제117회 건설안전기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제117회 건설안전기술사 1교시 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. 작업장 조도기준

조도(Illuminance)란 특정 면이 받는 빛의 양을 나타내는 척도로, 단위는 럭스(Lux)를 사용합니다. 건설현장에서 적절한 조도 확보는 작업자의 시각적 피로를 줄이고, 위험물 식별을 용이하게 하여 넘어짐, 오조작 등의 재해를 예방하는 기본적인 안전 조치입니다.

산업안전보건기준에 관한 규칙 제8조 (조도)

사업주는 근로자가 상시 작업하는 장소의 작업면 조도를 다음 각 호의 기준에 맞도록 하여야 한다. 다만, 갱내(坑內) 작업장과 감광재료(感光材料)를 취급하는 작업장은 제외한다.

작업의 종류	조도 기준 (Lux)	작업 예시
초정밀작업	750 럭스 이상	정밀 부품 조립, 반도체 검사 등
정밀작업	300 럭스 이상	설계, 제어반 계기 감시, 정밀기계 조작
보통작업	150 럭스 이상	일반적인 기계 조작, 자재 가공 및 조립
그 밖의 작업	75 럭스 이상	자재 상하차, 통로, 창고 작업 등

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2. 근로자 안전·보건교육 강사기준

산업재해 예방을 위한 안전보건교육의 효과를 높이기 위해, 「산업안전보건법」에서는 교육을 실시할 수 있는 강사의 자격을 구체적으로 정하고 있습니다.

산업안전보건법 시행규칙 [별표 4] 안전보건교육 교육과정별 교육시간

구분	주요 강사 자격
사업장 내 교육 (자체 교육)	- 안전보건관리책임자, 관리감독자, 안전관리자, 보건관리자 등 - 산업안전지도사 또는 산업보건지도사 - 공단에서 실시하는 해당 분야 강사요원 교육과정을 이수한 사람
안전보건교육 위탁기관	- 공통 자격: 산업안전·보건 관련 기술사, 지도사, 기사/산업기사 + 실무경력, 기능장 등 - 실무경력자: 해당 분야 석사/박사 학위 + 실무경력, 안전/보건관리자 실무경력 10년 이상 등 - 전문 자격: 의사, 변호사, 공인노무사 등

관리감독자 교육, 특별교육 등 교육의 종류와 대상에 따라 세부적인 강사 자격 기준이 다르므로 관련 법규의 확인이 필요합니다.

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3. 용접·용단 작업 시 불티의 특성 및 비산거리

가. 불티의 특성

용접·용단 시 발생하는 불티는 건설현장 화재의 주된 원인으로, 다음과 같은 위험한 특성을 가집니다.

• 고온: 발생 직후 온도가 1,600 ~ 3,000℃에 달하는 고열체입니다.
• 작지만 높은 열에너지: 크기는 작지만 상당한 열에너지를 가지고 있어 쉽게 발화원이 됩니다.
• 축열성: 단열이 잘되는 보온재, 스펀지 등 내부에 들어가면 겉으로 보이지 않는 상태(훈소)로 장시간 열을 축적하다가 화재로 이어질 수 있습니다.

나. 비산거리

불티는 작업 높이, 풍속, 작업 각도에 따라 예상보다 멀리 날아갑니다. 일반적으로 바람이 없는 조건에서 수평 비산거리는 작업 높이에 따라 증가하며, 안전거리 확보의 기준이 됩니다.

작업 높이 (m)	수평 비산거리 (m)
1 ~ 2	3 ~ 4
5 ~ 8	8 ~ 9
10	10 ~ 11

안전보건공단 KOSHA 가이드에서는 화재예방을 위해 용접 작업장 반경 11m 이내에는 가연물을 제거하고, 5m 이내에는 소화기를 비치하도록 권고하고 있습니다.

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4. 파일기초의 부마찰력 (Negative Skin Friction)

가. 정의

부마찰력이란, 말뚝 주변의 지반이 압밀 등의 원인으로 말뚝보다 더 많이 침하할 때, 지반이 말뚝을 아래 방향으로 끌어내리는 힘(하향 마찰력)을 말합니다. 이는 말뚝의 지지력으로 작용하는 주면마찰력과 반대 방향으로 작용하여 지지력을 감소시키는 하중으로 작용합니다.

