제136회 건설안전기술사 3교시 기출문제&참고답안

 

제136회 건설안전기술사 3교시 참고답안

1. 산업안전보건법상 '중대재해'와 중대재해처벌법상 '중대산업재해' 비교, 안전보건관리체계 구축 및 이행 조치

가. 개요

'중대재해'는 산업 현장에서 발생하는 재해 중 인명 피해의 규모가 큰 비극적인 사고를 의미합니다. 기존 '산업안전보건법'은 사고 발생 후의 행위자(안전조치 미이행자)를 처벌하는 데 중점을 둔 반면, 2022년부터 시행된 '중대재해 처벌 등에 관한 법률'은 사고 예방을 위한 시스템(안전보건관리체계)을 갖추지 않은 경영책임자등을 처벌하는 데 중점을 두어, 재해 예방에 대한 기업의 책임을 근본적으로 강화하였습니다.

나. '중대재해'와 '중대산업재해'의 정의 및 비교

두 법률은 '중대재해'의 정의를 유사하면서도 다르게 규정하고 있습니다. 특히 '중대산업재해'는 '중대재해처벌법'의 적용 대상이 되는 재해를 의미합니다.

구분	산업안전보건법 (제2조 제2호)	중대재해 처벌 등에 관한 법률 (제2조 제2호)
법률 명칭	중대재해	중대산업재해
사망	사망자가 1명 이상 발생한 재해	사망자가 1명 이상 발생
부상	3개월 이상의 요양이 필요한 부상자가 동시에 2명 이상 발생한 재해	동일한 사고로 6개월 이상의 치료가 필요한 부상자가 2명 이상 발생
질병	부상자 또는 직업성 질병자가 동시에 10명 이상 발생한 재해	동일한 유해요인으로 급성중독 등 대통령령으로 정하는 직업성 질병자가 1년 이내에 3명 이상 발생
주요 목적	- 사고 발생 시 보고 의무 (즉시 보고) - 사고 현장 보존 - 사고조사 및 재발방지대책 수립	- 경영책임자등의 처벌 요건 - 안전보건관리체계 구축 의무의 전제

다. 중대재해처벌법상 안전보건관리체계의 구축 및 이행 조치 (시행령 제4조)

'중대재해처벌법'의 핵심은 경영책임자가 실질적으로 안전보건관리체계를 구축하고 이행하도록 하는 데 있습니다. 시행령 제4조는 이를 위한 9가지 핵심 조치를 규정하고 있습니다.

중대재해 처벌 등에 관한 법률 시행령 제4조 (안전보건관리체계의 구축 및 이행 조치)

1. 안전보건 목표와 경영방침의 설정: 기업의 안전보건 경영방침을 명확히 설정하고 공표해야 합니다.
2. 전담조직 설치: 안전·보건에 관한 업무를 총괄·관리하는 전담 조직을 설치해야 합니다. (상시근로자 수에 따라 요건 상이)
3. 유해·위험요인 확인 및 개선 절차 마련 (위험성평가):
   • 사업장의 유해·위험요인을 주기적으로 확인하고 개선하는 위험성평가 절차를 마련해야 합니다.
   • 위험성평가가 반기 1회 이상 실시되도록 관리하고, 필요한 조치를 이행해야 합니다.
4. 필요한 안전보건 예산의 편성 및 집행: 재해 예방에 필요한 인력, 시설, 장비 등을 갖추는 데 필요한 예산을 적정하게 편성하고 용도에 맞게 집행해야 합니다.
5. 안전보건관리책임자등의 충실한 업무 수행 지원:
   • 안전보건관리책임자, 관리감독자 등에게 권한과 예산을 부여하고, 이들의 업무 수행을 평가하는 기준을 마련해야 합니다.
6. 산업안전보건법에 따른 안전관리자/보건관리자 등 전문인력 배치: 법정 기준에 맞는 수의 안전·보건 전문인력을 배치해야 합니다.
7. 종사자의 의견 청취 절차 마련 및 개선: 산업안전보건위원회 운영, 명예산업안전감독관 활동, 안전신문고 등 종사자의 의견을 청취하고 개선하는 절차를 마련해야 합니다.
8. 중대재해 발생 대비 매뉴얼 마련 및 조치 점검: 중대재해 발생 시를 대비한 작업중지, 근로자 대피, 위험요인 제거 등 대응 매뉴얼을 마련하고 반기 1회 이상 점검해야 합니다.
9. 도급, 용역, 위탁 시 안전보건 확보 기준 마련: 도급업체의 산재예방 역량과 기술을 평가하는 기준을 마련하고, 도급 시 안전보건 수준을 확보할 수 있도록 관리해야 합니다.

