제133회 건설안전기술사 3교시 기출문제&참고답안

 

제133회 건설안전기술사 3교시 참고답안

문제 1. 「해체공사 표준안전작업지침」 상 해체공사 전 확인사항(부지상황 조사, 해체대상 구조물 조사) 및 해체작업계획 수립 시 준수사항에 대하여 설명하시오.

1. 개요

해체공사는 구조물의 붕괴, 낙하물, 분진, 소음 등 복합적인 위험요소가 상존하는 고위험 작업입니다. 특히 도심지 해체공사는 인접 건물 및 통행인에 대한 피해 위험이 크므로, 「해체공사 표준안전작업지침」(고용노동부 고시)에 따라 철저한 사전조사와 체계적인 작업계획 수립이 사고 예방의 핵심입니다.

2. 해체공사 전 확인사항 (사전조사)

해체작업계획을 수립하기 전, 부지 상황과 대상 구조물의 특성을 명확히 파악해야 합니다.

가. 부지상황 조사

• 인접 건물 및 공작물: 인접 건물의 구조, 이격 거리, 사용 현황, 노후 상태, 지하 매설물과의 관계 등을 조사하여 해체로 인한 영향을 예측합니다.
• 주변 도로 및 교통 상황: 자재 반출입로, 장비 진입로, 보행자 통행량, 교통 통제 필요 여부 등을 확인합니다.
• 가설설비 현황: 해체 장비(크레인 등) 설치 공간, 전기/수도 인입 위치, 가설 울타리 설치 가능 여부 등을 확인합니다.
• 지하 매설물: 가스관, 상하수도관, 전력/통신 케이블 등의 위치, 심도, 종류를 유관기관 협의를 통해 정확히 파악하고 보호 대책을 수립합니다.
• 기타 환경: 민원 발생 가능성(소음, 분진, 진동), 폐기물 적치 및 반출 계획 등을 검토합니다.

나. 해체대상 구조물 조사

• 구조 도면 검토: 설계도면, 구조계산서(있는 경우), 시방서 등을 통해 구조 형식(RC, SRC, PC 등), 부재의 종류와 크기, 하중 조건을 파악합니다.
• 현장 실사:
  • 구조물의 상태: 균열, 변형, 노후화 정도, 부식 상태, 과거 보수·보강 이력 등을 육안으로 확인합니다.
  • 부재의 연결 상태: 각 부재(기둥-보, 보-슬래브)의 연결 방식 및 상태를 확인합니다.
  • 유해물질 조사: 석면(가장 중요), PCB, 유해 페인트 등 유해물질의 사용 여부, 위치, 양을 조사하여 별도의 처리 계획을 수립합니다.
• 재료 강도 확인: 필요시 비파괴검사(슈미트 해머)나 코어 채취를 통해 콘크리트 압축강도 등을 확인합니다.

3. 해체작업계획 수립 시 준수사항

사전조사 결과를 바탕으로 안전한 해체작업을 위해 다음 사항이 포함된 구체적인 작업계획서를 작성해야 합니다.

가. 해체 방법 및 순서

• 현장 여건(도심지, 공간)과 구조물 특성에 맞는 안전한 해체 공법 선정 (압쇄 공법, 전도 공법, 절단 공법 등)
• 구조물 안정성을 고려한 명확한 해체 순서 결정 (일반적으로 상부에서 하부로, 슬래브 → 보 → 기둥 순)

나. 방호 및 안전설비 계획

• 붕괴 방지: 해체 중 구조물의 불안정을 방지하기 위한 임시 지지대(가설 버팀대 등) 설치 계획
• 낙하물 방지: 가설 울타리, 수직보호망(방호 선반), 방진망 설치 계획
• 추락 방지: 작업자의 안전한 작업발판, 안전난간, 안전대 부착설비 계획

