줄걸이 용구

왜 배우는가: 줄걸이 용구는 크레인 작업에서 화물 낙하와 용구 파손 사고를 직접 막는 부품이라 실무에서 가장 중요하다. 1교시 용어 문제와 2~4교시 사용기준·폐기기준 논술이 함께 반복해 나오므로 정의와 기준 수치를 함께 익혀야 한다.

출제 이력: 제136회 2교시 6번, 제121회 3교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

줄걸이 용구는 크레인이나 이동식 크레인으로 화물을 달아 올릴 때 훅과 화물 사이를 잇는 와이어로프, 달기체인, 훅, 샤클, 링 등의 부품을 말한다.

• 줄걸이 용구
• 고리걸이용구
• 와이어로프(Wire Rope)
• 달기체인(Chain)
• 훅(Hook)
• 샤클(Shackle)
• 링(Ring)
• 폐기기준

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 줄걸이 용구는 크레인이 화물을 들어 올리는 순간 화물을 붙잡아 주는 연결 부품이다. 크레인 본체가 아무리 튼튼해도 이 연결부가 약하면 화물이 떨어진다. 그래서 법은 줄걸이 용구의 종류와 상태를 따로 정해 둔다.

정식으로 정의하면 줄걸이 용구는 양중기의 훅과 화물을 연결해 하중을 전달하는 달기구 전체를 가리킨다. 산업안전보건기준에 관한 규칙에서는 이를 고리걸이용구로 부른다.

와이어로프는 여러 가닥의 스트랜드를 꼬아 만든 로프다. 엔드리스(Endless)로 이어진 것을 제외하면 양 끝에 훅, 샤클, 링 또는 고리를 달아 써야 한다. 이 끝 고리를 아이 스플라이스(Eye Splice), 즉 꼬아넣기로 만들거나 압축멈춤으로 만든다.

달기체인은 링을 연결해 만든 체인이다. 링 하나하나가 하중을 나눠 받으므로 링의 단면이 얇아지면 체인 전체 강도가 떨어진다.

훅은 하중을 직접 걸어 받는 부품이다. 입구 간격이 벌어지거나 목 부분이 마모되면 하중이 빠져나갈 수 있다. 샤클은 U자형 몸체와 핀(볼트)으로 닫는 연결 고리다. 핀이 풀리거나 몸체가 변형되면 체결력이 줄어든다. 링은 원형 고리로 여러 용구를 연결하는 중간 부품이다.

이 다섯 가지는 모두 하중을 받는 부품이므로 사용 중 변형·마모·균열이 생기면 바로 사용을 멈추고 폐기 여부를 판단해야 한다. 폐기기준은 부품마다 측정하는 항목이 다르므로 종류별로 나눠 외워야 한다.

3. 등장 배경과 필요성

크레인 작업에서 줄걸이 용구의 파손은 중량물 낙하로 바로 이어진다. 작업자는 화물 아래에서 신호를 하거나 걸이 작업을 하므로 낙하 사고는 곧 사망 사고가 된다. 줄걸이 용구의 관리 부실은 이런 재해의 주요 원인으로 꼽힌다.

산업안전보건기준에 관한 규칙은 이 문제를 조문으로 막는다. 엔드리스가 아닌 와이어로프나 달기체인은 양단에 훅, 샤클, 링 또는 고리를 갖춰야만 크레인 또는 이동식 크레인의 고리걸이용구로 쓸 수 있다. 고리는 꼬아넣기, 압축멈춤 등 정해진 방법으로 만들어야 한다. 즉 용구를 구성하는 방식부터 법으로 정해 둔 것이다.

사용 중 관리도 조문으로 정해진다. 훅과 샤클 같은 철구가 변형되었거나 균열이 있으면 고리걸이용구로 쓰지 못한다. 체인블록은 정격하중을 넘겨 쓰지 못하고, 훅 입구 간격이 제품사양 기준으로 10퍼센트 이상 벌어지면 폐기해야 한다. 레버풀러 또는 체인블록에 쓰는 체인은 길이가 제조 당시의 5퍼센트를 초과해 늘어나거나, 링의 단면지름이 제조 당시보다 10퍼센트를 초과 줄면 사용하지 않는다.