라. 결론

산업안전보건법의 '중대재해'가 사고의 결과에 초점을 맞춘다면, 중대재해처벌법의 '중대산업재해'는 사고 예방을 위한 '과정'과 '시스템'에 초점을 맞춥니다. 건설안전기술사는 두 법의 차이를 명확히 인지하고, 특히 중대재해처벌법에서 요구하는 9가지 안전보건관리체계가 현장에서 형식에 그치지 않고 실질적으로 작동(Operating)될 수 있도록 경영책임자를 보좌하고 시스템을 이행하는 핵심적인 역할을 수행해야 합니다.

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2. 건설기술진흥법령상 안전관리계획서 작성대상, 작성내용, 세부 안전관리계획서

가. 개요

'안전관리계획서'는 '건설기술 진흥법'에 따라 일정 규모 이상의 위험한 공사를 수행할 때, 시공자가 공사의 안전을 확보하기 위해 공종별 위험요소 분석 및 재해예방대책 등을 수립하는 핵심적인 시공안전 문서입니다. 이는 착공 전 발주청의 승인을 받아야 하며, 계획서의 이행 여부를 정기적으로 점검받아야 합니다.

나. 관련 법규

건설기술 진흥법 제62조 (건설공사의 안전관리)
건설기술 진흥법 시행령 제98조 (안전관리계획의 수립 대상)
건설기술 진흥법 시행령 제99조 (안전관리계획의 내용)

다. 안전관리계획서 작성대상 (시행령 제98조)

안전관리계획을 수립해야 하는 건설공사는 다음과 같습니다.

구분	대상 건설공사
시설물	- 1종 시설물 및 2종 시설물의 건설공사 - 지하 10미터 이상 굴착 또는 폭 5미터, 연장 10미터 이상 지하 통로 공사
높이/깊이	- 10층 이상 건축물의 리모델링 또는 해체공사 - 높이 5미터 이상 거푸집 동바리 사용 공사 - 굴착 깊이 10미터 이상의 흙막이 지보공 사용 공사
터널 등	- 터널공사, 교량공사 (상부구조가 현장타설인 경우) - 발주자가 안전관리가 특히 필요하다고 인정하는 공사 - 해당 공사의 주변에 주택, 상가 등이 인접하여 피해가 우려되는 공사

라. 안전관리계획서 작성내용 (시행령 제99조)

안전관리계획서에는 공사의 전반적인 안전관리와 공종별 세부 대책이 포함되어야 합니다.

1. 총괄안전관리계획
   • 공사 개요 및 목적
   • 안전관리조직 (편성 및 임무)
   • 안전보건경영시스템(KOSHA-MS 등) 운영 계획
   • 안전교육 계획 (시기, 내용, 대상)
   • 비상사태(붕괴, 화재 등) 발생 시 긴급조치 및 대피 계획
2. 공종별 세부안전관리계획
   • (아래 '마.'항목 참조)
3. 공사 목적물 주변의 안전관리대책
   • 공사장 주변 지반 침하 방지 대책
   • 인접 시설물(건물, 도로 등) 보호 및 변위 계측 계획
   • 통행인 및 차량 안전 통제 계획

마. 대상 시설물별 세부 안전관리계획서 (시행령 별표 10)

'공종별 세부안전관리계획'은 위험도가 높은 특정 공종(대상 시설물)에 대해 상세한 시공 방법과 안전대책을 수립하는 것을 말하며, 안전관리계획서의 핵심입니다.

