제132회 건설안전기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제132회 건설안전기술사 1교시 참고답안

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1. 흙의 압밀현상

1. 정의

압밀(Consolidation)이란 포화된 점토 지반에 하중이 가해졌을 때, 흙 입자 사이의 간극수가 점차적으로 배출되면서 지반이 장시간에 걸쳐 서서히 침하하는 현상을 말합니다. ⏳

2. 압밀의 원리 (Terzaghi의 1차원 압밀이론)

압밀은 유효응력(Effective Stress)의 원리로 설명됩니다. 지반에 가해진 전체 하중(전응력)은 흙 입자가 받는 유효응력과 물이 받는 간극수압으로 나뉘어 지지됩니다. 하중이 가해지는 순간에는 물(간극수압)이 대부분의 하중을 받지만, 시간이 지나면서 물이 배출됨에 따라 간극수압은 감소하고 흙 입자가 받는 유효응력이 증가하면서 지반이 압축되고 침하가 발생합니다.

3. 압밀의 단계

• 초기 압밀: 하중 재하 직후, 지반 내 공기가 압축되면서 발생하는 즉시 침하
• 1차 압밀: 간극수가 배출되면서 유효응력이 증가하여 발생하는 주된 압밀 침하
• 2차 압밀: 1차 압밀 완료 후, 흙 입자 배열의 재구성(소성변형)으로 인해 발생하는 장기적인 압밀 침하

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2. 거푸집의 해체 시기

1. 개요

거푸집은 콘크리트가 자중과 시공하중을 지지할 수 있는 충분한 강도를 확보하기 전에 해체할 경우, 구조물의 균열, 변형, 심각하게는 붕괴까지 초래할 수 있습니다. 따라서 콘크리트 표준시방서(KCS)에서 규정하는 압축강도 기준에 따라 정확한 시기에 해체해야 합니다.

2. 부위별 거푸집 해체 시기 기준

거푸집의 해체는 시험을 통해 콘크리트 압축강도를 확인하고 결정하는 것이 원칙입니다.

거푸집 부위	필요 압축강도 (MPa)	비고
기초, 보, 기둥, 벽의 측면	5 MPa 이상	콘크리트 표면이 손상되지 않을 정도의 강도
슬래브 및 보의 밑면, 아치 내면	• 설계기준강도의 2/3 이상 • 단, 최소 14 MPa 이상	자중 및 시공하중을 지지할 수 있는 강도

※ 평균기온이 10℃ 이상인 경우, 위 강도값을 만족하는 시기의 대략적인 기준으로 일수를 적용할 수 있으나, 동절기 등 저온 환경에서는 반드시 압축강도 시험 결과에 따라야 합니다.

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3. 위험성평가의 방법 및 실시 시기

1. 위험성평가의 방법

위험성평가 방법은 사업장의 특성과 공정의 복잡성에 따라 다양하게 적용될 수 있습니다.

• Checklist 방법: 법규나 기준에 명시된 항목을 목록으로 만들어 이행 여부를 점검하는 가장 간단한 방법
• 4M (Man, Machine, Media, Management) 위험예지훈련: 작업의 4가지 요소를 중심으로 잠재 위험을 예측하고 대책을 수립하는 방법
• JSA (Job Safety Analysis, 작업안전분석): 작업을 단계별로 나누고 각 단계의 위험요인과 대책을 분석하는 방법
• HAZOP (Hazard and Operability Study): 화학공장 등 복잡한 공정에서 설계상의 위험요인을 찾아내는 정성적 평가 방법

2. 위험성평가의 실시 시기

위험성평가는 일회성으로 끝나는 것이 아니라, 사업장 상황 변화에 따라 주기적으로 실시해야 합니다.

• 최초평가: 사업장을 설립하여 처음으로 실시하는 평가
• 정기평가: 매년 1회 이상 정기적으로 실시하여 기존 평가의 적정성을 재검토
• 수시평가: 아래와 같이 새로운 유해·위험요인이 발생하는 경우 실시
  • 신규 기계·설비 도입 또는 새로운 공법·물질 사용 시
  • 중대재해 등 산업재해 발생 시
  • 그 외 사업주가 필요하다고 판단할 시

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4. 염해에 의한 콘크리트 열화 현상

1. 정의

염해(Salt Damage)란 콘크리트 내부에 침투한 염화물 이온(Cl-)이 철근의 부동태 피막을 파괴하여 부식을 유발하고, 이로 인해 콘크리트의 내구성이 저하되는 열화 현상을 말합니다. 🌊