나. 발생 원인

• 연약지반의 압밀: 말뚝이 관통하는 연약 점토층이 상부 성토 하중 등으로 압밀 침하할 때
• 지하수위 저하: 주변의 대규모 굴착 등으로 지하수위가 내려가 지반이 침하할 때
• 새로운 매립층: 아직 압밀이 완료되지 않은 매립층이 자중으로 침하할 때

다. 저감 대책

• 표면처리 공법: 말뚝 표면에 아스팔트, 역청재 등을 코팅하여 마찰력을 줄입니다. (가장 일반적)
• 케이싱(Casing) 설치: 말뚝 주변에 직경이 더 큰 강관을 설치하여 지반과의 직접적인 접촉을 차단합니다.
• 지반 개량: 선행재하(Pre-loading), 샌드 드레인 등으로 말뚝 시공 전 지반 침하를 완료시킵니다.

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5. 시방배합과 현장배합

콘크리트 배합은 소요의 강도, 내구성, 작업성을 얻기 위해 각 재료의 비율을 정하는 과정으로, 기준이 되는 시방배합과 실제 현장 상태를 반영한 현장배합으로 구분됩니다.

구분	시방배합 (Specified Mix)	현장배합 (Field Mix)
정의	설계기준강도, 슬럼프 등을 만족하도록 이론적으로 결정된 배합	시방배합을 기초로, 현장 골재의 함수 상태를 고려하여 조정한 실제 배합
기준 상태	골재가 표면건조 포화상태 (SSD)임을 가정	골재의 실제 함수량(표면수, 흡수량)을 측정하여 반영
주요 목적	품질 목표 설정 (배합 설계)	품질 확보 (계량 관리)
보정 내용	-	- 골재의 표면수량만큼 배합수를 감소 - 골재량은 표면수량만큼 증가

즉, 현장배합 = 시방배합 + 골재의 함수 상태 보정 의 관계가 성립됩니다.

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6. 동결지수 (Freezing Index)

가. 정의

동결지수는 겨울철 동결기간 동안 0℃ 이하 기온의 지속시간과 저하 온도의 크기를 나타내는 지표입니다. 일 평균기온과 0℃와의 차이를 동결기간 동안 누적한 값으로, 단위는 °C·day를 사용합니다.

나. 산정 및 활용

• 산정: 동결기간 중 (일 평균기온 - 0℃) 값을 매일 계산하여 합산합니다.
• 활용:
  • 최대 동결 깊이(동결심도) 추정: 동결지수는 지반의 동결 깊이를 예측하는 가장 중요한 변수입니다.
  • 기초 설계: 구조물 기초를 동결 깊이보다 깊게 설치하여 동상(Frost Heave)으로 인한 피해를 방지하는 데 활용됩니다.
  • 도로 및 포장 설계: 포장 하부 지반의 동상 방지층 두께를 결정하는 데 사용됩니다.

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7. 휴게시설의 필요성 및 설치기준

가. 필요성

휴게시설은 근로자가 신체적 피로와 정신적 스트레스를 해소하고, 쾌적한 환경에서 휴식을 취함으로써 산업재해를 예방하고 노동 생산성을 향상시키기 위해 반드시 필요한 복지시설입니다.

나. 설치기준

산업안전보건법 제128조의2 (휴게시설의 설치) 및 동법 시행규칙 제194조의2 (휴게시설의 설치·관리 기준)

항목	설치 및 관리 기준
크기	- 최소 바닥면적 6㎡ 이상 - 바닥에서 천장까지 높이 2.1m 이상
위치	- 이용이 편리하고 가까운 곳에 설치 - 화재·폭발 위험, 분진, 소음 등 유해·위험 장소로부터 떨어진 곳
환경	- 온도 (18~28℃), 습도 (50~55%), 조명 (100~200Lux) 유지 - 환기가 가능하도록 관리
비품	- 의자 등 휴식을 위한 비품 - 마실 수 있는 물 또는 관련 설비 구비

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8. 콘크리트 구조물에서 발생하는 화학적 침식

화학적 침식은 콘크리트가 외부의 화학물질과 반응하여 시멘트 수화물이 분해되거나, 팽창성 물질을 생성하여 열화되는 현상을 말합니다. 구조물의 내구성을 심각하게 저하시키는 주요 원인입니다.

