
4과목 전기위험방지기술전기 관련 용어절연전기가 도체나 회로 외부로 나가지 못하게하거나 도체나 회로를 보호하기 위해 전기가 흐르지 못하는 물질로 보호하는 것누전전선의 절연피복이 손상되어 일정량 이하의 전류가 새는 현상접지전기용량이 상대적으로 큰 물체에 도체를연결시켜 놓는 것단락전선의 절연피복이 손상되어 동선이 서로직접 접촉한 경우전기기계 · 기구의 조작 시 등의 안전조치- 전기기계 · 기구의 조작부분을 점검하거나 보수하는 경우에는 근로자가 안전하게 작업할 수있도록 전기기계 · 기구로부터 폭 70cm 이상의작업공간을 확보하여야 함- 전기적 불꽃 또는 아크에 의한 화상의 우려가있는 고압 이상의 충전전로 작업에 근로자를종사시키는 경우에는 방염처리된 작업복 또는난연성능을 가진 작업복을 착용시켜야 함전기기계 · 기구 등의 충전부에서 직접접촉방호대책- 충전부가 노출되지 않도록 폐쇄형 외함이 있는구조로 할 것- 충전부에 충분한 절연효과가 있는 방호망이나절연덮개를 설치할 것- 충전부는 내구성이 있는 절연물로 완전히 덮어감쌀 것- 발전소 · 변전소 및 개폐소 등 구획되어 있는장소로서 관계근로자가 아닌 사람의 출입이 금지되는 장소에 충전부를 설치하고, 위험표시 등의방법으로 방호를 강화할 것- 전주 위 및 철탑 위 등 격리되어 있는 장소로서관계 근로자가 아닌 사람이 접근할 우려가 없는장소에 충전부를 설치할 것전기기계 · 기구의 적정설치 시 고려사항- 전기기계 · 기구의 충분한 전기적 용량 및 기계적강도- 습기 · 분진 등 사용 장소의 주위 환경- 전기적 · 기계적 방호수단의 적정성이동식 전기기계 · 기구의 안전대책- 노출된 충전부분이 없도록 방호를 철저히 함- 누전이 발생하지 않도록 충전부 전체를 절연- 전기기계 · 기구에는 보호접지를 함- 전기기기에 위험표시를 함- 습기가 많은 장소에는 누전차단기를 설치- 고압선로 및 충전부에 근접하여 작업할 때는보호구를 착용전기 작업에서 안전- 전로의 충전 여부 시험은 검전기를 사용- 단로기의 개폐는 차단기의 차단 여부를 확인한후에 함- 전선을 때 나타나는 초기 저전류방전- 불꽃방전 : 기체 내에 큰 전압이 걸릴 때 기체의절연상태가 깨지면서 큰 소리와 함께불꽃을 내는 방전- 연면방전 : 공기 중에 놓여진 절연체의 표면을따라 수지상의 발광을 수반하는 방전정전기 재해 방지대책- 부도체에 제전기를 설치 · 운영하거나 도전성을향상시켜야 함- 정전기 재해 방지를 위해서 반도체 취급 공정작업자가 착용하는 손목 띠의 저항은 1mΩ으로 함- 도체의 경우 접지를 하며 이때 접지값은10 ^{6}Ω이하이면 충분하고, 안전을 고려하여 10³Ω 이하로유지함- 생산공정에 별다른 문제가 없다면, 습도를 70%정도 유지하여 전하가 제거되기 쉽게 함- 유동대전이 심하고 폭발 위험성이 높은 것(가솔린,이황화탄소, 벤젠 등)은 배관 내 유속을 1m/s이하로 해야 함- 포장 과정에서 용기를 도전성 재료에 접지- 인쇄 과정에서 도포량을 적게 하고 접지- 대전 방지제를 사용하고, 대전 물체에 정전기축적을 최소화 해야 함- 배관 내 액체의 유속을 제한- 공기를 이온화- 작업장 바닥에 도전성(정전기 방지용) 매트를 사용- 작업자는 제전복, 정전화(대전 방지용 안전화) 착용정전기에 의한 생산 장해- 정지상태에서 흐르지 않는 정전기가 주변의 대전체와의 접촉 등으로 대전되어 생기는 흡인력과반발력에 의해 생산과정에서 각종 장해가 발생- 주로 제분공정의 막힘, 제사공정의 실의 엉킴,인쇄공정에서의 