제137회 건설안전기술사 4교시 기출문제&참고답안

 

제137회 건설안전기술사 4교시 참고 답안

참고: 본 답안은 수험자의 이해를 돕기 위해 작성된 참고 자료이며, 실제 시험 답안과는 차이가 있을 수 있습니다. 법규는 현재 시점 기준으로 재확인이 필요합니다.

1. 건설현장 장마철(집중호우, 태풍) 위험요인, 주요 사고유형 및 예방대책

가. 장마철 주요 위험요인

• 지반 연약화: 지속적인 강우로 토사 함수비가 증가하여 지반의 전단강도가 저하됩니다.
• 토압 및 수압 증가: 굴착면 배후의 지하수위가 상승하여 흙막이 시설에 가해지는 토압과 수압이 급증합니다.
• 침수: 낮은 지대의 작업장, 굴착 저면, 지하구조물 등이 집중호우로 인해 침수될 위험이 있습니다.
• 강풍: 태풍 동반 시 가설 구조물(비계, 거푸집 등) 및 자재의 전도, 비래, 낙하 위험이 발생합니다.
• 감전: 침수, 누전 등으로 인한 전기 기계·기구의 감전 위험이 증가합니다.
• 시야 제한 및 미끄러짐: 강우로 인해 작업자의 시야가 제한되고, 작업장 바닥이 미끄러워져 전도 재해가 발생하기 쉽습니다.

나. 주요 사고유형

1. 붕괴: 흙막이 지보공, 비탈면, 옹벽 등이 토압/수압 증가 및 지반 약화로 붕괴됩니다.
2. 전도: 강풍으로 인해 타워크레인, 비계, 거푸집 등이 넘어갑니다.
3. 감전: 이동전선, 전기 기계·기구의 절연 불량 및 침수로 인한 감전 사고가 발생합니다.
4. 익사: 맨홀, 정화조, 굴착 저면 등에서 급격한 수위 상승으로 인한 익사 사고가 발생합니다.
5. 낙하/비래: 강풍에 의해 자재나 공구 등이 날아와 작업자가 맞는 사고가 발생합니다.

다. 예방대책

대상	주요 예방대책
흙막이 지보공 및 비탈면	- 사전점검 강화: 흙막이 부재(버팀대, 띠장 등)의 변형, 손상, 탈락 여부를 집중 점검합니다. - 배수시설 확보: 비탈면 상부 및 내부에 배수로, 집수정 등을 설치하여 지하수위를 낮춥니다. - 비탈면 보호: 강우 침투를 막기 위해 방수포를 덮고, 뜬돌 등을 제거합니다.
가설 구조물 (비계, 타워크레인 등)	- 구조적 안정성 확보: 비계와 구조체의 벽이음 상태, 타워크레인의 기초 앵커 및 와이어로프 긴장 상태를 점검하고 보강합니다. - 강풍 대비: 강풍 예보 시, 타워크레인의 선회 브레이크를 해제하고, 자재 인양 작업을 중지합니다. 비계에는 방풍망 대신 방음·방진망을 사용하여 풍하중을 줄입니다.
전기 시설	- 누전차단기 설치: 분전반 및 이동식 전기 기계·기구에 감전방지용 누전차단기를 반드시 설치하고 작동 여부를 점검합니다. - 절연 조치: 전선의 피복 손상 여부를 확인하고, 전선은 물에 잠기지 않도록 가공으로 설치합니다. 모든 전기기기에는 접지를 실시합니다.
현장 관리	- 작업 중지: 집중호우, 강풍 등 악천후 시에는 무리한 작업을 강행하지 말고 즉시 중지합니다. - 자재 결속: 강풍에 날아갈 위험이 있는 자재는 견고하게 결속하거나 실내로 옮깁니다. - 비상대응: 수방 자재(양수펌프, 마대 등)를 확보하고, 비상연락망을 구축하여 신속한 대응체계를 마련합니다.

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2. 안전대 부착설비 중 구명줄의 종류와 역할

가. 구명줄(Lifeline)의 정의 및 역할

구명줄이란, 추락 발생 시 근로자를 안전하게 지지해주는 개인 추락방지 시스템의 일부로, 안전대(안전그네)를 앵커(고정점)에 연결하는 유연한 로프 또는 와이어를 말합니다. 근로자의 작업 활동 범위를 보장하면서도 추락 시 충격을 흡수하고 최종 추락을 저지하는 생명선의 역할을 수행합니다.

