제125회 건축시공기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제125회 건축시공기술사 1교시 참고답안

1. 석면조사 대상 및 해체·제거 작업 시 준수사항

1. 개요

석면은 1급 발암물질로 지정되어 건축물 해체·제거 시 근로자와 일반인의 건강을 보호하기 위해 엄격한 법적 규제를 받습니다. 「산업안전보건법」에서는 석면조사부터 해체, 폐기물 처리까지 전 과정에 대한 기준을 명시하고 있습니다.

2. 석면조사 대상 및 준수사항

관련 법규: 산업안전보건법 제119조, 제122조

구분	주요 내용
석면조사 대상	- 주택: 연면적 200㎡ 이상 해체·멸실 - 주택 외: 연면적 50㎡ 이상 해체·멸실 - 단, 2019년 1월 1일 이후 착공신고 건축물은 조사 면제 가능.
해체·제거 작업 시 주요 준수사항	- 경고표지 설치: 작업장 주변에 석면 해체·제거 작업장임을 알리는 표지 설치. - 위생설비 설치: 작업장 출입구에 탈의실, 샤워실, 갱의실 등 위생설비 설치. - 작업장 음압 밀폐: 비닐시트 등으로 작업장을 밀폐하고, 음압기를 가동하여 석면 분진 유출 방지. - 습식 작업: 분무기 등으로 물이나 습윤제를 뿌려 석면이 비산되지 않도록 작업. - 개인보호구 착용: 방진마스크, 보호의, 보호장갑 등 개인보호구 철저히 착용.

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2. 스마트콘크리트

1. 개요

스마트콘크리트는 전통적인 콘크리트에 센서 기술, 나노 기술, 정보통신 기술(ICT) 등을 융합하여, 콘크리트 스스로 자신의 상태(강도, 균열, 온도, 습도 등)를 진단하고 정보를 제공하는 차세대 지능형 건설 재료입니다. 이를 통해 구조물의 안전성을 실시간으로 모니터링하고 유지관리 효율을 극대화할 수 있습니다.

2. 주요 기술 및 활용

• 자기감지(Self-Sensing): 탄소나노튜브(CNT) 등 전도성 물질을 혼입하여, 외부 하중이나 변형에 따른 전기 저항 변화를 감지하여 응력 및 균열 상태를 모니터링.
• 자기치유(Self-Healing): 미세한 균열이 발생하면 내부에 포함된 마이크로캡슐이 파괴되면서 보수 물질이 흘러나와 균열을 스스로 복구.
• 정보제공: 내부에 매립된 센서나 RFID 태그를 통해 콘크리트의 양생 강도, 이력 정보 등을 외부로 전송.

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3. 품질관리 중 발취 검사(Sample Inspection)

1. 개요

발췌 검사(샘플링 검사)는 검사 대상이 되는 전체 로트(Lot)나 모집단에서 규정된 방식에 따라 일부 시료(Sample)를 무작위로 추출하여 검사하고, 그 결과를 바탕으로 로트 전체의 합격 또는 불합격을 판정하는 통계적 품질관리 기법입니다. 전수검사가 비경제적이거나 파괴검사가 필요한 경우에 주로 사용됩니다.

2. 장단점 및 적용

장점	단점
- 전수검사에 비해 검사 비용과 시간이 절감된다.	- 샘플에 불량품이 없어도 로트 전체에 불량품이 섞여 들어갈 위험(소비자 위험)이 있다.
- 파괴검사가 필요한 항목(예: 콘크리트 압축강도 시험)에 적용이 가능하다.	- 로트의 품질이 양호함에도 샘플에 불량품이 포함되어 로트 전체가 불합격될 위험(생산자 위험)이 있다.
- 검사 항목이 적어 검사원의 피로도가 낮고, 검사 정확도가 높다.	- 로트의 품질 정보를 전수검사만큼 정확히 알 수 없다.

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4. 배강도유리

1. 개요

배강도유리(Heat-strengthened Glass)는 판유리를 연화점(약 650℃)에 가깝게 가열한 후, 강화유리보다 천천히 냉각하여 압축응력층을 형성한 유리입니다. 강도는 일반유리와 강화유리의 중간 정도이며, 강화유리의 단점인 '자파현상'이 거의 없는 특징을 가집니다.

