제133회 건축시공기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제133회 건축시공기술사 1교시 참고답안

1. 철골부재 중 윈드컬럼(Wind Column)

1. 개요

윈드컬럼(Wind Column)은 건물의 외벽 마감재나 창호와 같이 길이가 긴 벽체에 작용하는 수평 하중(풍하중 등)을 지지하기 위해 설치하는 보조 수직 부재입니다. 건물의 주된 골조가 아닌 횡력 저항용 부재로, 주로 Mullion이나 Girt라고도 불립니다.

2. 목적 및 특징

• 주요 목적: 커튼월이나 긴 벽체가 바람의 압력(정압, 부압)으로 인해 과도하게 변형되거나 파손되는 것을 방지하기 위해 중간에서 횡력을 받아 상하부 구조체로 전달하는 역할을 합니다.
• 구조적 특징: 일반적으로 양단이 핀(Pin) 접합으로 설계되어 축력은 받지 않고 휨 부재로서만 거동합니다. 건물의 주 기둥과 기둥 사이에 설치하여 벽체의 지지 길이를 줄여주는 역할을 합니다.

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2. BIM 협업

1. 개요

BIM(Building Information Modeling) 협업은 설계, 시공, 유지관리 등 건설 프로젝트의 모든 단계에서 각 분야의 참여자들이 하나의 통합된 BIM 모델을 중심으로 정보를 공유하고 실시간으로 소통하며 업무를 수행하는 방식을 말합니다. 이는 정보의 일관성을 유지하고 중복 작업을 줄여 프로젝트의 생산성을 극대화하는 것을 목표로 합니다.

2. 협업의 핵심 요소

• CDE (Common Data Environment): 모든 참여자가 접근할 수 있는 중앙 데이터 저장소(클라우드 서버 등)로, BIM 모델과 관련 문서가 저장되고 버전 관리가 이루어지는 협업의 핵심 플랫폼입니다.
• 통합 모델 (Federated Model): 건축, 구조, MEP(기계, 전기, 배관) 등 각 분야의 전문 모델을 하나의 모델로 통합하여 간섭 검토(Clash Detection) 및 설계 변경 사항을 실시간으로 확인합니다.
• 표준화된 업무 프로세스: 데이터 교환 형식(IFC), 모델링 작성 기준 등 협업을 위한 규칙과 표준을 사전에 정의하여 원활한 정보 교환을 가능하게 합니다.

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3. EVM에서 SPI와 CPI

1. 개요

EVM(Earned Value Management)은 공정률과 투입 비용을 통합하여 프로젝트의 성과를 측정하고 미래를 예측하는 관리 기법입니다. 이 중 SPI(공정성과지수)와 CPI(비용성과지수)는 현재 프로젝트가 계획된 일정과 예산 대비 얼마나 효율적으로 진행되고 있는지를 나타내는 핵심 지표입니다.

2. SPI와 CPI의 정의 및 해석

지표	산출 공식	의미 및 해석
SPI (Schedule Performance Index)	SPI = EV / PV (EV: 획득가치, PV: 계획가치)	- 일정(공정) 효율성을 나타내는 지수. - SPI > 1: 계획보다 공정이 빠름 (Good) - SPI = 1: 계획대로 진행 중 (On track) - SPI < 1: 계획보다 공정이 늦음 (Bad)
CPI (Cost Performance Index)	CPI = EV / AC (EV: 획득가치, AC: 실제비용)	- 비용(원가) 효율성을 나타내는 지수. - CPI > 1: 예산보다 비용을 적게 사용 (Good) - CPI = 1: 예산대로 집행 중 (On track) - CPI < 1: 예산을 초과하여 사용 (Bad)

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4. 유리의 구성요소 중 단열 간봉

1. 개요

단열 간봉(Insulating Spacer Bar)은 복층유리(이중유리)에서 두 장의 유리판 사이의 간격을 일정하게 유지하고, 내부의 건조 공기층이나 아르곤 가스를 밀봉하는 역할을 하는 부재입니다. 간봉의 소재는 유리 전체의 단열 성능에 큰 영향을 미칩니다.