산업안전보건기준에 관한 규칙 제44조 (안전대의 부착설비)

사업주는 추락할 위험이 있는 높이 2미터 이상의 장소에서 근로자에게 안전대를 착용시킨 경우 안전대를 안전하게 걸어 사용할 수 있는 설비 등을 설치하여야 한다. 이러한 설비로 수직 구명줄 또는 수평 구명줄 등을 설치하는 경우에는 다음 각 호의 사항을 준수하여야 한다.

나. 구명줄의 종류와 역할

종류	구조 및 형태	주요 역할 및 사용 장소	설치 기준 및 유의사항
수직 구명줄 (Vertical Lifeline)	하나의 고정된 앵커에 수직으로 설치된 로프	- 역할: 사다리, 비계, 거푸집 등 수직 방향으로 이동이 잦은 작업 시 추락을 방지합니다. - 사용 장소: 철골 계단, 비계 설치/해체, 승강 설비 점검 등	- 설치 기준: 처지거나 늘어지지 않도록 설치하고, 하나의 구명줄에는 한 명의 근로자만 접속하여 사용해야 합니다. - 유의사항: 근로자는 추락 시 자동으로 로프를 죄어주는 추락방지대(Rope Grab)를 사용하여 구명줄에 연결합니다.
수평 구명줄 (Horizontal Lifeline)	양쪽 끝을 튼튼한 앵커에 고정하여 수평으로 설치된 와이어로프	- 역할: 작업 반경이 넓은 수평 이동 구간에서 연속적인 추락 방호 기능을 제공합니다. - 사용 장소: 지붕 위 작업, 강교 설치, 철골보 위 이동 등	- 설치 기준: 반드시 자격을 갖춘 자가 설계하고, 추락 시 발생하는 충격하중과 구명줄의 처짐(Sag)을 고려하여 설치해야 합니다. - 유의사항: 여러 명이 동시에 사용할 경우, 최대 사용 인원 및 앵커의 강도를 반드시 확인해야 합니다.

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3. 건설현장 가설비계의 종류와 구조, 조립 및 해체 시 유의사항

가. 가설비계의 종류

종류	특징	주요 사용처
강관 비계 (파이프 비계)	- 단관비계용 강관과 클램프를 현장에서 직접 조립 - 설치 자유도가 높으나, 설치/해체에 숙련도가 필요	건축물 외부, 토목 구조물 등 범용적으로 사용
시스템 비계	- 수직재, 수평재, 가새재 등 부재를 규격화하여 공장에서 제작 - 현장에서 끼워 맞추는 방식으로 설치가 간편하고 안전성이 높음	최근 안전성을 이유로 정부에서 적극 권장, 아파트 및 플랜트 공사 등
이동식 비계	- 비계 하부에 바퀴가 달려 있어 이동이 용이 - 작업 높이가 비교적 낮은 실내 작업에 주로 사용	천장 마감, 전기/배관 공사 등
달비계 (곤돌라)	- 건물 옥상 등 상부 구조물에 와이어로프를 걸어 작업대를 매단 형태 - 별도의 지지대 없이 외벽 작업 가능	건물 외벽 도장, 유리창 청소, 보수 공사

나. 가설비계의 기본 구조

• 밑받침 철물 (Base Plate): 비계 기둥 최하부에 설치하여 하중을 지반에 분산.
• 비계 기둥 (Standard): 비계의 수직 부재로, 하중을 지지.
• 띠장 (Ledger): 기둥과 기둥을 수평으로 연결하여 좌굴을 방지.
• 장선 (Transom/Bearer): 띠장과 직교하여 작업발판을 지지.
• 가새 (Brace): 비계가 수평 방향의 힘에 변형되지 않도록 대각선으로 설치하는 보강재.
• 벽이음 (Tie): 비계가 넘어지지 않도록 구조체와 비계를 연결하는 부재. (매우 중요)
• 작업발판 (Platform): 근로자가 서서 작업하는 공간.
• 안전난간 (Guardrail): 작업발판에서의 추락을 방지하기 위한 시설.

다. 조립 및 해체 시 유의사항

산업안전보건기준에 관한 규칙 제69조 (비계의 조립·해체 및 변경)

1. 사전 조치:
   • 비계 조립도 및 작업계획서를 작성하고, 근로자에게 주지시켜야 합니다.
   • 비계 조립/해체 자격(비계기능사 등)을 갖춘 사람이거나 관련 교육을 이수한 사람이 작업하도록 합니다.
   • 작업 장소 하부에는 관계 근로자 외 출입을 금지하고, 작업지휘자를 배치합니다.
2. 조립 시 유의사항:
   • 견고한 지반 위에 설치하고, 기둥의 침하를 방지하기 위해 밑받침 철물을 사용합니다.
   • 벽이음은 설계된 간격(수직 5m, 수평 5m 이내 등)에 따라 견고하게 설치합니다.
   • 가새를 설치하여 구조 전체의 뒤틀림을 방지합니다.
   • 모든 작업발판에는 안전난간과 발끝막이판을 설치합니다.
3. 해체 시 유의사항:
   • 해체는 조립의 역순으로, 상부에서부터 아래로 순차적으로 진행합니다.
   • 벽이음, 가새 등 주요 구조부재를 성급하게 먼저 해체하지 않습니다.
   • 해체된 자재는 던지지 말고, 로프나 크레인을 이용하여 아래로 내립니다.
4. 공통사항:
   • 비, 눈, 강풍 등 악천후 시에는 작업을 중지합니다.
   • 작업자는 반드시 안전모, 안전대 등 개인보호구를 착용합니다.