종이 파손 및 인쇄불량, 전자산업에서의 전자부품의 파열, 변화, 열화 등이 해당정전기 완화시간- 정전기의 완화시간이란 정전기가 축적되었다가소멸되는 과정에서 처음 값의 36.8%의 비율로감소되는 데 걸리는 시간을 시정수라고도 함- 정전기의 완화시간은 대전체 저항 X 정전용량= 고유저항 X 유전율로 정해짐- 고유저항 또는 유전율이 큰 물질일수록 대전상태가 오래 지속됨- 일반적으로 완화시간은 영전위 소요시간의1/4 ~ 1/5 정도정전기의 축적- 정전기는 전하의 생성이 소멸보다 빠르게 이루어질 때 축적되며, 생성된 전하는 중성상태로 돌아가려는 경향이 있음- 전하는 대책- 접지극의 병렬접속 및 연결 개수 및 면적을 확대- 접지봉 매설 깊이를 깊에 함(심타법)- 매설지선 및 평판 접지극 공법을 사용- 접지극 매설 깊이를 증가- Mesh 공법으로 시공② 화학적인 저감대책- 접지극 주변의 토양을 개량- 접지저항 저감제(약품법)를 사용해 매설 토지의대지저항률을 낮춤접지저항 구성 3요소- 접지전극 주위의 토양성분의 저항(대지저항) : 큼- 접지전극 표면과 접하는 토양 사이의 접촉저항- 접지선 및 접지전극 자체의 도체저항 : 아주 적음전자파의 파장의 광량자 에너지- 파장의 크기는 γ선 < X선 < 자외선 < 가시광선< 적외선 < 마이크로파 < TV파 < 라디오파 장난이나 놀이 > 가전조작 및 보수 >기계설비 공사 및 보수 > 전기설비운전 및 점검> 건설굴착공사 등의 순감전사고 방지대책- 계통에 비접지식 전로의 채용- 전로의 보호절연 및 충전부의 격리- 전기설비 보호접지(중성선 및 변압기 1, 2차 접지)- 전기설비에 대한 누전차단기 설치- 고장전로(사고회로)의 신속한 차단- 안전전압 혹은 안전전압 이하의 전기기기 사용- 충전부가 노출된 부분은 절연방호구 사용- 전기작업 시 안전보호구의 착용 및 안전장비의사용- 전기설비의 점검을 철저히 할 것- 안전지식의 습득과 안전거리의 유지 등시설물 건설 등의 작업 시의 감전 방지조치- 당해 충전전로를 이설할 것- 감전의 위험을 방지하기 위한 방책을 설치할 것- 당해 충전전로에 절연용 방호구를 설치할 것- 감시인을두고 작업을 감시하도록 할 것감전 시 인체의 전류- 옴의 법칙에서 알 수 있듯이 인체에 흐르는 전류는 전압에는 비례하고, 저항에는 반비례- 전류의 열작용은 통전된 전기량과 관련된 것으로전류(I) X 통전시간(t)이 어느 정도 이상일 경우발생함감전자에 대한 관찰- 의식, 맥박, 호흡의 상태를 확인- 출혈 및 골절 여부를 확인- 입술과 피부의 색깔, 체온상태, 전기출입부의상태 등을 확인감전위험에 영향을 주는 요인과 위험도- 감전위험에 영향을 주는 1차적인 요소에는 통전전류의 크기, 통전경로과용 부속품 또는 전기기기와의접속, 전선관용 부속품 상호의 접속 또는 전기기기와의 접속은 KS B 0221에서 규정한 관용 평형나사에 의해 나사산이 5산 이상 결합되도록 함- 나사결합 시에는 전선과과 전선관용 부속품 또는전기기기와의 접속부분에 로크너트를 사용하여결합부분이 유효하게 고정되도록 해야 함- 전선관을 상호 접속시킬 시에는 유니온 커플링을사용하여 5산 이상 유효하게 접속되도록 함- 가요성을 요하는 접속부분에는 내압방폭성능을가진 가요전선관을 사용하여 접속하여야 함- 가요전선관 공사 시에는 구부림 내측반경은 가요전선관 외경의 5배 이상으로 하여 비틀림이없도록 해야 함내압방폭용 금속관 배선- KS C 8401에선 정하는 후강 전선관을 사용- 전선관용 부속품은 