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工學碩士學位請求論文
와이어로 슬링의 폐기기 설정
EstablishmentofDiscardCriteriaof
WireRopeSling
2009年 2月
仁荷大學校 工學大學院
機 械 工 學 科
韓 哲 浩
工學碩士學位請求論文
와이어로 슬링의 폐기기 설정
EstablishmentofDiscardCriteriaof
WireRopeSling
2009年 2月
指 敎授 李 燮
이 論文을 碩士學位論文으로 提出함
仁荷大學校 工學大學院
機 械 工 學 科
韓 哲 浩
이 論文을 韓哲浩의 碩士學位論文으로
認定함
2009年 2月
主審
副審
副審
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- i -
목 차
요 약 문middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ
Abstractmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ
ListofFiguresmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅶ
ListofTablesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅸ
Nomenclaturesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅺ
1서론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
11연구의 배경과 목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
12연구의 범 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2
2와이어로 슬링의 일반middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
21와이어로 슬링의 구조와 종류middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
22슬링용 와이어로 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
23와이어로 의 기계 성질middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10
24와이어로 슬링 강도 하의 요인middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
31와이어로 슬링의 안 계수middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
32와이어로 슬링의 폐기기 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33
33잔존강도에 한 이론 근middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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4시험편의 제작 실험 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
41시험편의 제작middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
42시험방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
5결과 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
51결과의 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
6결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot59
참고문헌middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot61
감사의
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iii -
요 약 문
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 인양하는 용도로 사용되는 걸이
용구이다와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을
사용 할 경우 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한
경제 손실과 근로자의 사망 등 산업재해가 발생하게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업규격
등에 제시되어 있으나 소선의 단선지름의 감소 등 동일한 항목의 폐기
기 을 서로 다르게 정하고 있다이와 같은 상이한 폐기기 을 산업 장
에 용 할 경우 검 리에 혼란을 수 있으며 안 성의 확보나
경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 논문에서는 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 하여
각종 규격 련법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 분석하
여 장에서 합리 으로 용할 수 있는 폐기기 을 제시 하 다
한 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 따른 이론 인 잔존강도와
실제 사용 인 로 의 잔존강도의 검증을 한 단시험을 수행하 다
본 연구를 통하여 지름감소와 소선단선이 발생된 와이어로 슬링의 폐기
기 은 안 성의 확보와 경제 인 측면을 고려하여 결함정도에 따라 폐기
기 을 다르게 정하여 리하는 것이 합리 이라는 결론을 얻었다
상세한 제안 내용은 아래와 같다
(1)지름감소가 0에서 2미만 일 때 소선단선은 15까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iv -
(2)지름감소가 2에서 5미만 일 때 소선단선은 10 까지 허용
(3)지름감소가 5에서 10미만 일 때 소선단선은 1 까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- v -
Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vi -
discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vii -
ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
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α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
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- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
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- 61 -
참고문헌
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[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
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[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
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[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
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사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
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사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
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한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
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감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
工學碩士學位請求論文
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EstablishmentofDiscardCriteriaof
WireRopeSling
2009年 2月
仁荷大學校 工學大學院
機 械 工 學 科
韓 哲 浩
工學碩士學位請求論文
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EstablishmentofDiscardCriteriaof
WireRopeSling
2009年 2月
指 敎授 李 燮
이 論文을 碩士學位論文으로 提出함
仁荷大學校 工學大學院
機 械 工 學 科
韓 哲 浩
이 論文을 韓哲浩의 碩士學位論文으로
認定함
2009年 2月
主審
副審
副審
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목 차
요 약 문middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ
Abstractmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ
ListofFiguresmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅶ
ListofTablesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅸ
Nomenclaturesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅺ
1서론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
11연구의 배경과 목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
12연구의 범 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2
2와이어로 슬링의 일반middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
21와이어로 슬링의 구조와 종류middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
22슬링용 와이어로 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
23와이어로 의 기계 성질middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10
24와이어로 슬링 강도 하의 요인middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
31와이어로 슬링의 안 계수middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
32와이어로 슬링의 폐기기 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33
33잔존강도에 한 이론 근middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35
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4시험편의 제작 실험 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
41시험편의 제작middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
42시험방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
5결과 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
51결과의 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
6결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot59
참고문헌middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot61
감사의
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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요 약 문
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 인양하는 용도로 사용되는 걸이
용구이다와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을
사용 할 경우 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한
경제 손실과 근로자의 사망 등 산업재해가 발생하게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업규격
등에 제시되어 있으나 소선의 단선지름의 감소 등 동일한 항목의 폐기
기 을 서로 다르게 정하고 있다이와 같은 상이한 폐기기 을 산업 장
에 용 할 경우 검 리에 혼란을 수 있으며 안 성의 확보나
경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 논문에서는 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 하여
각종 규격 련법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 분석하
여 장에서 합리 으로 용할 수 있는 폐기기 을 제시 하 다
한 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 따른 이론 인 잔존강도와
실제 사용 인 로 의 잔존강도의 검증을 한 단시험을 수행하 다
본 연구를 통하여 지름감소와 소선단선이 발생된 와이어로 슬링의 폐기
기 은 안 성의 확보와 경제 인 측면을 고려하여 결함정도에 따라 폐기
기 을 다르게 정하여 리하는 것이 합리 이라는 결론을 얻었다
상세한 제안 내용은 아래와 같다
(1)지름감소가 0에서 2미만 일 때 소선단선은 15까지 허용
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(2)지름감소가 2에서 5미만 일 때 소선단선은 10 까지 허용
(3)지름감소가 5에서 10미만 일 때 소선단선은 1 까지 허용
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Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
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discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
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ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
