제126회 건설안전기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제126회 건설안전기술사 1교시 참고답안

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1. 흙막이 지보공을 설치했을 때 정기적으로 점검해야 할 사항

1. 개요

흙막이 지보공은 굴착면의 붕괴를 막는 중요한 가설구조물이므로, 붕괴 징후를 조기에 발견하고 대응하기 위해 산업안전보건기준에 관한 규칙 제347조에 따라 정기적으로 점검해야 합니다.

2. 정기 점검사항

사업주는 흙막이 지보공을 설치하였을 때에는 정기적으로 다음 사항을 점검하고 이상을 발견하면 즉시 보수해야 합니다.

1. 부재의 손상·변형·부식·변위 및 탈락의 유무와 상태
2. 버팀대의 긴압(緊壓)의 정도
3. 부재의 접속부·부착부 및 교차부의 상태
4. 침하의 정도

※ 추가적으로, 주변 지반의 균열 및 침하 상태, 지하수 용출 유무, 계측기(경사계, 하중계, 지하수위계 등)의 측정값 변화 추이를 함께 점검하여 이상 징후를 종합적으로 판단해야 합니다.

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2. 주동토압, 수동토압, 정지토압

1. 개요

토압(Earth Pressure)은 흙이 구조물(옹벽, 흙막이벽 등)에 가하는 압력으로, 구조물의 변위 상태에 따라 크기와 분포가 달라집니다. 이는 주동토압, 수동토압, 정지토압으로 구분됩니다.

2. 종류별 특징

구분	정지토압 (At-rest)	주동토압 (Active)	수동토압 (Passive)
벽체 변위	변위 없음 (0)	벽체가 흙으로부터 멀어짐 (→)	벽체가 흙 쪽으로 밀림 (←)
토압 크기	중간 크기 (K₀)	최소 토압 (Ka)	최대 토압 (Kp)
설계 적용	변위가 억제된 지하구조물	일반적인 옹벽, 흙막이벽 설계	흙막이벽 근입부, 수동말뚝 설계

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3. 콘크리트 구조물의 연성파괴와 취성파괴

1. 개요

콘크리트 구조물의 파괴 형태는 하중이 가해졌을 때 변형하는 양상에 따라 연성파괴와 취성파괴로 나뉩니다. 구조물의 안전을 위해 설계 시에는 취성파괴를 피하고 연성파괴를 유도하는 것이 매우 중요합니다.

2. 파괴 형태별 특징

구분	연성파괴 (Ductile Failure)	취성파괴 (Brittle Failure)
변형 능력	파괴 전 큰 소성변형을 동반	소성변형 없이 갑작스럽게 파괴
파괴 징후	넓은 균열, 큰 처짐 등 명확한 파괴 징후가 있어 사전 대피 가능	파괴 징후가 거의 없어 예측이 불가능하고 매우 위험함
에너지 흡수	에너지 흡수 능력이 큼 (내진 성능 우수)	에너지 흡수 능력이 작음 (내진 성능 취약)
발생 예시	인장철근이 먼저 항복하는 과소철근보의 휨 파괴	콘크리트가 먼저 압축 파괴되는 과다철근보, 보의 전단 파괴

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4. 산업안전심리학에서 인간, 환경, 조직특성에 따른 사고요인

1. 개요

산업재해는 단순히 개인의 실수가 아닌, 인간의 심리적 특성, 작업 환경, 조직 문화 등 복합적인 요인이 상호작용하여 발생합니다.

2. 특성별 사고요인

• 인간 특성 (Human Factors):
  • 심리적 요인: 부주의, 스트레스, 단조로움, 위험 감수 성향
  • 생리적 요인: 피로, 수면부족, 질병, 연령
  • 능력적 요인: 미숙련, 지식 부족, 부적절한 습관
• 환경 특성 (Environmental Factors):
  • 물리적 환경: 불충분한 조명, 과도한 소음, 고온·저온, 정리정돈 불량
  • 인간공학적 환경: 비인간공학적 설비, 복잡한 제어장치, 불명확한 정보 표시
• 조직 특성 (Organizational Factors):
  • 관리적 요인: 안전관리 시스템 부재, 불명확한 안전수칙, 관리감독 소홀
  • 문화적 요인: 생산 우선주의 문화, 안전불감증, 동료 간의 압력

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5. 하인리히(Heinrich)와 버드(Bird)의 사고 연쇄성 이론 5단계와 재해발생비율

1. 개요

하인리히와 버드는 사고가 여러 단계의 원인이 연쇄적으로 작용하여 발생한다는 도미노 이론을 제시했으며, 실제 재해 통계를 바탕으로 재해발생비율을 제안했습니다.

