제109회 건설안전기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제109회 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. 알더퍼(Alderfer) ERG 이론

알더퍼의 ERG 이론은 매슬로우의 욕구단계설을 발전시킨 동기부여 이론으로, 인간의 욕구를 생존(Existence), 관계(Relatedness), 성장(Growth)의 세 가지 범주로 단순화했습니다.

구분	욕구	내용 (매슬로우 이론과 비교)
E (생존욕구)	Existence Needs	생리적 욕구와 안전 욕구에 해당하는 기본적인 욕구 (급여, 작업환경, 안전 등)
R (관계욕구)	Relatedness Needs	사회적 욕구와 존경 욕구 일부에 해당하는 대인관계 관련 욕구 (동료, 상사와의 관계 등)
G (성장욕구)	Growth Needs	존경 욕구 일부와 자아실현 욕구에 해당하는 개인의 발전과 성장에 대한 욕구 (성취감, 인정, 자기개발 등)

주요 특징

• 좌절-퇴행 원리: 상위 욕구(성장)가 충족되지 않고 좌절되면, 하위 욕구(관계, 생존)를 더욱 갈망하게 되는 퇴행 현상이 나타날 수 있습니다.
• 복합 작용: 두 가지 이상의 욕구가 동시에 작용하여 동기를 유발할 수 있습니다.

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2. 안전인증 및 자율안전 확인신고대상 가설기자재의 종류

가설기자재의 붕괴 등으로 인한 재해를 예방하기 위해, 「산업안전보건법」에서는 주요 가설기자재에 대해 안전성을 의무적으로 검증하는 제도를 운영하고 있습니다.

산업안전보건법 제84조(안전인증) 및 제89조(자율안전확인의 신고)

구분	제도	주요 대상 가설기자재
고위험 기자재	안전인증 (KCs 마크) (정부 지정기관의 엄격한 심사)	- 강관 및 부속류를 사용하는 거푸집 동바리 및 비계 - 추락방호망 - 안전대, 안전모 등 보호구
저위험 기자재	자율안전 확인신고 (KCs 마크) (제조자가 기준 적합성을 스스로 확인 후 신고)	- 강관틀 비계 - 이동식 비계 - 시스템 비계 - 이동식 사다리

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3. 고정하중(Dead load)과 활하중(Live load)

구조물을 설계할 때 고려하는 하중은 작용 특성에 따라 크게 고정하중과 활하중으로 구분됩니다.

구분	고정하중 (Dead Load, D)	활하중 (Live Load, L)
정의	구조물의 존치기간 동안 구조체에 항상 고정되어 작용하는 하중	구조물의 사용 및 점유에 따라 발생하며, 크기와 위치가 변하는 하중
특징	- 크기와 작용점이 변하지 않음 - 구조물의 자중(Self-weight)이 대표적 - 비교적 정확한 계산 가능	- 시간에 따라 변동 - 불확실성이 크므로 통계적으로 결정 - 최대하중을 고려하여 설계
예시	- 보, 기둥, 슬래브 등 구조 부재의 무게 - 마감재, 고정 칸막이벽, 설비 등의 무게	- 사람, 가구, 차량, 적재물 - 눈(설하중), 비(우하중)

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4. 내민비계

가. 정의

내민비계는 지상에서부터 비계를 설치하기 곤란한 경우, 건물 벽체 등에 브라켓과 같은 내민 부재를 설치하고 그 위에 작업발판을 설치하는 특수한 형태의 비계를 말합니다.

나. 구조 및 설치 기준

산업안전보건기준에 관한 규칙 제60조 (내민비계)

• 지지점 강도: 내민보 또는 브라켓은 해당 비계의 하중을 견딜 수 있도록 충분한 강도를 가진 지지점에 견고하게 설치해야 합니다.
• 설치 간격: 벽이음 철물 등을 이용하여 비계의 전도 및 변위를 방지해야 합니다.
• 안전성: 내민보의 접속부 또는 지지점은 이탈되지 않도록 볼트, 클램프 등으로 견고하게 고정해야 합니다.
• 작업발판: 폭 40cm 이상, 발판 재료 간 틈 3cm 이하 등 일반 작업발판 기준을 준수해야 합니다.
• 안전난간: 추락 위험 방지를 위해 표준 안전난간을 설치해야 합니다.

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5. 콘크리트 압축강도를 28일 양생 강도 기준으로 하는 이유

콘크리트의 강도는 시멘트의 수화반응에 의해 시간이 지남에 따라 점진적으로 발현되며, 이론적으로는 무한히 증가합니다. 그러나 현실적인 품질관리와 구조설계를 위해 기준이 되는 강도가 필요합니다.

