* 실제 건설기계설비기사에 출제되었던 기출문제입니다.
* 문제는 기출을 참고로 만들어진 것이며, 풀이 및 해설은 필자가 직접 작성한 것입니다.
<차례>
1. 문제
2. 간략 설명
3. 풀이 및 해설
[문제]
무한궤도식 19톤 불도저가 자연상태의 초질토를 작업거리 60m 로 굴삭 운반하는 경우 시간당 작업량은 몇 m^3/hr 인가?
(단, 토량환산계수 f = 1, 운반거리계수 e = 0.8, 삽날의 용량 q = 3.2 m^3, 전진속도 1단 V'1 = 40 m/min, 후진속도 2단 V'2 = 70 m/min, 1사이클에서 기어변환에 요하는 시간은 0.33 min, 작업효율은 75%이다.)
[간략 설명]
이번 문제는 '불도저'의 '시간당 작업량'을 궁극적으로 구해야하는 문제입니다. 그에 따라 여러 가지 계수나 조건들이 문제에 주어져 있습니다. 이 조건들을 통해 '1회 사이클 타임(Cm)'을 구한 다음에 '시간당 작업량(Q)'을 구하는 순서(이러한 유형의 문제는 풀이방식이 거의 정해져 있습니다)로 문제 풀이가 진행될 것입니다.
그리고 문제에서 '무한궤도식', '19톤 불도저', '초질토'라는 말은 풀이 및 해설에서는 무시하였습니다. 그 이유는 문제풀이에 영향을 미치는 요소가 아니기 때문입니다. 이러한 것들은 이미 문제에서 주어진 '운반거리계수', '전진속도' 등에 포함되어 있기 때문입니다. (문제를 만들 때 그렇게 만들어 집니다.) 부가적인 요소들은 문제 풀이에서 사용하지 않겠습니다.
간단하게 문제에서 주어진 조건을 요약해보겠습니다.
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| 문제 조건들 |
[풀이 및 해설]
① 우선, 위 문제에서 "단," 뒤로 주어진 조건들을 통해서 불도저의 '1회 사이클 타임(Cm)'을 계산해야 합니다.
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| 사이클 타임 Cm 구하는 과정 |
사이클 타임은 위와 같은 공식이 적용(암기해야 합니다)되고 위 풀이과정을 자세히 보시면, '전진속도' '후진속도' '기어변환 시간' 등이 적용되었음을 알 수 있습니다. 그리고 t 는 문제에서 '기어변환에 요하는 시간'입니다.
* 이때, 전진속도와 후진속도 모두 m/min 이라는 분 단위로 주어졌기 때문에 결과값의 단위도 min 이 됩니다.
② 다음으로 문제에서 원하는 불도저의 '시간당 작업량'은 아래의 공식을 통해서 구할 수 있습니다.
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| 시간당 작업량 구하는 과정 |
이때, ①에서 구한 사이클 타임이 min 으로 구하였기 때문에 분자에 60 이라는 숫자가 붙어서 결론적으로 hr 의 단위를 나타낸 것입니다. 문제에서 속도의 단위도 m/min 으로 주어져서 풀이하는 데에 단위가 어렵지 않을 것입니다.
* '시간당 작업량'은 말 그대로 시간(hour)당 작업(m^3)량을 표현하기 때문에 단위가 m^3/hr 입니다.