제130회 건축시공기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제130회 건축시공기술사 1교시 참고답안

1. 시스템 비계 설치 기준

1. 개요

시스템 비계는 수직재, 수평재, 가새재 등을 공장에서 규격화하여 현장에서 조립하는 안전성이 높은 가설 구조물입니다. 추락사고 예방을 위해 「산업안전보건기준에 관한 규칙」에서는 시스템 비계의 구조 및 설치에 관한 상세 기준을 규정하고 있습니다.

2. 주요 설치 기준

관련 법규: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제69조 (시스템 비계의 구조)

• 기초: 수직재와 받침 철물(Base Plate)의 밀착을 보장하고, 깔목 등을 사용하여 침하를 방지해야 한다.
• 수직재, 수평재, 가새재: 제조사가 정한 기준에 따라 견고하게 설치하고, 흔들림이 없도록 벽체에 단단히 연결(벽이음)해야 한다. (수직 5m, 수평 5m 이내)
• 작업발판: 항상 수평을 유지하고, 발판 상하부 간격은 40cm 이내로 설치해야 한다.
• 안전 난간: 추락 위험이 있는 모든 구간에 상부 난간대, 중간 난간대, 발끝막이판을 설치해야 한다.

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2. BIM(Building Information Modeling)의 활성화 방안

1. 개요

BIM은 3차원 모델을 기반으로 건설 전 과정의 정보를 통합 관리하는 기술이지만, 높은 초기 비용과 전문 인력 부족 등으로 현장 확산에 어려움을 겪고 있습니다. BIM 활성화를 위해서는 제도적, 기술적, 교육적 측면의 종합적인 지원이 필요합니다.

2. 활성화 방안

구분	주요 활성화 방안
제도적 측면	- 공공공사 BIM 적용 의무화 단계적 확대 및 민간 참여 유도 - BIM 적용 대가 기준 및 표준 품셈 개발 - BIM 데이터 납품 및 활용을 위한 국가 표준 및 지침 마련
기술적 측면	- 소프트웨어 간 호환성 확보를 위한 개방형 BIM(openBIM) 기술 개발 - 클라우드 기반 BIM 협업 플랫폼 보급 확대 - 중소기업을 위한 경량화된 BIM 솔루션 및 라이브러리 개발 지원
교육적 측면	- 대학 교육과정에 BIM 실무 교육 강화 - 재직자 대상 전문 교육 프로그램 확대 - 발주처 담당자의 BIM 이해도 및 역량 강화 교육

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3. 말뚝공사의 부마찰력

1. 개요

부마찰력(Negative Skin Friction)은 말뚝 주변의 지반이 말뚝 자체보다 더 많이 침하할 때, 말뚝을 아래 방향으로 끌어내리는 힘으로 작용하는 마찰력을 말합니다. 이는 말뚝의 지지력을 감소시키고 하중을 증가시켜 구조물에 악영향을 미치는 주된 요인입니다.

2. 발생 원인 및 저감 대책

• 발생 원인:
  • 말뚝 주변에 성토 등 추가 하중이 가해져 압밀 침하가 발생하는 경우
  • 지하수위 저하로 인해 주변 지반이 압밀되는 경우
  • 말뚝이 연약 지반을 관통하여 견고한 지지층에 도달한 경우
• 저감 대책:
  • 표면적 감소: 단면적이 작은 말뚝(H-pile, 강관말뚝)을 사용.
  • 표면 처리: 말뚝 표면에 역청재(Bitumen)나 윤활유를 도포하여 마찰력을 줄임.
  • 슬리브 설치: 직경이 더 큰 케이싱(Casing)을 먼저 설치하고 그 안에 말뚝을 시공하여 주변 지반과의 접촉을 차단.

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4. 석면해체 사전허가제도

1. 개요

석면해체 사전허가제도는 발암물질인 석면의 해체·제거 작업 시 근로자의 건강을 보호하고 주변 환경 오염을 방지하기 위해, 작업 전에 관할 지방고용노동관서장으로부터 허가를 받도록 하는 제도입니다. 이는 「산업안전보건법」 제119조에 근거합니다.