대상 시설물 (공종)	주요 포함 내용
가설공사	- 거푸집 동바리, 비계 등의 설치 상세도, 구조검토서 - 설치·해체 시기, 순서, 안전조치
굴착공사 및 흙막이공사	- 굴착 방법, 흙막이 지보공 설치 상세도, 구조검토서 - 주변 지반 침하 방지대책, 용수 처리 계획, 계측 관리 계획
발파공사	- 발파 방법, 화약류 취급 및 보관 계획 - 진동·소음 기준 및 저감대책, 비산석 방호 대책
콘크리트공사	- 콘크리트 타설 순서 및 계획, 양생 계획 - 거푸집 해체 시기 및 강도 확인 계획
강구조물공사	- 철골 부재의 설치 순서, 방법 - 고소작업 추락방지대책(안전망, 안전대 부착설비)
교량공사, 터널공사 등	- 각 공법(ILM, FCM, NATM, TBM 등)에 따른 시공 순서 및 안전대책

바. 결론

건설기술진흥법상의 '안전관리계획서'는 산업안전보건법상의 '유해위험방지계획서'와 함께 건설현장 안전관리의 양대 축을 이룹니다. 안전관리계획서는 특히 '공사 목적물 자체의 안전'과 '주변 시설물의 안전'을 확보하는 데 중점을 둡니다. 건설안전기술사는 대상 공종의 위험성을 정확히 분석하여 구조적 안정성을 검토하고, 실행 가능한 세부 안전대책을 수립하여 시공 과정에서 발생할 수 있는 붕괴, 침하 등의 중대재해를 예방해야 합니다.

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3. 정보처리 채널(의식수준 5단계)과 주의 및 부주의 상태

가. 개요

인간의 실수(Human Error)는 대부분 정보처리 과정의 실패나 부주의 상태에서 발생합니다. '정보처리 채널'은 인간이 외부의 자극(정보)을 감지하고, 이를 해석(정보처리)하여 행동으로 옮기는 일련의 과정을 의미합니다. 이 과정의 효율성은 인간의 '의식수준(각성수준)'에 따라 크게 좌우되며, 적정 수준을 벗어날 때 '부주의'가 발생하여 사고로 이어질 수 있습니다.

나. 정보처리 채널과 의식수준 5단계

인간의 의식수준은 Welford 등에 의해 5단계로 분류되며, 이는 작업 수행의 효율성 및 정보처리 능력과 밀접한 관련이 있습니다. 이 관계는 '여키스-도슨 법칙(Yerkes-Dodson Law)'으로 설명할 수 있습니다.

단계 (Phase)	의식수준	심리/생리 상태	작업 수행 효율성	정보처리 특징
Phase 0 (수면)	수면, 혼미	무의식 상태, 감각 차단	작업 불가	정보처리 중단
Phase 1 (이완)	낮은 각성	졸음, 나른함, 단조로움	매우 낮음 (실수 유발)	중요한 자극(정보)을 놓치기 쉬움
Phase 2 (정상)	최적 각성	쾌적, 주의력 집중, 정상 상태	최고 효율	정확하고 신속한 정보처리 가능
Phase 3 (긴장)	높은 각성	흥분, 긴장, 불안, 걱정	저하 시작 (경직된 반응)	정보처리 채널이 좁아져 시야가 좁아짐
Phase 4 (과긴장)	극도 흥분	공포, 공황, 통제 불능	매우 낮음 (이상 행동)	정보처리 마비, 이성적 판단 불가

[여키스-도슨 법칙(Yerkes-Dodson Law)에 따른 의식수준과 작업 효율]

 

위 표와 같이, 작업 효율은 의식수준이 너무 낮거나(Phase 1) 너무 높아도(Phase 3, 4) 급격히 저하되며, 적정 수준의 각성 상태(Phase 2)에서 최고조에 달합니다. 안전사고는 주로 Phase 1 또는 Phase 3, 4에서 발생합니다.

다. 주의(Attention) 및 부주의(Inattention) 상태

1. 주의 (Attention)

'주의'란 의식수준이 최적 상태(Phase 2)에서, 여러 자극 중 특정 자극(정보)에만 의식을 집중하는 심리적 기능입니다. 주의는 다음과 같은 특성을 가집니다.