2. 열화 메커니즘

① 염화물 침투 → ② 부동태 피막 파괴 → ③ 철근 부식 → ④ 부식생성물(녹) 체적 팽창 → ⑤ 균열 및 박리·박락 발생

콘크리트는 강알칼리성(pH 12~13) 환경으로 철근 표면에 산화철로 된 얇은 '부동태 피막'을 형성하여 부식을 방지합니다. 그러나 염화물 이온이 임계 농도 이상으로 침투하면 이 피막을 파괴하고, 철근은 산소, 물과 반응하여 부식을 시작합니다. 이때 생성되는 녹은 원래 철 부피의 약 2.5배까지 팽창하여 콘크리트에 인장응력을 유발하고, 결국 균열과 박리·박락으로 이어집니다.

3. 방지 대책

• 재료적 대책: 에폭시 코팅 철근 사용, 방청제 혼입, 고성능감수제 사용으로 수밀성 높은 콘크리트 배합
• 설계적 대책: 철근 피복두께를 충분히 확보하여 염화물 침투 경로를 길게 설계
• 시공적 대책: 충분한 다짐과 양생으로 고품질의 콘크리트 시공

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5. 굴착기 작업 시의 안전조치 사항

1. 개요

굴착기는 건설현장에서 가장 많이 사용되는 장비 중 하나이지만, 작업 반경 내 충돌·협착, 전도, 매설물 파손 등 다양한 사고 위험이 존재하여 철저한 안전조치가 필요합니다.

2. 주요 안전조치 사항

[산업안전보건기준에 관한 규칙]

• 작업계획서 작성: 굴착 방법, 순서, 사용할 장비, 위험 방지 조치 등이 포함된 작업계획서를 작성하고 주지시켜야 합니다.
• 지하매설물 확인: 작업 전 가스관, 수도관, 케이블 등 지하매설물의 위치를 확인하고 보호 조치를 해야 합니다.
• 작업장소 지반 확인: 굴착기가 넘어질 우려가 없도록 지반의 강도, 경사 등을 확인하고 필요 시 지반을 보강해야 합니다.
• 유도자 배치: 굴착기 운전 중 근로자와의 충돌 위험이 있는 장소에는 유도자를 배치해야 합니다.
• 작업반경 내 출입금지: 버킷, 암 등 선회 반경 내에 근로자의 출입을 통제해야 합니다.
• 탑승석 외 탑승 금지: 버킷 등 운전석 이외의 위치에 근로자를 탑승시켜서는 안 됩니다.
• 주차 시 조치: 작업을 마치고 운전석을 이탈할 때에는 버킷을 지면에 내려두고 엔진을 정지시켜야 합니다.

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6. 지진파의 종류와 지진 규모 및 진도

1. 지진파의 종류

지진 발생 시 방출된 에너지는 지진파의 형태로 전파되며, 크게 실체파와 표면파로 구분됩니다.

• 실체파 (Body Wave): 지구 내부를 통과하는 파
  • P파 (Primary Wave): 가장 먼저 도착하는 종파. 진동 방향과 진행 방향이 나란함.
  • S파 (Secondary Wave): P파 다음에 도착하는 횡파. 진동 방향과 진행 방향이 수직.
• 표면파 (Surface Wave): 지구 표면을 따라 전파되는 파. 진폭이 커서 실제 피해를 주로 유발.
  • 러브파 (Love Wave): 수평으로 흔들림.
  • 레일리파 (Rayleigh Wave): 상하로 물결치듯 흔들림.

2. 지진 규모(Magnitude)와 진도(Intensity)

지진의 크기를 나타내는 척도로 규모와 진도가 사용되나, 그 의미는 명확히 다릅니다.

구분	규모 (Magnitude)	진도 (Intensity)
정의	지진 자체의 절대적인 에너지 크기	특정 위치에서 느껴지는 흔들림의 세기나 피해 정도
척도	리히터 규모, 모멘트 규모 (소수점)	수정 메르칼리 진도(MMI) (로마자)
값의 특징	하나의 지진에 하나의 값만 존재	진앙과의 거리에 따라 여러 개의 값이 존재
비유	전구 자체의 밝기 (100W)	전구로부터 거리에 따라 느껴지는 밝기

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7. Earth Anchor 시공 시 안전 유의사항

1. 개요

어스앵커 공법은 흙막이 벽체나 사면의 안정성을 확보하는 데 효과적이지만, 천공, 인장 등 위험 공정이 포함되어 있어 각 단계별 철저한 안전관리가 요구됩니다.

