와이어로프·달기체인 폐기기준

왜 배우는가: 와이어로프와 달기체인은 크레인·곤돌라·달비계 등 양중작업의 마지막 연결 부품이라 한 가닥의 결함이 중대재해로 이어진다. 폐기 기준은 산업안전보건기준에 관한 규칙에 수치로 정해져 있어 1교시 용어 문제와 2~4교시 논술 문제에 반복해서 나온다.

출제 이력: 제124회 2교시 2번, 제90회 1교시 9번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

와이어로프·달기체인은 소선 파단, 지름 감소, 꼬임·변형, 체인 늘어남 등이 규정 한계를 넘으면 양중작업에 사용하지 않고 폐기한다.

• 핵심 키워드: 와이어로프, 6×24, 스트랜드, 소선, 폐기 기준, 달기체인, 늘어난 길이, 링 지름 감소

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 와이어로프는 가느다란 강철 철선(소선)을 여러 가닥 꼬아 만든 밧줄이고, 달기체인은 쇠고리(링)를 연결한 체인이다. 두 부품 모두 하중을 받으면서 서서히 손상되므로, 눈으로 확인할 수 있는 손상의 한계를 정해 두는 것이 폐기 기준이다.

정식 정의는 다음과 같다. 와이어로프는 심재(코어) 둘레에 스트랜드를 꼬아 만든 로프이며, 스트랜드는 다수의 소선을 꼬아 만든 것이다. 폐기 기준은 이 구조 요소가 일정 비율 이상 파단·감소·변형되었을 때 사용을 금지하는 기준을 말한다.

와이어로프 는 높은 강도와 유연성을 가진 강선 로프다. 스트랜드 는 와이어로프를 이루는 한 묶음의 꼬임 단위이고, 소선 은 스트랜드를 이루는 가는 강선 한 올이다. 필러선 은 스트랜드 사이를 채우는 보조 선으로 파단 계산에서 제외한다. 달기체인 은 링을 연결해 화물을 매다는 체인이다.

• 6×24 표기: 6개의 스트랜드가 한 가닥의 로프를 이루고, 스트랜드 하나에 소선이 24개 있다는 뜻이다. 6×24 는 로프의 구성을 나타내는 호칭으로, 같은 스트랜드 수라도 소선 수에 따라 유연성과 내마모성이 달라진다.
• 6×24 의 구조는 보통 중심 심재 둘레에 여러 개의 스트랜드가 꼬여 있는 형태로 이해하면 된다. 소선이 많고 가늘수록 유연하고, 소선이 적고 굵을수록 마모에 강하다.
• 꼬임 방향은 랭꼬임과 보통꼬임으로 나뉜다. 랭꼬임은 로프와 스트랜드의 꼬임 방향이 같아 접촉면이 넓어 마모에 강하지만 풀리기 쉽다.

3. 등장 배경과 필요성

와이어로프와 달기체인은 외관만으로는 내부 손상을 알기 어렵다. 소선 일부가 끊어져도 로프 전체는 한동안 매달려 있기 때문에, 파단이 진행된 상태에서 사용하다가 갑자기 끊어지는 사고가 생긴다. 이 때문에 산업안전보건기준에 관한 규칙은 소선 파단 비율, 지름 감소율, 꼬임·변형·부식 같은 육안 판정 항목을 수치로 정해 사용을 금지하도록 했다.

곤돌라형 달비계의 와이어로프와 달기체인 폐기 기준은 달비계 조항(제63조)에 있다. 따라서 답안에는 기준 조항과 적용 대상을 함께 적는 것이 좋다.

소선 10% 이상 파단이나 지름 감소 7% 초과 같은 수치는 점검자가 현장에서 바로 판정할 수 있도록 만든 기준이다. 체인은 길이 5% 초과 늘어남과 링 지름 10% 초과 감소로 판정한다. 이 값들이 폐기 기준의 핵심 수치다.

• 기준이 없다면 점검자의 주관에 따라 사용 여부가 달라진다.
• 기준이 수치로 있으면 기록과 교육, 감독이 가능해진다.
• 따라서 폐기 기준은 사고 예방의 최종 판정 장치다.