• 선택성 (Selectivity): 여러 정보 중 필요한 정보만 선택하여 받아들입니다. (예: 시끄러운 현장에서 장비 신호음만 듣기)
• 방향성 (Directionality): 주의가 하나의 대상에 집중되어 머무는 상태입니다.
• 변동성 (Fluctuation): 주의력은 생리적, 심리적 상태에 따라 주기적으로 변동합니다.

2. 부주의 (Inattention)

'부주의'란 주의력이 필요한 대상에 집중되지 못하거나, 의식수준이 적정 범위를 벗어난 상태를 말하며, 산업재해의 직접적인 심리적 원인이 됩니다.

부주의의 유형	설명
의식수준 저하	- (Phase 1) 단조로운 작업, 수면 부족, 피로 등으로 인해 각성수준이 낮아져 위험을 인지하지 못하는 상태.
의식의 우회 (딴생각)	- (Phase 2 이탈) 작업 자체는 정상적인 의식 상태이나, 걱정, 불안, 잡념 등 다른 생각에 몰두하여 당면한 위험을 놓치는 상태.
의식의 과잉 (과긴장)	- (Phase 3, 4) 비상사태, 돌발 상황, 과도한 책임감 등으로 극도로 긴장하여 경직되거나 패닉에 빠지는 상태.

라. 결론

건설현장의 재해를 예방하기 위해서는 근로자의 의식수준을 항상 최적의 상태(Phase 2)로 유지시키는 것이 중요합니다. 이를 위해 관리감독자는 단조로운 작업 시 휴식시간을 부여하고(Phase 1 방지), 근로자의 심리 상담 및 TBM을 통해 걱정거리를 해소하며(의식 우회 방지), 비상상황 대비 훈련을 통해 과긴장 상태를 예방(Phase 3, 4 방지)하는 등 인간의 심리적 특성을 고려한 안전관리를 수행해야 합니다.

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4. 와이어로프, 달기체인, 섬유로프의 사용금지 기준과 레버풀러/체인블록 사용 시 준수사항

가. 개요

양중작업에 사용되는 와이어로프, 달기체인, 섬유로프 등 달기구는 중량물을 직접 지지하는 핵심 부재입니다. 이러한 달기구의 결함은 중량물 낙하라는 중대재해로 직결되므로, 작업 시작 전 법적 사용금지 기준(폐기 기준)에 따라 철저히 점검하는 것이 무엇보다 중요합니다. 또한 레버풀러나 체인블록 같은 소형 양중기구 역시 정격하중 준수 등 안전한 사용법을 지켜야 합니다.

나. 관련 법규

산업안전보건기준에 관한 규칙 제63조 (와이어로프의 사용금지), 제65조 (달기체인의 사용금지), 제66조 (섬유로프 등의 사용금지), 제68조 (달기구의 사용)

다. 달기구별 사용금지 (폐기) 기준

다음 중 어느 하나에 해당하는 달기구는 즉시 폐기하고 사용해서는 안 됩니다.

달기구 종류	법적 사용금지 기준 (산업안전보건기준에 관한 규칙)
와이어로프 (제63조)	- 이음매가 있는 것 - 와이어로프의 한 꼬임(pitch)에서 끊어진 소선(필러선 제외)의 수가 10% 이상인 것 - 지름의 감소가 공칭지름의 7%를 초과하는 것 - 꼬임(Kink)이 발생한 것 - 심하게 변형되거나 부식된 것
달기체인 (제65조)	- 제조 시의 길이가 5%를 초과하여 늘어난 것 - 링(Link)의 단면 지름이 제조 시의 지름의 10%를 초과하여 감소한 것 - 균열이 있거나 심하게 변형된 것
섬유로프 (벨트) (제66조)	- 꼬임이 끊어진 것 - 심하게 손상되거나 부식된 것 (변색, 경화, 기름 오염 등)

라. 레버풀러(Lever puller) 또는 체인블록(Chain block) 사용 시 준수사항

레버풀러(레버블록)와 체인블록은 비교적 작은 힘으로 중량물을 인양하거나 수평으로 당길 때 사용하는 기구이며, 사용 시 다음 사항을 준수해야 합니다.

산업안전보건기준에 관한 규칙 제68조 (달기구의 사용)
- 사업주는 달기구에 대하여 그 안전성을 확인하고, 정격하중을 초과하여 사용해서는 안 된다.

