제103회 건설안전기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제103회 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. 적극안전(Positive Safety)

적극안전이란, 사고가 발생한 후의 조치(소극적 안전)에 머무르지 않고, 설계나 계획 단계에서부터 위험요소를 근본적으로 제거하거나 저감하여 사고 발생 가능성 자체를 원천적으로 차단하는 사전 예방적 안전 개념입니다. 즉, "어떻게 하면 사고를 막을 수 있을까?"를 넘어 "어떻게 하면 사고가 날 수 없는 환경을 만들까?"에 초점을 맞춥니다.

주요 접근 방법

• 위험요소의 본질적 제거 (Elimination): 고소작업을 지상 조립 후 인양 방식으로 변경하여 추락 위험 자체를 없애는 것
• 대체 (Substitution): 유독성 페인트를 무독성 페인트로 대체하는 것
• 격리 (Isolation): 위험한 기계설비 주위에 방호벽을 설치하여 작업자와 분리하는 것

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2. 페일 세이프(Fail Safe)

페일 세이프는 기계, 설비, 시스템 등에 고장이나 오작동이 발생하더라도, 사고나 재해로 이어지지 않고 항상 안전한 상태로 전환되도록 하는 안전 설계의 기본 원리입니다. 인간의 실수나 기계의 고장은 필연적이라는 전제하에, 고장이 발생해도 피해를 최소화하는 데 목적이 있습니다.

Fail Safe의 3가지 유형

유형	설명	예시
Fail-Passive	고장 시 기계가 작동을 멈추고 현 상태를 유지	크레인 권과방지장치 작동 시 상승 동작 정지
Fail-Active	고장 시 경보를 울리는 등 안전한 쪽으로 자동 작동	화재감지기 작동 시 경보음 발생 및 스프링클러 작동
Fail-Operational	고장이 나도 기능에 지장 없이 일정 시간 정상 작동을 유지 (다중화 시스템)	항공기 조종 시스템, 원자력발전소 제어 시스템

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3. 산업안전보건법령상 도급사업에서의 안전·보건 조치사항

같은 장소에서 행해지는 도급사업에서, 도급인(원청)은 자신의 근로자뿐만 아니라 수급인(협력업체) 근로자의 산업재해 예방을 위해서도 법적 책임을 집니다.

산업안전보건법 제64조 (도급에 따른 산업재해 예방조치)

도급인의 주요 안전·보건 조치 의무

• 안전 및 보건에 관한 협의체 구성 및 운영: 도급인 및 모든 수급인으로 구성하여 작업의 시작 시간, 작업장 간의 연락 방법, 재해예방 조치 등을 협의합니다.
• 작업장 순회점검: 2일에 1회 이상(건설업) 작업장을 순회하며 수급인의 안전보건 조치 이행 여부를 점검합니다.
• 안전보건교육 지원: 수급인이 실시하는 근로자 안전보건교육을 위한 장소, 자료 등을 지원합니다.
• 합동 안전·보건점검: 도급인, 수급인, 근로자대표가 함께 분기별 1회 이상(건설업) 정기적으로 점검을 실시합니다.

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4. 철탑구조물의 심형기초공사

송전철탑과 같은 철탑구조물은 높고 세장하여 전도 모멘트와 인발력에 저항해야 하므로, 깊은 기초(심형기초)가 주로 사용됩니다. 🗼

가. 심형기초의 종류

• 역T형 기초: 일반적인 지반에 사용되는 가장 보편적인 확대기초 형식
• 암반앵커 기초: 암반이 노출되거나 얕은 곳에 있는 경우, 암반에 앵커를 설치하여 인발력에 저항
• 현장타설말뚝 기초 (Drilled Pier): 연약지반이나 깊은 심도까지 풍화된 지반에 대구경으로 천공 후 철근망과 콘크리트를 타설하여 형성

나. 안전관리사항

• 굴착 시: 굴착면의 기울기 준수, 토사 붕괴 방지 조치, 작업자 추락 방지를 위한 안전시설(안전대 부착설비 등) 설치
• 철근망 조립/설치 시: 철근망 인양 시 2점 이상 결속, 신호수 배치, 하부 출입 통제
• 콘크리트 타설 시: 타설 높이 준수(재료분리 방지), 충분한 다짐 실시, 양생 관리

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5. CDM(Construction Design Management) 제도상의 참여주체

CDM은 영국의 건설안전보건규정으로, 건설 프로젝트의 기획·설계 단계부터 안전을 고려하도록 각 참여 주체에게 구체적인 의무를 부여하는 제도입니다. 국내 DFS(설계안전성검토) 제도의 모델이 되었습니다.