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Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
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ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
工學碩士學位請求論文
와이어로 슬링의 폐기기 설정
EstablishmentofDiscardCriteriaof
WireRopeSling
2009年 2月
指 敎授 李 燮
이 論文을 碩士學位論文으로 提出함
仁荷大學校 工學大學院
機 械 工 學 科
韓 哲 浩
이 論文을 韓哲浩의 碩士學位論文으로
認定함
2009年 2月
主審
副審
副審
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- i -
목 차
요 약 문middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ
Abstractmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ
ListofFiguresmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅶ
ListofTablesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅸ
Nomenclaturesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅺ
1서론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
11연구의 배경과 목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
12연구의 범 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2
2와이어로 슬링의 일반middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
21와이어로 슬링의 구조와 종류middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
22슬링용 와이어로 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
23와이어로 의 기계 성질middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10
24와이어로 슬링 강도 하의 요인middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
31와이어로 슬링의 안 계수middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
32와이어로 슬링의 폐기기 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33
33잔존강도에 한 이론 근middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ii -
4시험편의 제작 실험 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
41시험편의 제작middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
42시험방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
5결과 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
51결과의 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
6결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot59
참고문헌middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot61
감사의
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iii -
요 약 문
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 인양하는 용도로 사용되는 걸이
용구이다와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을
사용 할 경우 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한
경제 손실과 근로자의 사망 등 산업재해가 발생하게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업규격
등에 제시되어 있으나 소선의 단선지름의 감소 등 동일한 항목의 폐기
기 을 서로 다르게 정하고 있다이와 같은 상이한 폐기기 을 산업 장
에 용 할 경우 검 리에 혼란을 수 있으며 안 성의 확보나
경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 논문에서는 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 하여
각종 규격 련법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 분석하
여 장에서 합리 으로 용할 수 있는 폐기기 을 제시 하 다
한 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 따른 이론 인 잔존강도와
실제 사용 인 로 의 잔존강도의 검증을 한 단시험을 수행하 다
본 연구를 통하여 지름감소와 소선단선이 발생된 와이어로 슬링의 폐기
기 은 안 성의 확보와 경제 인 측면을 고려하여 결함정도에 따라 폐기
기 을 다르게 정하여 리하는 것이 합리 이라는 결론을 얻었다
상세한 제안 내용은 아래와 같다
(1)지름감소가 0에서 2미만 일 때 소선단선은 15까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iv -
(2)지름감소가 2에서 5미만 일 때 소선단선은 10 까지 허용
(3)지름감소가 5에서 10미만 일 때 소선단선은 1 까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- v -
Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vi -
discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vii -
ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- viii -
Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
이 論文을 韓哲浩의 碩士學位論文으로
認定함
2009年 2月
主審
副審
副審
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- i -
목 차
요 약 문middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ
Abstractmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ
ListofFiguresmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅶ
ListofTablesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅸ
Nomenclaturesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅺ
1서론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
11연구의 배경과 목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
12연구의 범 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2
2와이어로 슬링의 일반middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
21와이어로 슬링의 구조와 종류middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
22슬링용 와이어로 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
23와이어로 의 기계 성질middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10
24와이어로 슬링 강도 하의 요인middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
31와이어로 슬링의 안 계수middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
32와이어로 슬링의 폐기기 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33
33잔존강도에 한 이론 근middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ii -
4시험편의 제작 실험 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
41시험편의 제작middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
42시험방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
5결과 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
51결과의 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
6결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot59
참고문헌middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot61
감사의
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iii -
요 약 문
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 인양하는 용도로 사용되는 걸이
용구이다와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을
사용 할 경우 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한
경제 손실과 근로자의 사망 등 산업재해가 발생하게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업규격
등에 제시되어 있으나 소선의 단선지름의 감소 등 동일한 항목의 폐기
기 을 서로 다르게 정하고 있다이와 같은 상이한 폐기기 을 산업 장
에 용 할 경우 검 리에 혼란을 수 있으며 안 성의 확보나
경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 논문에서는 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 하여
각종 규격 련법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 분석하
여 장에서 합리 으로 용할 수 있는 폐기기 을 제시 하 다
한 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 따른 이론 인 잔존강도와
실제 사용 인 로 의 잔존강도의 검증을 한 단시험을 수행하 다
본 연구를 통하여 지름감소와 소선단선이 발생된 와이어로 슬링의 폐기
기 은 안 성의 확보와 경제 인 측면을 고려하여 결함정도에 따라 폐기
기 을 다르게 정하여 리하는 것이 합리 이라는 결론을 얻었다
상세한 제안 내용은 아래와 같다
(1)지름감소가 0에서 2미만 일 때 소선단선은 15까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iv -
(2)지름감소가 2에서 5미만 일 때 소선단선은 10 까지 허용
(3)지름감소가 5에서 10미만 일 때 소선단선은 1 까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- v -
Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vi -
discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vii -
ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- viii -
Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
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한국산업안 학회지제9권 제4호199412
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
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사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
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사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
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한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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목 차
요 약 문middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ
Abstractmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ
ListofFiguresmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅶ
ListofTablesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅸ
Nomenclaturesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅺ
1서론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
11연구의 배경과 목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1
12연구의 범 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2
2와이어로 슬링의 일반middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
21와이어로 슬링의 구조와 종류middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
22슬링용 와이어로 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
23와이어로 의 기계 성질middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10
24와이어로 슬링 강도 하의 요인middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