2. 이론 비교

구분	하인리히 (Heinrich)	버드 (Bird)
1단계	사회적 환경 및 유전적 요인	제어 부족 (관리 실패)
2단계	개인적 결함	기본 원인 (기원)
3단계	불안전한 행동 및 상태	직접 원인 (징후)
4. 5단계	사고 → 상해 (재해)	사고(접촉) → 상해/손실
재해발생비율	1 : 29 : 300 (중상 : 경상 : 무상해사고)	1 : 10 : 30 : 600 (중상 : 경상 : 물적손실 : 아차사고)

※ 버드의 이론은 하인리히 이론을 발전시켜 사고의 근본 원인으로 '관리의 실패'를 지적하고, 손실의 범위를 물적손실과 아차사고까지 확장했다는 데 의의가 있습니다.

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6. 타워크레인을 자립고(自立高) 이상의 높이로 설치할 경우 지지방법과 준수사항

1. 개요

자립고(Free Standing Height)는 타워크레인이 건물 등에 지지되지 않고 스스로 서 있을 수 있는 최대 높이를 말합니다. 이보다 높게 설치하기 위해서는 반드시 구조물의 벽체에 지지(Bracing)해야 합니다.

2. 지지방법 및 준수사항

[산업안전보건기준에 관한 규칙 제140조]

• 지지방법: 건축물 등의 벽체에 월 브레이싱(Wall Bracing) 또는 와이어로프를 이용하여 지지(Tie-in)해야 합니다.
• 준수사항:
  1. 지지하는 곳은 타워크레인이 움직이지 않도록 견고하게 고정하고, 해당 지지점의 구조적 안정성이 확보되어야 합니다.
  2. 지지 방법과 간격 등은 반드시 제조사가 정한 기준에 따라야 합니다.
  3. 와이어로프로 지지하는 경우, 전용 클램프를 사용하고 샤클 등으로 견고하게 고정해야 합니다.
  4. 설치 후에는 브레이싱의 연결부 볼트 조임 상태 등을 정기적으로 점검해야 합니다.

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7. 지반 등을 굴착하는 경우 굴착면의 기울기

1. 개요

흙막이 지보공을 설치하지 않고 개착(Open Cut)으로 굴착할 경우, 굴착면의 붕괴를 방지하기 위해 산업안전보건기준에 관한 규칙 제338조에서 정하는 안전한 기울기 기준을 준수해야 합니다.

2. 굴착면의 기울기 기준

흙의 종류	습지 (물이 있는 경우)	건지 (물이 없는 경우)
보통흙	1 : 1 ~ 1 : 1.5	1 : 0.5 ~ 1 : 1
경암	1 : 0.5	1 : 0.5
연암	1 : 0.8	1 : 0.8
풍화암	1 : 0.8	1 : 1

※ '습지'는 지하수가 용출되거나 함수비가 높은 지반, '건지'는 함수비가 낮은 건조한 상태의 지반을 의미합니다. 위 기준은 일반적인 기준으로, 현장 조건이 나쁠 경우 이보다 완만하게 하거나 별도의 사면안정검토를 수행해야 합니다.

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8. 콘크리트 온도제어양생

1. 개요

온도제어양생은 매스콘크리트(Mass Concrete) 타설 시, 시멘트 수화열로 인한 내부 온도 상승과 표면 냉각의 온도차로 발생하는 온도균열을 제어하기 위해 실시하는 양생 방법입니다.

2. 목적

• 콘크리트 내·외부의 온도차를 줄여 온도응력 및 균열 발생을 억제
• 콘크리트의 내구성 및 수밀성 등 품질 확보

3. 주요 온도제어 방법

• 프리쿨링 (Pre-cooling): 콘크리트 타설 전, 재료(물, 골재)를 미리 냉각시켜 콘크리트 타설 온도를 낮추는 방법.
• 파이프쿨링 (Pipe Cooling): 콘크리트 내부에 파이프를 매설하고, 냉각수나 공기를 순환시켜 내부 온도를 직접 냉각시키는 방법.
• 표면 보온/단열 양생: 콘크리트 표면을 단열재로 덮어 내부의 수화열이 급격히 방출되는 것을 막고, 내·외부 온도차를 줄이는 방법.

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9. 터널 제어발파

1. 정의

제어발파(Controlled Blasting)는 터널 굴착 시, 발파로 인한 주변 암반의 손상(여굴, 균열 등)과 진동, 소음을 최소화하고, 계획된 굴착선에 가깝게 평활한 최종면을 얻기 위해 사용하는 정밀 발파 기법입니다. 💎

2. 주요 공법

1. 스무스 블라스팅 (Smooth Blasting, 평활발파):
   • 굴착 예정선 주변부에 간격을 좁게 천공하고 소량의 폭약을 장전하여, 주 발파공 발파 후 마지막에 기폭시키는 방법.
   • 가장 일반적으로 사용되는 제어발파 공법입니다.
2. 프리 스플리팅 (Pre-splitting, 사전균열발파):
   • 주 발파에 앞서 굴착 예정선에 따라 천공한 구멍들을 동시에 발파하여 인공적인 균열면을 미리 형성시키는 방법.
3. 라인 드릴링 (Line Drilling):
   • 굴착 예정선을 따라 조밀하게 천공만 하고 폭약은 장전하지 않아, 주 발파 시 이 천공면을 따라 암반이 절단되도록 유도하는 방법.