다. 작업 관리 계획

• 작업지휘자 배치: 공정 전반을 지휘·감독할 작업지휘자 선임 및 배치 계획
• 장비 계획: 해체 장비(압쇄기, 브레이커, 크레인 등)의 제원, 성능, 이동 경로, 작업 반경 계획
• 신호 계획: 장비 운전원과 유도자(신호수) 간의 명확한 신호 방법 (무전기 등)

라. 환경 및 민원 대책

• 분진(비산먼지) 방지: 살수시설(고정식, 이동식) 설치 및 운영 계획
• 소음·진동 저감: 저소음·저진동 공법 우선 검토, 방음벽 설치 계획
• 폐기물 처리: 발생 폐기물(지정폐기물, 건설폐기물)의 분리, 적치, 반출 계획
• 유해물질(석면) 처리: 노동부 신고, 전문업체 선정, 밀폐/음압 조치, 특별교육 등 법적 절차에 따른 처리 계획

마. 비상조치 계획

• 인근 건물 이상 징후, 구조물 급격한 변위, 화재 등 비상 상황 발생 시 비상연락망, 대피 경로, 응급조치 계획

결론적으로, 해체공사의 안전은 '사전조사'의 정밀도와 '작업계획'의 구체성에 달려있습니다. 특히 석면 등 유해물질 조사와 처리 계획을 누락하지 않아야 하며, 수립된 작업계획을 작업지휘자의 철저한 감독하에 준수하는 것이 중대재해 예방의 핵심입니다.

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문제 2. 건설업 유해위험방지계획서 작성 대상사업장 및 제출서류, 계획수립절차, 심사구분에 대하여 설명하시오.

1. 개요

건설업 유해위험방지계획서는 일정 규모 이상의 위험 공사 시작 전, 사업주가 해당 공사의 유해·위험요인과 감소 대책을 사전에 계획하여 고용노동부에 제출하고 심사받는 제도입니다. (「산업안전보건법」 제42조) 이는 설계 단계부터 시공까지의 잠재적 위험을 체계적으로 관리하기 위한 사전 예방적 안전관리 제도입니다.

2. 작성 대상사업장

「산업안전보건법 시행령」 제42조(유해위험방지계획서 제출 대상)에 따라 다음 중 하나에 해당하는 건설공사가 대상입니다.

1. 지상높이가 31미터 이상인 건축물 또는 인공구조물
2. 연면적 30,000 제곱미터 이상인 건축물 또는 연면적 5,000제곱미터 이상의 문화 및 집회시설(전시장, 공연장 등), 판매시설, 운수시설, 종교시설, 의료시설, 숙박시설, 냉동/냉장 창고시설
3. 최대 지간길이(교각과 교각 사이)가 50미터 이상인 교량 건설공사
4. 터널(연장 관계없이) 건설공사
5. 다목적댐, 발전용댐, 저수용량 2천만톤 이상의 용수전용댐 건설공사
6. 깊이 10미터 이상인 굴착공사

※ 제출 시기: 해당 공사 착공 전날까지 (공단에 2부 제출)

3. 제출서류

「산업안전보건에 관한 규칙」 제42조(유해위험방지계획서의 제출 등)에 따른 주요 제출서류는 다음과 같습니다.

• 공사 개요서 (공사명, 위치, 기간, 발주자, 시공자 등)
• 안전보건관리계획 (안전조직, 예산, 교육, 점검 계획 등)
• 작업 공종별 유해·위험요인 및 감소대책 (가설, 굴착, 구조물, 마감 등)
• 공사 현장의 주변 현황 및 주변의 안전관리대책
• 안전관리비 집행계획, 근로자 건강관리 계획
• (필수 첨부서류)
  • 공사 위치도, 전체 공정표
  • 산업안전보건관리비 산출내역서
  • 안전보건관리조직표 (자격 및 경력 포함)
  • 가설 전기, 기계·설비 관련 도면 (가설구조물 구조계산서 포함)

4. 계획 수립 절차

유해위험방지계획서는 일반적으로 다음과 같은 절차로 수립됩니다.