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4. 포트홀, 싱크홀, 동공의 차이점 및 싱크홀의 발생 원인과 대책

가. 포트홀, 싱크홀, 동공의 차이점

구분	정의	발생 위치	주요 원인
포트홀 (Pothole)	도로 포장 표층이 국부적으로 움푹 파이는 현상	아스팔트 포장 표면	- 포장 틈으로 스며든 빗물이 얼고 녹기를 반복 - 차량의 반복 하중으로 인한 포장 피로 파손
동공 (Cavity)	지하에 발생한 빈 공간 (보이지 않음)	도로 포장 하부 지반	- 지하 시설물(하수관 등) 손상으로 인한 토사 유실 - 지하수 유동 경로 변경, 부실 다짐 등
싱크홀 (Sinkhole)	상부 지반이 하부의 동공으로 인해 함몰되는 현상	지표면 (도로, 보도 등)	- 동공이 점차 확대되어 상부 지반이 지지력을 잃고 붕괴

관계 요약: 지하에 동공이 발생하고, 이것이 확대되어 지표면이 무너져 내리면 싱크홀이 됩니다. 포트홀은 지반과는 무관하게 포장 자체의 문제로 발생합니다.

나. 싱크홀 발생 원인

• 노후 상하수도관 파손: 도심지 싱크홀의 가장 주된 원인으로, 파손된 관에서 누수된 물이 주변 흙을 씻어내면서 동공을 형성합니다.
• 지하 개발 공사: 지하철, 터널 등 대규모 지하 굴착 공사 시 주변 지반을 교란하거나 지하수 흐름을 바꿔놓아 지반을 약화시킵니다.
• 지하수 과다 사용: 지하수를 무분별하게 많이 퍼 올리면 지하수위가 낮아지고, 흙 입자 사이의 지지력이 약해져 지반이 내려앉게 됩니다.
• 부실한 다짐: 상하수도관 등을 묻은 뒤 되메우기 흙을 제대로 다지지 않으면, 시간이 지나면서 흙이 침하하여 동공이 발생할 수 있습니다.

다. 싱크홀 대책

구분	주요 대책
예방 대책 (선제적 대응)	- 지하 시설물 통합 관리: 노후 상하수도관에 대한 정기적인 점검(CCTV 촬영 등) 및 교체 계획 수립. - 지하공간 통합지도 구축: 지하에 매설된 각종 시설물의 위치와 정보를 데이터베이스화하여 관리. - GPR 탐사 정례화: 지표투과레이더(GPR)를 이용하여 도로 하부의 동공을 사전에 탐사하고 복구. - 건설공사 관리 강화: 되메우기 및 다짐 작업에 대한 검측 기준 강화.
사후 대책 (발생 시 대응)	- 긴급 복구: 발생 즉시 주변을 통제하고, 동공의 원인을 파악한 후 유동성이 좋은 재료(유동화 채움재 등)로 빈 공간을 완전히 채웁니다. - 원인 제거: 누수된 하수관 등 근본 원인을 찾아 보수/교체 공사를 시행합니다.

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5. 건설기계 시공 효율, 선정·조합의 원칙 및 토공사 작업종류별 선정 유의사항

가. 시공 효율, 선정 및 조합의 원칙

• 시공 효율의 원칙: 최소의 비용과 시간, 노력으로 최대의 작업 성과를 내는 것을 목표로 합니다. 이는 건설기계의 사이클 타임(Cycle Time) 단축과 시간당 작업량 극대화를 통해 달성할 수 있습니다.
• 선정의 원칙 (Right Machine): 공사의 종류, 규모, 공사기간, 현장 조건(지형, 토질, 작업 공간) 등을 종합적으로 고려하여 가장 적합한 기종과 규격의 장비를 선정해야 합니다.
• 조합의 원칙 (Balanced Fleet): 굴착, 운반, 다짐 등 연속되는 작업 공정에서 각 장비의 작업 능력이 균형을 이루도록 조합해야 합니다. 특정 장비가 과도하게 대기하거나 유휴 상태가 되지 않도록 작업 능력의 균등화를 추구합니다. (예: 굴착기 1대의 작업량과 덤프트럭 N대의 운반량이 균형을 이루도록 조합)