내압방폭성능을 가진 것으로- 정상동작 시 아아크나 스파크를 발생시키는방폭전기기기에 접속되는 모든 전선관의 입,출구에는 시일링을 해야 하고, 시일링 위치는 방폭전기기기의 용기로부터 가능한 가까운 위치에설치해야 하고 45cm를 초과해서는 안 됨- 배관 인입부분은 씰링피팅을 설치하고 씰링콤파운드로 밀봉- 시일링 콤파운드 두께는 전선관 내경 이상으로충전하여야 하며, 최소 20mm 이상- 전선관로, 박스류, 시일링 피팅 내부 등에수분이나 인화성 액체가 체류할 가능성이 있는경우에는 당해 설비에 드레인 피팅을 설치- 전선관과 전기기기와의 접속은 관용평형나사에의해 완전나사부가 5턱 이상 결합되도록 함- 가요성을 요하는 접속부분에는 플렉시블 피팅을사용하고, 플렉시블 피팅은 비틀어서 사용하면 X내압방폭구조의 주요 시험항목- 기계적 강도시험 - 폭발압력(기준압력) 측정- 폭발인화시험 - 폭발강도(정적 및 동적)시험보통방진 방폭구조와 특수방진 방폭구조보통방진방폭구조전폐구조로서 틈새 깊이를 일정치 이상으로 하거나 접합면에 패킹을 사용하여분진이 용기 내부로 침입하기 어렵게한 구조를 말함특수방진방폭구조전기기기의 케이스를 전폐구조로 하며접합면에는 일정치 이상의 깊이를 갖는패킹을 사용하여 분진이 용기 내로침입하지 못하도록 한 방폭구조 또는 이와 동등 이상의강도를 가지는 것일 것- 박스 기타의 부속품 및 풀박스는 쉽게 마모 · 부식기타의 손상을 일으킬 우려가 없는 패킹을 사용해먼지가 내부에 침입하지 아니하도록 시설- 관 상호 간 및 관과 박스 기타의 부속품 · 풀박스또는 전기기계 · 기구와는 5턱 이상 나사조임으로접속하는 방법 기타 이와 동등 이상의 효력이있는 방법에 의하여 견고하게 접속하고 또한 내부에 먼지가 침입하지 아니하도록 접속할 것- 전동기에 접속하는 부분에서 가요성을 필요로하는 부분의 배선에는 방폭형의 부속품 중 분진방폭형 플렉시블 피팅을 사용할 것먼지가 많은 장소에서의 저압의 시설- 폭연성 분진(마그네슘 · 알루미늄 · 티탄 · 지르코늄 등) 또는 화약류의 분말에 전기설비가발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 시설하는저압 옥내 전기설비는 금속관 공사 또는 케이블공사에 의해야 함- 가연성 분진(소맥분 · 전분 · 유황 등)에 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내 전기설비는 합성수지관 공사 ·금속관 공사 또는 케이블 공사에 의해야 함- 그 외 먼지가 많은 곳에 시설하는 저압 옥내 전기설비는 애자사용 공자 · 합성수지관 공사 · 금속관공사 · 가요전선관 공사 · 금속덕트 공사 · 버스덕트 공사 또는 케이블 공사에 의해 시설바이메탈과 온도퓨즈의 작동회로 : 논리곱(AND)바이메탈온도 퓨즈화재발생001101010001퓨즈- 낮은 온도에서 녹아버리는 합금으로 만든 짧은전선으로 전기 배선에 설치되어 규정된 전류보다 큰 전류가 흐르면 퓨즈가 녹아 끊어지게만들어 회로를 보호( 가장 우수하고 경제적 )- 과전류 차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에사용하는 포장 퓨즈는 정격전류의 1.3배의 전류에견디고 또한 2배의 전류로 120분 안에 용단되는것이어야 함- 과전류차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에사용하는 비포장 퓨즈는 정격전류의 1.25배의전류에 견디고 또한 2배의 전류로 2분 안에용단되는 것이어야 함폭발등급 측정에 사용되는 표준용기- 내용적이 8L로 8000c하고
