제132회 건설안전기술사 2교시 기출문제&참고답안

 

 

제132회 건설안전기술사 2교시 참고답안

문제 1. 터널공사 여굴 발생 시 조사내용과 방지대책에 대하여 설명하시오.

1. 개요

여굴(Overbreak)이란 터널 굴착 시 발파 등의 원인으로 설계된 굴착선(예정선)보다 더 많이 굴착된 부분을 말합니다. 여굴의 과다 발생은 숏크리트, 록볼트 등 지보재의 물량 증가로 인한 비경제적인 시공은 물론, 주변 암반의 이완 영역을 증대시켜 터널의 구조적 안정성을 저해하는 주요 원인이 됩니다.

2. 여굴 발생 시 조사내용

여굴이 과다하게 발생할 경우, 그 원인을 명확히 규명하기 위해 지질, 설계, 시공 3가지 측면에서 종합적인 조사를 실시해야 합니다.

가. 지질학적 조사

• 암반 상태 재평가: RMR, Q-system 등을 통해 암반 등급을 재확인하고, 설계 시 예측한 암반과 실제 암반의 차이를 분석합니다.
• 불연속면 조사: 절리(Joint), 단층(Fault), 파쇄대의 방향, 경사, 간격, 충전물 상태를 정밀 조사합니다. (특히 사면과 평행하거나 쐐기형 절리가 여굴의 주원인)
• 지하수 상태: 용수, 누수 지점 및 수량 등을 확인하여 암반 강도 저하 및 발파 영향(수압)을 검토합니다.

나. 설계(발파) 조사

• 발파 패턴(Pattern) 검토: 심발 공법(V-Cut, Burn-Cut 등)의 적정성, 공의 배치, 간격, 천공장 등을 검토합니다.
• 장약량 검토: 지발당 장약량, 폭약의 종류(위력), 비장약량(kg/㎥)이 암반 조건에 비해 과다하지 않았는지 검토합니다. (특히 외곽공의 장약량)
• 뇌관 시차(Delay Time) 검토: 뇌관의 시차가 너무 짧아 공 간 간섭이 발생했는지, 또는 시차가 너무 길어 과도한 저항이 발생했는지 검토합니다.

다. 시공(발파) 조사

• 천공 정확도(Drilling Accuracy) 조사:
  • 작업자의 숙련도, 점보드릴(Jumbo Drill)의 가이드(Guide) 상태 등을 확인합니다.
  • 설계된 방향(각도)과 깊이대로 정확히 천공되었는지 실제 막장에서 확인합니다. (천공 불량이 여굴의 가장 큰 시공상 원인)
• 장약 작업 조사: 폭약이 정확한 위치에 적정량이 장전되었는지, 전색(Stemming)이 충분히 이루어졌는지 확인합니다.
• 결선 및 기폭 순서 조사: 설계된 뇌관 시차대로 정확히 결선되고 기폭되었는지 확인합니다.

3. 여굴 방지대책

조사 결과를 바탕으로 지질 조건에 맞는 설계 및 시공 대책을 수립하여 적용합니다.

가. 설계(발파) 대책

• 제어 발파(Controlled Blasting) 적용:
  • 스무스 블라스팅 (Smooth Blasting / 외곽공 제어): 외곽공의 공 간격을 좁히고 장약량을 줄이며(저위력 폭약 사용), 동시 기폭시켜 절취면에 균열이 집중되도록 유도합니다.
  • 프리 스플리팅 (Pre-Splitting / 사전 균열): 본 발파 전에 외곽선을 따라 먼저 발파하여 인공적인 절리면을 형성합니다.
• 장약량 최적화: 암반 상태에 맞춰 비장약량을 조정하고, 특히 외곽공에는 공기층(Air Deck)이나 완충재(Cushion)를 두어 충격력을 조절합니다.
• 시차 조정: 뇌관 시차를 적절히 조정하여 공 간 간섭을 최소화하고 순차적인 파쇄가 일어나도록 합니다.