1. 대상 여부 확인: 착공 전 해당 공사가 법적 제출 대상인지 확인
2. 자료 수집: 설계도서, 시방서, 지반조사보고서, 주변 현황 등 기초 자료 수집
3. 공종 분류 및 위험성 평가: 전체 공정을 주요 공종(가설, 굴착, 철근콘크리트 등)으로 분류하고, 각 공종별 유해·위험요인(위험성평가)을 파악
4. 안전대책 수립: 파악된 위험요인에 대한 구체적인 저감 대책(공학적, 관리적)을 수립
5. 계획서 작성: 법정 서식 및 첨부서류 요건에 맞게 계획서 작성 (전문가(지도사 등)의 조력 가능)
6. 내부 검토 및 승인: 작성된 계획서를 현장소장(안전보건총괄책임자)이 검토하고 승인
7. 제출: 착공 전날까지 관할 안전보건공단에 제출

5. 심사 구분 (안전보건공단)

제출된 계획서는 공단의 심사를 거쳐 적정 여부를 판정받습니다.

심사 구분	내용	조치 사항
적정	계획서의 내용이 법적 기준을 충족하고, 유해·위험요인에 대한 대책이 적절히 수립된 경우	즉시 공사 착공 가능
조건부 적정	전반적으로 적정하나, 일부 경미한 사항(서류 누락, 대책 미흡)에 대한 보완이 필요한 경우	공사 착공은 가능하나, 지정된 기일 내에 보완하여 다시 제출해야 함
부적정	계획서의 내용이 매우 부실하거나, 중대한 위험(붕괴, 폭발 등)에 대한 근본적인 대책이 누락된 경우	공사 착공 불가 (작업 중지). 계획서 전체를 다시 작성하여 심사받아야 함.

결론적으로, 유해위험방지계획서는 공사 시작 전 위험성을 사전에 평가하고 대책을 수립하는 '설계 안전성 검토(DFS)'의 일환입니다. '부적정' 판정을 받을 경우 공사 착공이 불가능하므로, 전문가의 조력을 받아 내실 있게 작성하고, 심사 완료 후에는 '조건부 적정' 사항의 이행 여부 및 계획서 내용의 준수 여부를 정기적으로 확인(공단 확인)받아야 합니다.

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문제 3. 건설업체의 산업재해예방활동 실적 평가대상, 평가항목, 평가방법에 대하여 설명하시오.

1. 개요

건설업체 산업재해예방활동 실적 평가는 「산업안전보건법」 제9조(산업 재해 발생 건수 등의 공표) 및 관련 고시(「사업장 산업재해 발생건수 등 공표 절차 및 기준」)에 근거한 제도입니다. 이는 재해율이 높은 건설업체의 명단을 공표할 때, 단순히 재해율(결과)만으로 평가하지 않고, 재해 예방을 위해 얼마나 노력했는지(과정)를 평가하여 공표 대상에서 제외할 기회를 주는 제도입니다.

2. 평가 대상

산업재해예방활동 실적 평가 대상은 '산업재해 발생건수 등 공표 대상 사업장'으로 선정된 건설업체입니다.

• 공표 대상 기준 (예시):
  • 사망재해자가 2명 이상 발생한 사업장
  • 사망만인율이 건설업 평균 사망만인율 이상인 사업장
  • 중대산업사고가 발생한 사업장
  • 산재 은폐 또는 미보고로 처벌을 받은 사업장
• 위 기준에 해당되어 공표 대상으로 잠정 선정된 건설업체는, 재해예방활동 실적 평가를 신청하여 '우수' 등급을 받으면 최종 공표 명단에서 제외될 수 있습니다.

3. 평가 항목

재해예방활동 평가는 크게 '안전보건 경영체계'와 '안전보건 활동' 영역으로 구분되며, 세부적인 평가 항목은 매년 고시를 통해 일부 변경될 수 있습니다.