기준 설정 이유

• 강도 발현 특성: 콘크리트는 초기 재령에서 강도 발현이 가장 활발하며, 재령 28일에 이르면 장기강도의 약 80~90% 수준에 도달하여 강도 증가율이 점차 둔화됩니다.
• 경제성 및 효율성: 28일은 품질을 판정하고 후속 공정을 진행하기에 너무 길지도, 너무 짧지도 않은 합리적인 기간입니다. 이보다 길게 잡으면 공사 지연이 발생하고, 짧게 잡으면 강도 발현이 불충분하여 신뢰성이 떨어집니다.
• 표준화 및 일관성: 전 세계적으로 28일 강도를 기준으로 설계, 배합, 품질관리가 이루어지고 있어 일관성 있는 구조물 안전성 확보가 가능합니다.

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6. 활선 및 활선 근접작업 시 안전대책 ⚡️

활선작업(전기가 흐르는 상태에서 작업) 및 활선 근접작업은 감전 재해 위험이 매우 높으므로, 철저한 안전대책이 요구됩니다.

산업안전보건기준에 관한 규칙 제321조 (활선작업 및 활선근접작업)

구분	안전대책
관리적 대책	- 작업 전 작업계획서 작성 및 교육 - 감시인을 배치하여 작업 상황 감시 - 작업 전 충전 여부 확인 (검전기 사용)
기술적 대책	- 충전 전로에 절연용 방호구(절연덮개 등) 설치 - 근로자는 절연용 보호구(절연장갑, 절연장화, 안전모 등) 착용 - 고소 작업 시 절연 성능이 있는 고소절연작업차 사용
접근 한계거리 유지	- 전압에 따른 안전 이격거리(접근 한계거리)를 유지. 근로자의 신체나 도전성 물체가 이 거리 안으로 접근 금지.

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7. 오일러(Euler) 좌굴하중 및 유효좌굴길이

가. 오일러 좌굴하중 (Pcr)

이상적인(완전 탄성, 완전 직선) 긴 기둥에 축방향 압축력이 작용할 때, 좌굴이 발생하기 시작하는 이론적인 임계 하중을 말합니다. 이 하중을 초과하면 기둥은 안정성을 잃고 급격히 휘어집니다.

나. 유효좌굴길이 (K·L)

실제 기둥의 양단 지지조건을, 이론적 좌굴 공식의 기준이 되는 '양단 힌지' 조건의 기둥 길이로 환산한 가상적인 길이를 말합니다. 유효좌굴길이계수(K)와 기둥의 실제 길이(L)의 곱으로 나타냅니다.

양단 지지조건	유효좌굴길이계수 (K)
양단 고정	0.5
일단 고정, 일단 힌지	0.7
양단 힌지 (기본)	1.0
일단 고정, 일단 자유	2.0

유효좌굴길이가 짧을수록(K가 작을수록, 즉 지지조건이 견고할수록) 기둥의 좌굴하중은 커져서 좌굴에 더 안전합니다.

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8. 물질안전보건자료(MSDS)

가. 정의

MSDS는 사업장에서 사용하는 화학물질의 유해·위험성 정보, 구성성분, 응급조치 요령, 취급 및 저장방법 등 16가지 항목을 상세하게 설명한 자료입니다. 화학물질을 안전하게 사용하고 관리하기 위한 종합 정보서입니다.

나. 사업주의 의무

산업안전보건법 제110조 (물질안전보건자료의 작성 및 제출) 등

• 작성 및 제출: MSDS 대상물질을 제조하거나 수입하는 자는 MSDS를 작성하여 고용노동부장관에게 제출해야 합니다.
• 게시 및 비치: MSDS 대상물질을 취급하는 작업장 내에 근로자가 쉽게 보거나 접근할 수 있는 장소에 게시하거나 갖추어 두어야 합니다.
• 경고표지 부착: 대상물질을 담은 용기 및 포장에 GHS 기준에 따른 경고표지를 부착해야 합니다.
• 교육: 대상물질을 취급하는 근로자에게 MSDS의 내용, 유해성, 취급 시 주의사항 등에 대해 교육해야 합니다.

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9. 산업안전보건법의 안전조치 기준 중 '작업적 위험'

산업안전보건법상 사업주가 조치해야 할 안전조치는 크게 기계적, 전기적, 화학적, 작업적 위험 등으로 분류할 수 있습니다. 그 중 '작업적 위험'은 작업 방법이나 작업 환경으로 인해 발생하는 위험을 의미합니다.