나. 시공(작업) 대책

• 천공 정확도 향상 (가장 중요):
  • 점보드릴의 가이드를 정기적으로 점검·보수합니다.
  • 작업자에게 천공 위치, 각도, 깊이에 대한 특별교육을 실시합니다.
  • 필요시 레이저 가이드 등 보조 장비를 활용합니다.
• 정밀한 장약 및 전색: 숙련된 작업자가 설계된 위치에 정확한 양의 폭약을 장전하고, 전색을 충실히 하여 폭발 에너지가 암반 파쇄에만 집중되도록 합니다.
• 시험 발파 (Test Blasting): 발파 패턴 변경 시, 반드시 시험 발파를 실시하여 여굴 상태를 확인하고 최적의 패턴을 찾아냅니다.

다. 지보(Support) 대책

• 여굴이 발생한 구간은 즉시 숏크리트 타설, 록볼트 추가 설치 등 신속한 보강 지보를 실시하여 추가적인 암반 이완 및 붕락을 방지합니다.

결론적으로, 터널 공사에서 여굴 관리는 경제성 및 안정성과 직결됩니다. 여굴 발생 시 신속한 원인 조사를 통해 암반 조건에 맞는 발파 설계(제어 발파)를 적용하고, 무엇보다 시공 단계에서 '정확한 천공'이 이루어지도록 관리하는 것이 여굴을 줄이는 가장 실질적인 대책입니다.

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문제 2. 콘크리트 구조물의 성능저하 원인과 방지대책에 대하여 설명하시오.

1. 개요

콘크리트 구조물은 내구성이 우수한 재료이나, 시간 경과와 외부 환경 요인에 의해 성능이 저하되는 열화(Deterioration) 현상을 겪게 됩니다. 성능 저하는 구조물의 안전성 및 사용성을 감소시키므로, 발생 원인을 명확히 파악하고 설계, 재료, 시공 단계에서 종합적인 방지대책을 수립해야 합니다.

2. 콘크리트 구조물의 성능저하 원인

성능저하(열화) 원인은 크게 물리적, 화학적, 생물학적 요인으로 구분되며, 특히 철근의 부식과 직결되는 화학적 요인이 가장 치명적입니다.

가. 화학적 원인 (철근 부식 유발)

• 염해 (Chloride Attack):
  • 원인: 해수, 제설제(염화칼슘), 또는 골재/배합수에 포함된 염화물(Cl⁻) 이온이 콘크리트 내부로 침투합니다.
  • 현상: 염화물 이온이 철근 표면의 부동태 피막(보호막)을 파괴하여 철근 부식을 급격히 촉진시킵니다. 부식 생성물(녹)은 체적이 2.5~4배 팽창하여 콘크리트에 균열, 박리, 박락을 유발합니다.
• 중성화 (Carbonation / 탄산화):
  • 원인: 대기 중의 이산화탄소(CO₂)가 콘크리트 공극 내의 수산화칼슘(Ca(OH)₂, 강알칼리)과 반응하여 탄산칼슘(CaCO₃, 중성)으로 변하는 현상입니다.
  • 현상: 콘크리트의 pH가 12~13에서 8.5~10 수준으로 저하됩니다. 이로 인해 철근의 부동태 피막이 파괴되어 철근이 부식되기 시작합니다. (중성화 자체는 콘크리트 강도를 높이나, 철근 부식을 유발)

나. 화학적 원인 (콘크리트 자체 열화)

• 알칼리-골재 반응 (ASR / Alkali-Silica Reaction):
  • 원인: 시멘트 내의 알칼리 성분(Na, K)이 골재 내의 반응성 실리카(SiO₂)와 만나 팽창성 겔(Gel)을 형성합니다.
  • 현상: 이 겔이 수분을 흡수하여 팽창하면서 콘크리트 내부에 팽창압을 유발, 거북등 형태의 균열을 발생시킵니다.
• 황산염 침식 (Sulfate Attack):
  • 원인: 토양, 지하수, 하수 등에 포함된 황산염(Sulfate)이 시멘트 수화물과 반응하여 에트링가이트(Ettringite) 등을 생성합니다.
  • 현상: 과도한 팽창 결정체가 생성되어 콘크리트가 팽창하고 균열, 박락됩니다.