3과목 기계위험방지기술기계설비의 점검정지상태점검항목- 작업장의 정리 정돈 · 청소상태- 설비의 방호상태, 주유상태- 외관 및 용접 접속부위의 부식 및변형상태- 동력전달부의 볼트 · 너트의 풀림상태 등운전상태점검항목- 베어링의 회전음 및 온도 상승 여부- 설비의 이상음과 진동상태- 클러치의 동작상태, 윤활제의 상태기계의 동력차단장치- 동력으로 작동되는 기계에 스위치 · 클러치 및벨트이동장치 등 동력차단장치를 설치- 동력차단장치를 설치할 때에 절단 · 인발 · 압축· 꼬임 · 타발 또는 굽힘 등의 가공을 하는 기계에 설치하되, 근로자가 작업위치를 이동하지 아니하고 조작할 수 있는 위치에 설치- 동력차단장치는 조작이 쉽고 접촉 또는 진동 등에의하여 갑자기 기계가 움직일 우려가 없는 것- 사용 중인 기계 · 기구 등의 클러치 · 브레이크,그 밖에 제어를 위하여 필요한 부위의 기능을항상 유효한 상태로 유지소성가공- 소성가공이란 재료가 갖는 소성을 이용하여 재료의 형태를 다양하게 만드는 방법- 가공온도가 재결정 온도에 비해 높으면 열간가공,낮으면 냉간가공으로 분류- 소성가공의 종류에는 단조, 압연, 압출, 신선,하이드로포밍, 전조가공 등이 있음인장시험- 시험기를 이용해 시험대상 재료에 힘을 늘려가면서 잡아당겨 끊어질 때까지의 변화와 하중을측정하는 시험- 재료의 항복점 · 인장강도 · 연신율 · 탄성한도 등기계적인 여러 성질을 측정할 수 있음피로한도- 반복하중을 받는 구조물의 기초강도로 고려해야할 사항으로 반복 시험에서 어떤 응력 값까지는무한히 반복해도 재료가 파괴하지 않을 때의 그한계값을 말함- 반복응력을 받게 되는 기계구조 부분의 설계에서허용응력을 결정하기 위한 기초강도비파괴검사 : 제품의 내부의 결함, 용접부의 내부결함 등을 제품 파괴없이 외부에서검사하는 방법- 생산 제품에 손상이 없이 직접 시험이 가능- 현장시험이 가능- 시험방법에 따라 설비비가 많이 듬- 대표적 비파괴검사음향탐상검사- 손 또는 망치로 타격 진동시켜발생하는 낮은 응력파를 검사- 가동 중 검사가 가능상승식, 횡슬라이드식,도립식 등으로 분류- 게이트 가드식은 위험점에 손이 들어가지못하도록 하는 방식으로 금형 크기에 따라가드를 따로 제작해야 하는 관계로 금형 교환빈도수가 많을 경우 비효율적와이어로프- 와이어로프는 심강, 가닥, 소선으로 구성- 가닥은 복수의 소선 등을 꼬아 놓은 것을 말함- 와이어로프는 3개 이상의 가닥으로 구성되며,소선의 굵기가 가늘고 많을수록 좋음- 결속하기 위해서 소켓, 팀블, 웨지, 아이스플라이스,클립 등을 이용- 소켓을 이용한 고정은 와이어로프의 단말 고정방법으로 사용하는 것 중 가장 효율이 좋은 방법- 소켓을 이용한 고정은 하중이 크게 걸리는 현수교등에서 사용- 밀폐법의 종류에는 개방형과 밀폐형, 브릿지형이있음와이어로프 표시기호- [스트랜드의 수] X [스트랜드 구성형태 문자표시][스트랜드를 구성하는 소선의 수] + [심감의 종류]로 표시- 스트랜드 구성형태를 표시하는 문자에는S(스트랜드형), W(워링톤형), Fi(필러형),Ws(워링톤일시형)이 있으며, Fi(숫자)로 표기되는경우 이는 스트랜드가 필러형이며, 숫자만큼의소선 수가 스트랜드를 구성함을 의미- 심감의 종류에는 섬유심(FC), 와이어로프를 심으로꼰 형태(IWRC) 등이 있음와이어로프의 꼬임 종류- 스트랜드의 꼬임 