2. 허가 대상 및 주요 내용

• 허가 대상:
  1. 분무재 또는 내화피복재를 해체·제거하는 경우 (면적 무관)
  2. 석면이 1% 초과 함유된 벽체, 바닥타일 등 자재를 50㎡ 이상 해체·제거하는 경우
• 주요 제출 서류: 석면해체·제거 작업 계획서, 석면 비산 방지 및 폐기물 처리 계획, 근로자 보호 조치 계획 등이 포함되어야 합니다.
• 목적: 허가 과정을 통해 사업주의 석면 관리 능력을 평가하고, 안전한 작업 계획이 수립되었는지 사전에 검토하여 석면으로 인한 직업병과 환경 재해를 예방하는 데 있습니다.

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5. 액상화 현상

1. 개요

액상화(Liquefaction) 현상은 지진 발생 시, 물로 포화된 느슨한 사질토 지반이 반복적인 진동으로 인해 순간적으로 전단강도를 완전히 상실하고 액체처럼 거동하는 현상을 말합니다. 이로 인해 지반의 지지력이 급격히 감소하여 건축물 붕괴 등 심각한 피해를 유발합니다.

2. 발생 메커니즘 및 방지 대책

• 발생 메커니즘: 지진 진동으로 흙 입자 사이의 간극수압이 급격히 상승하여 유효응력이 '0'에 가까워지면서, 흙이 더 이상 마찰 저항을 하지 못하고 액체와 같이 거동하게 됩니다.
• 발생 조건: 포화된 느슨한 사질토 지반, 강한 지진동, 얕은 지하수위.
• 방지 대책 (지반 개량):
  • 다짐 공법: 진동 다짐, 동다짐 등을 통해 지반의 밀도를 높여 액상화 저항력을 증대시킵니다.
  • 탈수 공법: 페이퍼 드레인(Paper Drain) 등으로 간극수를 신속히 배출시켜 간극수압 상승을 억제합니다.
  • 고결 공법: 약액 주입(Grouting) 등으로 흙 입자를 고결시켜 전단강도를 높입니다.

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6. 강우 시 콘크리트 타설

1. 개요

강우 시 콘크리트 타설은 빗물이 콘크리트에 유입되어 물-결합재비(W/C)를 상승시키고 시멘트 페이스트를 유실시키는 등 품질 저하의 직접적인 원인이 되므로 원칙적으로 금지됩니다. 부득이하게 타설할 경우 철저한 현장 관리와 보양 조치가 필수적입니다.

2. 문제점 및 대책

문제점	현장 관리 대책
- 물-결합재비(W/C) 상승으로 인한 강도 및 내구성 저하. - 시멘트 페이스트 유실로 인한 골재 분리 및 표면 품질 불량. - 블리딩 증가로 인한 수밀성 저하.	- 타설 전: 기상 예보를 수시로 확인하고, 타설 구간에 비닐, 시트 등으로 보양 시설을 설치한다. - 타설 중: 슬럼프 값을 평소보다 낮게 관리하고, 타설된 콘크리트 표면에 즉시 보양을 실시한다. - 타설 후: 초기 양생 시 빗물에 의해 표면이 씻겨나가지 않도록 철저히 보양하고, 강우량이 많을 경우 타설을 중단한다.

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7. 잔골재율이 콘크리트에 미치는 영향

1. 개요

잔골재율(S/a, Sand-Aggregate Ratio)은 전체 골재 용적에 대한 잔골재(모래) 용적의 백분율입니다. 잔골재율은 콘크리트의 작업성(Workability), 강도, 내구성 등 전반적인 품질에 큰 영향을 미치므로 적정한 값을 설정하는 것이 매우 중요합니다.