다. 물리적 원인

• 동결융해 (Freeze-Thaw): 콘크리트 내부 공극 속 수분이 동결(팽창)과 융해(수축)를 반복하면서 내부 조직이 파괴되고 균열(Pop-out)이 발생하는 현상입니다.
• 마모 및 침식: 차량 통행(포장), 유수(하천 구조물)에 의한 물리적 마모
• 화재: 고열로 인한 폭렬(Spalling) 현상 및 강도 저하

라. 구조적 원인

• 설계 하중 초과, 시공 불량(재료분리, 콜드조인트), 지반 침하 등으로 인한 초기 균열 발생

3. 성능저하 방지대책

성능저하를 방지하기 위해서는 설계, 재료, 시공 전 단계에 걸친 종합적인 내구성 향상 대책이 필요합니다.

구분	방지대책	주요 대상 열화
설계 단계	충분한 피복두께 확보	염해, 중성화 (열화 인자 침투 시간 지연)
표면 보호 공법 적용 (도막, 실란 등)	모든 열화 (외부 인자 침투 차단)
구조 상세 설계 (배수 고려, 균열 제어)	동결융해, 부식
재료 단계	물-결합재비(W/C) 저감	모든 열화 (콘크리트 수밀성/조직 증대)
고성능 감수제, AE제 사용	수밀성 증대, 동결융해 저항성 향상
혼화재(고로슬래그, 플라이애시) 사용	수밀성 증대, 염해/ASR/황산염 저항성 향상
양질의 재료 사용 (저알칼리 시멘트, 비반응성 골재, 청정 배합수)	ASR, 염해 (유해물질 원천 제어)
시공 단계	충분한 양생 (특히 습윤양생)	모든 열화 (수밀성 확보, 초기 균열 방지)
철저한 시공관리 (다짐 철저, 재료분리 방지, 콜드조인트 방지)	초기 결함 방지

결론적으로, 콘크리트 구조물의 성능 저하는 대부분 '물'과 '유해 이온(염화물, CO₂)'의 침투로 인해 발생합니다. 따라서 가장 근본적인 방지대책은 물-결합재비를 낮추고, 혼화재를 사용하며, 충분한 습윤양생을 통해 '수밀성(Water-tightness)이 높은' 콘크리트 조직을 만드는 것입니다.

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문제 3. 산업안전보건기준에 관한 규칙 상 낙하물에 의한 위험방지 조치와 설치기준 및 추락 방지대책에 대하여 설명하시오.

1. 개요

건설현장에서 '추락(Fall)'과 '낙하(Falling Object)' 재해는 가장 빈번하게 발생하는 중대재해 유형입니다. 이에 따라 「산업안전보건기준에 관한 규칙」(이하 '산안규칙')에서는 고소 작업 시 작업자의 추락을 방지하기 위한 조치와, 상부의 물체가 떨어져 하부 작업자가 맞는 재해를 방지하기 위한 조치를 엄격하게 규정하고 있습니다.

2. 낙하물에 의한 위험방지 조치와 설치기준

산안규칙 제13조(낙하물에 의한 위험의 방지) 및 제14조(낙하물 방지망 및 방호선반)에서는 다음과 같이 규정하고 있습니다.