4. 구성요소·원리·절차

와이어로프는 소선, 스트랜드, 심재로 구성된다. 소선이 여러 가닥 모여 스트랜드를 이루고, 스트랜드가 심재 둘레를 꼬여 로프가 된다. 폐기 판정은 이 세 요소 중 어디에서 손상이 생겼는지에 따라 기준이 나뉜다.

와이어로프의 손상 원리는 피로와 단면 감소다. 반복 굽힘과 인장으로 소선이 피로 파단되면 로프의 유효 단면적이 줄어 강도가 떨어진다. 부식과 마모는 소선 직경을 줄여 로프 지름의 감소로 나타난다. 지름이 7퍼센트 줄면 단면적은 약 13.5퍼센트 줄어든다(계산: $(1-0.07)^2=0.8649$, 단면적 감소율 1-0.8649=0.1351). 그래서 지름 기준은 단면적 감소를 간접으로 판정하는 기준이다.

달기체인은 링이 늘어나거나 마모되어 단면이 줄면서 강도가 떨어진다. 길이 증가는 링 사이의 마모와 소성변형에서 생기며, 링 지름 감소는 마모로 단면이 얇아진 상태를 뜻한다. 체인은 로프와 달리 링 하나하나를 개별로 본다.

판정 절차는 다음과 같다.

• 사용 전 외관 점검으로 이음매, 꼬임, 변형, 부식, 열·전기 손상을 확인한다.
• 소선 파단은 한 꼬임 길이에서 끊어진 소선 수를 세고, 필러선은 계산에서 뺀다.
• 지름은 측정기로 공칭지름과 비교해 감소율을 구한다.
• 달기체인은 제조 시 길이 대비 늘어난 길이와 링의 지름 감소를 잰다.
• 기준 중 하나라도 해당하면 사용을 중지하고 폐기 또는 교체한다.

판정 항목 하나라도 해당하면 사용 금지, 곤돌라형 달비계에서는 즉시 폐기

5. 관련 법령·기준·표준

곤돌라형 달비계의 와이어로프와 달기체인 사용 기준은 산업안전보건기준에 관한 규칙 제63조제1항제1호와 제2호에 있다. 체인블록 체인에도 같은 링 지름 기준이 적용된다. 조문 자체는 이음매가 있는 와이어로프, 늘어난 달기체인 등의 사용을 금지한다.

곤돌라형 달비계에 사용하는 와이어로프 기준은 다음과 같다. 한 꼬임에서 끊어진 소선의 수가 10퍼센트 이상이면 사용할 수 없다. 비자전로프는 끊어진 소선이 호칭지름의 6배 길이 이내에서 4개 이상이거나 30배 길이 이내에서 8개 이상이면 사용할 수 없다. 지름의 감소가 공칭지름의 7퍼센트를 초과하면 사용할 수 없다. 꼬인 것, 심하게 변형되거나 부식된 것, 열과 전기충격으로 손상된 것도 사용할 수 없다.

달기체인 기준은 길이, 링 지름, 균열의 세 가지다. 길이 기준은 늘어난 체인 전체를, 링 지름 기준은 링 하나하나를 본다. 달기체인의 링 지름이 10퍼센트를 초과하여 감소하면 사용할 수 없다. 길이가 5퍼센트를 초과하여 늘어나면 사용할 수 없다. 두 기준 중 하나라도 해당하면 같은 체인을 재사용하지 않는다.

현장 적용은 외관 육안 점검으로 이음매, 꼬임, 변형, 부식을 먼저 가려낸다. 소선 파단과 지름은 계측으로 확인한다. 판정 결과는 점검 기록으로 남긴다.

개정 연혁은 조문 머리말 표기를 따른다. 제63조제1항은 2021-11-19 개정 표기가 있고 제3호는 같은 날 삭제 표기가 있다. 제167조는 2022-10-18 개정 표기가 있다. 현행 시행일은 2025-12-01이다.