2. 잔골재율 과대·과소 시 영향

구분	잔골재율(S/a)이 과소할 경우	잔골재율(S/a)이 과대할 경우
굳지 않은 콘크리트	- 작업성 저하 (퍽퍽하고 거친 비빔) - 재료분리 발생 쉬움 - 펌프 압송성 불량	- 단위수량 증가 (소요 워커빌리티 확보 위해) - 점성이 커져 비빔 및 다짐 곤란
경화한 콘크리트	- 표면이 거칠고 공극이 많아 수밀성 저하	- 강도 저하 (단위수량 증가로 인해) - 건조수축 증대로 균열 발생 가능성 증가

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8. 철골공사의 엔드탭(End Tab)

1. 개요

엔드탭은 철골 부재의 맞대기 용접 시, 용접의 시작점과 끝점에 임시로 부착하는 보조 강판입니다. 용접 작업이 본 부재 밖에서 시작되고 끝나도록 유도하여, 용접의 시작과 끝에서 발생하기 쉬운 용접 결함이 본 부재에 생기지 않도록 하는 역할을 합니다.

2. 목적 및 기능

• 용접 결함 방지: 용접의 시작부(Start)와 종료부(Crater)에는 아크 불안정으로 인해 용입 불량, 기공, 균열 등의 결함이 발생하기 쉽습니다. 엔드탭을 설치하면 이러한 결함이 엔드탭 부분에만 발생하고 본 부재에는 건전한 용접부를 확보할 수 있습니다.
• 완전 용입 확보: 부재의 단부까지 균일하고 완전한 용입(Full Penetration)을 얻을 수 있도록 합니다.
• 시공 관리: 엔드탭은 용접 완료 후 가스 절단 등으로 제거하고, 그라인더로 평활하게 마감 처리해야 합니다.

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9. 설계 경제성 평가(VE)의 원칙과 수행시기 및 효과

1. 개요

설계 경제성 평가(VE, Value Engineering)는 최소의 생애주기비용(LCC)으로 시설물의 필요한 기능을 확보하기 위해, 여러 전문가가 협력하여 창조적인 대안을 창출하는 체계적인 활동입니다. 단순한 원가 절감이 아닌, '가치(Value = Function/Cost)' 향상을 목표로 합니다.

2. 원칙, 수행시기, 효과

• 기본 원칙:
  1. 사용자 중심의 사고
  2. 기능 중심의 접근
  3. 체계적인 팀 활동
  4. 창조적인 아이디어 발상
• 수행 시기: VE는 프로젝트 초기 단계일수록 효과가 극대화됩니다. 일반적으로 기본설계 단계에 수행하는 것이 가장 효과적이며, 실시설계 단계에서도 수행할 수 있습니다.
• 기대 효과:
  • 경제적 효과: 불필요한 기능 제거 및 대안 개발을 통한 공사비 및 유지관리비 절감.
  • 기능적 효과: 시설물의 성능 향상, 품질 개선, 내구성 증대.
  • 사회적 효과: 에너지 절약, 환경 부하 저감, 안전성 향상.

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10. 국내 기술형 입찰제도의 종류와 특징

1. 개요

기술형 입찰제도는 가격뿐만 아니라 기술력을 종합적으로 평가하여 낙찰자를 선정하는 방식으로, 최저가 낙찰제의 부실시공 및 덤핑입찰 문제를 보완하기 위해 도입되었습니다. 주로 대형 및 고난이도 공사에 적용됩니다.

2. 종류 및 특징

구분	턴키 입찰 (설계·시공 일괄입찰)	대안 입찰	기술제안 입찰
정의	발주처가 기본계획만 제시하면 입찰자가 설계부터 시공까지 모두 책임지는 방식.	발주처가 실시설계까지 완료한 후, 입찰자가 공사비 절감이나 성능 향상을 위해 원안의 일부를 변경하는 대안을 제시하는 방식.	발주처의 실시설계 범위 내에서 입찰자가 공법 개선 등을 통해 공사비 절감이나 공기 단축 등을 제안하는 방식.
입찰자 책임	설계 및 시공 전체	시공 및 대안 부분 설계	시공 및 제안 부분
특징	- 창의적인 설계 가능 - 공기 단축 효과 큼	- 원안이 있어 안정적 - 입찰자 부담 적음	- 발주처 설계 활용 - 공법 개선 유도

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11. 굳지 않은 콘크리트의 재료분리 현상

1. 개요

재료분리(Segregation) 현상은 굳지 않은 콘크리트의 구성 재료인 시멘트 페이스트와 골재가 분리되어 균질성을 잃는 현상입니다. 이는 콘크리트의 강도, 내구성, 수밀성 등 전반적인 품질을 저하시키는 심각한 문제입니다.