평가 영역	주요 평가 항목	세부 내용 (예시)
안전보건 경영체계	최고경영자(CEO) 리더십	- CEO의 안전보건경영방침 선포 - 현장 안전점검(Patrol) 실적 - 안전 관련 예산 및 인력 지원
안전보건 조직/체계	- 본사 및 현장 안전전담조직 구성 - 안전보건경영시스템(KOSHA-MS, ISO45001) 인증
안전보건 예산	- 법정 산업안전보건관리비 외 추가 투자 실적 - 안전시설물, 보호구 지급 수준
위험성평가 시스템	- 본사 차원의 위험성평가 절차 수립 - 현장 위험성평가 이행 여부 점검(Audit)
안전보건 활동	안전교육 및 훈련	- 관리감독자, 근로자 교육 시간 및 내용 - 비상사태 대비 훈련 실적
현장 점검 및 조치	- 본사-현장 합동 점검 실적 - 지적사항 개선(Feedback) 완료율
협력업체 관리	- 협력업체 안전보건 협의체 운영 - 협력업체 안전관리 지원 (자금, 기술)
근로자 참여	- 안전 제안 제도, TBM, 아차사고 발굴 실적 - 명예산업안전감독관 활동 지원

4. 평가 방법

1. 신청 및 서류 제출: 공표 대상으로 잠정 선정된 업체가 관할 지방고용노동관서에 평가 신청서 및 증빙자료(1년간의 활동 실적)를 제출합니다.
2. 서류 심사 (1차): 안전보건공단 또는 외부 전문기관에서 제출된 서류를 바탕으로 정량적 항목(예산, 교육 시간, 점검 횟수 등)을 평가합니다.
3. 현장 확인 (2차): 서류 내용의 사실 여부 확인 및 정성적 항목(CEO 면담, 시스템 작동 여부) 평가를 위해 본사 및 샘플 현장을 방문하여 심사합니다.
4. 등급 판정: 서류 심사와 현장 확인 점수를 합산하여 최종 등급(우수, 양호, 보통, 미흡)을 판정합니다.
5. 결과 통보 및 공표:
   • '우수' 등급: 재해예방활동 노력을 인정받아 공표 대상에서 제외됩니다.
   • '양호' 이하 등급: 공표 대상으로 최종 확정되어 관보, 언론 등에 업체명, 재해 현황 등이 공표됩니다.

결론적으로, 산업재해예방활동 실적 평가는 건설업체에게 '결과 책임'(재해율)뿐만 아니라 '과정 책임'(예방 노력)을 동시에 요구하는 제도입니다. 평소 CEO의 관심 하에 체계적인 안전보건경영시스템을 구축하고 실행한 업체에게는 불명예 공표를 면제해 줌으로써, 자율적인 안전관리 강화를 유도하는 데 그 목적이 있습니다.

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문제 4. 소음작업의 종류 및 정의, 방음용 귀마개 또는 귀덮개의 종류 및 등급, 진동작업에 해당하는 기계·기구의 종류 및 진동작업에 종사하는 근로자에게 알려야 할 사항에 대하여 설명하시오.

1. 개요

소음과 진동은 건설현장에서 흔히 발생하는 물리적 유해요인으로, 장기간 노출 시 각각 소음성 난청(영구적 청력 손실)과 수지진동증후군(레이노 현상) 등 심각한 직업병을 유발할 수 있습니다. 「산업안전보건법」은 이러한 유해요인으로부터 근로자를 보호하기 위해 노출 기준을 설정하고 사업주의 관리 의무를 규정하고 있습니다.

2. 소음작업의 종류 및 정의

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제512조(정의)에서 소음작업 및 강렬한 소음작업을 다음과 같이 정의합니다.