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10. 언더피닝(Under Pinning) 공법의 종류별 특성

1. 개요

언더피닝은 기존 구조물에 인접하여 굴착 공사를 하거나, 기존 구조물의 기초가 침하하는 등 문제가 발생했을 때, 기존 기초를 보강하거나 더 깊은 지지층까지 기초를 연장하는 공법입니다.

2. 종류별 특성

공법	특성
현장타설말뚝 공법	• 기존 기초 하부를 부분 굴착하고 철근콘크리트 피어나 말뚝을 시공 • 가장 확실하고 일반적인 공법
강재말뚝 압입 공법	• 기존 기초 하부에 유압잭 등을 이용하여 강관 파일이나 H형강을 압입 • 진동·소음이 적어 도심지 공사에 유리
그라우팅 공법	• 기초 하부 지반에 시멘트 모르타르나 약액을 주입하여 지반을 강화 • 직접적인 기초 보강보다는 지반 개량 목적이 강함

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11. 시설물의 안전진단을 실시해야 하는 중대한 결함

1. 개요

「시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법」에 따라, 정기 또는 정밀안전점검 결과 시설물의 안전에 중대한 영향을 미칠 우려가 있는 결함이 발견될 경우, 관리주체는 지체 없이 정밀안전진단을 실시해야 합니다.

2. '중대한 결함'의 예시 (시설물안전법 시행령)

• 시설물의 주요 부재에 발생한 심각한 균열, 부식, 누수 등
• 기초의 부등침하로 인해 구조물에 발생한 위험
• 내진 설계 기준에 미달하는 등 지진에 대한 안전성이 현저히 부족한 경우
• 안전점검 결과 안전등급이 불량(D) 또는 긴급보수(E)가 필요한 상태로 평가된 경우
• 그 밖에 관리주체가 공중의 안전을 위해 정밀안전진단이 필요하다고 판단하는 결함

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12. 가설경사로 설치기준

1. 개요

가설경사로(Ramp)는 자재 운반용 손수레나 장비, 근로자의 이동을 위해 설치하는 임시 경사 통로입니다. 미끄러짐, 전도, 추락 등의 위험이 있으므로 산업안전보건기준에 관한 규칙 제23조(가설통로) 및 관련 지침에 따라 안전하게 설치해야 합니다.

2. 주요 설치기준

• 구조: 작용하는 하중에 대해 충분한 강도를 가진 견고한 구조로 설치해야 합니다.
• 경사: 경사로는 항상 30도 이하의 기울기를 유지해야 합니다.
• 미끄럼 방지: 경사로의 기울기가 15도를 초과하는 경우에는 반드시 미끄럼방지판(Cleat)을 일정한 간격으로 설치해야 합니다.
• 폭: 차량이나 장비용 경사로는 해당 장비 폭의 1.5배 이상, 근로자용 경사로는 80cm 이상의 폭을 확보해야 합니다.
• 안전난간: 높이 2m 이상으로 추락 위험이 있는 경사로의 개방된 측면에는 반드시 표준안전난간을 설치해야 합니다.

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13. 암반의 파쇄대(Fracture Zone)

1. 정의

파쇄대는 단층 운동 등 강력한 지질 활동으로 인해 암반이 부서지고 갈라져 매우 약화된 띠 형태의 지대를 말합니다. 파쇄대는 점토, 모래, 암편 등이 뒤섞여 있어 강도가 매우 낮고 투수성이 큰 특징을 가집니다.

2. 건설공사 시 위험성

• 터널 공사:
  • 굴착 시 막장의 자립성이 없어 대규모 붕락 위험
  • 지하수 용출로 인한 막장 붕괴 및 작업환경 악화
  • 예상치 못한 지반 변위로 인한 지보공 파손 위험
• 사면 안정:
  • 파쇄대가 약한 활동면으로 작용하여 대규모 사면 붕괴의 원인이 됨

3. 대책

설계 단계에서 시추조사, 물리탐사 등을 통해 파쇄대의 위치와 규모를 정확히 파악하고, 터널 공사 시에는 강관다단그라우팅, 강관보강 등 막장 보조공법을 적용하고, 사면 공사 시에는 앵커, 록볼트, 억지말뚝 등으로 파쇄대를 관통하여 보강하는 등 특별한 대책이 필요합니다.

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