2. 특징 비교

구분	일반유리	배강도유리	강화유리
강도	1	약 2배	약 3~5배
파괴 형태	날카로운 파편	큰 조각으로 금이 감 (프레임에 붙어있음)	잘게 부서짐 (콩알 모양)
자파 현상	없음	거의 없음	가능성 있음 (불순물 NiS)
주요 용도	일반 창호	건물 외벽 커튼월, 복층유리	샤워부스, 유리문, 자동차 측면 유리

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5. 영구배수공법(Dewatering)

1. 개요

영구배수공법은 지하 구조물 주변의 지하수위를 인위적으로 낮게 유지하여 구조물에 작용하는 수압과 부력을 근본적으로 저감시키는 공법입니다. 건물 주변에 집수정과 배수관(유공관) 등 영구적인 배수 시스템을 설치하여 지속적으로 지하수를 외부로 배출합니다.

2. 장단점 및 유의사항

• 장점:
  • 구조물에 작용하는 수압이 없어지므로 구조체 벽 두께와 철근량을 줄일 수 있어 경제적입니다.
  • 지하 외벽 방수 시공의 부담을 줄여줍니다.
• 단점 및 유의사항:
  • 주변 지반 침하 유발: 과도한 배수는 주변 지역의 지하수위를 저하시켜 인접 건물이나 도로의 침하를 유발할 수 있으므로, 반드시 사전 영향 평가가 필요합니다.
  • 유지관리 비용: 펌프 등 배수 시설을 영구적으로 가동하고 유지해야 하므로, 지속적인 관리 비용이 발생합니다.
  • 환경 문제: 배출되는 지하수에 오염물질이 포함될 경우 환경 문제를 야기할 수 있습니다.

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6. 추락 및 낙하물에 의한 위험방지 안전시설

1. 개요

건설 현장에서 발생하는 중대재해의 가장 큰 비중을 차지하는 '추락'과 '낙하' 사고를 예방하기 위해, 「산업안전보건기준에 관한 규칙」에서는 다양한 안전시설의 설치를 의무화하고 있습니다.

2. 주요 안전시설

사고 유형	주요 안전시설	설치 목적 및 기준
추락 방지	안전난간	개구부, 작업발판 등 추락 위험 장소의 가장자리에 설치 (상부 난간대, 중간 난간대, 발끝막이판 구성)
	추락방호망	작업발판 설치가 곤란한 장소에 설치하여, 추락 시 근로자를 보호 (첫 단 10m 이내, 이후 10m 이내)
	안전대 부착설비	안전대를 걸 수 있도록 설치하는 수평/수직 구명줄 등
낙하물 방지	낙하물방지망	작업 중 자재, 공구 등이 아래로 떨어지는 것을 방지 (벽면에서 2m 이상 돌출, 10m 이내마다 설치)
	수직보호망	비계 외측면에 설치하여 작은 파편이나 먼지가 외부로 날아가는 것을 방지

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7. 타일 접착력 시험

1. 개요

타일의 접착력은 타일 마감의 내구성과 안전성을 결정하는 가장 중요한 품질 항목입니다. 접착력 부족은 타일의 들뜸, 탈락 등 중대 하자로 이어질 수 있으므로, 시공 후 일정 시간이 경과한 뒤에 정해진 방법으로 접착 강도를 시험해야 합니다.

2. 시험 방법 및 기준

관련 기준: KCS 41 40 01 타일공사

• 시험 시기: 타일 붙임 후 4주 이상 경과한 시점에서 실시한다.
• 시험 방법 (인장 부착 강도 시험, Pull-out Test):
  1. 시험할 타일의 중앙부를 180mm x 60mm 크기로 절단한다.
  2. 절단된 부분에 동일한 크기의 부착용 지그(Attachment)를 에폭시 접착제 등으로 부착한다.
  3. 접착제가 완전히 경화된 후, 휴대용 인장시험기(Adhesion Tester)를 이용하여 지그를 수직 방향으로 서서히 잡아당긴다.
  4. 타일이 바탕 면에서 떨어질 때의 최대 하중(파괴 하중)을 기록한다.
• 판정 기준:
  • 벽타일 및 바닥타일: 접착 강도가 0.39MPa (4kgf/cm²) 이상이어야 한다.

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8. 콘크리트 거푸집의 해체시기(기준)

1. 개요

거푸집 해체 시기는 콘크리트가 자중 및 시공하중을 안전하게 지지할 수 있는 강도에 도달했는지를 기준으로 판단해야 합니다. 너무 일찍 해체하면 구조물의 균열, 처짐, 붕괴 등 심각한 안전사고를 유발할 수 있으므로 「콘크리트 표준시방서(KCS)」의 기준을 반드시 준수해야 합니다.