• 소음작업: 1일 8시간 작업을 기준으로 85데시벨(dB) 이상의 소음이 발생하는 작업
• 강렬한 소음작업 (다음 중 하나):
  1. 90데시벨(dB) 이상의 소음이 1일 8시간 이상 발생하는 작업
  2. 95데시벨(dB) 이상의 소음이 1일 4시간 이상 발생하는 작업
  3. 100데시벨(dB) 이상의 소음이 1일 2시간 이상 발생하는 작업
  4. 105데시벨(dB) 이상의 소음이 1일 1시간 이상 발생하는 작업
  5. 110데시벨(dB) 이상의 소음이 1일 30분 이상 발생하는 작업
  6. 115데시벨(dB) 이상의 소음이 1일 15분 이상 발생하는 작업
• 충격 소음작업: 소음이 1초 이상의 간격으로 120데시벨(dB)을 초과하는 작업 (예: 발파, 항타)

3. 방음용 귀마개 또는 귀덮개의 종류 및 등급

청력보호구는 「보호구 안전인증 고시」에 따라 차음 성능(NRR: Noise Reduction Rating)에 따라 등급이 구분됩니다.

가. 종류

• 귀마개 (Earplug, EP): 귓속(외이도)에 삽입하여 소음을 차단 (폼 타입, 실리콘 타입 등)
• 귀덮개 (Earmuff, EM): 귀 전체를 덮는 컵 형태로 소음을 차단 (헤드밴드형, 헬멧 부착형 등)

나. 등급 및 차음값

고시에서는 등급을 1급, 2급으로 나누거나, NRR 수치 자체를 기준으로 합니다. (일반적으로 NRR이 높을수록 차음 성능이 우수)

구분 (예시)	주요 성능 (차음값 NRR)	주요 사용 장소 (소음 수준)
귀마개 1급 (EP-1)	높은 차음 성능 (예: NRR 25 이상)	115dB 미만의 강렬한 소음 장소
귀마개 2급 (EP-2)	낮은 차음 성능 (예: NRR 25 미만)	100dB 내외의 소음 장소
귀덮개 (EM)	차음 성능 다양 (예: NRR 20~30)	착용이 편리하여 단속적 소음 장소에 유리

※ 참고: 규칙 제517조(청력보호구의 지급 등)에서는 90dB 초과 시 청력보호구를 '지급'하고, 근로자는 '착용'해야 한다고 규정합니다.

4. 진동작업에 해당하는 기계·기구의 종류

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 [별표 16]에서는 진동작업의 종류를 다음과 같이 규정하고 있습니다.

1. 착암기 (Rock Drill): 암반 천공, 파쇄 작업
2. 휴대용 그라인더 (Hand Grinder): 금속 표면 연마, 절단 작업
3. 체인톱 (Chain Saw): 목재 절단 작업
4. 엔진 커터 (Engine Cutter): 콘크리트, 아스팔트 절단 작업
5. 공기 해머 (Air Hammer): 리벳 작업, 콘크리트 파쇄(브레이커)
6. 임팩트 렌치 (Impact Wrench): 볼트/너트 체결 및 해체
7. 그 밖에 진동으로 인해 건강장해를 유발할 수 있는 기계·기구

5. 진동작업 종사 근로자에게 알려야 할 사항

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제561조(주지)에 따라, 사업주는 진동작업 근로자에게 다음 사항을 알려야 합니다.

1. 인체에 미치는 영향 (수지진동증후군, 레이노 현상 증상)
2. 증상 발생 시 조기 발견 및 신고의 중요성 (초기 대응)
3. 진동 기계·기구의 올바른 사용 및 관리 방법 (진동 저감 방법)
4. 방진보호구(방진장갑 등)의 올바른 선택 및 착용 방법
5. 그 밖에 진동으로 인한 건강장해 예방에 필요한 사항 (체조, 보온 등)

결론적으로, 소음과 진동은 즉각적인 사고를 유발하지 않더라도 근로자에게 영구적인 건강장해를 남길 수 있습니다. 사업주는 소음/진동 수준을 정기적으로 측정(작업환경측정)하고, 노출 기준을 초과하는 경우 공학적 대책(저소음/저진동 기계 사용)을 우선 적용하며, 적절한 보호구 지급 및 근로자 교육을 철저히 이행해야 합니다.