2. 발생 원인 및 방지 대책

• 주요 원인:
  • 배합 요인: 부적절한 골재 입도, 과도한 단위수량, 낮은 잔골재율.
  • 시공 요인: 과도한 다짐, 높은 곳에서 자유 낙하, 장거리 수평 이동.
• 종류:
  • 블리딩(Bleeding): 물이 상승하여 분리되는 현상.
  • 레이턴스(Laitance): 블리딩 시 시멘트 미립자, 골재 미분말이 물과 함께 표면으로 상승하여 형성되는 얇고 약한 막.
• 방지 대책:
  • 입도분포가 양호한 골재 사용 및 적정 잔골재율 유지.
  • 단위수량 최소화 및 AE제, 감수제 등 혼화제 적정 사용.
  • 콘크리트 타설 높이 최소화(1.5m 이하) 및 과도한 다짐 금지.

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12. 철골공사의 내화피복공법

1. 개요

강재는 고온에 취약하여 화재 시 500~600℃에서 강도가 급격히 저하되므로, 화재 시 일정 시간 구조적 성능을 유지할 수 있도록 내화성능을 가진 재료로 감싸 보호해야 합니다. 이를 내화피복이라 합니다.

2. 주요 공법의 종류

공법	재료 및 특징
뿜칠 공법	암면, 질석 등을 시멘트와 혼합하여 뿜어 붙이는 방식으로, 시공이 빠르고 경제적이나 분진 발생이 많음. 가장 보편적인 공법.
성형판 붙임 공법	방화 석고보드, 규산칼슘판 등 공장에서 제작된 내화보드를 현장에서 조립하여 부착하는 건식 공법. 시공이 깨끗하고 정밀하나 비용이 높음.
콘크리트 피복 공법	철골 주위를 철근으로 배근하고 거푸집을 설치하여 콘크리트로 감싸는 방식. 구조적 강도 보강 효과도 있으나, 중량이 크고 공정이 복잡함.
내화도료 공법	평상시에는 얇은 페인트 도막이지만, 화재 시 수십 배로 발포하여 단열층을 형성하는 팽창성 도료. 철골의 미관을 그대로 살릴 수 있음.

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13. 철골공사 주각부 시공 시 유의사항

1. 개요

주각부(Column Base)는 철골기둥의 하중을 기초콘크리트로 전달하는 중요한 부분입니다. 주각부의 시공 정밀도와 품질이 철골 전체 구조물의 안정성과 수직도에 직접적인 영향을 미치므로 철저한 관리가 필요합니다.

2. 주요 시공 시 유의사항

• 앵커볼트(Anchor Bolt) 설치:
  • 앵커볼트의 위치, 간격, 수직도, 매입 깊이가 설계 도면과 일치하도록 고정틀(Template)을 이용하여 견고하게 고정해야 합니다.
  • 콘크리트 타설 시 앵커볼트가 움직이지 않도록 주의하고, 나사산이 손상되지 않도록 보양해야 합니다.
• 베이스 플레이트(Base Plate) 설치:
  • 기초 콘크리트 상면을 평활하게 정리(Chipping)한 후, 베이스 플레이트의 수평과 높이를 정확히 맞춰야 합니다.
  • 레벨링 너트 방식이나 중심 규준먹 방식을 사용하여 정밀하게 레벨을 조정합니다.
• 베이스 모르타르(그라우팅) 타설:
  • 베이스 플레이트와 기초 콘크리트 사이의 틈을 무수축 모르타르로 빈틈없이 채워 하중이 균등하게 전달되도록 해야 합니다.
  • 타설 전 공기 배출구를 확보하고, 한쪽에서 연속적으로 주입하여 공극이 생기지 않도록 합니다.