31와이어로 슬링의 안 계수middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25
32와이어로 슬링의 폐기기 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33
33잔존강도에 한 이론 근middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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4시험편의 제작 실험 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
41시험편의 제작middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
42시험방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
5결과 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
51결과의 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
6결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot59
참고문헌middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot61
감사의
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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요 약 문
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 인양하는 용도로 사용되는 걸이
용구이다와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을
사용 할 경우 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한
경제 손실과 근로자의 사망 등 산업재해가 발생하게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업규격
등에 제시되어 있으나 소선의 단선지름의 감소 등 동일한 항목의 폐기
기 을 서로 다르게 정하고 있다이와 같은 상이한 폐기기 을 산업 장
에 용 할 경우 검 리에 혼란을 수 있으며 안 성의 확보나
경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 논문에서는 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 하여
각종 규격 련법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 분석하
여 장에서 합리 으로 용할 수 있는 폐기기 을 제시 하 다
한 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 따른 이론 인 잔존강도와
실제 사용 인 로 의 잔존강도의 검증을 한 단시험을 수행하 다
본 연구를 통하여 지름감소와 소선단선이 발생된 와이어로 슬링의 폐기
기 은 안 성의 확보와 경제 인 측면을 고려하여 결함정도에 따라 폐기
기 을 다르게 정하여 리하는 것이 합리 이라는 결론을 얻었다
상세한 제안 내용은 아래와 같다
(1)지름감소가 0에서 2미만 일 때 소선단선은 15까지 허용
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(2)지름감소가 2에서 5미만 일 때 소선단선은 10 까지 허용
(3)지름감소가 5에서 10미만 일 때 소선단선은 1 까지 허용
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Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
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ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
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Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
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ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
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Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
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Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
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α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
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1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ii -
4시험편의 제작 실험 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
41시험편의 제작middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
42시험방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
5결과 고찰middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
51결과의 분석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
6결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot59
참고문헌middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot61
감사의
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iii -
요 약 문
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 인양하는 용도로 사용되는 걸이
용구이다와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을
사용 할 경우 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한
경제 손실과 근로자의 사망 등 산업재해가 발생하게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업규격
등에 제시되어 있으나 소선의 단선지름의 감소 등 동일한 항목의 폐기
기 을 서로 다르게 정하고 있다이와 같은 상이한 폐기기 을 산업 장
에 용 할 경우 검 리에 혼란을 수 있으며 안 성의 확보나
경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 논문에서는 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 하여
각종 규격 련법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 분석하
여 장에서 합리 으로 용할 수 있는 폐기기 을 제시 하 다
한 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 따른 이론 인 잔존강도와
실제 사용 인 로 의 잔존강도의 검증을 한 단시험을 수행하 다
본 연구를 통하여 지름감소와 소선단선이 발생된 와이어로 슬링의 폐기
기 은 안 성의 확보와 경제 인 측면을 고려하여 결함정도에 따라 폐기
기 을 다르게 정하여 리하는 것이 합리 이라는 결론을 얻었다
상세한 제안 내용은 아래와 같다
(1)지름감소가 0에서 2미만 일 때 소선단선은 15까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iv -
(2)지름감소가 2에서 5미만 일 때 소선단선은 10 까지 허용
(3)지름감소가 5에서 10미만 일 때 소선단선은 1 까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- v -
Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
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Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iii -
요 약 문
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 인양하는 용도로 사용되는 걸이
용구이다와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을
사용 할 경우 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한
경제 손실과 근로자의 사망 등 산업재해가 발생하게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업규격
등에 제시되어 있으나 소선의 단선지름의 감소 등 동일한 항목의 폐기
기 을 서로 다르게 정하고 있다이와 같은 상이한 폐기기 을 산업 장
에 용 할 경우 검 리에 혼란을 수 있으며 안 성의 확보나
경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 논문에서는 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 하여
각종 규격 련법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 분석하
여 장에서 합리 으로 용할 수 있는 폐기기 을 제시 하 다
한 와이어로 슬링의 지름감소와 소선단선에 따른 이론 인 잔존강도와
실제 사용 인 로 의 잔존강도의 검증을 한 단시험을 수행하 다
본 연구를 통하여 지름감소와 소선단선이 발생된 와이어로 슬링의 폐기
기 은 안 성의 확보와 경제 인 측면을 고려하여 결함정도에 따라 폐기
기 을 다르게 정하여 리하는 것이 합리 이라는 결론을 얻었다
상세한 제안 내용은 아래와 같다
(1)지름감소가 0에서 2미만 일 때 소선단선은 15까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iv -
(2)지름감소가 2에서 5미만 일 때 소선단선은 10 까지 허용
(3)지름감소가 5에서 10미만 일 때 소선단선은 1 까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- v -
Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vi -
discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vii -
ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- viii -
Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- iv -
(2)지름감소가 2에서 5미만 일 때 소선단선은 10 까지 허용
(3)지름감소가 5에서 10미만 일 때 소선단선은 1 까지 허용
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- v -
Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- vi -
discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
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- vii -
ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
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Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
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- v -
Abstract
Thewireropeslingisakindofinstrumenttopulltheluggagesupat
industrialsitesIncasethatwireropeslingisusedinwrongmethods
orinimproperwireropetheropewillberuinedandtheluggagewill
befallenthiscausesindustrialdisastersofeconomiclossesanddeath
oflaborers
Thediscard criteriaofthewireropeisregulatedin theRulesof
IndustrialSafetyStandardandKoreaIndustrialStandardetcbutthe
discardcriteriaofthecorrespondingitemsofthebreakingofwireand
reductionofdiametershavebeenregulateddifferentlycasebycase
Thusincasethatthesekindsofdifferentdiscardcriteriaareapplied
practically totheindustrialsitesthechecking and managementof
them mayhavesomeconfusionandsecurityofsafetyandeconomic
managementmayhavesomedifficulties
Inthisstudythediscardcriteriaandsafetycoefficientsstipulatedin
thevariouskindsofregulatedstandardsandintherelevantlawsas
forthereductionofdiametersandbreakingofstrandsofwireropes
havebeenanalyzedindetailtoproposearesonablediscardcriteriato
thepracticalindustrialsites
Inadditionthebreakingtestoftheropeshasbeencarriedoutto
examinethetheoreticalremainingstrengthbymeasuringreductionof
diameterofwireropeslingsandtheactualremainingstrengthofthe
wireropesinpracticaluse
Itissuggested thatthediscard criteria ofthewireropeswhose
diameters have been reduced and whose wire breaking has been
advanced should bemanaged reasonably according to thedifferent
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- vi -
discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
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- vii -
ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
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Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
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- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
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- vi -
discard criteria with the consideration ofthe securablesafety and
economiccondition
Thedetailsuggestionsarelistedasfollowings
(1)Incasethatthediameterreductionislessthan2wirebreaking
canbepermittedupto15
(2)Incasethatthediameterreductionismorethan2 andlessthan
5wirebreakingcanbepermittedupto10
(3)Incasethatthediameterreductionismorethan5 andlessthan
10wirebreakingcanbepermittedupto1
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- vii -
ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
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Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
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- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
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- vii -
ListofFigures
Fig21 Basicform ofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4
Fig22 Classificationofwireropeslingsmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5
Fig23 Typicalconstructionofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6
Fig24 Cross-sectionofwireropesmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7
Fig25 Laysofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot8
Fig26 Stretchcharacteristicsduringlifeofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)anddiameterofsheave(D)middot14
Fig29 Characteristicsofimpactofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityofwireropemiddot17
Fig211Slingangleandthetensioncoefficientmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19
Fig212Strengthdegradationbybendingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20
Fig213Strengthdegradationincaseofcurvedatasharpanglemiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21
Fig41 Testpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42
Fig42 Socketandroadmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig43 Properlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig44 Incorrectlybroomedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43
Fig45 Resinsocketingmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig46 Testpiececompletedmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44
Fig47 Partiallybrokenwireinawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45
Fig48 Measurementmethodofthediameterofawireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46
Fig49 Tensiontesterwiththeequippedwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot47
Fig410Failedtestpieceintensiontest(Wireropewaspulledout)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- viii -
Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig411Wireropesidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig412Socketsidemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot48
Fig413Wireropebrokentestpiecemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig414Enlargedpictureofbrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49
Fig51 OfficialReportmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50
Fig52 ComparingtheoreticalLoadwithbreakingloadfor6
differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Fig53 Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimensmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot52
Fig54 Stress-Straincurve(specimennumber1and2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot53
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot54
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
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- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- ix -
ListofTables
Table21 Processingefficiencyofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22
Table22 Exampleofdiscardcriteriaofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23
Table31 Typeofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcranemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27
Table33 Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29
Table34 Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorofsafety
accordingtothedisconnectionofawiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31
Table36 Comparisonofsafetyfactormiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot32
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34
Table38 Nominaltensilestrengthofwireropemiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwiremiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38
Table310Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrementmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect(diameter
decrementandbrokenwire)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40
Table51 Analysisoftestresultmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51
Table52 Suggestionofdiscardcriteria(1)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot55
Table53 Suggestionofdiscardcriteria(2)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot56
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- x -
Table54 Suggestionofdiscardcriteria(3)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot57
Table55 Suggestionofdiscardcriteria(4)middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot58
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xi -
Nomenclatures
Ae Areacoefficient
Ar Areaofcross-sectionofwirerope[mm2]
Aw Areaofcross-sectionofwire[mm2]
D Pitchdiameterofthesheave[mm]
d Nominalropediameter[mm]
Dy Dynamicload[kN]
dw Nominalwirediameter[mm]
E Youngsmodulesofelasticity[Nmm2]
EB Efficiencyofwindingload
Fn Breakingload[kN]
g Gravitationalforce[ms2]
H Droopingoftheloaddistance[mm]
K Increasetensioncoefficient
k Spiningfactor
L Lengthofwirerope[mm]
L Theextensionincompliancewithanelasticity[mm]
P Impactload[kN]
St Staticload[kN]
s Time[s]
T Temperature[]
W Workingload [kN]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- xii -
α Angleoflifting[ ]
σt
Tensilestress[kNmm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 1 -
1서 론
11연구의 배경과 목
와이어로 슬링은 산업 장에서 하물을 걸어서 매달아 올리는 용도로 가
장 많이 사용되는 걸이 용구이다
와이어로 슬링은 작업방법이 잘못되거나 부 한 로 슬링을 사용 할
경우에는 로 단으로 하물이 낙하하게 되며 하물의 손에 의한 경제
손실과 근로자의 사망 등 인명피해가 발생하게 된다
최근 3년간(2005-2007년)의 재해를 분석한 결과 로 의 단에 의해
매년 평균 8명의 사망재해가 발생되고 있으며 와이어로 슬링이 안 한
상태로 리되기 해서는 폐기기 이 명확하여야 하고 사업주와 근로자
는 이를 수하여야 한다
재 와이어로 슬링에 련된 폐기기 은 산업안 기 에 한 규칙과
한국산업규격 등에 정해져 있으나 동일한 검 항목에서 폐기기 이 서로
다르게 되어 있으며 항목에 따라서는 심한 변형 등 비계량 표 으로
장에서 용하는데 문제 으로 지 되고 있다이는 결국 정확한 리
가 어렵게 되며 안 성의 확보나 경제 인 리도 곤란하게 된다
따라서 본 연구에서는 와이어로 슬링의 안 하고 경제 인 리를 하
여 련 규격 법에서 정하는 폐기기 과 안 계수 등을 비교 검토하고
실험에 의한 잔존강도의 분석 등을 통하여 합리 인 폐기기 을 제시하고
자 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 2 -
12연구의 범 방법
연구의 범 는 와이어로 슬링에 사용되는 와이어로 (KSD 35142002)
에서 일반 으로 사용되고 있는 37개 선 6꼬임(6X37)B종호칭지름
125mm로 정하 으며 결함의 종류도 이론 검증 실험이 정량 으로
가능한 지름감소와 소선단선으로 제한하 다
121이론 방법
와이어로 를 사용할 때 확보하여야 하는 안 계수의 이론 근거와 한국
산업규격(KS) 산업안 기 에 한 규칙에서 정하고 있는 폐기기
에서 이론 근이 가능한 검항목인 소선의 단선지름의 감소에
하여 잔존강도를 분석하 다
(1)소선의 단선
소선의 단선에 따라 로 의 잔존강도가 하되며 이를 확인하기 하여
이용하는 단강도 계산은 규정 단하 (regulationbreakingload)계산
단하 (calculatebreakingload)집합 단하 (assemblebreakingload)
계산식 규정 단하 계산식을 용하 다
규격별로 정한 소선의 단선 수에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
(2)로 지름의 감소
지름감소에 따라 발생되는 단강도의 하 상을 규정 단하 계산식을
용하여 이론 인 잔존강도를 분석하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 3 -
(3)지름감소와 소선단선의 복합 상
지름감소와 소선단선이 동시에 발생되는 복합결함은 와이어로 슬링을 사
용할 때 발생되는 실 인 문제로서 지름감소나 소선단선이 폐기기 에
는 도달하지 아니하 으나 로 의 잔존강도가 부족한 경우가 발생될 수
있다
규정 단하 (regulationbreakingload)계산식을 용하여 소선의 단선
지름감소의 변화량에 따른 단강도 하 상을 분석하 다