종류	메커니즘	영향
황산염 침식 (Sulfate Attack)	외부의 황산염 이온(SO₄²⁻)이 시멘트 수화물과 반응하여 에트링가이트(Ettringite)나 석고를 생성	생성물의 부피 팽창으로 인해 콘크리트 내부에 인장응력이 발생하여 균열, 박리, 붕괴 유발
산성 침식 (Acid Attack)	산(Acid)이 콘크리트의 알칼리 성분인 수산화칼슘(Ca(OH)₂)을 용해시킴	시멘트 경화체가 분해되어 강도와 내구성이 저하되고 표면이 부식됨
염해 (Chloride Attack)	염화물 이온(Cl⁻)이 콘크리트 내부로 침투하여 철근의 부동태피막을 파괴하고 부식을 촉진	철근 부식으로 인한 체적 팽창이 피복 콘크리트에 균열 및 박락을 유발

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9. 커튼월(Curtain Wall) 구조의 요구성능과 시험방법

커튼월은 건물의 하중을 지지하지 않는 비내력 외벽으로, 공장에서 제작하여 현장에서 설치하는 외장 마감 시스템입니다.

요구성능	주요 시험방법 (KS F 2800번대 등)	설명
구조 성능 (내풍압성)	구조 성능 시험	설계된 풍하중에 대해 변형, 파손 없이 견디는 능력을 확인 (가압/감압 시험)
수밀성	수밀 시험	바람과 비를 동반한 조건에서 실내로 물이 침투하는 것을 방지하는 능력을 확인 (정적/동적 수밀시험)
기밀성	기밀 시험	실내외 압력차에 의해 공기가 누설되는 것을 방지하는 성능을 확인
내화 성능	내화 시험	화재 시 일정 시간 동안 구조적 안정성, 차염성, 차열성을 유지하는 성능을 확인
차음 성능	차음 시험	외부 소음을 차단하는 성능을 확인
단열 성능	단열 시험 (열관류율)	실내외 열의 이동을 차단하여 에너지 손실을 막는 성능을 확인

이러한 시험은 실제 현장에 설치될 제품과 동일한 조건의 실물 모형(Mock-up)을 제작하여 실시하는 것이 일반적입니다.

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10. 사건수분석(Event Tree Analysis, ETA)

가. 정의

사건수분석(ETA)은 하나의 초기사건(Initiating Event)으로부터 시작하여, 안전 시스템의 작동 또는 실패, 작업자의 대응 성공 또는 실패 등 일련의 중간 과정에 따라 발생할 수 있는 모든 잠재적 결과를 도출하고 각 결과의 발생 확률을 정량적으로 분석하는 귀납적, 정량적 위험성 평가 기법입니다.

나. 분석 절차 및 특징

1. 초기사건 선정: 분석하고자 하는 시스템의 고장, 운전원 실수 등 하나의 사건을 정의합니다.
2. 안전기능 파악: 초기사건 발생 시 작동해야 할 방호 시스템이나 안전 조치를 순서대로 나열합니다.
3. 사건수(Event Tree) 작성: 초기사건에서 시작하여 각 안전기능의 성공(상향 분기)과 실패(하향 분기)에 따라 나무 형태로 전개합니다.
4. 결과 분석: 각 경로의 최종 결과를 사고(Accident) 또는 안전(Safe)으로 분류합니다.
5. 정량화: 초기사건 및 각 안전기능의 실패 확률을 이용하여 각 사고 시나리오의 최종 발생 확률을 계산합니다.

ETA는 "만약 ~이라면, 그 결과는 어떻게 될 것인가?" (What if?) 라는 질문에 답하는 방식으로, 시스템의 취약점을 파악하고 안전장치의 중요도를 평가하는 데 매우 유용합니다.