2. 종류 및 특징

구분	알루미늄 간봉 (Conventional)	단열 간봉 (Warm Edge Spacer)
소재	알루미늄 (금속)	PVC, 실리콘 폼 등 비금속 또는 복합재료
열전도율	높음 (열교 현상 발생)	매우 낮음 (열교 현상 차단)
결로 방지 성능	취약함 (유리 가장자리에 결로 발생 쉬움)	우수함 (결로 발생 억제)
특징	가격이 저렴하고 일반적인 복층유리에 사용.	단열 성능이 뛰어나 에너지 효율을 높이고, 고효율 창호 시스템의 핵심 부품으로 사용됨.

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5. 타일공사에서 오픈타임(Open Time)과 가사시간

1. 개요

오픈타임과 가사시간은 타일용 접착제나 모르타르의 작업 가능 시간을 나타내는 중요한 성능 지표입니다. 두 용어는 혼용되기 쉬우나 의미하는 바가 명확히 다르므로, 타일 하자를 예방하기 위해 정확히 이해하고 준수해야 합니다.

2. 정의 및 비교

구분	오픈타임 (Open Time)	가사시간 (Pot Life)
정의	접착제를 벽이나 바닥에 바른 후, 타일을 붙였을 때 충분한 접착력이 확보되는 시간.	접착제를 물과 혼합한 후, 굳기 전까지 작업이 가능한 시간.
시간의 기준점	접착제를 바탕면에 도포한 시점.	접착제를 물과 비빈 시점.
초과 시 문제점	접착제 표면에 피막이 형성되어 타일이 제대로 붙지 않고 탈락의 원인이 됨.	접착제가 굳기 시작하여 작업성이 떨어지고 접착력이 저하됨.
영향 요인	온도, 습도, 바람 등 외부 환경에 민감.	주로 제품의 화학적 특성에 따라 결정됨.

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6. 타워크레인 인상(Telescoping) 시 안전점검 사항

1. 개요

타워크레인 인상 작업(Telescoping 또는 Climbing)은 건물 높이가 올라감에 따라 크레인의 높이를 높이는 고위험 작업입니다. 작업 전후 및 작업 중에 철저한 안전점검을 통해 장비의 오작동이나 구조적 불안정으로 인한 붕괴 사고를 예방해야 합니다.

2. 단계별 주요 안전점검 사항

• 작업 전 점검사항:
  • 작업계획서의 내용을 모든 작업자가 숙지했는지 확인.
  • 기상 상태 확인 (풍속이 순간풍속 10m/s 초과 시 작업 중지).
  • 인상용 유압장치, 동력선, 제어장치의 정상 작동 여부 점검.
  • 신규로 설치될 마스트(Mast)의 변형, 균열, 볼트 상태 점검.
• 작업 중 점검사항:
  • 작업 반경 내 근로자 출입 통제 및 신호수 배치 여부 확인.
  • 텔레스코핑 케이지(Telescoping Cage)와 마스트의 볼트 체결 및 해체 순서 준수 여부 감시.
  • 유압장치 작동 시 이상 소음, 누유, 급격한 움직임이 없는지 확인.
  • 마스트 삽입 시 간섭이나 무리한 힘이 가해지지 않는지 확인.
• 작업 후 점검사항:
  • 모든 연결 볼트가 규정된 토크 값으로 조여졌는지 확인.
  • 웨지 블록(Wedge Block) 등 고정 장치가 정확히 체결되었는지 확인.
  • 인상 작업 완료 후 시험 운전을 통해 정상 작동 여부 확인.

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7. 초평탄 콘크리트

1. 개요

초평탄 콘크리트(Superflat Concrete Floor)는 일반적인 건축물 바닥보다 월등히 높은 수준의 평활도와 수평도를 갖는 특수 기능성 바닥입니다. 주로 자동화 물류창고의 하이랙(High Rack) 구간이나 방송국 스튜디오, 정밀기계 공장 등 바닥의 평활성이 장비의 운행과 안전에 직접적인 영향을 미치는 곳에 적용됩니다.