122실험 방법
장에서 수거한 와이어로 에서 폐기기 에는 도달하지 아니하 으나
지름감소와 소선단선이 동시에 발생된 것을 선별하여 지름감소와 소선단
선의 정도에 따른 단강도의 하 상을 인장시험을 실시하여 확인하
다
123결론의 도출방법
이론 방법과 실험 방법을 종합 으로 분석하여 기존 폐기기 의 문제
을 지 하고 합리 인 폐기기 을 제안하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
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[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 4 -
Fig21Basicform ofwireropeslings
2와어로 슬링의 일반
21와이어로 슬링의 구조와 종류
211와이어로 슬링의 구조
와이어로 슬링은 하물을 인양하기 한 도구로서 와이어로 의 양단에 고
리를 만들어 사용하며 기본 인 구조의 일부는 Fig21과 같다[126]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 5 -
구
분
1 형 2 형 3 형
기 본 형 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이 마스터 링크붙이
모양 기호 모양 기호 모양 기호 모양 기호
양끝심블없음
SS - - -
양끝심블있음
TT PT PT2 PT3
한끝심블있음
TS PS PS2 PS3
양끝심블한끝훅
TH PH PH2 PH3
Fig22Classificationofwireropeslings
212와이어로 슬링의 종류
와이어로 슬링의 종류는 인양하는 수심블의 유무 와이어로 와
마스터링크훅과의 조합 등에 따라 구분되며 종류의 일부를 Fig22에
서 보여주고 있다[1]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 6 -
Fig23Typicalconstructionofwirerope
22슬링용 와이어로
와이어로 는 양질의 탄소강 등을 냉간가공하여 선을 연장한 이음매가 없
는 소선(와이어)을 여러 꼬아 스트랜드를 만들고 이 스트랜드를 다시
한번 꼬아서 Fig23에 나타낸 것과 같이 제조하고 구성과 기계 성질은
다음과 같다[141618-21]
221구조
와이어로 슬링에는 스트랜드를 6 로 꼬은 구조가 많이 사용되는데 Fig
24에 그 단면이 나와 있다와이어로 의 심에는 형상을 유지하고 유연
성을 주는 동시에 충격이나 진동을 흡수해 스트랜드의 단을 방지하기
한 섬유심이 삽입되어 있는데 이를 심(Core)이라고 하며스트랜드의
심에 들어 있는 섬유심을 스트랜드의 심강 이라고 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 7 -
단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 8 -
NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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단면도
구성기호 6times24 6times37 6timesFi(29)
Fig24 Cross-sectionofwireropes
와이어로 에는 심강이 없거나 섬유심 신에 와이어로 심을 넣은 것도
있다 한 스트랜드 내에서 내외층 소선 간의 빈 공간을 보충하는 소선
(필러선)이 들어 있는 와이어로 를 필러형 와이어로 라고 부른다
와이어로 의 구조는 일반 으로 스트랜드의 수 times스트랜드를 구성하는
소선의 수로 표시되는 구성 기호를 사용해 6times246times37과 같이 표시한
다
굵기가 동일한 와이어로 에서도 소선이 가늘어 그 수가 많은 와이어로
일수록 유연성이 있고각 스트랜드의 심에 심강이 있는 것은 더욱 유
연해 취 이 쉽다
222와이어로 꼬는 방법
와이어로 와 스트랜드를 반 방향으로 꼬는 것을 보통 꼬임같은 방
향으로 꼬는 것을 랭 꼬임이라고 한다 한 와이어로 를 꼬는 방향에
따라 Z꼬임과 S꼬임으로 나 어진다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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NormalZ NomalS Lang Z Lang S
Fig25 Laysofwirerope
보통 꼬임의 와이어로 는 랭 꼬임의 와이어로 에 비해 마모의 정도는
심하지만 꼬임이 잘 풀리지 않고 킹크가 쉽게 발생되지 않아 취 이 쉽기
때문에 통상 와이어로 슬링은 보통 Z꼬임의 와이어로 가 사용된다
223스트랜드의 수
와이어로 는 보통 3-8가닥의 스트랜드로 꼬여져 있으나 비자 을 목 으로
한 18-35가닥 스트랜드로된 다연층도 있으며 이러한 구분은 유연성과 비자
성질의 요구특성에 따라 결정 된다특별한 요구특성이 없을 경우에는 구조
균형이 가장 좋은 6스트랜드 로 가 수명이 우수하여 가장 많이 사용되고 있
으며 유연성이 보다 더 요구될 때에는 8스트랜드 로 비자 성질이 요구될
때에는 3 는 4스트랜드 로 와 다층 스트랜드 로 가 사용된다일반 으로
동일 지름의 로 에서 스트랜드 수가 증가 할수록 스트랜드 지름이 가늘어져
유연성은 좋게 되나 단하 과 형태 안정성내마모성이 하되는 것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 9 -
224와이어로 의 지름
와이어로 지름은 외 원의 지름으로 한다이는 와이어로 의 동일 단
면에서 3방향으로 캘리퍼스를 이용해 측정하여 평균값을 구한다제조 당
시 와이어로 의 둘 는 공칭 지름보다 약간 굵으며 허용차는 공칭 지름
의 0sim+7(단둘 10mm 미만은 0sim+10)로 되어 있다
보통 +2sim+3로 제작하여 출하되고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 10 -
23와이어로 의 기계 성질
와이어로 슬링은 와이어로 로 제작되므로 와이어로 의 강도신율 등 기계
성질을 정확히 악하여야 안 한 리가 가능하다[1315181920]
231강도특성
와이어로 의 강도는 단하 으로 나타낸다로 의 단하 은 소선의 인장
강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단효율로 결정되며 소선단면 과 단효
율은 로 의 구조에 따라 다르다
F n= σttimesA etimesd
2times100- k100
times10- 3 (1)
Fn로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [kNmm2]
Ae로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
232신율특성
와이어로 는 사용 에 늘어나며 탄성 구간 내에서만 사용되므로 반복하 에
의하여 구히 늘어나는 구조 신율과 하 량에 비례하여 늘어난 후 하 을
제거하면 원래의 길이로 복원되는 탄성신율(탄성계수)이 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 11 -
Life Period of wire rope
Fig26Stretchcharacteristicsduringlifeofwirerope
2321구조 신율
와이어로 의 구조 신율은 로 를 사용할 때 로 에 반복하 이 가해짐에 따
라 최 장착시의 길이보다 구 으로 늘어나 잉여길이가 생기는 것을 말한
다이것은 와이어로 가 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있기 때문에 에 보
이지 않는 틈새가 존재하여 사용 하 에 의해 이러한 틈새가 제거되는 것
이외에도 와이어로 내의 소선간의 압착에 따라 길이방향으로 늘어나게 되는
것이며 사용 기에 체 신율량의 부분이 발생되는 것이 특징이다특히 일
반연이 평행연에 비해 소선간 압착이 쉬워 신율이 크고 섬유심이 들어간 구조
는 철심에 비해 신율량이 더욱 크다 한 소선가닥수가 많은 것이 은 것에
비해 신율량이 크다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 12 -
2322탄성 신율
탄성신율은 와이어로 를 사용할 때 로 에 장력이 가해짐에 따라 그 하 량에
비례하여 늘어났다가 하 을 제거하면 원래의 길이로 복원되는 신율로서 보통
탄성계수로 나타낸다
E=L timesWA rtimesL
(2)
L=W timesLA timesE
(3)
여기에서 E탄성계수 [Nmm2]
L로 길이 [mm]
W 로 에 걸린 하 (사용하 )[kN]
Ar로 의 소선단면 [mm2]
L탄성에 의해 늘어나는 길이 [mm]
233사용 로 지름의 변화
와이어로 에 하 을 가하면 스트랜드 소선은 최 보다 안정된 상태로 이동
하게 되며 이로 인하여 와이어로 가 수축을 일으키는 지름감소 상이 나타난
다사용하 에 지름의 감소가 일어나는 것은 와이어로 의 구조스트랜드나
선의 배열 상태심(코어)의 종류에 따라 차이가 있으며 그 변화는 Fig27과
같다인장횟수가 3-4회 반복되면 지름감소의 변화가 거의 일정함을 알 수 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 13 -
Fig27 Reducedrateofthewireropediameteraccordingto
numberoftension
234굴곡특성
와이어로 는 굴곡을 받은 상태에서 단 할 때 까지 장력을 가하면 직선
상태보다 단하 이 하되기 때문에 와이어로 를 사용할 때 이 사항이
감안되어 안 계수가 설정되어야 한다특히 와이어로 슬링의 경우 작은
굴곡반경에서 사용되는 경우가 많으므로 굴곡에 의한 강도 하에 주의하
여야 한다Fig28은 와이어로 의 지름과 시 ( 는 굴곡반경)의 크기에
따른 와이어로 효율의 감소 상을 나타내고 있으며 정량 인 효율을 구
하는 식은 (4)와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 14 -
Dd
Fig28 Loadefficiencyofwirerope(d)and
diameterofsheave(D)
EB=1-1
Dd
(4)
EB굴곡하 의 효율
D 시 의 지름 [mm]
d 로 의 지름 [mm]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 15 -
Fig29Characteristicsofimpactofwirerope
235충격특성
와이어로 슬링에 슬립 제동 등으로 인해 충격하 이 가해지면 정
상태에서 걸리는 하 보다 크게 되기 때문에 로 의 수명단축은 물론 로
의 단사고로 인한 형 안 사고의 원인이 된다따라서 사용 극
단 인 슬립과 운 을 할 때 제동 가속을 피하는 것이 요하며
다음은 충격하 을 식으로 나타낸 것이다
P= W (1+ 1+2Hλ ο ) (5)
= W (1+ 1+2EArHWL )
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 16 -
P충격하 [kN]
W 사용하 [kN ]
H하 의 낙하거리 [mm]
E로 의 탄성계수 [Nmm2]
Ar로 의 단면 [mm2]
L로 의 길이 [mm]
236자 특성
와이어로 는 고탄성으로 된 다수의 소선을 나선상으로 꼬아 스트랜드를
만들고 이 스트랜드를 정해진 가닥수로 심(코어)의 주 로 꼬은 구조로
되어 있다이 때문에 로 에 하 이 가해지면 스트랜드와 로 는 각기
꼬임 반 방향(꼬임 풀림방향)으로 회 된다이 경우 스트랜드에 비해 로
의 회 력이 크기 때문에 로 체 으로는 로 풀림 방향으로 회
한다
이와 같이 로 의 축을 심으로 회 하는 성질을 로 의 자 이라고 하
며 이러한 자 의 향은 로 장력 이외에 굴곡에 의한 자 과 속에 의
한 자 이 있다
237피로특성
와이어로 를 장기간 사용하게 되면 반복응력에 의해 괴 되는데 이러한
괴 상을 피로 괴라고 한다피로 괴는 소선의 표면에 사용 발생하
는 균열이 성장되어 괴되는 것이며 개 소선의 직각방향으로 진행되는
것이 보통이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 17 -
Fig210Relationbetweensafetyfactoranddurabilityof
wirerope
로 에 작용하는 장력이 증가되면 시 드럼 등과의 압력이 커지고
소선 스트랜드철심과의 상호 부분에서도 압력이 증가한다
이 때문에 소선의 마모와 피로경화는 사용하 이 증가되는 만큼 빨라진
다일반 으로 로 에 사용하는 하 의 크기는 안 계수로 표기한다즉
안 계수를 낮게 사용할수록 (하 이 클수록)피로단선이 조기에 발생하
여 수명이 단축된다Fig210은 안 계수가 5일 때의 수명을 100으로 하
여 안 계수와 피로수명의 계를 나타낸 것이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 18 -
238온도특성
와이어로 를 구성하고 있는 탄소강선은 고온에서 사용할 때 그 특성이
변화되는 것이 보통이다특히 섬유심이 삽입된 와이어로 는 고온에서의
변화가 민감하므로 주의해야 된다천연섬유심의 경우 약 130sim150에서
탄화되기 시작하며 약 250sim260에서 인화되어 연소된다합성섬유심의
경우 약 140에서 연화되기 시작하여 약 165에서 용융 되므로 이러한
온도이상에서는 섬유심 사용을 피해야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 19 -
Sling angle Tensioncoefficient
0 100
30 115
60 116
90 141
120 200
Fig211 Slingangleandtensioncoefficient
24와이어로 슬링 강도 하의 요인
와이어로 슬링은 사용조건에 따라 로 의 강도가 하되는 상이 발생
하게 된다사용조건은 안 계수에 향을 미치며 부주의 하면 와이어로
슬링의 단으로 인한 재해가 발생될 수 있다[1521-24293036]
241인양각도에 의한 장력의 증가
하물을 Fig211과 같이 걸이 한 경우 훅에 걸린 로 사이의 벌어짐을
인양각도(α)라고 한다동일 질량의 하물을 인양할 경우 로 에 걸리는
장력은 인양각도에 따라서 변화된다
장력증가계수 K=1
Cosα
2
로 나타난다
인양각도(α)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 20 -
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times1
프파단하중안 전 율 times075
프파단하중안 전 율 times2
사용
안 하 프파단하중안 전 율 times173
프파단하중안 전 율 times142
프파단하중안 전 율 times1
Fig212 Strengthdegradationbybending
242 곡에 의한 강도 하
로 를 훅 등의 원통형의 물건에 감으면 곡된 부분의 강도는 구부러지
지 않은 부분의 강도보다 하한다 하하는 비율은 곡부의 지름과 로
의 구성에 따라 달라진다 표 인 실험값은 Fig212와 같다
따라서 Fig212와 같이 크걸기를 하면 목 부분에 압착과 슬립을 받게
되며 인양각도의 크기에 따른 강도 하를 고려하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 21 -
StStaticload DyDynamicload
Fig213Strengthdegradationincaseofcurved
atasharpangle
243 리한 각으로 굽어진 경우의 강도 하
로 가 리한 각으로 하면 굽어진 부분의 강도는 구부러지지 않은
부분보다 하한다따라서 리한 부분에는 보호 를 사용해야 한다
Fig213은 정상 인 경우와 리한 각으로 굽어진 조건에서 정하 과 동
하 이 각각 가해졌을 경우에 와이어로 의 효율을 나타낸 것이다[18]
244가공효율
와이어로 슬링은 끝 부분에 고리를 만들어야 하며 고리를 만드는 방법에