주요 참여주체 및 역할

참여주체 (Duty Holder)	주요 역할
발주자 (Client)	프로젝트의 안전보건관리에 대한 총괄 책임. 적격한 주체들을 임명하고, 충분한 시간과 예산을 배정.
수석설계사 (Principal Designer)	설계 단계의 안전보건 업무를 계획·관리·조정. 시공 전 안전보건대장(Pre-construction Information) 작성.
수석시공사 (Principal Contractor)	시공 단계의 안전보건 업무를 계획·관리·조정. 시공 중 안전보건계획(Construction Phase Plan) 수립 및 실행.
설계사 (Designer)	위험요소를 제거하거나 저감하는 안전한 설계를 제공.
시공사 (Contractor)	수석시공사의 지휘 아래 안전한 작업 절차를 수립하고 실행.

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6. 안전교육 3단계와 안전교육법 4단계

가. 안전교육의 3단계 (목표)

안전교육이 목표로 하는 지식, 기술, 태도의 형성 단계를 의미합니다.

1. 지식 교육 (Knowledge): 안전 규칙, 위험 요소 등 '무엇이' 안전하고 위험한지 아는 단계
2. 기능 교육 (Skill): 안전한 작업 방법, 방호장치 사용법 등 '어떻게' 안전하게 작업하는지 익히는 단계
3. 태도 교육 (Attitude): 안전수칙을 스스로 '지키려는' 마음가짐과 습관을 형성하는 단계

나. 안전교육 방법의 4단계 (실시 절차)

교육을 효과적으로 진행하기 위한 교수-학습의 절차를 의미합니다.

1. 1단계 (도입, Preparation): 학습자의 흥미를 유발하고 학습 준비를 시킴
2. 2단계 (제시, Presentation): 교육 내용을 설명, 시범 등 다양한 방법으로 제시
3. 3단계 (적용, Application): 학습자가 배운 내용을 실제로 연습하고 적용해 보도록 함
4. 4'단계 (평가, Testing/Confirmation): 학습 목표 달성 여부를 확인하고 피드백 제공

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7. 추락방지망 설치기준

추락방지망은 작업자의 추락 시 충격을 흡수하여 인명을 보호하는 최후의 안전시설입니다.

산업안전보건기준에 관한 규칙 제42조 (추락의 방지) 및 관련 KOSHA GUIDE

항목	설치 기준
설치 위치	- 가능한 작업면으로부터 가까운 지점에 설치 - 작업면으로부터 망의 설치지점까지의 수직거리는 10m를 초과하지 않을 것
내민 길이	벽면으로부터 수평거리 3m 이상으로 설치 (단, 그물코 10cm 이하 그물 사용 시)
그물코	사각 또는 마름모 형태, 크기는 10cm 이하
성능	한국산업표준(KS)에서 정하는 성능기준에 적합한 것을 사용
지지점 강도	추락 시의 충격하중에 충분히 견딜 수 있도록 견고하게 고정

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8. PDA(Pile Driving Analyzer)

가. 정의

PDA는 동재하시험(Dynamic Load Test)의 일종으로, 말뚝 항타 시 발생하는 응력파를 분석하여 말뚝의 지지력 및 건전도를 평가하는 시험 장비 및 기법을 말합니다. 🔨

나. 시험 원리 및 절차

• 원리: 해머로 말뚝 두부를 타격하면 응력파(Stress Wave)가 말뚝을 따라 아래로 전파됩니다. 이 파동은 말뚝 선단이나 건전도 이상 부위에서 반사되어 돌아오는데, 이 파동을 분석하여 지지력 등을 평가합니다.
• 절차:
  1. 말뚝 두부 측면에 변형률계(Strain Transducer)와 가속도계(Accelerometer)를 대칭으로 부착합니다.
  2. 항타용 해머로 말뚝을 타격합니다.
  3. 센서가 측정한 힘(Force)과 속도(Velocity) 데이터를 PDA 장비로 전송합니다.
  4. PDA는 이 데이터를 분석하여 말뚝의 지지력(선단지지력, 주면마찰력), 건전도, 해머 효율 등을 실시간으로 계산합니다.

다. 장점

정재하시험에 비해 시험이 빠르고 간편하며, 비용이 저렴합니다.

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9. 철근의 부동태막 (Passivation Film on Rebar)

가. 정의

부동태막은 콘크리트의 강알칼리성(pH 12.5~13.5) 환경 속에서 철근 표면에 형성되는 매우 얇고 치밀한 산화보호층(주성분: γ-Fe₂O₃)을 말합니다.

나. 역할 및 중요성

이 피막은 철근이 산소나 물과 직접 접촉하는 것을 막아주는 방어막 역할을 하여, 철근이 녹스는 것(부식)을 근본적으로 방지합니다. 따라서 철근콘크리트 구조물이 장기간 내구성을 유지하는 데 결정적인 역할을 합니다.

다. 피막 파괴 원인

• 중성화 (Carbonation): 대기 중 이산화탄소가 콘크리트의 알칼리 성분을 소모시켜 pH를 9 이하로 저하시켜 피막을 파괴합니다.
• 염해 (Chloride Attack): 외부의 염화물 이온(Cl-)이 콘크리트 내부로 침투하여 국부적으로 피막을 파괴하고 부식을 촉진합니다.