가. 위험방지 조치 (종류)

1. 낙하물 방지망 설치: 작업장 하부에 망을 설치하여 낙하물을 받는 조치
2. 방호 선반 설치: 망보다 견고한 구조의 선반을 설치하는 조치
3. 출입금지 구역 설정: 낙하물 발생 위험 장소 하부에 작업자 접근을 금지 (2차적 조치)
4. 보호구 착용: 작업자의 안전모 착용 (기본 조치)

나. 낙하물 방지망 및 방호선반 설치기준 (규칙 제14조)

• 설치 높이: 높이 10미터 이내마다 설치하고, 첫 번째 망은 작업장소 하부 10m 이내에 설치해야 합니다. (단, 방호선반은 첫 단 10m 이내 설치 후 매 30m 이내마다 설치 가능)
• 돌출 길이: 벽면으로부터 수평거리 2미터 이상 돌출시켜야 합니다.
• 겹침 폭: 망과 망을 이을 경우 30센티미터 이상 겹치도록 합니다.
• 설치 각도: 수평면과의 각도는 20도 이상 30도 이하를 유지해야 합니다.
• 재료 및 강도: 한국산업표준(KS)에 적합한 성능을 가진 재료를 사용해야 합니다.

3. 추락 방지대책

산안규칙 제13조(추락의 방지), 제42조(추락의 방지) 등에서는 추락 위험 장소(높이 2m 이상)에서 작업 시 다음과 같은 순서로 방호 조치를 하도록 규정하고 있습니다.

가. 1차적 조치 (안전한 작업발판 및 안전시설)

근로자가 추락할 위험 자체를 원천적으로 차단하는 조치입니다.

• 안전난간 설치 (가장 우선):
  [산안규칙 제13조] 작업발판 및 통로의 끝이나 개구부 등 추락 위험 장소에는 안전난간을 설치해야 한다.
  [설치기준, 규칙 제13조 별표1의2]

  • 상부 난간대: 바닥면 등으로부터 90센티미터 이상 120센티미터 이하
  • 중간 난간대: 상부 난간대와 바닥면 등의 중간 (45~60cm)
  • 발끝막이판: 바닥면 등으로부터 10센티미터 이상
  • 강도: 임의의 지점에서 100kg 이상의 하중에 견딜 수 있는 구조
• 개구부 덮개(Cover) 설치:
  • 추락 위험이 있는 개구부(Pit, Opening)에는 충분한 강도를 가진 덮개를 설치합니다.
  • 덮개는 뒤집히거나 탈락하지 않도록 견고하게 고정하고, "추락위험 - 개구부주의" 등 경고 표지를 부착합니다.
• 추락방호망 설치:
  • 안전난간 설치가 곤란한 경우, 작업면 하부에 추락방호망을 설치합니다.
  • 설치 기준(규칙 제42조)은 작업면으로부터 망까지의 수직거리가 10미터를 초과하지 않아야 하며, 그물코는 2cm 이하(매듭망) 또는 2.5cm 이하(무매듭망)를 사용합니다.

나. 2차적 조치 (개인보호구 착용)

1차적 조치(안전난간 등)의 설치가 매우 곤란할 경우, 근로자에게 안전대를 지급하고 착용하도록 하는 조치입니다.

• 안전대(안전그네) 착용 (규칙 제44조):
  • 추락 방지용으로는 반드시 안전그네(Full Body Harness)식을 사용해야 합니다.
  • 안전대는 '안전대 부착설비(Anchor Point)'에 체결해야 하며, 부착설비는 작업 지점보다 가급적 높은 위치에 견고하게 설치해야 합니다.

결론적으로, 추락 및 낙하 재해 예방의 기본 원칙은 '선(先) 시설물, 후(後) 보호구'입니다. 추락 방지를 위해서는 '안전난간' 설치를 최우선으로 하고, 낙하물 방지를 위해서는 '낙하물 방지망'과 '발끝막이판'을 법적 기준에 맞게 설치하는 것이 가장 중요합니다.

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문제 4. 건설현장에서 사용하는 비계의 종류 및 조립·운용·해체 시 발생할 수 있는 재해유형과 설치기준 및 안전대책에 대하여 설명하시오.