모양에 따라 S꼬임과 Z꼬임이있음- 스트랜드의 꼬임 방향에 따라 랭꼬임과 보통꼬임으로 구분- 랭꼬임 : 로프와 스트랜드의 꼬임 방향이 같은꼬임을 말함, 접촉면적이 커 마모에 의한손상이 적고 내구성이 우수하나 풀리기쉬움- 보통꼬임 : 로프와 스트랜드 꼬임 방향이 반대인꼬임을 말함, 접촉면적이 작아 마모에의한 손상은 크지만 변형이나 하중에대한 저항성이 크고, 잘 풀리지 않아킹크의 발생이 적음와이어로프의 안전율- 안전율이란 와이어로프의 공칭강도와 그 로프에걸리는 총하중의 비로, 로프 사용 수명을 결정하는 중요한 항목- 안전율(안전계수) ={절단하중` TIMES `줄의`수} over {정격하중[톤]} 로 구함- 실제 현장에서는 안전율(안전계수) ={절단하중} over {사과 하부금형이 닿을 위험이 있을 때는고정 패드를 이용한 스트랩, 금속재질이나 우레탄고무의 블록 등을 사용- 금형을 안전하게 취급하기 위해 아이볼트를 사용할 때는 반드시 숄더형으로 완전하게 고정- 관통 아이볼트가 사용될 때는 구멍 틈새가 최소화되도록 함- 운반하기 위해 꼭 들어 올려야 할 때는 다이를최소한의 간격을 유지하기 위해 필요한 높이이상으로 들어 올려서는 안 됨- 금형의 설치용구는 프레스의 구조에 적합한 형태로 함- 금형을 설치하는 프레스의 T홈 안길이는 설치볼트 직경의 2배 이상으로 함- 고정볼트는 고정 후 가능하면 나사산을 3~4개정도 짧게 남겨 슬라이드 면과의 사이에 협착이발생하지 않도록 해야함- 금형 고정용 브래킷(물림판)을 고정시킬 때 고정용브래킷은 수평이 되게 하고 고정볼트는 수직이되게 고정하여야 함- 부적합한 프레스에 금형을 설피하는 것을 방지하기 위하여 금형에 부품번호, 상형중량, 총중량,다이하이트, 제품소재(재질) 등을 기록하여야 함금형의 설치 · 해체 작업 시 일반적인 안전사항- 금형의 설치용구는 프레스의 구조에 적합한형태로 함- 금형을 설치하는 프레스의 T홈 안길이는 설치볼트 직경의 2배 이상으로 함- 고정볼트는 고정 후 가능하면 나사산을 3~4개정도 짧게 남겨 슬라이드 면과의 사이에 협착이발생하지 않도록 해야 함- 금형 고정용 브래킷(물림판)을 고정시킬 때 고정용브래킷은 수평이 되게 하고 고정볼트는 수직이되게 고정- 부적합한 프레스에 금형을 설치하는 것을 방지하기 위하여 금형에 부품번호, 상형중량, 총중량,다이하이트, 제품소재(재질) 등을 기록해야 함금형의 파손방지 및 이상 검출- 맞춤 핀을 사용할 때에는 억지끼워맞춤으로 하고상형에 사용할 때에는 낙하방지의 대책을 세워둠- 금형의 조립에 사용하는 볼트 및 너트는 헐거움방지를 위해 분해, 조립에 사용하는 볼트 및 너트는 헐거움 방지를 위해 분해, 조립을 고려하면서스프링 와셔, 로크 너트, 키, 핀, 용접, 접착제 사용- 금형의 하중 중심은 편하중 방지를 위해 원칙적으로 프레스의 하중 중 over {내압}- 안전도는 내압 대비 인장강도에 비례가스용기(도관)의 색가스용기(도관)의 색가스용기(도관)의 색산소녹색(흑색)아르곤,질소액화석유가스회색아세틸렌황색(적색)수소주황색액화염소갈색이사화질소액화탄산가스청색액화암모니아백색역화(Back fire)- 가스용접 시 산소아세틸렌 불꽃이 순간적으로뻥 터지는 소리를 토치의 팁 끝에서 내면서,꺼지는가 하면 또 커지고 또는 완전히 꺼지는현상을 말함- 토치가 과열되거나 토치의 성능이 좋지 않을 때,팁에 이물질이 부착되거나 과열되었을 때, 팁과모재의 접촉 거리가 불량할 때, 압력조정기 고장으로 작동이 불량할 때 