나. 토공사 작업종류별 건설기계 선정 시 유의사항

작업 종류	주요 선정 장비	선정 시 유의사항
굴착 및 상차	굴착기(백호), 로더	- 토질: 일반 토사는 백호, 암반은 브레이커 부착 백호 또는 발파 필요. - 작업 반경 및 깊이: 작업 범위에 맞는 붐, 암 규격의 굴착기 선정. - 조합: 굴착기의 버킷 용량과 덤프트럭의 적재용량을 고려하여, 4~6회 만에 트럭 한 대를 채울 수 있도록 조합하는 것이 효율적.
운반	덤프트럭, 스크레이퍼	- 운반 거리: 단거리(500m 이내)는 불도저, 중거리(500m~1.5km)는 스크레이퍼, 장거리는 덤프트럭이 유리. - 지형 조건: 운반로의 경사, 노면 상태 등을 고려하여 트럭의 구동방식과 용량 선정.
성토 및 정지	불도저, 모터그레이더	- 정밀도: 넓은 면적의 기초적인 땅 고르기는 불도저, 정밀한 경사 및 평탄 마무리는 모터그레이더가 적합. - 토질: 점성토보다 사질토에서 불도저의 작업 효율이 높음.
다짐	타이어 롤러, 탬핑 롤러, 진동 롤러	- 토질: 사질토에는 진동 롤러, 점성토에는 탬핑 롤러(Tamping Roller)가 효과적. - 다짐 두께: 1회 다짐 두께를 고려하여 장비의 중량 및 종류를 선정. 다짐 효과를 높이기 위해 최적함수비 상태에서 다짐 실시.

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6. 도심지 오피스텔 탑다운 공법 공사단계별 중점 안전관리방안

가. 탑다운(Top-Down) 공법 개요

탑다운 공법은 지상 1층 바닥 슬래브를 선시공한 후, 이를 작업 기반으로 상부 구조물과 지하 구조물을 동시에 진행하는 공법입니다. 도심지 공사에서 소음, 진동, 분진을 줄이고 주변 지반의 변위에 대한 안정성이 높아 많이 사용되지만, 공정이 복잡하고 지하 작업의 위험성이 상존합니다.

나. 공사단계별 중점 안전관리방안

공사 단계	주요 위험요인	중점 안전관리방안
1단계: 준비공 및 지하연속벽/기둥 시공	- 지하연속벽 굴착 시 주변 지반 붕괴 - 철근망 근입 시 낙하/전도 - 장비(크레인) 전도	- 지반조사 철저 및 지하수위, 주변 건물 상태 상시 계측. - 굴착 중 안정액(Bentonite) 관리를 통해 공벽 붕괴 방지. - 철근망, 기둥(RCD Pile) 인양 시 줄걸이 상태, 신호수 배치 등 중량물 취급 작업계획서 준수.
2단계: 1층 슬래브 및 상/하부 동시 골조 착수	- 지하 작업 공간의 산소결핍, 유해가스 - 용접/용단 작업 시 화재/폭발 - 상부 작업 중 자재 낙하	- 지하층 굴착 시작 전 밀폐공간 작업 프로그램 수립(산소/유해가스 농도 측정, 환기팬 설치 등). - 지하층 작업 시 화기감시자 배치 및 소화설비 비치. - 상하 동시 작업 구간에 수직보호망, 방호선반 등 낙하물 방지시설 설치 철저.
3단계: 지하 굴착 및 골조 공사 심화	- 굴착 장비(미니 굴착기 등) 매연으로 인한 질식 - 토사 반출구 개구부에서의 추락 - 협소한 공간에서의 장비 충돌/협착	- 강제 환기설비 용량을 지하층의 깊이와 면적에 맞게 증설. - 토사 반출을 위한 수직 개구부 주변에 안전난간 및 덮개 설치, 안전대 착용. - 장비 반입/반출 계획, 작업반경, 신호체계를 포함한 장비 작업계획 수립.
4단계: 지하 최하층 굴착 및 기초 완료	- 히빙(Heaving), 보일링(Boiling) 현상 - 지하수 용출로 인한 작업장 침수 - 비상시 대피 경로 미확보	- 지하수위 계측을 통해 이상 징후 감시, 필요시 차수 그라우팅 등 보강. - 대용량 예비 양수펌프 등 배수 시스템 확보. - 지하층에서 지상으로 통하는 2개소 이상의 비상계단 및 유도등, 비상조명등 확보.

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