• 정격하중 준수: 기구에 표시된 정격하중을 절대로 초과하여 사용하지 않습니다.
• 훅(Hook) 관리:
  • 인양물의 무게중심에 훅을 정확히 걸어야 합니다. (코걸이 금지)
  • 훅에는 반드시 해지장치(안전덮개, Safety Latch)가 설치되어 있어야 하며, 정상 작동하는지 확인해야 합니다.
  • 훅이 벌어지거나 변형된 것은 사용을 금지합니다.
• 체인 관리:
  • 체인이 꼬이거나 엉킨 상태로 사용하지 않습니다.
  • 체인에 윤활유를 적절히 도포하여 마모를 방지합니다.
• 기능 점검:
  • 작업 전 브레이크 장치, 권과방지장치(Over-winding preventer) 등의 기능이 정상 작동하는지 반드시 점검합니다.
  • 본체를 고정하는 상부 훅(Top Hook)이 견고하게 고정되었는지 확인합니다.
• 사용 중 주의사항:
  • 화물의 아래에 사람이 출입하지 않도록 통제합니다.
  • 인양물을 매단 채로 작업자가 자리를 비우지 않습니다.
  • 레버나 핸드체인 조작 시 무리한 힘을 가하거나, 연장관(파이프) 등을 끼워 사용하지 않습니다.

마. 결론

양중작업 재해는 달기구의 사소한 결함을 무시하고 '설마'하는 마음으로 작업할 때 발생합니다. 건설안전기술사는 작업자들이 작업 시작 전 달기구의 폐기 기준을 숙지하고 1분 점검을 생활화하도록 교육해야 합니다. 또한, 레버풀러와 체인블록과 같은 소형 기구라도 해지장치와 같은 안전장치의 중요성을 강조하여 중량물 낙하 재해를 예방해야 합니다.

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5. 고층건물 철골공사 작업 시 철골조립 준비사항, 반입 시 준수사항, 시공 중 재해방지 설비

가. 개요

고층건물 철골공사는 수십 톤에 이르는 중량의 부재를 고층으로 인양하여 조립하는 작업입니다. 작업의 특성상 중량물 낙하, 작업자 추락, 구조물 붕괴 등 중대재해 위험이 상존하므로, 철저한 사전준비와 자재관리, 그리고 완벽한 재해방지 설비 설치가 필수적입니다.

나. 철골조립 준비사항

철골조립 작업 착수 전, 다음과 같은 사항을 사전에 준비하고 검토해야 합니다.

1. 작업계획서(시공계획서) 작성:
   • 사용할 양중 장비(T/C 등)의 기종, 성능, 설치 위치, 작업반경 검토
   • 부재 조립 순서(Erection Sequence) 및 작업 방법
   • 추락, 낙하 등 위험요인별 안전대책 (재해방지 설비 설치 계획 포함)
   • 작업 지휘자, 신호수 배치 계획
2. 양중 장비 검토 및 점검:
   • 타워크레인 등 양중 장비의 기초 지반 지지력 검토
   • 장비의 연식, 성능, 안전검사 합격 여부 확인
   • 권과방지장치, 브레이크 등 방호장치 작동상태 점검
3. 작업자 교육 및 배치:
   • 철골 조립 근로자(T/C 조종사, 신호수, 제관공 등) 대상 특별안전보건교육 실시
   • 작업자의 자격 유무(면허) 확인 및 적정 인원 배치
4. 기초 및 현장 확인:
   • 철골기둥을 설치할 기초(Anchor Bolt 등)의 위치, 레벨, 강도 확인
   • 자재 야적장 및 장비 이동 동선의 지반 상태(침하 여부) 확인

다. 철골자재 반입 시 준수사항

자재의 품질과 정확한 관리는 시공 품질 및 안전과 직결됩니다.