주로 발생- 역화가 일어났을 때는 먼저 가스의 공급을 중지시켜야 하므로 산소밸브를 먼저 닫고 아세틸렌밸브를 닫음역화방지 일반구조- 역화방지기의 구조는 소염소자, 역화방지장치 및방출장치 등 구성되어야 함 ( 다만, 토치 입구에사용하는 것은 방출 장치를 생략할 수 있어야 함)- 역화방지기는 그 다듬질면이 매끈하고 사용상지장이 있는 부식, 홈, 균열 등이 없어야 함- 가스의 흐름방향은 지워지지 않도록 돌출 또는각인하여 표시하여야 함- 소염소자는 금망, 소결금속, 스틸울, 다공성 금속물또는 이와 동등 이상의 소염성능을 갖는 것이어야함- 역화방지기는 역화를 방지한 후 복원이 되어 계속사용할 수 있는 구조여야 함발생기실의 구조- 벽은 불연성 재료로 하고 철근 콘크리트 또는 그밖에 이와 동등하거나 그 이상의 강도를 가진구조로 할 것- 지붕과 천장에는 얇은 철판이나 가벼운 불연성재료를 사용할 것- 바닥 면적의 16분의 1 이상의 단면적을 가진배기통을 옥상으로 돌출시키고 그 개구부가창이나 출입구로부터 1.5m 이상 떨어지도록 할 것- 출입구의 문은 불연성 재료로 하고 두께 1.5mm이상의 철판이나 그 밖에 그 이상의 강도를 가진구조로 할 것- 벽과 발생기 사이에는 발생기의 조정 또는카바이드 공급 등의 작업을 방해하지 않도록간격을 확보할 것발생기실의 설치장소- 발생기실은 건물의 최상층에 위치하여야 하며,화기를 사용하는 설비로부터 등을기계 내로 내장시키거나 덮개로 씌우고 안전색채를 사용하여 근로자의 접근 시 주의를 환기시키는방식의 안전화- 외관의 안전화에는 가드의 설치, 구획된 장소에격리, 위험원을 상자 등으로 포장하는 것 등이대표적- 시동용 단추(녹색), 급정지용 단추(빨간색), 대형기계(녹색+흰색), 물배관(청색), 가스배관(황색),증기배관(암적색), 고열기계(회청색) 등으로구별하여 표시안전밸브- 안전밸브는 밸브 입구쪽의 압력이 설정 압력에도달하면 자동적으로 스프링이 작동하면서 유체가분출되고 일정압력 이하가 되면 정상 상태로 복원되는 밸브를 말함- 안전밸브의 사용에 있어 배기능력의 결정은 매우중요한 사항- 안전밸브는 물리적 상태 변화에 대응하기 위한안전장치임- 안전밸브의 원리는 스프링과 같이 기계적 하중을일정 비율로 조절할 수 있는 장치를 이용- 파열판은 안전밸브에 대체할 수 있는 방호장치로판 입구측의 압력이 설정 압력에 도달하면 판이파열하면서 유체가 분출하도록 용기 등에 설치된얇은 판을 말함안전매트- 산업용 로봇의 방호장치- 유효 감지영역 내의 임의의 위치에 일정한 정도이상의 압력이 주어졌을 때 이를 감지하여 신호를발생시키는 장치를 말하며 감지기, 제어부 및출력부로 구성- 연결사용 가능 여부에 따라 단일 감지기와 복합감지기가 있음- 단선경보장치가 부착되어 있어야 함- 감응도 조절장치가 있는 경우 봉인되어 있어야 함안전난간의 구조 및 설치요건- 상부 난간대는 바닥면으로부터 90cm 이상 지점에설치하고, 상부 난간대를 120cm 이하에 설치- 120cm 이상 지점에 설치하는 경우에는 중간난간대를 2단 이상으로 균등하게 설치하고 난간의상하 간격은 60cm 이하가 되도록 할 것- 발끝막이판은 바닥면 등으로부터 10cm 이상의높이를 유지할 것- 난간대는 지름 2.7cm 이상의 금속제 파이프나 그이상의 강도가 있는 재료일 것- 100kg 이상의 하중에 견딜 수 있는 튼튼한 구조일 것지게차를 사용하여 작업을 할 때 작업시작 전 점검사항- 제동장치 및 조종장치 기능의 이상 유무- 하역장치 및 유