제130회 건설안전기술사 4교시 기출문제&참고답안

 

제130회 건설안전기술사 4교시 참고답안

문제 1. 인간공학적 작업장 개선 시 검토사항과 효율적 작업설계 및 동작범위 설계, 작업자세에 대하여 설명하시오.

1. 개요

인간공학(Ergonomics)은 인간의 신체적, 인지적 특성과 한계를 고려하여 작업 환경, 설비, 공구, 작업 방법 등을 설계하고 개선하는 학문입니다. 인간공학적 작업장 개선은 작업 효율성 향상뿐만 아니라, 근골격계 질환 예방, 작업자의 피로 감소, 안전사고 예방 등 안전보건 측면에서도 매우 중요합니다.

2. 인간공학적 작업장 개선 시 검토사항

작업장을 인간공학적으로 개선하기 위해서는 다음 사항들을 종합적으로 검토해야 합니다.

• 작업 부하(Workload) 평가:
  • 신체적 부하: 작업 시 요구되는 힘(근력), 반복성, 작업 자세(부자연스러움), 작업 속도 등을 평가합니다. (예: 중량물 취급 분석, RULA/REBA 등 자세 평가)
  • 정신적 부하: 정보처리 요구량, 주의 집중도, 의사결정 복잡성, 시간 압박감 등 인지적 부하를 평가합니다.
• 작업 공간(Workspace) 설계:
  • 작업자의 신체 치수(Anthropometry)를 고려하여 작업대 높이, 작업 반경, 의자, 통로 폭 등이 적절한지 검토합니다. (조절식 설계 고려)
  • 주요 작업 영역 내에서의 불필요한 이동이나 부자연스러운 자세를 유발하는 장애물은 없는지 확인합니다.
• 표시 및 제어장치(Displays & Controls) 설계:
  • 표시장치(계기판, 모니터)의 정보가 명확하고 쉽게 인지되는지(가독성, 식별성), 제어장치(스위치, 레버)의 조작이 쉽고 오류 가능성이 적은지(조작성, 양립성) 검토합니다. (MMI/HCI 개선)
• 작업 환경(Environment) 조건:
  • 조명(조도, 눈부심), 소음, 진동, 온습도, 환기 상태 등 물리적 환경 요인이 작업 수행과 안전에 미치는 영향을 검토합니다.
• 작업 조직(Organization) 및 방법:
  • 작업 교대 시간, 휴식 시간 배분, 작업 순환(Job Rotation) 등 작업 관리 방식의 적절성을 검토합니다.
  • 작업 표준(SOP)이 명확하고 안전하게 수립되어 있는지 확인합니다.

3. 효율적 작업설계 및 동작범위 설계

효율적인 작업설계는 작업자의 불필요한 동작과 피로를 최소화하여 생산성과 안전성을 동시에 높이는 것을 목표로 합니다.

가. 작업설계 원칙 (동작경제 원칙 등)

• 신체 사용 원칙: 양손 동시 사용, 대칭 동작, 부드러운 연속 동작, 관성 활용, 작업 중 자세 변경 등.
• 작업장 배치 원칙: 공구/자재 정상 작업 영역 내 배치, 중력 활용(부품 공급), 적절한 조명.
• 공구 및 설비 설계 원칙: 잡고 놓기 쉬운 공구, 여러 기능 통합 공구, 조작 용이성.

나. 동작범위(작업역) 설계 (Workspace Design)

작업자의 신체 치수를 기준으로, 팔과 몸통의 움직임을 최소화할 수 있는 작업 공간을 설계하는 것입니다.

• 최대 작업 영역 (Maximum Working Area): 팔을 쭉 뻗어 도달할 수 있는 범위. 가끔 사용하는 공구나 자재 배치.
• 정상 작업 영역 (Normal Working Area): 팔을 자연스럽게 구부린 상태(전완)로 쉽게 도달할 수 있는 범위. 가장 자주 사용하는 공구, 자재, 제어장치를 이 영역 내에 배치하여 불필요한 몸통 움직임이나 팔 뻗침을 최소화해야 합니다.

4. 작업자세 (Working Posture)

작업 자세는 근골격계 부담과 피로도에 직접적인 영향을 미치므로, 올바른 자세를 유지하고 부자연스러운 자세를 피하는 것이 중요합니다.