이처럼 줄걸이 용구의 사용기준과 폐기기준은 사고 경험을 바탕으로 수치로 정해졌다. 시험에서는 기준이 왜 생겼는지, 어떤 부품에 어떤 손상이 나타나는지를 함께 묻는다. 그래서 각 부품의 손상 형태와 법정 기준을 짝지어 정리해 두는 것이 답안 작성에 가장 도움이 된다.

4. 구성요소·원리·절차

줄걸이 용구는 하중을 받는 로프 부분과 로프를 연결·고정하는 철구 부분으로 나뉜다. 로프 부분에는 와이어로프, 달기 체인, 섬유로프가 있다. 철구 부분에는 훅, 샤클, 링, 고리가 있다. 두 부분이 모두 기준을 만족해야 용구 전체가 안전하다.

표의 손상 형태는 용구마다 다르다. 와이어로프와 체인은 길이나 소선 상태로, 훅과 샤클은 변형과 입구 간격으로 판정한다.

줄걸이 작업의 핵심 원리는 하중을 여러 가닥이 나누어 받는 것이다. 두 가닥이 벌어져 걸리면 가닥 하나의 장력은 인양 하중보다 커진다. 각도는 연직선을 기준으로 잰다.

$T = \frac{W}{n\cos\theta}$

T는 가닥 하나의 장력(kN), W는 인양 하중(kN), n은 하중을 받는 가닥 수, \theta는 연직선과 가닥이 이루는 각도다.

계산 예는 다음과 같다. 주어진 값은 W = 10\,\text{kN}, n = 2 이다. \theta = 60^\circ 이면 T = 10 / (2 \times 0.5) = 10\,\text{kN} 이다. \theta = 30^\circ 이면 T = 10 / (2 \times 0.866) \approx 5.77\,\text{kN} 이다. 각도가 커질수록 가닥 장력이 커지므로 결과는 상식과 맞다. 실제 작업에서는 흔들림과 충격에 의한 동적 하중을 더해 여유를 둔다.

고리 제작도 원리와 연결된다. 와이어로프 끝의 고리는 꼬아넣기, 압축멈춤 또는 같은 정도 이상의 힘을 유지하는 방법으로 만든다. 꼬아넣기는 로프 강도가 떨어지지 않도록 소선을 로프 안에 다시 끼워 넣는 방법이다.

줄걸이 용구의 사용 절차는 다음과 같다.

• 작업 전에 인양 물건의 무게와 형상을 확인하고 용구의 정격하중을 고른다.
• 용구를 육안으로 점검하여 변형, 균열, 부식, 마모 여부를 본다.
• 링 지름, 체인 길이, 훅 입구 간격 같은 치수를 측정한다.
• 측정값을 폐기기준과 대조하여 사용 가능 여부를 판정한다.
• 걸이 각도를 60도 이내로 유지하고 날카로운 모서리에는 보호재를 댄다.
• 사용 후에는 손상된 용구에 사용 금지 표시를 하고 보관한다.

줄걸이 용구의 폐기는 손상 형태별 수치 기준으로 판정한다.

5. 관련 법령·기준·표준

줄걸이 용구의 기준은 「산업안전보건법」의 위임을 받은 「산업안전보건기준에 관한 규칙」에 있다. 고리걸이용구의 사용 조건은 제170조에, 변형되거나 균열된 훅·샤클·링의 사용 금지는 제168조에 정해져 있다. 체인블록과 체인의 폐기 기준은 제96조에 있고, 달비계의 와이어로프와 달기 체인 기준은 제63조에 있다. 양중기의 와이어로프에는 제63조제1항제1호가 준용된다.

표의 기준은 손상이 얼마나 진행되었는지를 수치로 나눈 것이다. 체인과 훅은 길이와 입구 간격으로, 와이어로프는 소선과 지름으로 판정한다. 표의 값은 조항별 기준을 옮긴 것이므로 현장 판정에 그대로 쓴다.

개정 연혁은 조문 머리말의 개정 표시로 확인한다. 제96조제2항은 2024년 6월 28일 개정 표시가 있다. 제63조제1항은 2021년 11월 19일 개정 표시가 있다. 제166조는 2022년 10월 18일 개정 표시가 있다. 이 표시는 마지막 개정일이며 내용 변경의 세부 사항은 조문 비교로 확인한다.