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문제 5. 프리스트레스트 콘크리트에서 PS 강재의 인장방법 및 응력이완(Stress Relaxation), 응력부식(Stress Corrosion)에 대하여 설명하시오.

1. 개요

프리스트레스트 콘크리트(PSC, Prestressed Concrete)는 콘크리트가 외력(자중, 활하중)에 의해 받게 될 인장응력을 상쇄시키기 위해, 미리 고강도 PS 강재(Tendon)를 긴장(Tensioning)시켜 콘크리트 단면에 압축응력(Prestress)을 도입한 구조입니다. PS 강재의 인장 방법과 시간 경과에 따른 손실(Relaxation, Corrosion) 관리는 PSC 구조물의 안전성과 내구성에 직결됩니다.

2. PS 강재의 인장방법 (Tensioning Method)

PS 강재에 인장력을 도입하는 시점과 방식에 따라 크게 프리텐션과 포스트텐션으로 구분됩니다.

가. 프리텐션 (Pre-Tension) 방식

1. 정의: 콘크리트를 타설하기 '전에(Pre-)' PS 강재를 먼저 긴장시키는 방식입니다.
2. 시공 순서:
   1. 제작대(Casting Bed)의 양쪽 지지대(Abutment) 사이에 PS 강재를 설치합니다.
   2. 유압잭(Jack)을 이용해 PS 강재를 설계 인장력까지 긴장(Tensioning)시킵니다.
   3. 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설합니다.
   4. 콘크리트가 소정의 강도(주로 설계기준강도의 70~80%)에 도달하면, 긴장시킨 PS 강재를 절단(Release)합니다.
   5. 절단된 PS 강재는 원래대로 수축하려 하며, 이 힘이 부착력(Bond)을 통해 콘크리트에 압축응력으로 전달됩니다.
3. 특징: 주로 공장에서 PC(Precast Concrete) 부재(교량 거더, 슬래브) 생산 시 사용되며, 품질관리가 용이합니다.

나. 포스트텐션 (Post-Tension) 방식

1. 정의: 콘크리트가 경화된 '후에(Post-)' PS 강재를 긴장시키는 방식입니다.
2. 시공 순서:
   1. 거푸집 내에 PS 강재가 통과할 쉬스관(Sheath, 덕트)과 정착장치(Anchorage)를 미리 매설합니다.
   2. 콘크리트를 타설하고 양생합니다.
   3. 콘크리트가 소정의 강도에 도달하면, 쉬스관 내부에 PS 강재(Tendon)를 삽입합니다.
   4. 유압잭을 이용해 PS 강재를 긴장시키고, 쐐기(Wedge) 등을 이용해 정착장치에 고정(Anchoring)시킵니다.
   5. 긴장력은 정착장치(Anchorage)를 통해 콘크리트에 압축응력으로 전달됩니다.
   6. (부착식의 경우) 쉬스관 내부에 그라우트(Grout)를 주입하여 PS 강재의 부식을 방지하고 콘크리트와 일체화시킵니다.
3. 특징: 주로 현장 타설 PSC 구조물(교량 현장시공, 슬래브)에 사용되며, 곡선 배치 등 형상 구현이 자유롭습니다.

3. 응력이완 (Stress Relaxation)

가. 정의

응력이완(릴랙세이션)은 PS 강재를 긴장시켜 일정한 변형률(길이)로 고정시켰을 때, 시간의 경과에 따라 PS 강재 자체의 응력(긴장력)이 점차 감소하는 현상을 말합니다. 이는 PSC 구조물의 프리스트레스 손실(Loss of Prestress)의 주요 원인 중 하나입니다.

나. 특징

• PS 강재의 재료적 특성(금속의 크리프 현상)입니다.
• 초기 긴장 응력이 높을수록, 온도가 높을수록 릴랙세이션 양이 커집니다.
• 콘크리트의 크리프(Creep) 및 건조수축(Shrinkage)과 더불어 PSC의 장기적인 응력 손실을 유발합니다.
• 대책: 릴랙세이션이 적은 강재(Low-Relaxation Strand)를 사용하고, 설계 시 이러한 장기 손실량을 미리 고려하여 초기 긴장력을 결정합니다.