1. 개요

비계(Scaffold)는 건설현장 고소작업 시 작업자의 통로 및 작업발판 역할을 하는 핵심 가설구조물입니다. 그러나 재료의 결함, 조립 불량, 무리한 작업 등으로 인해 붕괴, 추락, 낙하 등 중대재해가 빈번히 발생하므로, 종류별 특성을 이해하고 법적 설치기준과 안전대책을 준수하는 것이 매우 중요합니다.

2. 비계의 종류

분류	비계 종류	주요 특징 및 용도
조립형 비계	강관 비계 (단관 비계)	강관(파이프)과 클램프(연결철물)를 현장에서 직접 조립. 형상 구현이 자유로우나, 조립에 시간이 걸림.
틀 비계 (BT, Portal Frame)	주틀, 교차가새, 발판 등을 공장에서 제작하여 현장에서 조립. 설치/해체가 용이. (내부 마감, 경작업용)
시스템 비계	시스템 비계 (System Scaffold)	수직재, 수평재, 가새 등 부재를 규격화하여 핀이나 쐐기로 결합. 강성이 우수하고 안전성이 높음. (현재 외부비계 표준)
이동식 비계	이동식 비계 (Mobile Scaffold)	틀 비계 하부에 바퀴(Caster)를 부착하여 이동이 가능. (전도 위험이 높아 관리 필요)
매달린 비계	달비계 (Gondola)	상부 고정점에서 와이어로프를 내려 작업대(Gondola)를 매달아 승하강. (외벽 청소, 도장)
달대 비계 (Hanging Scaffold)	상부 구조물에 매달아(Hanging) 고정된 작업발판을 형성. (교량 하부, 플랜트)

3. 조립·운용·해체 시 재해유형

• 붕괴 (Collapse):
  • 원인: 벽이음(Wall Tie) 미설치 또는 간격 불량 (가장 주된 원인), 가새(Bracing) 미설치, 지반 침하, 과적 하중, 부재 결속 불량
  • 시기: 조립 중(불안정), 운용 중(과적), 해체 중(지지력 상실)
• 추락 (Fall):
  • 원인: 안전난간 미설치, 작업발판 고정 불량 또는 미설치, 발판 단부/틈새, 조립/해체 작업 중 안전대 미착용
  • 시기: 조립/해체 중(가장 위험), 운용 중
• 낙하 (Falling Object):
  • 원인: 발끝막이판(Toe Board) 미설치, 자재/공구 정리 불량, 조립/해체 중 부재 탈락
  • 시기: 조립/운용/해체 전 과정
• 전도 (Overturning):
  • 원인: 이동식 비계 사용 중 근로자 탑승 상태로 이동, 아웃트리거(Outrigger) 미설치, 바퀴 고정 불량
  • 시기: 이동식 비계 운용 중
• 감전 (Electric Shock):
  • 원인: 비계(금속 부재)가 인근 고압선 또는 충전 전로에 접촉
  • 시기: 조립/이동 중

4. 설치기준 및 안전대책

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제68조 ~ 제71조 (비계의 조립 등)에 따른 핵심 안전대책은 다음과 같습니다.

가. 설치기준 (붕괴 방지)

• 지반: 침하 방지를 위해 견고한 지반에 설치하고, 깔목(Mudsill)과 밑받침 철물(Base Plate)을 사용합니다.
• 벽이음 (Wall Tie) (붕괴 방지 핵심):
  • 비계가 구조체로부터 이탈하거나 전도되는 것을 방지하기 위해 반드시 설치합니다.
  • 설치 간격 (규칙 [별표 5]): 강관 비계(5m x 5m), 틀 비계(6m x 8m), 시스템 비계(조립도 준수).
• 가새 (Bracing): 비계의 좌굴을 방지하기 위해 교차가새, 수평/수직 가새를 조립도에 따라 반드시 설치합니다.
• 기둥(수직재) 간격: 띠장 방향 1.8m 이하, 장선 방향 1.5m 이하 (강관비계 기준)

나. 안전대책 (추락/낙하 방지)