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11. 허즈버그(Herzberg)의 욕구충족요인 2요인 이론

허즈버그의 2요인 이론(Two-factor theory)은 직무에 대한 만족과 불만족이 서로 반대 개념이 아니며, 각각 별개의 요인에 의해 유발된다고 주장하는 동기부여 이론입니다.

요인	정의	특징	안전관리에의 적용
위생요인 (Hygiene Factors)	직무 환경과 관련된 요인으로, 불만족을 예방하는 역할을 함	- 충족되지 않으면 불만족을 느낌 - 충족되어도 만족감을 주지는 않고 당연하게 여김 (불만이 없는 상태) - 예: 급여, 작업조건, 회사정책, 대인관계, 안전	안전한 작업환경, 안전시설 제공 등은 불만족을 막는 기본 요소이지만, 이것만으로 안전 동기가 유발되지는 않음
동기요인 (Motivators)	직무 내용 자체와 관련된 요인으로, 만족감을 주고 동기를 부여하는 역할을 함	- 충족되면 만족하고 성과가 향상됨 - 충족되지 않아도 불만으로 이어지지는 않음 - 예: 성취감, 인정, 책임감, 성장, 발전	안전활동에 대한 인정과 칭찬, 안전 관련 책임 부여 등은 근로자가 자발적으로 안전행동을 하도록 동기를 부여함

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12. 슈미트 해머(Schmidt hammer)에 의한 반발경도 측정방법

가. 개요

슈미트 해머는 경화된 콘크리트 표면을 타격하여 그 반발경도를 측정함으로써 콘크리트의 압축강도를 비파괴적으로 추정하는 가장 대표적인 시험기기입니다.

나. 측정방법

1. 측정면 선정 및 준비: 평활하고 건조하며, 골재나 철근이 없는 대표적인 부위를 선정하고, 표면의 이물질을 그라인더 등으로 제거합니다.
2. 타격: 슈미트 해머를 콘크리트 표면에 수직으로 밀착시키고, 서서히 압력을 가하여 해머가 자동으로 타격되도록 합니다.
3. 측정값 기록: 타격 후 해머의 눈금에 표시된 반발경도(R값)를 읽습니다.
4. 데이터 처리:
   • 한 측정 부위당 20점을 측정합니다.
   • 측정점 간의 거리는 3cm 이상을 유지합니다.
   • 측정한 20점의 평균값을 계산합니다.
   • 평균값과 ±20% 이상 차이나는 값은 제외하고, 남은 값으로 다시 평균을 산정하여 해당 부위의 반발경도로 결정합니다.
5. 강도 추정: 산출된 평균 반발경도를 강도 추정식 또는 강도 환산표에 대입하여 압축강도를 추정합니다. 이때 타격 방향, 콘크리트 재령, 탄산화 깊이 등에 따른 보정계수를 적용합니다.

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13. 건설기술 진흥법상 가설구조물의 안전성 확인

붕괴 시 대형사고를 유발할 수 있는 특정 가설구조물에 대해서는 시공 전 그 구조적 안전성을 전문가로부터 확인받도록 의무화하여 안전관리를 강화하고 있습니다.

건설기술진흥법 제62조 (안전관리계획의 수립 등) 및 동법 시행령 제101조의2 (가설구조물의 구조적 안전성 확인)

가. 안전성 확인 대상 가설구조물

• 높이 31미터 이상인 비계
• 작업발판 일체형 거푸집 (갱폼, 슬립폼, 클라이밍폼 등)
• 높이 5미터 이상인 거푸집 및 동바리
• 터널의 지보공 또는 높이 2미터 이상인 흙막이 지보공
• 동력을 이용하여 움직이는 가설구조물

나. 안전성 확인 절차 및 방법

건설사업자 또는 주택건설등록업자는 대상 가설구조물을 설치하기 전, 아래 전문가에게 구조적 안전성을 확인받아야 합니다.

• 확인자 자격: 건설안전기술사, 토목/건축구조기술사 등 관련 분야 기술사
• 확인 내용: 가설구조물의 구조계산서(구조안전성 검토서) 및 조립도 등 도면의 내용이 기술적인 기준에 부합하는지 여부
• 절차: 전문가는 검토 후 서명·날인한 확인 서류를 발주청 및 인허가기관에 제출하여야 합니다.

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