주요 내용 (산업안전보건기준에 관한 규칙)

작업적 위험 유형	관련 안전조치 기준
추락 위험	- 작업발판, 안전난간, 추락방호망 설치 - 안전대 착용 및 부착설비 설치
붕괴·도괴 위험	- 거푸집 동바리, 비계 등 구조검토 및 조립도 준수 - 굴착면 기울기 기준 준수, 흙막이 지보공 설치
낙하·비래 위험	- 낙하물방지망, 방호선반 설치 - 출입금지구역 설정, 보호구 착용
위험물 취급 위험	- 화기 작업 시 화재감시자 배치 - 밀폐공간 작업 시 산소농도 측정 및 환기
중량물 취급 위험	- 작업계획서 작성, 작업지휘자 지정 - 인양 장비의 정격하중 준수, 줄걸이 안전기준 준수

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10. 염해에 대한 콘크리트 내구성 허용기준

염해(Chloride Attack)는 콘크리트 중의 염화물 이온이 철근의 부동태피막을 파괴하여 부식을 일으키는 현상입니다. 이를 방지하기 위해 콘크리트구조기준에서는 콘크리트 배합 시 포함될 수 있는 총 염화물량을 엄격히 제한하고 있습니다.

콘크리트구조기준 (KDS 14 20 20)

콘크리트의 종류	염화물량 허용기준 (kg/m³)
철근이 없는 무근 콘크리트	제한 없음
물에 잠기지 않는 철근 콘크리트	0.3 kg/m³ 이하
물에 잠기거나 해수에 노출되는 철근 콘크리트	0.3 kg/m³ 이하
프리스트레스트 콘크리트 (PSC)	0.2 kg/m³ 이하

특히 PSC 강재는 높은 인장응력 상태에 있어 부식에 매우 취약하므로, 가장 엄격한 기준을 적용합니다.

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11. 강재의 저온균열, 고온균열

용접 시 발생하는 대표적인 결함으로, 발생 온도와 메커니즘에 따라 구분됩니다.

구분	저온균열 (Cold Cracking)	고온균열 (Hot Cracking)
발생 온도	약 200℃ 이하의 저온 (용접 후 수 시간 ~ 수일 후 발생)	1000℃ 이상의 고온 (응고 직후 발생)
주요 원인 (3대 요소)	- 수소(H)의 영향 (용접봉 습기, 오염물 등) - 경화된 조직 (마르텐사이트 등) - 구속 응력	- 황(S), 인(P) 등 불순물의 영향 - 용접금속의 응고 편석 - 응고 시 수축 응력
균열 위치	열영향부(HAZ), 용접금속 루트부	용접금속 중앙부(Bead 중심)
방지 대책	- 예열 및 후열 실시 (수소 방출, 냉각속도 제어) - 저수소계 용접봉 사용 및 충분한 건조 - 용접부 청결 유지	- 황, 인 등 불순물이 적은 모재 및 용가재 사용 - 용접 입열량 제어 - 크레이터 처리 철저

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12. ETA(Event Tree Analysis: 사건수 분석기법)

가. 정의

ETA는 하나의 초기사건(Initiating Event)으로부터 시작하여, 안전 시스템의 작동(성공) 또는 실패에 따라 발생할 수 있는 모든 잠재적 결과를 나무 형태로 전개하여 분석하는 귀납적, 정량적 위험성 평가 기법입니다.

나. 분석 절차 및 특징

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

"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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13. 안전점검 시 콘크리트 구조물의 내구성시험

콘크리트 구조물의 내구성은 시간 경과에 따라 외부 환경 요인에 저항하는 성능을 의미하며, 안전점검 시 다양한 비파괴·파괴 시험을 통해 평가합니다.

내구성 항목	주요 시험 방법	설명
콘크리트 강도	- 슈미트 해머 시험 (반발경도법) - 초음파전달속도법 - 코어 채취 압축강도시험	구조물의 기본적인 성능을 평가. 슈미트 해머가 가장 대표적인 비파괴 강도 추정법.
중성화 (탄산화)	- 페놀프탈레인 용액 분무법 - 코어 채취 시험	드릴 천공 후 페놀프탈레인 용액을 뿌려 변색되지 않는 깊이(중성화 깊이)를 측정.
염화물 함유량	- 염화은 적정법 (전위차 적정법)	콘크리트 분말 시료를 채취하여 염화물 이온 농도를 측정.
철근 부식	- 자연전위 측정법 - 분극저항법	철근의 부식 가능성 및 부식 속도를 전기화학적 방법으로 측정.

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