• 검수 및 식별:
  • 반입된 자재가 설계도서, 제작도면, 송장(Mill Sheet)과 일치하는지 확인합니다. (규격, 수량, 부재번호)
  • 용접부, 볼트구멍 등에 변형, 손상, 균열이 없는지 육안검사를 실시합니다.
• 하역 및 야적:
  • 안전한 하역 작업을 위해 유도자를 배치하고, 적절한 달기구(와이어로프, 슬링벨트)를 사용합니다.
  • 야적장(Stock Yard)은 지반이 평탄하고 견고한 곳에 구획하여 설치합니다.
  • 부재의 변형을 방지하기 위해 침목(깔목)을 2단 이상으로 괴고, 조립 순서를 고려하여 적치합니다.
  • 부재번호(Marking)가 잘 보이도록 야적하여 식별이 용이하게 합니다.

라. 시공 중 재해방지 설비 (핵심)

철골공사 중에는 추락 및 낙하 재해를 방지하기 위한 안전설비가 반드시 선행 설치되어야 합니다.

재해 유형	주요 재해방지 설비	설치 기준 및 목적
작업자 추락 (Falling)	추락방호망 (안전망)	- 철골보 설치 완료 후, 슬래브 타설 전까지 작업층 하부에 설치 - 수평으로 설치하며, 그물코(10cm 이하), 성능검정 합격품 사용
안전대 부착설비	- 작업자가 안전고리를 걸 수 있도록 설치하는 생명줄 - 수평 구명줄(Lifeline): 철골보 상단 등에 설치, 처짐 최소화 - 수직 구명줄(Lifeline): 승하강용 트랩 등에 설치
작업발판 및 안전난간	- 이동 통로 및 조립 작업 위치에 견고한 작업발판 설치 - 작업발판 단부, 계단, 승강구 등에는 표준 안전난간 설치
물체 낙하 (Dropping)	낙하물방지망	- 공사장 외부로 자재, 공구 등이 떨어지는 것을 방지 - 비계 외측으로 2m 이상, 20~30도 각도로 설치
수직보호망 (방염시트)	- 비계 외측면에 설치하여 소규모 낙하물 및 분진 비산 방지 - 반드시 방염 성능이 있는 재질 사용 (용접 불티 비산 대비)

마. 결론

고층 철골공사의 안전은 '준비'와 '설비'에서 결정됩니다. 유능한 건설안전기술사는 시공계획서 단계에서부터 위험성을 예측하여 완벽한 재해방지 설비(안전망, 구명줄 등) 설치 계획을 반영해야 합니다. 또한, 자재 반입 시 철저한 검수를 통해 부실 자재 사용을 원천 차단하고, 작업 중에는 안전설비가 작업 공정보다 항상 선행(先行) 설치되도록 관리·감독해야 합니다.

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6. Shield TBM 공법 막장면 지지 방식 분류 및 단계별 시공 시 안전관리사항

가. 개요

Shield TBM(Tunnel Boring Machine) 공법은 원통형의 굴착기계(TBM)가 전면의 커터헤드를 회전시켜 암반이나 토사를 굴착함과 동시에, 후방의 실드(Shield)가 지반 붕괴를 막고 그 안에서 세그먼트(Segment, 터널 벽체)를 조립하며 전진하는 기계화 터널 공법입니다. 특히 도심지나 하천 하부 등 연약지반에서 막장의 안정성을 확보하는 것이 핵심 기술입니다.

나. 막장면 지지 방식 분류

Shield TBM은 굴착면(막장)의 붕괴를 방지하기 위해 챔버(Chamber) 내에 압력을 가하는 방식에 따라 크게 토압식과 이수식으로 분류됩니다.

지지 방식	공법 명칭	막장 지지 원리	주요 적용 지반	장점	단점
토압식	EPB (Earth Pressure Balance)	- 굴착한 토사(Muck)를 챔버 내에 채워 소성 상태로 만듦 - 이 토사의 압력(토압)으로 막장면의 토압+수압에 저항 (균형 유지)	- 점성토, 실트 - 복합지반 - 저투수성 사질토	- 설비가 비교적 간단 - 복합지반 적용성 우수 - 굴착토 처리가 용이	- 투수성 높은 지반(자갈층)에 불리 - 굴착토의 유동화(컨디셔닝) 관리 필요
이수식	Slurry Shield (이수가압식)	- 챔버 내에 벤토나이트 용액 등의 이수(Slurry)를 가압하여 순환시킴 - 이수의 압력(수압)으로 막장면의 토압+수압에 저항	- 투수성 높은 사질토 - 대수층 (지하수위 높음) - 자갈층	- 막장 안정성이 매우 높음 - 대수층, 고수압에 유리 - 지반 교란이 적음	- 대규모 이수처리 설비 필요 - 굴착토(슬라임) 처리 비용 고가 - 설비가 복잡함
기계식	Open Face (개방형)	- 막장면을 직접 지지하지 않음 (기계적으로 굴착만 수행)	- 자립성이 양호한 경암, 연암	- 굴진 속도가 빠름 - 설비가 가장 단순함	- 연약지반, 파쇄대 적용 불가 - 용수 발생 시 대처 곤란