4. 응력부식 (Stress Corrosion)

가. 정의

응력부식은 높은 인장 응력을 받고 있는 PS 강재가 염화물(Cl⁻)과 같은 부식 환경에 노출되었을 때, 응력과 부식이 동시에 작용하여 급격하게 취성 파괴(Brittle Failure)에 이르는 현상을 말합니다.

나. 발생 메커니즘 및 특징

• PS 강재는 일반 철근보다 훨씬 높은 응력(항복강도의 70~80%)을 받고 있어 부식에 매우 취약합니다.
• 염화물(해수, 제설염)이나 황화수소 등이 부식 인자로 작용합니다.
• 부식으로 인한 단면 감소가 미미하더라도, 응력 집중부에서 예고 없이 급격하게 파단(Rupture)될 수 있어 매우 위험합니다.

다. 방지 대책

• 그라우팅(Grouting) 철저 (포스트텐션): 쉬스관 내부에 그라우트를 빈틈없이(Void-free) 충전하여 PS 강재를 부식 환경(물, 염화물)으로부터 완벽하게 격리시킵니다.
• 콘크리트 품질 확보: 피복 두께를 충분히 확보하고, 수밀성(Water-tightness)이 높은 고품질 콘크리트를 사용하여 염화물 침투를 억제합니다.
• 방청 처리: PS 강재 자체를 에폭시 코팅하거나, 아연 도금된 강재를 사용하는 방법도 있습니다.

결론적으로, PSC 구조물의 안전은 PS 강재의 정확한 긴장과 도입된 프리스트레스의 유지에 달려있습니다. 응력이완(Relaxation)은 설계 시 고려해야 할 필연적인 손실인 반면, 응력부식(Stress Corrosion)은 그라우팅 불량 등 시공 결함으로 인해 발생하는 치명적인 열화이므로, 철저한 시공관리를 통해 반드시 방지해야 합니다.

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문제 6. 굴착공사 중 사면 개착공법 적용에 따른 토사 사면 안정성 확보를 위한 작업 전, 중, 후 조치사항에 대하여 설명하시오.

1. 개요

사면 개착공법(Open Cut)은 흙막이 지보공을 설치하지 않고, 「산업안전보건에 관한 규칙」 [별표 10]에서 정하는 안전한 기울기(안식각)를 확보하여 지반을 굴착하는 공법입니다. 경제적이고 시공이 간편하나, 지반 조건 오판, 용수 처리 미흡, 장비 하중 등으로 인해 붕괴 위험이 상존하므로 작업 단계별 철저한 안전 조치가 필요합니다.

2. 작업 전 조치사항 (계획 및 준비 단계)

철저한 사전조사와 계획 수립이 붕괴 예방의 첫걸음입니다.

• 지반조사 실시:
  • 시추조사, 표준관입시험(SPT) 등을 통해 흙의 종류(사질토, 점성토), N치, 지하수위를 명확히 파악합니다.
  • 조사 결과를 바탕으로 법적 기울기(건지, 습지, 풍화암 등) 적용 기준을 결정합니다.
• 작업계획서 작성 (규칙 제38조):
  • 굴착 방법, 순서, 장비 계획
  • 안전 기울기 적용 계획 (가장 중요): 지반조사 결과에 따른 기울기(1:X) 및 소단(Berm) 설치 계획
  • 용수 처리 계획: 지하수위 저하 및 지표수 유입 방지 대책 (배수로, 집수정 등)
  • 매설물(가스관, 상하수도관) 현황 및 보호 대책
  • 작업지휘자 배치 계획, 비상 대피 계획
• 주변 현황조사: 인접 건물, 도로, 구조물 현황을 파악하여 굴착으로 인한 영향(침하, 균열) 검토
• 작업장 준비:
  • 지표수 배수로 설치: 굴착면 상부(법견)로 빗물이나 지표수가 유입되지 않도록 산마루 측구 등 배수로를 선(先)시공합니다.
  • 작업 구역 명확화 및 위험 표지판 설치

3. 작업 중 조치사항 (굴착 및 유지관리 단계)

굴착이 진행되는 동안 상시적인 점검과 관리가 필요합니다.