• 바람직한 자세:
  • 중립 자세 (Neutral Posture): 관절(목, 허리, 팔목 등)이 자연스럽게 펴지거나 약간 구부러진 상태로, 근육과 인대에 가해지는 스트레스가 최소화되는 자세.
  • 서서 작업 시: 팔꿈치 높이 약간 아래에서 작업, 요추 지지대 활용, 발 받침대 교대 사용.
  • 앉아서 작업 시: 등받이 있는 의자, 발 받침대 사용, 작업대 높이 조절.
• 피해야 할 부자연스러운 자세 (Awkward Posture):
  • 목/허리의 과도한 굽힘, 젖힘, 비틀림.
  • 팔을 어깨 높이 위로 계속 들어 올리는 자세.
  • 손목의 과도한 굽힘, 폄, 비틀림.
  • 무릎 꿇기, 쪼그려 앉기 자세 장시간 유지.
• 정적 자세 (Static Posture) 최소화: 한 자세를 오랫동안 유지하는 것은 근육 피로를 가중시키므로, 주기적으로 자세를 바꾸거나 스트레칭을 실시해야 합니다.

결론적으로, 인간공학적 작업장 개선은 '작업에 사람을 맞추는' 것이 아니라 '사람에게 작업을 맞추는' 철학에서 출발합니다. 작업 부하 평가를 통해 문제점을 진단하고, '정상 작업 영역' 내에서 '중립 자세'로 작업할 수 있도록 작업 공간과 방법을 설계하는 것이 생산성과 안전성을 동시에 달성하는 길입니다.

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문제 2. 터널 굴착공법 중 NATM공법에 대해서 적용 한계성과 개선사항을 안전측면에서 설명하시오.

1. 개요

NATM(New Austrian Tunneling Method) 공법은 굴착 후 암반 자체를 주 지보재로 활용하는 터널 공법입니다. 굴착 즉시 숏크리트(Shotcrete)와 록볼트(Rock Bolt)를 시공하여 암반의 이완을 억제하고, 암반 본래의 지지력(아치 효과)을 최대한 발휘하도록 유도합니다. 계측(Instrumentation)을 통해 암반 거동을 확인하며 지보 패턴을 조정하는 '정보화 시공'이 특징이나, 특정 조건에서는 적용 한계성과 안전상의 문제점을 가집니다.

2. NATM 공법의 적용 한계성 (안전 취약 조건)

NATM은 기본적으로 암반의 자체 지지력을 활용하므로, 다음과 같은 조건에서는 적용이 어렵거나 특별한 보강 대책이 필요합니다.

• 초 연약지반 또는 미고결 지반:
  • 자립성이 거의 없는 모래, 자갈층 또는 고함수비 점토층에서는 굴착면 유지가 곤란하고 지보재(숏크리트, 록볼트)의 지지 효과를 기대하기 어렵습니다. (붕괴 위험 매우 높음)
  • 대규모 갱구부 붕락, 막장 함몰 발생 가능성.
• 과대 토압 또는 팽창성 지압 구간:
  • 지반 자체가 초기부터 매우 큰 변형 압력(토압)을 발생시키거나, 굴착 후 팽창하는 성질(팽창성 이암 등)을 가진 경우, 숏크리트/록볼트만으로는 변형을 억제하기 어렵습니다. (지보재 파괴 위험)
• 대규모 파쇄대 또는 단층대 구간:
  • 암반이 심하게 파쇄되어 강도가 매우 낮고 지하수 용출이 많은 경우, 암반 자체의 지지력을 기대하기 어렵고 굴착 시 대규모 붕락 위험이 큽니다.
• 고압 용수 다량 유출 구간:
  • 굴착면에서 고압의 지하수가 다량 분출될 경우, 막장 안정성을 확보하기 어렵고 숏크리트 부착 불량 및 급결 현상이 발생할 수 있습니다. (막장 붕괴, 작업자 익수 위험)
• 초 근접 시공 구간 (도심지):
  • NATM은 어느 정도의 초기 변위를 허용하는 공법이므로, 인접 구조물과의 거리가 매우 가깝거나 변위 허용치가 극히 작은 도심지에서는 지반 침하로 인한 민원 및 피해 발생 가능성이 높습니다.

3. 개선사항 (안전측면)

NATM의 적용 한계를 극복하고 안전성을 높이기 위해 다음과 같은 보조공법 및 관리 방안을 적용합니다.