• 작업발판: 폭 40cm 이상, 발판 간 틈 3cm 이하, 2개 이상의 지지물에 견고히 고정
• 안전난간: 작업발판 전 구간에 상부난간대(90~120cm), 중간난간대, 발끝막이판(10cm 이상) 설치

다. 조립·해체 시 안전대책

• 비계 조립도 작성: 부재 배치, 설치 간격(특히 벽이음), 조립 순서가 명시된 조립도를 작성하고 준수합니다.
• 작업지휘자 지정: 작업지휘자를 배치하여 조립도에 따라 작업을 지휘하고 재료 결함을 점검합니다.
• 특별안전보건교육 실시: 조립/해체 작업자 대상 위험성 및 안전수칙 교육
• 개인보호구 착용: 작업자는 안전모, 안전화 및 안전그네(안전대)를 반드시 착용하고 안전대 부착설비에 체결합니다.
• 악천후 작업 중지: 비, 눈, 강풍(초당 10m/s 이상) 등 악천후 시 작업을 즉시 중지합니다.
• 해체 순서: 조립의 역순(상부 → 하부)으로 진행하며, 벽이음은 해당 층 하부 구조물이 해체되기 직전까지 유지합니다.
• 재료 투하 금지: 해체한 자재는 달줄/달포대를 사용하고, 하부 출입금지 구역을 설정합니다.

결론적으로, 비계 재해는 '붕괴'와 '추락'이 대부분입니다. 붕괴를 막는 핵심은 '벽이음'과 '가새'의 기준 준수이며, 추락을 막는 핵심은 '안전난간' 설치와 조립/해체 시 '안전대 착용'입니다. 이 모든 과정은 반드시 '작업지휘자'의 감독하에 '조립도'에 따라 수행되어야 합니다.

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문제 5. 인간의 긴장정도(Tension Level)를 표시하는 의식수준 5단계와 의식수준과 부주의 행동의 관계에 대하여 설명하시오.

1. 개요

산업재해의 많은 부분은 인간의 실수(Human Error), 특히 '부주의(Carelessness)'에서 비롯됩니다. 인간의 부주의 행동은 심리적 긴장 정도와 밀접한 관련이 있으며, 이는 '의식수준(Level of Consciousness)'으로 표현됩니다. 의식수준 5단계는 인간의 각성(긴장) 수준에 따른 심리 및 행동 상태를 분류한 이론입니다.

2. 의식수준 5단계 (긴장정도)

일반적으로 P. G. LaRit (또는 Yerkes-Dodson 법칙) 등에 기반한 의식수준 5단계는 다음과 같이 구분됩니다.

단계 (Phase)	의식수준	긴장정도 (Tension)	심리 및 행동 상태
Phase 0	무의식	없음 (Zero)	수면, 혼수 상태. (작업 불가)
Phase I	저하 (Sub-normal)	낮음 (Low)	피로, 졸음, 단조로움(Monotony). 주의력 산만, 반응 시간 지연.
Phase II	정상 (Normal)	적정 (Optimal)	최적의 각성 상태. 침착, 집중, 합리적 판단. (안전행동)
Phase III	과잉 (Over-tense)	높음 (High)	초조, 불안, 흥분, 긴장. 판단력 저하, 서두름(Haste), 정보 오인.
Phase IV	극도 혼란 (Panic)	매우 높음 (Panic)	공황 상태, 감정 격앙, 이성 마비, 부적절한 행동(Freeze).

3. 의식수준과 부주의 행동의 관계 (U자형 곡선)

인간의 작업 수행능력(Performance) 및 주의력은 의식수준(긴장정도)과 '역 U자형 곡선(Inverted U-Curve)' 관계를 가집니다. 부주의로 인한 실수(Error)는 이와 반대인 'U자형 곡선' 관계를 보입니다.