• 작업지휘자 상주 지휘:
  • 작업계획서대로 굴착이 진행되는지(특히 기울기 준수) 감독합니다.
  • 지반 상태 변화(용수, 균열), 매설물 노출 등 이상 징후 발생 시 즉시 작업을 중단하고 조치합니다.
• 굴착면 기울기 및 소단 관리:
  • 굴착과 동시에 규정된 기울기를 준수하고, 필요시 소단(Berm)을 설치하여 사면의 안정성을 높이고 낙석 등을 방지합니다. (예: 높이 5m마다 폭 1m 이상)
• 용수 및 지하수 관리 (붕괴의 핵심 원인):
  • 굴착 중 용수(물이 솟아남) 발생 시 즉시 집수정, 펌프 등을 이용해 배수 처리합니다.
  • 지하수위가 높아 사면이 불안정해질 우려가 있으면 Well Point 공법 등으로 지하수위를 저하시킵니다.
• 사면 상부(법견) 관리:
  • 굴착면 상부에 토사, 자재, 장비 등을 적재 금지하여 추가 하중(전단응력)이 가해지지 않도록 합니다. (필요시 안전거리 이격)
  • 중장비(백호 등)는 굴착면 가장자리에서 안전거리를 확보하여 작업합니다.
• 사면 보호 조치:
  • 굴착 후 장기간 방치되거나 강우가 예상될 경우, 비닐(방수포) 등으로 사면을 덮어(Curing) 침투수 및 표면 유실을 방지합니다.

4. 작업 후 (또는 악천후 후) 조치사항 (점검 및 복구)

작업 완료 후 또는 위험 상황 발생 후에는 즉각적인 점검이 필요합니다.

[관련 법령] 산업안전보건에 관한 규칙 제338조 (지반 등의 굴착 시 위험 방지)

사업주는 굴착작업 시 지반의 붕괴 또는 토석의 낙하에 의한 근로자의 위험을 방지하기 위해 작업 시작 전, 비가 온 후, 또는 중진 이상의 지진 발생 후에 작업 장소 및 주변 지반을 점검해야 한다.

• 일상 점검 (작업 재개 전): 매일 작업 시작 전 점검 실시
• 특별 점검 (악천후 후):
  • 집중호우, 태풍, 강설, 지진 발생 후에는 반드시 작업 재개 전 관리감독자가 사면 상태를 정밀 점검합니다.
• 주요 점검 항목:
  • 사면의 균열, 함몰, 배부름(Heaving) 현상 발생 여부
  • 용수량의 급격한 증가 또는 흙탕물 유출 여부
  • 사면 하부(Toe)의 밀림 또는 융기 현상
  • 사면 보호 조치(방수포)의 훼손 여부
  • 배수로의 막힘 또는 파손 여부
• 이상 징후 시 조치:
  • 즉시 근로자 및 장비를 안전한 곳으로 대피시킵니다.
  • 균열부 방수포 설치, 배수로 정비, 사면 경사 완화 등 응급조치를 실시하고, 필요시 전문가(기술사)의 검토를 받아 항구적인 보강 대책을 수립합니다.

결론적으로, 토사 사면 개착공법의 안정성은 '지반조사'의 정확성과 '용수 처리'의 신속성에 달려있습니다. 법적 기울기 기준은 최소한의 요건일 뿐이며, 작업 전 배수로 선시공, 작업 중 사면 상부 하중 관리, 강우 후 즉각적인 점검 및 조치를 통해 붕괴 위험을 상시 관리해야 합니다.

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