가. 막장 안정성 확보 (굴착 전/중)

• 막장면 숏크리트/록볼트 보강: 막장 자립성이 부족할 경우, 막장면에도 숏크리트(Face Shotcrete)를 타설하거나 막장 록볼트(Face Bolt)를 시공하여 안정성을 확보합니다.
• 선진보링(Probe Drilling): 막장 전방의 지질 및 용수 상태를 미리 파악하여 예기치 못한 지반 변화에 대비합니다.
• 차수 및 보강 그라우팅 (Grouting):
  • 선진보링 결과 용수가 많거나 지반이 불량할 경우, 막장 전방에 시멘트계 또는 약액 그라우팅을 실시하여 지반을 보강하고 차수합니다.
• 강관 다단 그라우팅 (Forepoling / Umbrella Method):
  • 특히 갱구부나 대규모 파쇄대 통과 시, 터널 외곽선을 따라 강관을 경사지게 선진 삽입하고 그라우팅하여 터널 상부에 강력한 보강 아치(Umbrella Arch)를 형성합니다.

나. 지보 시스템 강화

• 지보 패턴 강화: 불량 암반 구간에서는 숏크리트 두께 증가, 강지보재(Steel Rib) 추가 설치, 록볼트 길이/간격 조정을 통해 지보 강성을 높입니다.
• 고성능 지보재 사용: 강섬유 보강 숏크리트(SFRC)를 사용하여 인성 및 균열 저항성을 높입니다. 팽창성 록볼트, 케이블 볼트 등 특수 록볼트를 적용합니다.

다. 계측관리 강화 (정보화 시공)

• 계측 빈도 및 항목 확대: 불량 지반 구간에서는 내공변위, 천단침하 등 주요 계측 항목의 측정 빈도를 높이고, 필요시 지중변위, 록볼트 축력 등 추가 계측을 실시하여 변위 발생 추이를 면밀히 감시합니다.
• 신속한 피드백: 계측 결과 이상 징후(관리기준치 초과) 발생 시, 즉시 작업을 중단하고 지보 보강 등 설계 변경 및 대책을 수립하여 반영합니다.

라. 작업자 안전 확보

• 환기 및 분진 관리: 터널 내 충분한 환기 용량(급기/배기)을 확보하고, 습식 천공, 집진기 설치 등으로 분진 발생을 억제하며, 작업자는 방진마스크를 착용합니다.
• 조명 확보: 막장 및 작업 구간에 충분한 조도(굴착면 60 Lux 이상)를 확보합니다.
• 비상 대피로 확보: 2개소 이상의 비상 통로를 확보하고 유도등을 설치합니다.

결론적으로, NATM 공법의 안전성은 '암반 조건'에 크게 좌우됩니다. 따라서 공사 전 철저한 지반조사와 선진보링을 통해 암반 상태를 정확히 예측하는 것이 중요하며, 연약 지반이나 파쇄대 등 한계 상황에 직면했을 때는 '선진 보강 그라우팅(강관 다단 등)'과 같은 적극적인 보조공법 적용과 '계측 관리 강화'를 통해 막장 붕괴 및 과대 변위를 예방해야 합니다.

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문제 3. 「건설기술진흥법」 상 "건설공사 참여자의 안전관리 수준 평가기준 및 절차"에 대하여 설명하시오.

1. 개요

「건설기술진흥법」(이하 '건진법') 제62조 및 동법 시행령 제103조의2에 근거한 "건설공사 참여자의 안전관리 수준 평가" 제도는, 발주청과 건설사업관리용역사업자(감리)의 건설 현장 안전관리 역량과 활동 수준을 평가하여 그 결과를 공개하는 제도입니다. 이는 발주청과 감리의 안전관리 책임 의식을 높이고, 자발적인 안전관리 활동 강화를 유도하여 건설사고를 예방하는 데 목적이 있습니다. (시공사의 PQ 심사 시 안전 평가와는 다른 제도임)

2. 평가 대상

• 발주청: 국토교통부 소속기관(지방국토관리청 등), 산하 공공기관(도로공사, LH 등) 및 평가를 원하는 기타 발주청.
• 건설사업관리용역사업자 (감리): 평가 대상 발주청이 발주한 일정 규모 이상의 건설사업관리용역(감리)을 수행하는 사업자.

3. 평가 기준 (주요 항목)

평가는 '활동 실적 평가'와 '사고 발생 감점'으로 구성되며, 구체적인 기준과 배점은 국토교통부 고시(「건설공사 안전관리 수준평가 기준」)에 따릅니다. 주요 평가 항목은 다음과 같습니다.

