양중기 과부하방지장치

왜 배우는가: 양중기는 짐을 들어 올리는 기계라서 과하중이 곧바로 와이어로프 절단이나 구조 파손, 전도 사고로 이어진다. 운전자가 짐의 무게를 눈으로 정확히 알기 어려워 기계가 스스로 한계를 감지해야 하므로 과부하방지장치는 양중기 방호의 핵심 장치다. 시험에서는 종류별 작동원리와 적용 기계를 묻는 문제로 반복 출제된다.

출제 이력: 제132회 1교시 6번, 제114회 2교시 1번, 제90회 3교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

과부하방지장치는 양중기에 정격하중 이상의 하중이 걸리면 자동으로 동작을 정지시키는 방호장치다.

핵심 키워드

• 과부하방지장치
• 정격하중
• 권상하중
• 달기기구 중량
• 하중 검출
• 자동 정지
• 경보장치
• 양중기

2. 개념 풀이

쉬운 말로 풀면, 크레인이나 리프트가 한계를 넘는 짐을 들려고 할 때 기계가 스스로 움직임을 멈추게 하는 안전장치다. 사람이 과하중을 알아채기 전에 기계가 먼저 동작을 끊는 것이 핵심이다.

정식 정의는 방호장치 안전인증 고시에 따른다. 과부하방지장치는 양중기에 있어서 정격하중 이상의 하중이 부하되었을 경우 자동적으로 동작을 정지시키는 방호장치다. 여기서 정격하중은 양중기의 권상하중(들어 올릴 수 있는 최대의 하중)에서 훅, 크래브 또는 버킷 등 달기기구 중량에 상당하는 하중을 뺀 하중이다. 즉 실제 짐으로 쓸 수 있는 하중이 정격하중이다.

과부하방지장치의 원리는 세 단계로 이루어진다. 첫째, 하중을 검출한다. 둘째, 검출값을 정격하중과 비교한다. 셋째, 정격하중 이상이면 권상·인상 동작을 자동으로 정지시킨다. 이 흐름이 모든 종류에 공통으로 적용되는 원리다.

과부하방지장치와 혼동하기 쉬운 것이 경보장치다. 경보장치는 정격하중을 초과하면 작업자에게 경보음을 내어 과부하를 알리는 장치다. 경보는 알리는 기능이고, 동작 정지는 과부하방지장치가 맡는 기능이다. 답안에서는 두 기능을 나누어 쓰는 것이 정확하다.

또 하나의 구분은 권과방지장치다. 권과방지장치는 훅이 권상 한계 높이를 넘지 않도록 막는 장치이고, 과부하방지장치는 하중의 크기를 막는 장치다. 두 장치는 막는 대상이 다르므로 함께 설치되는 것이 일반적이다.

3. 등장 배경과 필요성

양중기 사고의 상당수는 정격을 넘는 하중을 들어 올리는 데서 시작된다. 짐의 무게가 불확실하거나 여러 짐을 함께 걸 때 운전자가 하중을 과소평가하기 쉽다. 와이어로프 안전계수를 두어도 반복된 과하중은 로프와 훅, 붐, 지지 구조물의 피로와 변형을 키운다.

사람의 판단에만 기대면 이런 사고를 막기 어렵다. 그래서 하중을 기계가 직접 재고, 한계를 넘으면 동작을 끊는 장치가 요구되었다. 이것이 과부하방지장치가 방호장치로 분류되는 이유다.

법적 요구도 이 원리를 따른다. 산업안전보건기준에 관한 규칙 제151조는 리프트에 권과방지장치와 과부하방지장치 등을 설치하도록 요구한다. 타워크레인에 대해서는 건설기계 안전기준에 관한 규칙 제112조가 별도 기준을 둔다. 이 조문에 따르면 과부하방지장치는 정격하중의 1.05배를 들어 올릴 때 경보와 함께 권상동작을 정지시켜야 하며, 임의로 조정할 수 없도록 봉인되어야 한다.