2. 단계별 안전 유의사항

• 천공 작업 시:
  • 작업 전 지하매설물의 위치를 정확히 파악하여 손상을 방지합니다.
  • 천공 장비는 수평하고 견고한 지반에 설치하고, 전도 방지 조치를 합니다.
  • 천공 중 공벽이 붕괴되지 않도록 케이싱 사용 등 적절한 조치를 합니다.
• 앵커체 제작 및 삽입 시:
  • PC강선(Tendon)에 손상이나 부식이 없는지 확인하고, 피복이 손상되지 않도록 주의하여 취급합니다.
  • 앵커 삽입 시 주변 작업자와의 충돌, 협착 재해를 예방합니다.
• 그라우팅 및 인장 작업 시:
  • 고압의 그라우팅 호스가 터지지 않도록 압력 관리를 철저히 합니다.
  • 인장(Jacking) 작업 시에는 반드시 검·교정을 받은 유압잭과 압력계를 사용합니다.
  • 인장 작업 중에는 앵커 후방에 근로자의 출입을 엄격히 통제하여 PC강선 파단 시 튀어나오는 사고를 방지합니다.

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8. 시험발파 절차(Flow) 및 사전 검토사항

1. 시험발파의 목적

시험발파(Test Blasting)는 본 발파에 앞서, 해당 암반의 특성에 맞는 최적의 발파 패턴(천공 간격, 장약량 등)을 결정하고, 발파로 인한 진동, 소음, 비석 등의 영향을 예측하여 안전 기준을 수립하기 위해 실시합니다.

2. 시험발파 절차 (Flow)

① 계획 수립 → ② 현장 준비 → ③ 천공 → ④ 장약 및 전색 → ⑤ 계측기 설치 → ⑥ 발파 → ⑦ 발파 효과 분석 및 계측 결과 확인 → ⑧ 본 발파 설계 기준 결정

3. 사전 검토사항

• 지반 조건: 암반의 종류, 강도, 균열(절리) 상태 등 지질학적 특성
• 주변 환경: 보안물건(가옥, 축사, 문화재 등)의 종류, 거리, 상태
• 발파 공법: 사용할 화약의 종류, 뇌관의 형식(전기식, 비전기식), 기폭 방법
• 안전 기준: 관련 법규 및 지자체 조례에서 정하는 진동·소음 허용 기준
• 방호 대책: 비석(Fly-rock) 방지를 위한 방호매트 설치 등 안전조치 계획

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9. 재해손실비의 개념, 산정방법 및 평가방식

1. 재해손실비의 개념

재해손실비는 산업재해로 인해 발생하는 모든 경제적 손실액을 합한 것으로, 근로자의 보상에 직접적으로 소요되는 직접손실비와 그 외에 간접적으로 발생하는 간접손실비로 구성됩니다. 💰

2. 산정방법

• 하인리히(Heinrich) 방식:
  • 총 손실비 = 직접비 + 간접비
  • 직접비와 간접비의 비율을 1 : 4로 보는 경험적 법칙에 근거합니다.
  • 직접비: 산재보험법에 따라 지급되는 보험급여액 (요양급여, 휴업급여 등)
  • 간접비: 인적·물적 손실, 생산 손실, 부가 비용 등 보험 처리되지 않는 모든 손실
• 시몬즈(Simonds) 방식:
  • 총 손실비 = 보험 코스트 + 비보험 코스트
  • 재해 유형별로 비보험 코스트(간접비)를 세분화하여 산정하므로 하인리히 방식보다 정밀합니다.

3. 평가방식 (활용)

산정된 재해손실비는 기업의 안전관리 수준을 평가하는 경제적 지표로 활용됩니다. 이를 통해 경영층에게 안전 투자의 필요성을 설득하고, 재해 예방 활동의 효과를 금액으로 환산하여 평가하는 데 사용됩니다.

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10. 가시설 흙막이에서 Wale Beam(띠장)의 역할

1. 정의

띠장(Wale Beam 또는 Waler)은 흙막이벽 가시설에서 흙막이판(Sheeting)에 작용하는 토압을 버팀대(Strut)나 어스앵커 등 주 지지 부재로 전달하기 위해 수평으로 설치하는 빔(Beam) 부재입니다.