가. 발주청 평가 기준 (예시)

• 안전관리 계획 및 조직 운영:
  • 안전 비전/목표 설정 및 이행 계획 수립
  • 안전 전담 조직 및 인력 운영
  • 안전 관련 예산 편성 및 집행 실적
• 설계 안전성 검토(DFS):
  • DFS 실시 절차 준수 및 내실 있는 검토 실적
  • 설계 변경 시 안전성 재검토 실적
• 시공 단계 안전관리 지원 및 점검:
  • 적정 공사 기간/비용 반영 노력
  • 안전관리계획서(SMP) 승인 및 이행 확인 충실도
  • 현장 안전 컨설팅, 스마트 안전 기술 도입 지원
  • 발주청 주관 현장 점검(불시 점검 포함) 실적 및 조치
• 건설사고 대응 및 환류:
  • 사고 발생 시 신속한 보고 및 대응 체계
  • 사고 원인 분석 및 재발 방지대책 마련/공유

나. 건설사업관리용역사업자(감리) 평가 기준 (예시)

• 안전관리 계획 검토 및 확인:
  • 시공사의 안전관리계획서(SMP), 위험성평가 결과 등 검토의 적정성
• 시공 단계 안전 점검 및 조치:
  • 초기점검, 공종별 안전점검 등 법적 점검 충실도
  • 위험 작업(가시설, 밀폐공간 등) 관리 감독 적정성
  • 안전 시설물 설치 확인, 위험 요인 발굴 및 시정 조치 실적
• 교육 및 훈련:
  • 감리단 자체 안전 교육 및 시공사 교육 지원 실적
• 사고 발생 시 역할:
  • 사고 보고 및 현장 수습 지원 적절성

다. 사고 발생 감점

• 평가 대상 기간 중 발생한 사망사고 건수에 따라 감점 부여 (사망자 1명당 감점).

4. 평가 절차

평가는 일반적으로 다음과 같은 절차로 진행됩니다.

1. 평가 계획 수립 및 통보: 국토교통부(또는 위탁 기관: 국토안전관리원)가 연간 평가 계획을 수립하고 평가 대상 기관에 통보합니다.
2. 자체 평가 보고서 제출: 평가 대상 발주청 및 감리 사업자는 평가 기준에 따라 자체 평가 보고서와 증빙자료를 작성하여 제출합니다.
3. 서류 심사: 평가단(외부 전문가 포함)이 제출된 보고서와 자료를 검토하여 1차 평가를 실시합니다.
4. 현장 실사 (표본): 평가단이 표본 현장을 방문하여 보고서 내용의 사실 여부, 실제 안전관리 활동 수준 등을 확인합니다.
5. 종합 평가 및 등급 결정: 서류 심사, 현장 실사 결과 및 사고 감점을 종합하여 최종 점수를 산정하고 평가 등급(매우 우수, 우수, 보통, 미흡, 매우 미흡)을 결정합니다.
6. 결과 공개 및 활용:
   • 평가 결과를 국토교통부 홈페이지 등에 공개합니다.
   • 우수 기관/사업자에게는 포상 등 인센티브를 부여하고, 미흡 기관/사업자에게는 컨설팅 등 지원 또는 불이익(입찰 시 감점 등) 조치를 할 수 있습니다.

결론적으로, 건진법상 안전관리 수준 평가는 단순히 시공사의 안전 노력만을 평가하는 것이 아니라, 건설공사의 발주 단계부터 사업 관리(감리) 단계까지 참여하는 '발주청'과 '감리'의 안전관리 역할과 책임을 강화하기 위한 제도입니다. 평가 결과 공개를 통해 참여자 간 선의의 경쟁을 유도하고 전반적인 건설 안전 문화를 향상시키는 것을 목표로 합니다.

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문제 4. 건설현장 밀폐공간작업 시 주요 유해·위험 요인과 산소·유해가스농도 관리 기준을 설명하고, 밀폐공간 작업 프로그램 수립·시행에 따른 안전절차, 안전점검 사항에 대하여 설명하시오.

1. 개요

밀폐공간(Confined Space)이란 근로자가 작업을 수행할 수 있는 공간으로, 환기가 불충분하여 산소결핍이나 유해가스로 인한 질식·중독 위험이 매우 높은 장소를 말합니다. 건설현장의 맨홀, 정화조, 탱크 내부, 깊은 굴착부 등이 이에 해당하며, 작업 전 철저한 유해·위험 요인 파악과 법적 안전절차 준수가 중대재해 예방의 핵심입니다.