2. 품질 기준 및 시공 특징

• 품질 기준 (F-Number): 평탄도는 미국 콘크리트 학회(ACI)의 F-Number로 평가하며, 바닥의 매끄러운 정도(Ff, Flatness)와 수평 정도(Fl, Levelness)를 숫자로 나타냅니다. 초평탄 바닥은 일반적으로 Ff 50 / Fl 35 이상의 높은 기준을 요구합니다.
• 시공 특징:
  • 정밀 레벨링: 레이저 레벨 등을 이용하여 거푸집과 기준 레일을 정밀하게 설치합니다.
  • 저슬럼프 콘크리트: 변형이 적은 저슬럼프(된비빔) 콘크리트를 사용합니다.
  • 특수 장비 및 숙련공: 스크리드(Screed) 장비로 표면을 고르고, 콘크리트 경화 상태에 맞춰 여러 번에 걸쳐 기계미장(Power Trowel)을 하여 최종 평탄도를 확보합니다.

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8. 콘크리트 자기수축(Autogeneous Shrinkage)

1. 개요

자기수축은 외부로의 수분 증발이 없는 밀폐된 상태에서 콘크리트 내부의 시멘트가 물과 수화반응(Hydration)을 하면서 스스로 물을 소비하여 발생하는 체적 감소 현상입니다. 일반적인 건조수축과 달리 내부에서부터 발생하는 수축으로, 특히 물-결합재비(W/C)가 낮은 고강도 콘크리트에서 문제가 됩니다.

2. 특징 및 저감 대책

• 주요 원인: 낮은 물-결합재비로 인해 수화반응에 필요한 물이 부족해지면, 콘크리트 내부의 모세관 공극에서 물이 증발하는 현상(자기건조, Self-desiccation)이 발생하여 수축을 유발합니다.
• 문제점: 초기 재령에 균열을 발생시켜 콘크리트의 내구성을 저하시키는 원인이 됩니다.
• 저감 대책:
  • 수축저감제 사용: 물의 표면장력을 낮춰 모세관 인장력을 줄여주는 화학 혼화제를 사용합니다.
  • 팽창재 사용: 수축량을 상쇄시키는 팽창 효과를 가진 혼합재를 사용합니다.
  • 단위수량 및 결합재량 최적화: 과도하게 낮은 물-결합재비를 피하고 적정량을 사용합니다.

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9. 수중 콘크리트

1. 개요

수중 콘크리트는 물 속이나 지하수위가 높은 지반 등 물이 있는 곳에서 물을 빼지 않고 직접 타설하는 특수 콘크리트입니다. 타설 중 시멘트 페이스트가 물에 씻겨나가 재료분리가 발생하는 것을 막는 것이 품질 확보의 핵심입니다.

2. 요구 성능 및 타설 공법

• 요구 성능:
  • 높은 유동성: 물 속에서 자력으로 넓게 퍼져나갈 수 있는 높은 슬럼프플로가 필요합니다.
  • 재료분리 저항성: 수중불분리성 혼화제를 사용하여 점성을 높여 골재와 페이스트가 분리되지 않도록 합니다.
  • 자기 충전성: 별도의 다짐 없이도 거푸집 내부를 스스로 채울 수 있어야 합니다.
• 대표적인 타설 공법:
  • 트레미(Tremie) 공법: 수직의 트레미관을 콘크리트 속에 2m 이상 묻히게 하여 관 하부에서부터 콘크리트가 밀려 올라오게 타설하는 가장 일반적인 방법.
  • 콘크리트 펌프 공법: 펌프 배관 끝을 콘크리트 속에 묻고 타설하는 방식으로, 경사면이나 넓은 면적에 유리.

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10. 민간 투자사업의 추진 방식 중 수익형과 임대형

1. 개요

민간투자사업은 민간의 자본과 기술을 활용하여 사회기반시설을 건설·운영하는 방식으로, 사업비 회수 방법에 따라 크게 수익형(BTO)과 임대형(BTL)으로 구분됩니다.