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10. 건설업체의 산업재해예방활동 실적 평가기준

정부는 공공공사 입찰참가자격 사전심사(PQ) 시, 건설업체의 산업재해 예방활동 실적을 평가하여 신인도 점수에 반영합니다. 이는 업체의 자율적인 안전관리 활동을 유도하기 위함입니다.

주요 평가 기준

평가 항목	주요 내용
환산재해율	- 업체의 전년도 재해 발생 수준을 평가하는 핵심 지표 - (사망자수×가중치 + 부상자수) / 상시근로자수 × 100 - 업종 평균 환산재해율 대비 해당 업체의 비율로 등급 산정
사망사고만인율	- 상시근로자 1만명 당 발생하는 사망자 수 - 중대재해 관리에 대한 업체의 노력을 평가
안전보건경영시스템 인증	- KOSHA-MS 또는 ISO 45001 등 안전보건경영시스템 인증 취득 여부
안전보건활동	- 위험성평가 우수사업장 인정 여부 - 안전보건교육, 무재해운동 등 자율적인 예방활동 실적

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11. 선반식 옹벽 (Cantilever Retaining Wall)

선반식 옹벽은 철근콘크리트로 만들어진 역T자형 옹벽으로, 수직 벽체(Stem)와 저판(Base Slab)이 강결되어 있어 각 부재가 캔틸레버(내민보)처럼 거동하여 토압에 저항하는 구조물입니다.

가. 구성 요소 및 역할

• 전면벽 (Stem): 토압을 직접 받는 수직 벽체
• 저판 (Base Slab): 옹벽의 기초가 되는 수평 판
  • 전면 저판 (Toe): 활동 및 전도에 저항
  • 후면 저판 (Heel): 저판 위 흙의 무게로 옹벽 전체의 안정에 기여

나. 안정 조건 (검토 항목)

옹벽은 다음 3가지 파괴 유형에 대해 안전해야 합니다.

1. 전도(Overturning)에 대한 안정: 옹벽이 앞으로 넘어지려는 힘(토압)에 대해 저판 위 흙 무게와 옹벽 자중이 저항 (안전율 2.0 이상)
2. 활동(Sliding)에 대한 안정: 옹벽이 수평으로 미끄러지려는 힘(토압)에 대해 저판 바닥의 마찰력이 저항 (안전율 1.5 이상)
3. 지지력(Bearing Capacity)에 대한 안정: 기초 지반이 옹벽의 전체 하중을 안전하게 지지할 수 있는지 검토

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12. 비계구조물에 설치된 벽이음의 작용력

벽이음(Wall Tie)은 비계가 넘어지거나 변형되는 것을 막기 위해 비계와 건물 본 구조체를 연결하는 가장 중요한 부재입니다.

벽이음의 주요 작용력

• 수평력(횡력) 저항:
  • 풍하중: 비계에 작용하는 바람의 힘(압축력, 인장력)을 건물 구조체에 전달하여 비계의 붕괴를 막습니다. (가장 주된 작용력)
  • 지진하중: 지진 발생 시 비계에 작용하는 수평 관성력을 지지합니다.
• 좌굴 방지:
  • 비계 기둥이 압축력을 받아 휘어지는 좌굴 현상을 방지하기 위해 중간 지지점 역할을 합니다.

벽이음은 인장력과 압축력을 모두 받을 수 있도록 견고하게 설치해야 하며, 법적 설치 기준(예: 강관비계 수직 5m, 수평 5m 이내)을 반드시 준수해야 합니다.

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13. 안전벨트 착용상태에서 추락 시 작업자 허리에 부하되는 충격력 산정에 필요한 요소

추락 시 작업자에게 전달되는 최대 충격력(Maximum Arrest Force, MAF)을 산정하고, 이 힘이 인체가 견딜 수 있는 한계(약 18kN) 이내인지 평가하기 위해 다음 요소들이 필요합니다.

요소	충격력에 미치는 영향
작업자 체중 (Weight)	체중이 무거울수록 추락 시 발생하는 운동에너지가 커져 충격력이 증가함
자유낙하거리 (Free Fall Distance)	안전대 죔줄(랜야드)을 거는 지점과 작업자의 D링 위치 차이. 낙하거리가 길수록 충격력이 기하급수적으로 증가함
죔줄(랜야드)의 길이 및 신장률	죔줄이 길수록 낙하거리가 길어질 수 있고, 재료의 신장률이 충격을 일부 흡수함
충격흡수장치 (Shock Absorber)의 성능	추락 시 장치가 펼쳐지면서 충격 에너지를 흡수하여 작업자에게 전달되는 충격력을 결정적으로 낮추는 가장 중요한 요소

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