2. 주요 유해·위험 요인

• 산소결핍 (Oxygen Deficiency):
  • 원인: 미생물 번식(유기물 부패), 금속 산화(녹 발생), 치환성 가스(질소, CO₂) 유입, 용접/연소 작업으로 인한 산소 소모.
  • 위험: 산소 농도 18% 미만 시 호흡 곤란, 10% 미만 시 의식 상실 및 사망.
• 유해가스 중독 (Toxic Gas Poisoning):
  • 원인: 하수/오수 처리 과정(황화수소), 콘크리트 양생(일산화탄소), 부패(메탄), 용접/도장 작업(CO, 유기용제 증기) 등 작업 또는 공간 특성에 따라 다양한 유해가스 발생.
  • 위험: 가스 종류에 따라 질식, 신경계/호흡기계 손상, 화재/폭발 유발.
• 기타 위험요인:
  • 화재/폭발: 인화성 가스(메탄, 유증기) 존재 시 점화원(용접 불티, 정전기)에 의한 폭발.
  • 붕괴/매몰: 깊은 굴착부 작업 시 토사 붕괴.
  • 익수: 맨홀, 집수정 내부 침출수.
  • 협소 공간: 불안정한 작업 자세, 비상시 탈출 곤란.

3. 산소·유해가스농도 관리 기준

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제618조(정의), 제619조(산소 및 유해가스 농도의 측정) 등에서는 밀폐공간 작업 시 반드시 측정하고 관리해야 할 농도 기준을 다음과 같이 규정하고 있습니다.

[밀폐공간 작업 시 적정공기 기준]

• 산소 (O₂): 농도 18% 이상 ~ 23.5% 미만
• 이산화탄소 (CO₂): 농도 1.5% 미만
• 일산화탄소 (CO): 농도 30ppm 미만
• 황화수소 (H₂S): 농도 10ppm 미만
• 인화성 가스: 폭발하한계(LEL)의 10% 미만

※ 위 기준 중 하나라도 벗어나면 '적정공기 상태'가 아니므로 작업 전/중 환기 등의 조치가 필요합니다.

※ 측정 시기: 작업 시작 전, 작업 중(계속 또는 주기적), 작업 재개 시

4. 밀폐공간 작업 프로그램 수립·시행에 따른 안전절차

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제619조의2는 사업주가 밀폐공간 작업 시 '밀폐공간 작업 프로그램'을 수립하고 시행하도록 규정하고 있습니다. 주요 안전절차는 다음과 같습니다.

1. 1단계: 밀폐공간 확인 및 출입 금지: 사업장 내 밀폐공간을 파악하고 목록화하며, 작업 전에는 관계자 외 출입금지 표지를 설치합니다.
2. 2단계: 작업허가서(PTW) 발급: 작업 전 안전보건관리책임자(또는 관리감독자)가 작업 내용, 위험성, 안전조치 완료 여부를 확인하고 작업을 허가합니다. (허가 없이 작업 금지)
3. 3단계: 산소/유해가스 농도 측정 (필수): 작업 시작 직전, 반드시 유자격자(또는 관리감독자)가 복합가스측정기를 이용하여 밀폐공간 내부의 상/중/하 여러 지점에서 공기 상태를 측정하고 기록합니다.
4. 4단계: 환기 실시: 측정 결과, 적정공기 상태가 아니면 이동식 환기팬 등을 이용하여 '작업 전 충분히, 작업 중 계속' 강제 환기를 실시합니다.
5. 5단계: 재측정 및 작업 시작: 환기 후 다시 공기 상태를 측정하여 '적정공기'임을 확인한 후 작업을 시작합니다. (작업 중에도 주기적 또는 연속 측정)
6. 6단계: 감시인 배치 및 연락체계 구축: 작업장 외부에는 반드시 감시인을 배치하여 작업자와 상시 연락(무전기, 신호줄)하고 이상 시 즉시 구조 요청 및 보고합니다. (감시인은 다른 업무 겸임 금지)
7. 7단계: 보호구 착용 및 구조 장비 비치:
   • 적정공기 유지가 어려운 경우, 작업자는 반드시 송기마스크 또는 공기호흡기를 착용합니다. (방독/방진마스크 효과 없음)
   • 구조용 삼각대, 안전대(구명줄 포함), 공기호흡기 등 비상 구조 장비를 작업장 입구에 비치합니다.
8. 8단계: 안전보건교육 실시: 작업 투입 전, 근로자에게 밀폐공간의 위험성, 안전 작업 절차, 응급조치 요령 등에 대해 특별교육을 실시합니다.