따라 가공효율에 차이가 있다이 아래 표는 충분한 기능과 경험을 가진
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 22 -
Table21 Processingefficiencyofwirerope
Terminalfixation
methodEfficiency Remarks
-아이스 라이스법
-합 고정법
-압축고정법
-클립고정법
70-95
100
100
80-85
와이어로 지름
8mm이하 95
9-20mm 90
22-26mm 85
28-38mm 80
40-50mm 75
50mm 과 70
자가 가공한 경우의 이음 효율이다따라서 와이어로 의 가공은 일정한
자격을 갖은 자 는 숙련자가 하여야 한다[57212835]
245로 의 손상노화
사용기간의 경과 사용조건에 따라 와이어로 슬링은 손상을 받게 되며
변형킹크마모단선 등이 발생된 와이어로 는 20-60의 강도 하가
발생된다[1724252729]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 23 -
Table22Exampleofdiscardcriteriaofwirerope
Inspect
itemDiscardcriteria Example
킹크
구분 강도 하
러스 20~40
마이 스 35~60
국부 으로 킹크가 발
생된 것
구성 6XFi(29) OO 20mm
지름 205mm 단하 125kN
잔존강도 527
림 국부 인 림에 의한
변형이 있는 것
dmin dmax를
측정하여
dmaxdminge15
가 된 것
구성 6X24 OO 12mm
지름 99X
149
단하 623kN
잔존강도 877
부식
(녹)
소선표면에피 이발생
부식으로 지름감소
① 가벼운경우10~20
② 한경우40이상구성 6X24 OO 14mm
지름 1425mm 단하 738kN
잔존강도 764
마모 소선과소선의틈새가없
어진것
구성 IWRC6XFi(29) OO
30mm
지름 2953mm 단하 369kN
감소율 -16 잔존강도 608
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 24 -
Inspect
item Discardcriteria Example
단선
로 구성 단
선
6X24 9
6X37 10
IWRC6X Fi(25) 5
IWRC6X Fi(29) 6
IWRC6X
[IWRC6X S(19)]
8
7X [IWRC6X
WS(3)]
12
지름(d)의 6배의 범
구성 6X37 OO 24mm
지름 240mm 단하 260kN
단선 15 잔존강도 851
구성 6X37 OO 28mm
지름 284mm 단하 356kN
단선 니 단선 잔존강도 856
구성 6X37 OO 22mm
구성 132X323 단강도 198kN
잔존강도 772
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 25 -
3안 계수와 폐기기 의 이론 고찰
31와이어로 슬링의 안 계수
311안 계수의 개념
일반 으로 안 계수가 크면 클수록 사용상의 안 성이 높고 로 의 수명
도 증가한다반 로 안 계수가 을수록 안 성은 하되고 수명은 감
소한다따라서 험도가 큰 작업이나 안 성을 높일 필요가 있는 경우
혹은 로 의 손상이 진되기 쉬운 조건 아래서는 큰 안 계수가 요구된
다그러나 안 계수를 높게 가져가는 것은 사용설비가 형화 되고 작업
성이 나쁘게 되어 경제 손실이 크게 된다와이어로 슬링에서 안 계
수는 단 하 (단 N 는 kN)과 안 하 (단 kg 는 t)에 응
하는 힘의 비율로 단 하 을 안 하 으로 나 어 구할 수 있다
안전계수=파단하중
98times안전하중(질량)(6)
이 식 에서 98은 력의 가속도(단 ms2)이며안 하 으로 표시되
는 질량을 힘으로 환산하기 한 것이다[21-23]
312안 계수의 종류
안 계수의 산출은 하 방식과 응력방식이 있다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 26 -
Table31Typeofsafetyfactor
Description CalculationmethodApplicationagency(Japan)
인장하
안 계수로 의
규격파단하중최 하중
크 인구조규격
노동안 생법규 등
총 하
안 계수
로 의규격파단하중최 총하중
(인장가속도굽힘에 의한 하 )
석탄 산보안규칙
인장응력
안 계수소선의
평균인장강도최 인장강도
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
총응력
안 계수
소선의평균인장강도최 인장응
(최 인장응력+최 굽힘응력)
운수성 계의 삭도에
한 기술기 등
일반 으로 채용되고 있는 안 계수는 인장하 안 계수이며 안 계수를
산출하는 경우 인장하 안 계수와 총 하 안 계수를 산출할 때 기
으로 하는 로 의 단하 에 해서는 실제 단하 으로 하지 않고 규
격 단하 이 채용되고 있다
KSD35142002(와이어로 )에는 실제 단하 은 반드시 규격치를 상향
할 것으로 규정되어 있기 때문에 실제 제조된 와이어로 슬링의 안 계수
는 산출치보다 크게 된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 27 -
Table32 Calculatingstandardattherigidstructureofcrane
(KSA 16271994)
Cranegroup 1 2 3 4
Impactcoefficient 11 125 14 16
313안 계수의 구성요소
안 계수의 설정에는 용도사용조건설비부하상태사용빈도폐기기
등을 고려 할 필요가 있으며 안 계수의 기본 인 구성요소는 다음과 같
다[15]
3131탄성한계계수
와이어로 에는 탄성한계가 존재하기 때문에 탄성한계를 과하는 하 이
로 에 작용하면 탄성변형이 발생한다로 의 탄성한계는 신제품시의 경
우 단하 의 약 65 후에 존재하지만 산포가 있기 때문에 단하 의
약 50로 한다이것은 로 에 작용하는 하 이 로 의 단하 의 50
를 과해서는 안 되는 것을 의미한다따라서 최 의 안 계수는 105=2
로 되고로 의 사용상 안 계수는 2배 이상으로 확보하는 것이
이다이와 같이 탄성한계의 역수로 구해진 값을 탄성한계계수라고 한다
3132충격계수
와이어로 를 사용할 때는 충격이 가해지기 쉽고 로 에 충격이 가해지
면 로 에 걸리는 하 이 증 하게 된다이 충격에 의해 하 이 증 하
는 것을 충격계수라고 한다충격계수의 크기는 실측에 의해 구해지지만
크 인의 에서는 하 율과 조업률 등을 고려하여 정한다[1533]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 28 -
3133잔유강도계수
와이어로 는 사용하고 있는 동안에 손상이 진행하여 피로하 이 하하
기 때문에 안 계수의 설정에서는 로 의 강도 하의 비율을 고려하여야
한다 를 들어 신제품시의 단하 보다 20 강도가 하할 때까지 사
용하 을 경우 로 의 잔존강도는 80가 된다따라서 이 경우 안 계수
에는 108=125를 곱 할 필요가 있다이처럼 로 의 잔유강도에 따라
안 계수가 증 하는 비율을 ldquo잔유강도계수rdquo 는 ldquo여유계수rdquo라고 한다
정 강도가 약20 감소(안 계수의 잔유률 80)한 로 의 충격강도는
50 감소하게 된다 충격을 흡수하는 로 의 변형 에 지도 와이어로
의 정 강도 하 보다 하게 감소한다따라서 강도 하의 비율이
크게 되면 안 측면에서 불리하게 된다
314 기안 계수과 종극안 계수와의 계
기 안 계수와 종극안 계수의 계는 와이어로 를 폐기 할 때의 잔존
강도율에 향을 다일반 으로 로 의 종극 안 계수는 기안 율의
10-20가 감소 할 경우로 정하고 있다일본국의 산에서 정하고 있는
와이어로 의 교체기 에 인용입갱사갱로 의 잔존강도는 규정 단
하 의 80이하 부분이 인지되면 교체토록하고 있다다시 말하면 로
의 강도 하율이 20 이내에서 폐기할 필요가 있다는 것이다[15]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 29 -
Table33Comparinginitialsafetyfactorwithultimatesafety
factor
Depth Safetyfactor Strength
decrease
ratio()m ft Iinitially Ultimate
lt152 lt500 8 64 20
152-305 500-1000 7 58 17
305-610 1000-2000 6 5 165
610-915 2000-3000 5 43 14
915- 3000- 4 36 10
기 안 계수과 종극안 계수의 계에서 기 안 계수를 크게 해도 종
극 안 계수와의 차가 크게 되면 Table34와 같이 로 의 내충격성이
하게 하 한다는 것에 유의하여야 한다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 30 -
Table34Relationbetweendegradationinstaticandimpact
strengthsofwirerope
SafetyfactorDecrease safetyfactorwith
respecttostaticstrength(A)
Decrease safetyfactorwith
respecttoimpactstrength(B)
BABeforeusing
Discardcriteria
7 6 143 404 28
75 6 20 50 25
8 6 25 57 23
9 6 333 664 20
10 6 40 725 18
12 6 50 793 16
315폐기기 과 안 계수의 계
와이어로 의 안 계수를 작게 설정할 경우에는 일반 으로 폐기기 을
엄격하게 하고 있다그것은 안 계수의 구성요소인 탄성한계계수충격계
수 잔유강도계수 에서 탄성한계계수충격계수는 고정 계수로 되어
있기 때문에 안 계수를 게 하면 잔유응력계수를 작게 할 수 있기 때문
이다안 계수를 게 설정하고 로 의 폐기기 을 엄격하게 할 경우에
는 단선수를 게 규정하는 가 많다그 이유는 단선손상이 로 의 강
도 하를 정량 으로 나타내기 쉽기 때문이다이러한 소선 단 수에 의
한 폐기기 과 안 율의 계에 하여 KSBISO 43092002의 일부
를 표시하면 Table35와 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 31 -
Table35 Relationbetweendiscardcriteriaandfactorof
safetyaccordingtothedisconnectionofawire
Wireofexternallayerstrand
Ropegroup
Discardcriteria(brokenwire)
M1M2M3M4 M5M6M7M8
6d 30d 6d 30d
nlt50 6x7 2 4 4 8
51ltnlt75 6XS(19) 3 6 6 12
76ltnlt100 4 8 8 16
101ltnlt1206X196XFi(25)
5 10 10 19
121ltnlt140 6 11 11 22
141ltnlt160 8XFi(25) 6 13 13 26
161ltnlt180 6XWS(36) 7 14 14 29
181ltnlt200 8 16 16 32
201ltnlt220 6XWS(41) 8 18 18 38
221ltnlt240 6X37 10 19 19 38
241ltnlt260 10 21 21 42
261ltnlt280 11 22 22 45
281ltnlt300 12 24 24 48
300ltn 004n 008n 008n 016n
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 32 -
316규격별 안 계수의 비교분석
산업안 기 에 한 규칙 제164조(와이어로 등의 안 계수)에서는 안
계수를 5로 정하고 있으며 한국산업규격 KSB62422001(와이어로 슬
링)에서는 안 계수가 약 54sim56정도로 추정된다 한 KSD ISO
75312003(일반용 와이어로 슬링-특성 규격)에서 정하는 안 계수
값은 58정도인 것으로 확인하 다
와이어로 슬링의 단하 이 와이어로 의 단하 에 비하여 약 10정
도 하된 값을 용하고 있는 것은 고리 맺음의 효율을 고려하 기 때문
이다규격별로 안 계수가 차이를 보이는 것은 작업방법 고리 맺음의
효율을 각기 달리 용하는 데서 발생되는 상이다[191011]
Table36Comparisonofsafetyfactor
Relationlaw andstandard Safetyfactor
산업안 기 에 한 규칙 제164조
(와이어로 등의 안 계수)5이상
한국산업규격
(KSB62422001와이어로 슬링)54-56(추정)
한국산업규격
(KSDISO75312003일반용 와이어로
슬링-특성 규격)
58(추정)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 33 -
32와이어로 슬링의 폐기기
321폐기기 의 개요
사용 인 와이어로 슬링의 손상정도를 정확히 확인하여 폐기시키는 것
이 안 의 측면에서 가장 요한 일이다즉 교체시기를 필요이상으로 빨
리하면 안 은 향상되지만 경제 인 손실이 크게 되고 교체시기를 놓치게
되면 인 물 피해가 생기기 쉽다로 의 폐기기 에 해서는 법규
규격 등에 규정되어 있지만 로 가 단일체가 아니고 다수의 강선으로 구
성되어 있고 손상상태도 다양하고 복잡해서 충분한 기 을 설정하는 것은
곤란하고 그 내용도 원칙 인 것으로 되어있다
로 의 폐기기 을 설정 할 때의 기본은 안 성과 경제성의 두 가지를 목
으로 한다그러므로 불필요하게 엄격한 기 이나 반 로 불안 하게
느슨한 기 이 되지 않게 하여야 한다따라서 로 에 계되는 험도가
높은 작업에는 엄격하게 하고 험도가 작은 작업에는 느슨하게 하여야
한다 기안 율이 작을수록 로 에 작용하는 충격강도가 클수록 기
을 엄격 하게 할 필요가 있다
322규격별 페기기 의 비교 분석
KSB 62422001(와이어로 슬링)의 검항목을 기 으로 정리한 폐기기
단선과 지름감소를 비교한 내용은 Table37과 같다[139]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 34 -
Table37 Comparisonofdiscardcriteriacorrespondingto
wireropesling
Inspect
item
KSB62422001
와이어로 슬링
KSDISO
87922002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
산업안 기 에
한규칙 제167조
단선
소선이 로 1회
꼬임에서 가장 바
깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10
이상 단선되어 있는
것 는 로 5회
꼬임 에서 20이상
단선 되어 있는 것
6개의 로 지름과
같은 임의의 길이
에서 육안으로 찰
할 수 있는 손 와
이어의 총 수가 와
이어로 의 체 와
이어 수의 5를
과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을
갖춘 사람에게 자문
을 구한다
와이어로 의 한 꼬
임 [스 트 랜 드
(strand)를 의미한
다]에서 끊어진 소
선[素線필러선을
제외한다]의 수가
10퍼센트 이상인 것
지름
감소
마모에 의해서 지
름의 감소가 공칭지
름의 7를 과한
것
표면마모에 의해 어
떤 지 에서 측정한
로 의 지름이 공칭
지름의 90 이하이
면 폐기한다
지름의감소가공칭
지름의7퍼센트를
과하는것
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 35 -
33잔존강도에 한 이론 근
331잔존강도와 련된 수식의 검토
와이어로 의 단하 은 구하는 식은 규정 단하 계산 단하 집합
단하 등이 있다[15]
3311규정 단하 (regulatingbreakingload)
로 의 단하 은 소선의 인장강도와 소선의 단면 꼬임에 따른 단
효율로 결정되며 규정 단하 은 꼬여진 소선의 단하 의 합계보다
게 된다
F n= σttimes A etimes d
2times
100- k100
times 10- 3 (7)