2. 주요 역할

• 하중 전달: 흙막이판으로부터 받은 토압을 모아서 버팀대나 어스앵커에 집중적으로 전달하는 역할을 합니다.
• 강성 확보: 흙막이벽 전체를 수평으로 연결하여 일체성을 높이고, 개별 흙막이판의 변형을 억제하여 벽체의 강성을 증대시킵니다.
• 응력 분산: 버팀대나 어스앵커의 지지력을 흙막이벽에 고르게 분산시켜 국부적인 응력 집중을 방지합니다.

띠장은 흙막이 시스템의 핵심 부재로서, 띠장의 규격, 설치 간격, 이음부 시공 등이 흙막이벽 전체의 안정성에 큰 영향을 미칩니다.

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11. 차량탑재형 고소작업대의 작업시작 전 점검사항

1. 개요

차량탑재형 고소작업대는 기동성이 뛰어나 다양한 현장에서 사용되지만, 전도나 붐대 파단 등 중대재해 위험이 높아 작업 시작 전 반드시 장비의 이상 유무를 점검해야 합니다.

2. 작업시작 전 점검사항 (산업안전보건기준에 관한 규칙 제186조)

사업주는 고소작업대를 사용하는 경우, 작업 시작 전에 관리감독자로 하여금 다음 사항을 점검하도록 해야 합니다.

1. 작업장소의 지반 상태, 장애물 유무 등
2. 과부하방지장치, 비상정지장치 등 방호장치의 이상 유무
3. 조작장치(제어장치) 및 유압장치의 이상 유무
4. 붐대, 작업대 등 구조부의 이상 유무 (균열, 변형 등)
5. 가드레일, 안전난간의 이상 유무
6. 아웃리거 및 바퀴의 이상 유무

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12. Levin의 인간 행동 방정식 P(Person)와 E(Environment)

1. 정의

사회심리학자 쿠르트 레빈(Kurt Lewin)은 인간의 행동(Behavior)이 개인의 내적 특성(Person)과 그를 둘러싼 환경(Environment)의 상호작용에 의해 결정된다는 '장 이론(Field Theory)'을 주장하며, 이를 다음과 같은 방정식으로 표현했습니다.

B = f (P, E)

• B (Behavior): 행동
• f (function): 함수 관계
• P (Person): 개인 (성격, 지식, 기술, 태도, 동기 등)
• E (Environment): 환경 (물리적 환경, 사회적 환경, 조직 문화 등)

2. 안전관리에의 시사점

이 방정식은 근로자의 불안전한 행동(B)이 단순히 개인의 부주의나 성격(P) 탓만이 아니라, 작업 환경(E)의 영향을 크게 받는다는 점을 시사합니다. 따라서, 재해를 예방하기 위해서는 근로자에 대한 안전교육이나 규제(P)뿐만 아니라, 다음과 같은 환경적(E) 개선 노력이 반드시 병행되어야 합니다.

• 작업장의 물리적 환경 개선 (조명, 소음, 정리정돈 등)
• 안전한 작업 절차 및 시스템 구축
• 긍정적인 안전 문화 조성

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13. 도급인이 이행하여야 할 안전보건조치 및 산업재해 예방조치

1. 개요

산업안전보건법은 건설공사와 같이 여러 업체가 혼재하여 작업하는 경우, 공사 전체를 총괄하는 도급인(원청)에게 관계수급인(협력업체) 근로자의 산업재해 예방을 위한 포괄적인 책임과 의무를 부여하고 있습니다.

2. 도급인의 주요 안전보건조치 의무 (산업안전보건법 제64조)

도급인은 관계수급인 근로자가 도급인의 사업장에서 작업을 하는 경우, 다음 조치를 해야 합니다.

1. 도급인과 수급인으로 구성된 안전 및 보건에 관한 협의체 구성 및 운영
2. 작업장 순회점검
3. 관계수급인이 근로자에게 하는 안전보건교육을 위한 장소 및 자료 제공 등 지원
4. 발파작업, 화재·폭발 위험 장소 작업 시 작업 시기·내용 등의 조정
5. 사업장 내 위험정보(화학물질 등) 제공

3. 산업재해 예방조치 (산업안전보건법 제75조)

건설공사 발주자는 설계, 시공 등 각 단계별로 산업재해 예방조치를 해야 하며, 건설공사 도급인은 이러한 발주자의 조치에 적극 협조해야 할 의무가 있습니다.

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