5. 안전점검 사항 (Checklist 주요 항목)

작업 전/중 관리감독자는 다음 사항을 중점적으로 점검해야 합니다.

• □ 밀폐공간 작업허가서(PTW)가 발급되었는가?
• □ 작업 전 산소 및 유해가스 농도 측정을 실시하고 기록하였는가? (기준 만족?)
• □ 강제 환기팬은 적절히 설치되어 정상 가동 중인가?
• □ 작업 중 공기 상태를 감시(측정)할 계획(장비)은 있는가?
• □ 감시인이 지정되어 출입구에 배치되었으며, 연락 수단은 확보되었는가?
• □ 작업자에게 송기마스크 등 적절한 호흡용 보호구가 지급되었는가?
• □ 비상 구조용 장비(삼각대, 공기호흡기 등)는 비치되었는가?
• □ 작업자 대상 특별교육은 실시되었는가?

결론적으로, 밀폐공간 작업의 안전은 '측정 → 환기 → 재측정'이라는 기본 원칙과 '감시인 배치' 의무를 준수하는 데 달려있습니다. 특히, 적정공기 상태 확인 없이 임의로 진입하는 것은 절대 금지이며, 구조 시에도 반드시 송기마스크 등 보호 장비를 착용하고 진입해야 2차 재해를 막을 수 있습니다.

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문제 5. 차량계 건설기계 중 항타기 항발기를 사용 시 다음에 대하여 설명하시오. (1)작업계획서에 포함할 내용 (2)항타기 항발기 조립·해체, 사용(이동, 정차, 수송) 및 작업 시 점검·확인사항

1. 개요

항타기(Pile Driver) 및 항발기(Pile Extractor)는 파일(말뚝)을 지반에 타입하거나 인발하는 차량계 건설기계로, 높이가 높고 중량물을 취급하며 지반 조건의 영향을 많이 받아 전도(무너짐), 낙하, 협착 등 중대재해 발생 위험이 매우 높은 장비입니다. 따라서 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제196조~제207조 등에 따라 작업 전 철저한 계획 수립과 단계별 점검·확인이 필수적입니다.

2. 작업계획서에 포함할 내용 (규칙 제38조, 제200조)

항타기·항발기 사용 작업(조립/해체 포함) 시, 다음 사항이 포함된 작업계획서를 작성하고 그 계획에 따라 작업을 수행해야 합니다.

1. 사용 장비의 종류 및 성능: 항타기/항발기의 모델명, 규격, 권상 능력, 리더 높이 등
2. 작업 방법 및 순서: 파일 타입/인발 순서, 깊이, 해머 종류, 작업 반경, 장비 이동 경로 등
3. 작업 장소의 지반 조건:
   • 지반 지지력 검토 결과 (필수): 장비 설치 위치 및 이동 경로의 지반 조사 결과, 지내력 확보 방안 (침하 방지)
   • 지하 매설물, 가공 전선로 등 장애물 현황
4. 무너짐(전도) 방지 방법:
   • 버팀대(Brace) 또는 와이어로프 설치 방법 및 고정 상태
   • 지반 보강 방법 (철판, 깔목 등)
5. 작업지휘자 배치 계획: 작업을 지휘할 관리감독자 선임 및 배치
6. 신호 방법: 운전원과 신호수 간의 명확한 신호 체계 (수신호, 무전기)
7. 와이어로프 등 부속 설비: 와이어로프 규격, 안전계수, 점검 계획

3. 조립·해체, 사용(이동, 정차, 수송) 및 작업 시 점검·확인사항

각 단계별로 중점적으로 점검하고 확인해야 할 사항은 다음과 같습니다.

가. 조립·해체 시 점검·확인사항 (규칙 제197조 등)

• □ 작업계획서 내용을 작업자에게 주지하였는가?
• □ 작업지휘자가 배치되어 지휘하고 있는가?
• □ 작업 반경 내 출입 통제 조치는 하였는가?
• □ 강풍(10m/s 이상), 폭우 등 악천후는 아닌가?
• □ 사용 부재(리더, 버팀대)에 변형, 손상, 부식은 없는가?
• □ 볼트, 너트, 핀 등 연결 철물은 규격품이며, 견고하게 체결되었는가?
• □ 보조 크레인 사용 시 줄걸이 상태는 안전한가?