여기에서
Ae=Ard
k=(소선파단하중의합계- 프파단하중)
소선파단하중의합계 times100
Fn 로 의 단하 [kN]
σt로 소선의 공칭인장강도 [Nmm2]
Ae 로 의 단면 계수
k 연효율 계수
d 로 의 지름 [mm]
Ar 로 의 단면 [mm2]
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 36 -
3312계산 단하 (calculatebreakingload)
와이어로 를 구성하는 소선의 표 지름(공칭지름)으로부터 구해진 소선
단면 의 합계와 소선공칭 인장강도를 곱하여 구해진다
계산 단하 =소선의 단면 합계 x소선의 공칭인장강도 (8)
3313집합 단하 (assemblebreakingload)
와이어로 를 구성하는 각소선의 단하 을 합한 값으로 종합 단하 이
라 한다집합 단하 은 인장시험장치의 능력이 부족하여 로 단시험
을 할 수 없을 때 단하 을 구하는 방법으로 이용된다
332이론 잔존강도의 계산
이론 근에서는 KSB62422001(와이어로 슬링)의 부속서 4(규정)와
이어로 슬링의 검기 에서 소선단선 마모의 두 가지 항목에
하여 각각의 폐기기 을 비교 하고 이론 잔존강도를 계산하여 기 의
합성을 검토하 다와이어로 의 규정 단하 계산에 용된 조건은
아래와 같다
로 의 구성6x37
꼬임의 종류보통꼬임
호칭지름125mm
단면 계수0395
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 37 -
Table38Nominaltensilestrengthofwirerope
Description Nominaltensilestrength Remarks
E종 1320N 비도 도
G종 1470N 도
A종 1620N 비도 도
B종 1770N 비도 도
특 종 1910N 비도 도
연효율 계수081
외층 소선의 지름059mm
소선의 인장강도1770N (B종)
3321소선단선시 잔존강도
소선단선이 발생될 경우의 잔존강도를 확인하 으며 Table39에서와 같
이 소선단선에 의한 폐기기 이 규격에 따라 다르고 계산상의 잔존강도는
80에서 986까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 38 -
Table39 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithabrokenwire
Description Discardcriteria
Remain
strength
[kN]
Remain
ratio
()
KSB
62422001
와이어로
슬링
소선이 로 1회 꼬임 동안에
있어서 가장 바깥층 스트랜드
층의 총 소선수의 10이상 단
선되어 있는 것 는 로 5회
꼬임 동안에 있어서 20 이상
단선되어 있는 것
809 90
719 80
KSDISO
87922002
와이어로
슬링 사용상
안 기
검사 차
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에
서 육안으로 찰 할 수 있는
손와이어의 총 수가 로 의
체 와이어 수의 5를 과하
면 슬링은 작업 회수하여 자
격을 갖춘 사람에게 자문을 구
하여야 한다
854 95
국부 인 손3개 이상의 손
된 와이어가 서로 가깝게 집단
을 이루고 있으면 슬링은 폐기
하여야 한다
89 986
산업안 기
에 한 규칙
제167조
와이어로 의 한 꼬임[스트랜드
(strand)를 의미한다이하 같다]
에서 끊어진 소선[素線필러선
을 제외한다]의 수가 10퍼센트
이상인 것
89 986
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 39 -
Table310 Theoreticalremainstrengthofthediscardcriteria
incompliancewithadiameterdecrement
Description DiscardcriteriaRemainstrength[kN]
Remainratio()
KSB62422001
와이어로 슬링
마모에 의하여 지름의 감소
가 공칭지름의 7를 과
한 것
765 865
KSDISO8792
2002
와이어로 슬링
사용상 안 기
검사 차
표면 마모에 의해 어떤 지
에서 측정한 로 의 지름
이 공칭 지름의 90 이하
로 감소하면 슬링은 폐기하
여야 한다
717 81
산업안 기 에
한 규칙 제167조
지름의 감소가 공칭지름 의
7퍼센트를 과하는 것765 865
3322지름감소시 잔존강도
장에서 사용 인 와이어로 의 지름감소 상은 제조당시 호칭지름보다
+2 정도 굵게 제조하여 출하된다 한 사용 지름의 감소[Fig27]를
고려하여 이론 으로 확인한 잔존강도와 잔존강도율은 Table310과 같
다
지름감소에 따른 폐기기 이 규격에 따라 다르며 계산상의 잔존강도는
81에서 865까지 분포되어 있음을 알 수 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 40 -
Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table311Theoreticalremainstrengthofcomplexdefect
(diameterdecrementandbrokenwire)[kN]
소선
단선
비율
()00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
갯수 0 3 5 7 9 12 14 16 18 20 23 34 45
지
름
의
감
소
126 899 890 881 872 863 854 845 836 827 818 809 764 719
125 885 876 867 858 849 841 832 823 814 805 796 752 708
124 871 862 853 845 836 827 819 810 801 792 784 740 697
123 857 848 840 831 823 814 805 797 788 780 771 728 685
122 843 834 826 818 809 801 792 784 775 767 759 716 674
121 829 821 813 804 796 788 779 771 763 755 746 705 663
120 815 807 799 791 783 775 767 758 750 742 734 693 652
119 802 794 786 778 770 762 754 746 738 730 722 682 642
118 789 781 773 765 757 749 741 733 725 718 710 670 631
117 775 767 760 752 744 736 729 721 713 705 698 659 620
116 765 758 750 742 735 727 719 712 704 696 689 651 612
115 749 741 734 726 719 711 704 697 689 682 674 637 599
114 736 729 721 714 707 699 692 684 677 670 662 626 589
113 723 716 709 701 694 687 680 673 665 658 651 615 578
1125 717 710 702 695 688 681 674 667 659 652 645 609 573
3323지름감소와 소선단선의 복합결함 발생시 잔존강도
지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생할 경우규정 단강도 계산식을
용하여 계산한 결과는 Table311과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 41 -
Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
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[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table311에서와 같이 지름감소와 소선단선이 동시에 발생되어 폐기기
에 도달할 경우 잔존강도율은 규격 법규에 따라 691-982까지 분
포되어 있으며 잔존강도율 80 미만의 불안 한 와이어로 가 사용될 수
있는 문제 이 있음을 알 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[4]KSD35142002와이어로
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경희 학교 석사학 논문2002
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
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사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 42 -
Fig41 Testpiece
4시험편의 제작 실험
41시험편의 제작
(1) 장에서 수거한 와이어로 (와이어로 규격6x37B종 호칭지
름 125mm) 소선 단과 지름감소가 복합 으로 발생된 것을 시편
으로 선택하 다
(2)시편은 KSD ISO 175582007(와이어로 용 소 차)에 따라 제
작하 다다만 소켓은 인장시험기에 장착하는 것을 고려하여 KS B
68372005(엘리베이터소켓)을 사용하 다[23683137]
Fig42는 시편제작에 사용된 소켓과 로드를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 43 -
Fig43Properlybroomed
wirerope
Fig44Incorrectlybroomed
wirerope
Fig42Socketandroad
(3)시편 단말부의 소 방법은 합성수지 소 (KSD ISOTR 7596
2003)으로 시행하 다Fig43과 Fig44는 와이어로 의 끝 부분을 풀
었을 때 잘된 것과 잘못된 사례를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
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[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 44 -
Fig46Testpiececompleted
Fig45Resinsocketing
Fig45는 합성수지를 사용하여 소 을 한 모습이며 Fig46은 단시
험용 시편이 완성된 모습을 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
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[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
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[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
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남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
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한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
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와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
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사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
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한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 45 -
42시험방법
와이어로 시험은 KSD 35142002(와이어로 )에 따라 겉모양 검사
단 시험지름의 측정 등 3개 항목에 하여 실시하 다[121435]
421겉모양과 소선의 단선 검사
육안으로 겉모양을 확인하여 소선단선 외의 힘킹크심한 변형부식
등이 있는 가 확인하 다연구의 상을 지름감소와 소선단선으로 한정
하 으며 그 외의 결함(킹크 그러짐부식 힘 등)이 발견된 것은 시
험 상에서 제외 시켰다소선의 단선은 와이어로 지름의 6배 길이에서
소선의 단선수를 육안으로 확인하 다Fig47은 와이어로 의 소선
(wire)이 단선된 상태를 보여주고 있다
Fig47Partiallybrokenwireinawirerope
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 46 -
422지름의 측정
지름은 Fig48과 같이 측정하되 지름의 3방향 측정치의 평균값으로 하
다여러 단면을 측정하여 평균값이 가장 작은 부분을 해당 와이어로
시편의 지름 측정값으로 하 다[2128]
Fig48Measurementmethodofthediameterofawirerope
423 단시험(인장시험)
인장시험기에 설치한 후 단 될 때까지 서서히 잡아당기고 그때의 하
을 측정하 다와어로 의 단시험을 할 때에는 이물질의 비산 연결
구의 비래 등에 비하여 방호조치(안 커버의 설치 등)를 하여야 한다
Fig49는 시험편을 인장시험기에 장착한 상태를 보여주고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 47 -
Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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참고문헌
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[11]노동부고시 제2004-72호제64조
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[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
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Fig49Tensiontesterwiththeequippedwire-rope
Fig410은 소 작업을 할 때 소선의 세척불량 러시의 펼침각
(openingangle)부족으로 단강도 이하에서 와이어로 가 소켓에서 뽑힌
경우를 보여주고 있다일반 으로 소 가공은 효율을 100로 인정하
고 있으나 작업부 의 결함이 보이지 않아 외 상으로는 확인이 곤란한
단 이 있다특히 합성수지 소 의 경우는 수지의 배합비율작업시간
소켓의 종류소선의 펼침각와이어의 세척 등이 착력과 계되므로 작
업표 을 수하여 작업하는 것이 요하다는 것을 확인 할 수 있었다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 48 -
Fig410Failedtestpieceintensiontest
(Wireropewaspulledout)
Fig411Wireropeside Fig412Socketside
Fig11 Fig12는 와이어로 가 뽑힌 부 를 확 한 모습으로 소
작업을 할 때 가공 상태가 불량하 음을 알 수 있다
Fig413은 소 작업방법을 개선하여 가공한 시편으로 와이어로 가
단 될 때 까지 와이어로 가 뽑히지 아니하고 단시험이 완료된 상태
를 나타내고 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 49 -
Fig413Wireropebrokenthetestpiece
Fig414Enlargedpictureofbrokenwire
Fig414는 단부 를 확 한 사진이다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 50 -