다. 단계별 시공 시 안전관리사항

TBM 공사는 장비의 발진, 굴진, 도달에 이르는 전 과정에서 체계적인 안전관리가 요구됩니다.

1. 발진 및 도달부 (작업구)
   • 지반개량: TBM이 진입하고 나오는 발진/도달구 주변은 지반이 교란되기 쉬우므로, 사전에 차수 그라우팅(Grouting) 등 지반개량을 철저히 하여 안정성을 확보해야 합니다.
   • 갱문(Gasket) 밀폐: 발진/도달 시 작업구 갱문의 지수재(Gasket)가 TBM 실드와 정확히 밀폐되어 지하수나 토사가 유입되지 않도록 관리합니다.
   • 반력벽 설치: TBM이 전진하기 위한 추력(Jack)을 받을 수 있도록 견고한 반력벽을 구조계산에 따라 설치해야 합니다.
2. 굴진 중
   • 막장압력 관리: (EPB/Slurry) 굴진 중 가장 중요한 관리 항목입니다. 막장압력이 너무 낮으면 붕괴(Collapse)가, 너무 높으면 지표면 융기(Heaving)가 발생하므로, 토질에 맞는 적정 압력을 실시간으로 모니터링하고 제어해야 합니다.
   • 지표면 침하 관리: 상부 지표면과 인근 구조물에 계측기를 설치하여 침하 및 변위 여부를 지속적으로 모니터링하고, 이상 징후 시 즉시 굴진을 중지하고 원인을 분석합니다.
   • 세그먼트 조립: 세그먼트(벽체) 조립 시 이렉터(Erector)의 오작동, 부재 낙하, 작업자 협착 재해에 유의하고, 볼트 체결을 철저히 합니다.
   • 뒤채움 주입: 세그먼트와 지반 사이의 공극(Tail Void)은 즉시 뒤채움 주입(Backfill Grouting)을 하여 세그먼트의 안정과 지반 침하를 방지해야 합니다.
3. 유지관리 및 기타
   • 커터헤드 점검: 커터헤드의 비트(Bit)는 마모되므로 주기적인 점검 및 교체가 필요합니다. 이때 챔버 내에 작업자가 진입해야 할 경우, 압기공법(압축공기 사용) 적용 시 관련 법규(산소농도, 유해가스, 감압 절차)를 철저히 준수해야 합니다.
   • 유해가스 및 산소 농도 측정: 터널 내부는 밀폐공간이므로 작업 중 지속적으로 산소농도, 유해가스(CO, H2S) 농도를 측정하고 환기설비를 가동해야 합니다.
   • 설비 관리: 스크류 컨베이어(EPB) 또는 송/배수관(Slurry) 막힘, 궤도, 전력, 환기 설비의 고장 및 누전 등에 대비하여 상시 점검을 실시합니다.

라. 결론

Shield TBM 공법은 재래식 발파 공법(NATM)에 비해 소음, 진동이 적고 안전성이 높아 도심지 공사에 적합합니다. 하지만 그 안전성은 막장압력 관리, 지반 침하 모니터링, 뒤채움 주입 등 고도의 계측 및 시공 관리에 달려있습니다. 건설안전기술사는 해당 공법의 특성과 지반 조건을 정확히 이해하고, 굴진 단계별 핵심 위험요인을 사전에 파악하여 체계적으로 관리함으로써 막장 붕괴 및 지반 침하 재해를 예방해야 합니다.

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