나. 사용 (이동, 정차, 수송) 시 점검·확인사항 (규칙 제198조 등)

• (이동 시)
  • □ 이동 경로 지반은 평탄하고 견고한가? (침하 위험 없는가?)
  • □ 리더(Leader)를 최대한 낮추었는가? (안전 경사각 이내)
  • □ 주변 장애물(가공선, 구조물)과 충분한 이격거리가 확보되었는가?
  • □ 유도자가 배치되어 안전하게 유도하고 있는가?
  • □ 파일을 매단 상태로 이동하지 않는가?
• (정차/설치 시)
  • □ 설치 위치 지반은 견고하고 수평인가? (철판, 깔목 설치 상태)
  • □ 아웃트리거(해당 시)를 최대로 전개하고 견고히 지지했는가?
  • □ 버팀대(Brace) 또는 와이어로프로 3점 이상 견고하게 고정했는가? (전도 방지 핵심)
• (수송 시 - 분해 운반)
  • □ 분해된 부재를 트레일러 등에 견고하게 결박하였는가?
  • □ 운반 경로(도로 폭, 높이 제한, 중량 제한)를 확인하였는가?

다. 작업 시 점검·확인사항 (규칙 제199조, 제202조 등)

• (작업 시작 전)
  • □ 권상용 와이어로프, 드럼, 도르래의 손상 및 부착 상태는 양호한가? (폐기 기준 확인)
  • □ 권상장치, 브레이크, 클러치 등 주요 기능은 정상 작동하는가?
  • □ 리더, 버팀대, 본체의 연결부(볼트, 핀) 풀림은 없는가?
  • □ 지반 침하 또는 장비 기울어짐은 없는가?
• (작업 중)
  • □ 작업 반경 내 근로자 출입 통제 상태는 유지되고 있는가?
  • □ 신호수와 운전원 간 신호는 명확하게 이루어지고 있는가?
  • □ 파일 타입/인발 시 장비의 과도한 진동이나 기울어짐은 없는가?
  • □ 와이어로프가 꼬이거나 무리하게 당겨지지는 않는가?
  • □ 가이드캡(Guide Cap) 등을 사용하여 파일이 이탈하지 않도록 하고 있는가?

결론적으로, 항타기·항발기 작업의 안전은 '무너짐(전도)' 방지에 달려있습니다. 이를 위해 작업계획서 수립 시 '지반 지지력' 검토가 선행되어야 하며, 현장에서는 장비 설치 시 '견고한 지반 확보'와 '버팀대의 확실한 고정', 이동 시 '리더 하강' 원칙을 반드시 준수해야 합니다. 또한, 작업 전후 '와이어로프 상태' 점검은 낙하 재해 예방의 기본입니다.

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문제 6. 철근콘크리트공사에서 거푸집 동바리 설계 시 고려하중과 설치기준에 대하여 설명하시오.

1. 개요

거푸집 동바리(Formwork & Shoring)는 굳지 않은 콘크리트가 소정의 강도를 발현할 때까지 형상과 위치를 유지시키고, 콘크리트 자중 및 시공하중을 안전하게 지지하는 가설 구조물입니다. 동바리는 설계 오류나 설치 불량 시 연쇄적인 붕괴로 이어져 대형 인명사고를 유발하므로, 설계 시 정확한 하중 산정과 법적 설치기준 준수가 무엇보다 중요합니다.

2. 설계 시 고려하중

「가설공사 표준시방서」 및 「콘크리트 표준시방서」 등에 따라 거푸집 동바리 설계 시에는 다음 하중들을 조합하여 가장 불리한 조건에 대해 검토해야 합니다.

가. 연직하중 (수직 하중)

1. 고정하중 (Dead Load, Wd):
   • 굳지 않은 콘크리트의 중량: 철근 포함 단위중량 (예: RC ≈ 24 kN/㎥) × 슬래브/보 두께
   • 거푸집 및 동바리의 자중: 거푸집널, 장선, 멍에, 동바리 부재 자체의 무게 (통상 0.4~1.5 kN/㎡)
2. 작업하중 (Live Load, Wl):
   • 작업원, 경량 장비, 자재 등의 이동 및 적재로 인한 하중.
   • 일반적으로 최소 2.5 kN/㎡ 이상 적용 (시방서 기준).
   • (단, 특수 장비 사용이나 자재 집중 적재 시 해당 하중을 별도 고려)
3. 충격하중 (Impact Load):
   • 콘크리트 타설 시 펌프카 압력, 낙하 충격 등으로 인한 하중.
   • 통상 작업하중의 일정 비율(예: 50%) 또는 별도 값으로 고려.