Fig51Officialreport
5결과 고찰
51결과의 분석
와이어로 시편에 한 정 단시험의 결과는 Fig51과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 51 -
Table51Analysisoftestresult
Numberofspecimen
Numberofbrokenwires
Diameterofrope[mm]
Breakingload
[kN]Deviation[kN]Experim
-ental
Theore-tical
1 24 1165 69 689 +01
2 18 117 70 713 -13
3 20 120 75 742 +08
4 14 118 75 741 +09
5 16 121 79 771 +19
6 5 120 81 799 +11
Fig52 Comparingtheoreticalloadwithbreakingloadfor6differentspecimens
정 단시험결과와 이론 인 단하 을 분석한 결과는 Table51Fig
52Fig53과 같다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
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[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
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경희 학교 석사학 논문2002
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[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
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[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
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[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
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[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 52 -
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
1 2 3 4 5 6
Specimen number
Fig53Deviationofexperimentalbreakingloadaccordingto
theoreticalbreakingloadfor6differentspecimens
단실험의 결과(Fig51 Table51)에서 보는 바와 같이 와이어로
의 소선단선의 수가 증가하고 로 의 지름이 감소함에 따라 비례하여 잔
존강도의 값이 감소되는 것을 확인 할 수 있었다
한 계산에 의한 이론 인 잔존강도와 실험에 의한 단강도의 값을 비
교하면 Fig52 Fig53에서와 같이 6개의 시편에서 그 차이 값이
25 이내에 있음을 확인하 다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 53 -
Fig54는 시편 1번과 2번의 응력-변형율 곡선을 나타내고 있으며 Fig
55는 시편 3번의 하 -변 그래 를 나타내고 있다
Fig54Stress-Straincurve(specimennumber1and2)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 54 -
Fig55 Load-displacementgraph(specimennumber3)
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 55 -
Table52Suggestionofdiscardcriteria(1)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
와이어로 의 한 꼬임(스트랜드)
를 의미한다이하 같다]에서 끊
어진 소선[素線필러선을 제외
한다]의 수가 10퍼센트 이상인
것
소선이 로 5회 꼬임에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 20이상 단선
되어 있는 것
마 모지름의 감소가 공칭지름의 7퍼
센트를 과하는 것
공칭지름의 90 이하로 감
소된 것
52와이어로 슬링의 폐기기 설정에 한 제안
와이어로 슬링의 폐기기 이 규격 법규에 따라 다른 것은 산업 장
에서 기 을 용하는데 혼란을 수 있으며 기 의 통일 등 개선이 필
요한 부분이다 한 폐기기 은 안 성과 경제성을 모두 고려하여야 하
는 바 와이어로 의 소선단선과 지름감소에 하여 아래와 같이 합리 인
폐기기 을 제안 한다[39-11303234]
521소선단선과 마모에 의한 지름감소가 독립 으로 발생될 경우
(1)산업안 기 에 한 규칙 167조(이음매가 있는 와이어로 등의 사
용 지)에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 981에서 폐기시켜야 하는
등 폐기기 이 무 엄격하여 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로
발생할 경우 Table52와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
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[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
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[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 56 -
Table53Suggestionofdiscardcriteria(2)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
무작 로 분포된 손6개의 로
지름과 같은 임의의 길이에서 육
안으로 찰 할 수 있는 손와이
어의 총 수가 로 의 체 와이어
수의 5를 과하면 슬링은 작업
회수하여 자격을 갖춘 사람에
게 자문을 구하여야 한다
소선이 로 5회 꼬임에
서 가장 바깥층 스트랜
드 의 총 소선수의
20 이상 단선되어 있
는 것
국부 인 손3개 이상의 손된
와이어가 서로 가깝게 집단을 이
루고 있으면 슬링은 폐기하여야
한다
마 모
표면 마모에 의해 어떤 지 에서
측정한 로 의 지름이 공칭 지름
의 90 이하로 감소하면 슬링은
폐기하여야 한다
행과 동일
(2)KSDISO87922002(와이어로 슬링 사용상 안 기 검사 차)
에서 정하는 폐기기 은 잔존강도가 986에서 폐기시켜야 하는 등 비경
제 인 측면이 있어 결함이 독립 으로 발생된 경우 Table53과 같이 폐
기기 을 완화 시킬 필요가 있다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 57 -
Table54Suggestionofdiscardcriteria(3)
Inspect
itemPresent
Suggesteddiscard
criteria
소 선
단 선
소선이 로 1회 꼬임 에서
가장 바깥층 스트랜드 의
총 소선수의 10이상 단선
되어 있는 것 는 로 5
회 꼬임에서 20이상 단선
되어 있는 것
소선이 로 5회 꼬임에서 가
장 바깥층 스트랜드 의 총
소선수의 20이상 단선되어
있는 것
마 모
마모에 의하여 지름의 감
소가 공칭지름의 7를
과한 것
공칭 지름의 90 이하로
감소된 것
(3) KS B 62422001(와이어로 슬링)에서 정하는 기 은 잔존강도가
914에서 폐기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 결함이 독립 으
로 발생 할 경우에는 Table54와 같이 폐기기 을 완화 시킬 필요가 있
다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 58 -
Table55Suggestionofdiscardcriteria(4)
Description
Remain
ratio
()
Suggesteddiscard
criteria
산업안 기 에 한규칙167조
(이음매가 있는 와이어로
등의 사용 지)
856
지름
감소
()
소선
단
()
잔존
강도율
()
2
미만15 810
2-5
미만10 816
5-10
미만1 802
KSDISO87922002
(와이어로 슬링 사용상
안 기 검사 차)
769
KSB62422001
(와이어로 슬링)692
522소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생 할 경우
소선단선과 지름감소가 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도가 80이하
(최 692)에서도 사용하여야 하는 문제 이 발생하게 된다따라서
Table55와 같이 잔존강도율이 80 이상이 되도록 폐기기 을 조정할
필요가 있다고 본다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 59 -
6결론
폐기기 과 안 계수를 상세히 검토하고 정 단시험을 수행하여 다음과
같은 결과를 도출하 다
(1)와이어로 슬링은 본문의 안 계수의 구성요소(313) 기안 계수와
종극안 계수와의 계(314)폐기기 과 안 계수와의 계(315)를 종
합해 보면 안 계수가 5인 경우 잔존강도가 80(안 계수 4)에 도달 할
때 폐기시키는 것이 안 성과 경제 인 면에서 합리 이라 단된다
(2)소선 단이 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 986에서 폐기
시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 소선단선을 20까지 허용 할 필
요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에는
그것을 고려하여야 한다
(3)지름 감소가 독립 으로 발생할 경우 잔존강도가 최 865에서 폐
기시켜야 하는 등 비경제 인 측면이 있어 지름감소를 10까지 허용 할
필요가 있다고 사료되나 킹크 변형부식이 복합 으로 발생될 경우에
는 그것을 고려하여야 한다
(4)지름감소와 소선단선이 복합 으로 발생될 경우에는 잔존강도 80이
하로 하된 불안 한 상태(최 잔존강도율 692)에서도 사용하여야 하
는 문제 이 발생하게 된다따라서 지름감소와 소선단선을 복합 으로
고려하여 제안한 Table55와 같은 기 을 용하는 것이 합리 이라
단된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 60 -
(5)와이어로 슬링의 폐기기 이 산업안 기 에 한 규칙과 한국산업
규격에서 정하는 기 이 서로 상이하여 산업 장에서 혼란을 야기 할 수
있다따라서 결론 (1)(2)(3)(4)에서 제시하는 안을 고려하여 폐기
기 을 통일시킬 필요가 있다고 사료된다
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 61 -
참고문헌
[1]KSB62422001와이어로 슬링
[2]KSDISO75962003와이어로 소켓 제조 차 용융 속소
[3]KSDISO87922002와이어로 슬링 사용상안 기 검사 차
[4]KSD35142002와이어로
[5]KSDISO87932002강선로 페룰로 보강한 고리 맺음
[6]KSDISOTR75962003와이어로 용 소켓 차 합성수지 소
[7]KSDISO87942002강선로 슬링용 꼬아 이은 고리이음
[8]KSB68372005엘리베이터용 로 소켓
[9]노동부령 제 264조 산업안 기 에 한 규칙 제164조 -167조
[10]노동부고시 제2001-57호제56조
[11]노동부고시 제2004-72호제64조
[12]장재삼WIREROPE결함과 안 성에 한 연구
남 학교 석사학 논문1995
[13]손두익엘리베이터용 와이어로 의 유효수명평가 폐기기 의 제안
경희 학교 석사학 논문2002
[14]김종 이근호태순호와이어로 의 단특성에 한 실험 연구
한국산업안 학회지제9권 제4호199412
[15]ワイヤロープのすべて（上下）製綱活性化研究会 平成 5年12月
[16]ワイヤロープのすべて【実用編】製綱活性化研究会 平成 13年9月
[17]綜合カタログTaiyoSeikiIronWorksCoLtd2006년5월
[18]WireRopeHandBookDSR주식회사2004년6월
[19]WIREROPE주식회사 고려기업2007년2월
[20]슬링핸드북DSR주식회사2002년3월
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
- 62 -
[21]玉掛け作業 必携(改訂版)사단업인 일본 크 인 회平成 19年2月
[22]玉掛作業マニュアル사단업인 일본 크 인 회平成 14年10月
[23]玉掛け作業KYTシート集사단업인 일본 크 인 회平成 17年6月
[24]谷口 運 걸이용 와이어로 의 강도 검폐기기
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 4월호p9-17
[25]車谷 悅孝와이어로 의 보수폐기기 등
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2004년 11월호p24-29
[26]谷口 運 걸이용 와이어로 의 종류
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2005년 1월호p10-14
[27]藤村 幸男와이어로 의 건 성평가에 하여
사단업인 일본 크 인 회크 인(월간지) 2002년 11월호p18-26
[28] 일본 로 가공조합연합회로 가공기능사 필휴평성17년9월
[29]월간 크 인와이어로 기술세미나199810
[30]크 인 걸이작업 사용시의 재해 방 책
한국산업안 공단199873
[31]KSDISO175582007와이어로 용 소 차
[32]KSBISO43092002크 인 와이어로 검사와 폐기에 한 례
[33]KSA16271994크 인 강구조 부분의 계산기
[34]KSDISO75312003일반용 와이어로 슬링-특성 규격
[35]박재석 외6와이어로 슬링의 압착변형 아이스 라이스 편입법에
따른 강도특성 연구한국산업안 공단 산업안 보건연구원2007
[36]SlingmaxregCatalogSlingmaxInc2007
[37]WirelocktechnicaldatamanualMILLFIELDENTERPRISESLIMITED2001
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
와이어로 슬링의 폐기기 설정
감 사 의
본 논문의 계획단계에서 완성이 되기까지 자상한 가르침을 주신 지도교수
이억섭 박사님과 논문심사 과정에서 세심한 지도와 격려를 주신 김재도
교수님조명우 교수님께 감사드립니다연구에 정진하느라 바쁘신 에도
시간을 내어 도움을 주신 손제어연구실의 김동 님과 연구실 여러분께
도 감사드립니다
학문에 한 재충 의 기회를 회사와 학업을 무사히 마칠 수 있도록
배려해 주신 산업안 교육원의 김진걸 원장님주종 교수실장님강 모
교육지원실장님께 감사드리며 입학에서 졸업까지 항상 격려와 조언으로
용기를 주신 선후배 사우님께도 진심으로 고마움을 표합니다
작업 장의 실물을 반 한 연구 던 계로 진행에 여러 난 이 있었지만
정한 시편의 확보와 제작 련 자료의 수집에 극 인 도움을 주신
(주)KI기술 심규형 사장님(주)서도 속 이재순 사장님DSR(주)의 정승일
장님께 감사드립니다
끝으로 학업이라는 이유로 가정에 소홀하 음에도 학교일과 집안일을 묵
묵히 챙기며 어려움을 함께하고 로해 아내와 서툰 워드작업을 도와
기훈기 두 아들에게도 고마운 마음을 합니다
2009년 2월
한 철 호