2. 방식별 비교

구분	수익형 민자사업 (BTO)	임대형 민자사업 (BTL)
영문 명칭	Build - Transfer - Operate (건설-기부채납-운영)	Build - Transfer - Lease (건설-기부채납-임대)
투자비 회수	시설 완공 후, 일정 기간(운영권) 동안 민간 사업자가 직접 운영하여 사용자에게 이용료를 받아 회수.	시설 완공 후, 정부에 소유권을 이전하고 약정 기간 동안 정부로부터 시설 임대료를 받아 회수.
수요 위험 부담	민간 사업자가 부담 (수요가 적으면 손실)	정부가 부담 (수요와 무관하게 임대료 지급)
주요 적용 시설	도로, 터널, 항만 등 이용료 부과가 가능한 시설.	학교, 군인관사, 도서관 등 이용료 부과가 어려운 교육·복지 시설.

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11. 건설공사비 지수

1. 개요

건설공사비지수(Construction Cost Index)는 건설공사에 투입되는 재료, 노무, 장비 등 직접공사비의 가격 변동을 측정하기 위해 작성되는 통계 지수입니다. 한국건설기술연구원에서 발표하며, 공사비 산정, 물가변동으로 인한 계약금액 조정(Escalation) 등에 활용되는 중요한 경제 지표입니다.

2. 구성 및 용도

• 지수 구성: 크게 재료비지수, 노무비지수, 장비비지수로 구성되며, 이들을 가중 평균하여 주거용, 비주거용 등 건물 용도별, 토목, 건축 등 공사 종류별로 세분화된 지수를 산출합니다.
• 주요 용도:
  • 사업비 예측: 과거 시점의 공사비를 현재 시점으로 환산하거나, 미래의 공사비를 예측하는 데 사용.
  • 계약금액 조정: 장기계속공사에서 물가변동에 따른 계약금액 조정 시 '지수조정률'을 산출하는 기초자료로 활용.
  • 건설 경기 분석: 건설 투자 및 경기를 판단하는 경제 지표로 활용.

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12. 철골 세우기 중 기둥 수직도의 허용오차 범위

1. 개요

철골공사에서 기둥의 수직도는 구조물의 전체적인 안정성과 품질을 좌우하는 핵심 관리 항목입니다. 「건축공사 표준시방서(KCS)」에서는 시공 정밀도 확보를 위해 명확한 허용오차 범위를 규정하고 있습니다.

2. 허용오차 범위

관련 기준: KCS 41 31 01 철골공사

관리 구분	측정 대상	허용 오차 기준
일반적인 경우	1개 층 높이 (H)	H / 1,000 이하, 그리고 6mm 이하
	전체 높이 (L)	L / 500 이하, 그리고 25mm 이하
정밀도를 요하는 경우 (E/V 가이드레일 등)	해당 부재 길이	길이 / 2,000 이하

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13. 신기술 활용평가 항목

1. 개요

건설 신기술 지정 제도는 민간에서 개발한 우수한 기술의 현장 활용을 촉진하기 위한 제도입니다. 발주처가 신기술을 공사에 적용한 후에는 그 활용 실적을 평가하여 국토교통부에 제출해야 하며, 평가는 정해진 항목에 따라 이루어집니다.

2. 주요 평가 항목

관련 법규: 건설기술진흥법 시행규칙 [별지 제9호서식]

• 시공성: 공사 기간 단축 효과, 시공의 편의성, 안전성 등 시공 과정에서의 효율성을 평가.
• 품질: 해당 기술 적용으로 인한 구조물의 품질 향상 정도, 정밀도, 내구성 등을 평가.
• 안전성: 시공 중 및 완공 후의 안전 확보에 대한 기여도를 평가.
• 경제성: 공사비 절감 효과, 유지관리비 절감 효과 등을 정량적으로 평가.
• 환경성: 소음, 진동, 분진 저감, 폐기물 발생량 감소 등 환경에 미치는 긍정적인 영향을 평가.
• 유지관리 편리성: 준공 후 구조물의 점검, 보수 등 유지관리가 용이한 정도를 평가.
• 종합평가: 위 항목들을 종합하여 기술의 우수성 및 현장 적용성에 대한 최종 의견을 제시.