나. 수평하중 (횡하중)

1. 콘크리트 측압 (Lateral Pressure): (벽체, 기둥 거푸집 설계 시 주 하중)
   • 굳지 않은 콘크리트가 거푸집 측면에 미치는 수평 압력.
   • 타설 속도, 높이, 온도, 슬럼프 등에 따라 산정 (시방서 기준).
2. 풍하중 (Wind Load): 특히 외부에 노출된 높이가 높은 동바리 시스템 설계 시 고려.
3. 시공오차 및 비대칭 타설로 인한 수평력: 연직하중의 일정 비율(예: 2~5%) 또는 별도 산정 값 적용. (동바리 좌굴 방지 설계 시 중요)
4. 지진하중 (Seismic Load): 내진 설계가 요구되는 특수 가설 구조물의 경우 고려.

3. 설치기준 (산업안전보건기준에 관한 규칙 등)

설계된 내용을 바탕으로 현장에서 동바리를 설치할 때는 다음 법적 기준을 준수해야 합니다.

[산안규칙 제332조(거푸집 동바리 등의 안전조치), 제333조(조립 시 준수사항), 제334조(파이프 서포트), 제336조(강재와 강재의 접속부)] 등

가. 공통 설치기준

• 구조검토 및 조립도: 반드시 구조계산을 통해 부재의 안전성을 확인하고, 그 결과에 따라 작성된 조립도에 따라 설치해야 합니다.
• 재료: 변형, 부식, 손상된 부재 사용 금지 (KCS 인증품 사용).
• 기초(지반): 동바리 하부 지반은 침하 방지를 위해 충분히 다지고, 깔목(Mudsill) 및 밑받침 철물(Base Plate)을 설치합니다.
• 수직도 유지: 동바리는 반드시 연직으로 설치합니다. (기울어짐 방지)

나. 파이프 서포트 설치기준 (규칙 제334조)

• 3본 이상 이어서 사용 금지.
• 이어서 사용할 경우 4개 이상의 볼트 또는 전용 철물로 체결.
• 높이 3.5미터를 초과하는 경우, 높이 2미터 이내마다 수평연결재(가새)를 2개 방향으로 설치하고 변위를 방지해야 합니다. (붕괴 방지 핵심)
• 상부 U-Head에 멍에를 올릴 경우 편심 하중이 발생하지 않도록 중앙에 위치시킵니다.

다. 시스템 동바리 설치기준 (KOSHA Guide 등)

• 제조사가 제공하는 조립도 및 시방 기준을 준수합니다.
• 수직재, 수평재, 가새는 전용 연결핀, 클램프 등으로 견고하게 결속합니다.
• 최상단 및 최하단 수직재에는 U-Head/Jack Base와 연결되는 수평재(멍에/장선)를 반드시 설치합니다.
• 수평 및 수직 가새를 설치하여 구조물 전체의 좌굴을 방지합니다.

라. 보 형식 동바리 (수평보) 설치기준

• 보 옆 거푸집 하단 또는 동바리 상단에 수평연결재(측면 가새)를 설치하여 측면 변형(벌어짐)을 방지합니다.

마. 강재 연결부 기준 (규칙 제336조)

• 강재와 강재의 접속부는 볼트, 클램프 등 전용 철물로 견고하게 연결합니다.

바. 거푸집 긴결재(Form Tie)

• 벽체, 기둥 거푸집이 측압에 의해 벌어지는 것을 방지하기 위해 구조검토 결과에 따른 간격으로 설치하고 견고하게 조입니다.

결론적으로, 거푸집 동바리의 안전성은 '정확한 하중 산정'에 기반한 '구조검토'와 그 결과인 '조립도'를 현장에서 얼마나 충실히 이행하는가에 달려있습니다. 특히 연직/수평 하중에 저항하는 '수평연결재(가새)'의 역할이 붕괴 방지에 가장 중요하므로, 관련 설치 기준(파이프 서포트 2m 이내, 시스템 동바리 조립도 준수)을 반드시 준수해야 합니다.

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