가. Phase I (의식수준 저하)와 부주의

• 원인: 과도한 피로, 수면 부족, 단조로운 반복 작업, 작업 환경(저조도, 정적)
• 부주의 행동 (Lapse & Slip):
  • Lapse (깜박 잊음): 의도했던 행동을 잊어버림 (예: 밸브 잠그는 것을 잊음)
  • Slip (실수): 의도와 다른 행동을 함 (예: A 스위치 대신 옆의 B 스위치를 누름)
• 결론: 긴장수준이 너무 낮으면, 주의가 산만해지고(의식의 우회), 졸음(의식수준 저하)으로 인해 필요한 작업을 누락하거나 사소한 실수를 유발합니다.

나. Phase II (정상 수준)

• 적절한 긴장 상태(건강한 스트레스)는 작업에 대한 집중력을 최고로 높여, 부주의 행동(실수)이 최소화되는 최적의 상태입니다.

다. Phase III, IV (의식수준 과잉 및 혼란)와 부주의

• 원인: 긴급 상황, 공기 압박, 관리자의 과도한 질책, 작업 미숙련(초보자), 돌발 사태(사고 목격)
• 부주의 행동 (Mistake):
  • Mistake (착오): 상황 판단을 잘못하거나, 잘못된 규칙/절차를 적용함 (의도 자체가 잘못됨)
  • (예: 비상시 조작 순서를 거꾸로 함, 서두르다가 안전 절차 생략)
• 결론: 긴장수준이 너무 높으면, 시야가 좁아지고(터널 비전), 정보 처리가 마비되며(의식의 과잉), 당황하여(Phase IV) 합리적인 판단을 하지 못하고 오히려 위험한 행동(부주의)을 하게 됩니다.

결론적으로, 재해 예방을 위한 안전관리는 근로자의 의식수준을 Phase II (정상) 상태로 유지시키는 것을 목표로 해야 합니다. 이를 위해 Phase I을 유발하는 피로/단조로움(작업 순환, 휴식 제공)을 관리하고, Phase III/IV를 유발하는 과도한 스트레스/압박(무리한 공기 단축 지양, 명확한 작업지시)을 제거하는 인간공학적, 관리적 접근이 필요합니다.

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문제 6. SCW(Soil Cement Wall) 공법의 안내벽(Guide Wall), 플랜트(Plant)의 설치와 천공 및 시멘트 밀크 주입 시 안전조치 사항을 설명하시오.

1. 개요

SCW(Soil Cement Wall) 공법은 다축 오거(Auger)로 지반을 천공하면서 선단으로 시멘트 밀크(Cement Milk)를 주입·교반하여 흙과 시멘트를 섞어 지중에 연속적인 흙-시멘트 벽체(차수벽 또는 흙막이벽)를 조성하는 공법입니다. 이 공법은 대형 장비 사용, 고압 주입, 분진 발생 등 다양한 위험요소가 존재하므로 단계별 철저한 안전관리가 요구됩니다.

2. 안내벽 (Guide Wall) 설치 시 안전조치 사항

안내벽은 SCW 벽체의 정확한 위치와 수직도를 확보하기 위해 시공하는 가설 구조물입니다.

• 지하매설물 확인: 안내벽 설치를 위한 터파기(1~2m) 전, 반드시 가스관, 통신, 상하수도 등 지하매설물 유무 및 위치를 확인하고, 굴착 시 유도자(신호수)를 배치하여 감시합니다.
• 굴착면 보호: 소규모 굴착이라도 지반이 불량할 경우, 굴착면 붕괴 방지를 위해 간이 흙막이(토류판 등)를 설치합니다.
• 거푸집 고정: 안내벽 타설을 위한 거푸집 설치 시, 콘크리트 측압에 견딜 수 있도록 견고하게 지지하고 고정합니다.
• 작업자 추락 방지: 굴착부 및 안내벽 상부에 안전난간 또는 개구부 덮개를 설치하여 작업자 추락을 방지합니다.

3. 플랜트 (Plant) 설치 시 안전조치 사항

플랜트는 시멘트 사일로(Silo), 믹서(Mixer), 펌프 등으로 구성된 시멘트 밀크 제조 설비입니다.

• 설치 기반 확보:
  • 플랜트(특히 사일로)는 중량물이므로 견고하고 평탄하게 다져진 지반에 설치해야 합니다.
  • 필요시 콘크리트 기초 또는 두꺼운 철판(Steel Plate)을 깔아 부등침하 및 전도를 방지합니다.
• 사일로 전도 방지: 사일로는 와이어로프, 지지대(Support) 등을 이용해 주변 구조물이나 지반 앵커에 견고하게 고정하여 강풍 등에 의한 전도를 방지합니다.
• 추락 방지: 사일로 점검용 사다리에는 등받이 울을 설치하고, 상부 작업대에는 안전난간을 설치합니다.
• 전기설비 관리: 믹서, 펌프 등 전기 기계·기구는 반드시 누전차단기를 설치하고, 외함 접지를 실시하며, 배선은 절연 피복 손상이 없도록 관리합니다.
• 분진 및 유해물질 대책: 시멘트 투입구에 집진설비를 설치하고, 작업자는 방진마스크, 보안경, 보호장갑 등 개인보호구를 착용합니다. (시멘트는 강알칼리성 유해물질)

4. 천공 및 시멘트 밀크 주입 시 안전조치 사항

SCW 시공의 주 작업 단계로, 장비 전도 및 고압 호스 위험에 대비해야 합니다.

가. 천공 작업 (Auger Drilling)

• 장비 안정성 (전도 방지):
  • 천공기(오거 크레인, Leader)는 수평이 확보된 견고한 지반에서 작업해야 합니다. (필요시 철판 보강)
  • 작업 중 아웃트리거(Outrigger)를 최대로 전개하고 견고하게 지지합니다.
• 지하매설물 재확인: 천공 지점의 지하매설물 유무를 다시 한번 확인하고, 이상 징후 시 즉시 작업을 중단합니다.
• 접근 통제: 오거의 회전 반경, 리더의 이동 경로 내에는 작업자의 접근을 엄격히 통제합니다.
• 장비 유도: 유도자(신호수)를 배치하여 장비 이동, 천공 위치 선정, 수직도 확인 등을 지휘합니다.

나. 시멘트 밀크 주입 작업

• 고압 호스 관리 (파열/이탈 위험):
  • 주입 펌프와 오거를 연결하는 고압 호스는 연결부(커플링)를 안전핀, 와이어 등으로 견고하게 체결하여 압력에 의한 이탈(Hose Whip)을 방지합니다.
  • 호스 라인에 굴곡, 꺾임, 손상이 없는지 작업 전 점검하고, 작업 중 차량이나 장비에 의해 손상되지 않도록 보호합니다.
• 누출 방지: 펌프, 밸브, 호스 연결부에서 시멘트 밀크가 새지 않는지 상시 감시하고, 누출 시 즉시 작업을 중단하고 보수합니다. (누출 시 작업자 피부, 눈에 접촉 위험)
• 개인보호구 착용: 작업자는 보안경, 불침투성 보호장갑/보호의 등 적절한 보호구를 착용합니다.

다. H-Pile 근입 작업

• SCW가 흙막이벽으로 사용될 경우, 경화 전 H-Pile을 삽입합니다.
• 이때 이동식 크레인(H/C)을 사용하므로, 크레인 인양 계획(하중, 작업반경)을 수립하고 신호수를 배치하여 낙하/충돌 재해를 예방합니다.

결론적으로, SCW 공법의 안전관리는 '장비 안정성'과 '고압물 관리'가 핵심입니다. 플랜트와 천공기의 전도 방지를 위한 '견고한 지반' 확보가 선행되어야 하며, 작업 중에는 고압 주입 호스의 파열 및 이탈 방지, 시멘트 분진/밀크로부터 작업자 보호 조치를 철저히 이행해야 합니다.

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