2. 해체 기준

거푸집 해체 시기는 시간 기준이 아닌, 콘크리트 압축강도를 기준으로 산정하는 것이 원칙입니다.

구분	해체 가능 최소 압축강도
기초, 보 옆, 기둥, 벽 측면 (측벽 거푸집)	5 MPa 이상 (단, 평균기온 10℃ 이상일 때 콘크리트 재령이 1일 이상 경과)
슬래브 및 보 밑, 아치 내면 (하부 지지 동바리)	- 단층 구조물: 설계기준강도의 2/3 이상 (최소 14 MPa 이상) - 다층 구조물: 상부층 하중을 고려한 구조계산으로 안전 확인 시 해체 가능

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9. 내진 철근(Seismic Resistant Steel Deformed Bar)

1. 개요

내진 철근은 지진 발생 시 구조물이 큰 변형에도 견딜 수 있도록 인장강도, 항복강도, 연신율 등의 성능을 특수하게 강화한 고성능 철근입니다. 일반 철근에 비해 높은 연성(Ductility)을 확보하여 지진 에너지를 효과적으로 흡수하고, 구조물의 급작스러운 붕괴를 방지하는 역할을 합니다.

2. 주요 성능 요구조건

관련 기준: KS D 3504

성능 항목	내진 철근 요구조건 (SD400S, SD500S 등)	목적
항복강도 상한치	실제 항복강도가 규격 항복강도의 1.3배 이하여야 한다.	예상보다 강한 철근 사용 시, 보가 아닌 기둥이 먼저 파괴(취성파괴)되는 것을 방지.
항복비 (항복강도/인장강도)	0.85 이하 (SD500S 기준)	항복 후 파단에 이르기까지 충분한 변형 능력을 확보.
연신율	일반 철근보다 높은 연신율을 요구.	큰 변형에도 끊어지지 않고 늘어나는 능력(연성)을 확보.

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10. 콘크리트의 플라스틱 수축균열

1. 개요

플라스틱 수축균열(소성수축균열)은 콘크리트 타설 후 아직 굳지 않은 상태(Plastic State)에서, 표면의 물 증발 속도가 블리딩 속도보다 빠를 때 표면이 급격히 건조 수축하면서 발생하는 초기 균열입니다. 주로 넓은 표면적을 가진 슬래브에서 발생하며, 바람이 강하고 건조한 날씨에 발생하기 쉽습니다.

2. 특징 및 방지 대책

• 균열 형태: 불규칙한 망상형 또는 평행한 형태로 발생하며, 깊이는 얕지만 표면 전체에 걸쳐 나타날 수 있습니다.
• 발생 시기: 콘크리트 타설 후 30분 ~ 6시간 이내.
• 방지 대책:
  • 초기 양생: 타설 직후 비닐 시트나 양생포로 표면을 덮어 급격한 수분 증발을 막는 것이 가장 중요합니다.
  • 분무 살수: 안개처럼 미세한 물을 뿌려 표면의 습도를 유지합니다.
  • 방풍막 설치: 바람이 강할 때에는 방풍막을 설치하여 바람의 직접적인 영향을 막습니다.
  • 탬핑(Tamping): 균열 발생 직후 표면을 가볍게 두드려주면 균열이 다시 메워질 수 있습니다.

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11. 철근 피복두께 기준과 피복두께에 따른 구조체의 영향

1. 개요

피복두께는 철근 표면에서 콘크리트 표면까지의 최단 거리로, 구조물의 내구성과 안전성에 결정적인 영향을 미칩니다. 「콘크리트구조기준(KDS 14 20)」에서는 환경 조건에 따라 철근을 보호하기 위한 최소 피복두께를 규정하고 있습니다.

2. 피복두께 부족 시 구조체에 미치는 영향

영향	상세 내용
내구성 저하	- 외부의 탄산가스, 염화물 등 유해물질이 철근까지 쉽게 도달하여 철근 부식을 촉진. - 철근 부식으로 인한 균열 및 박리가 발생하여 구조물 수명 단축.
내화성능 저하	- 화재 시 고온이 철근에 빨리 전달되어 철근의 강도가 급격히 저하되고, 구조물이 조기에 붕괴될 위험 증가.
구조성능 저하	- 철근과 콘크리트 사이의 부착력이 감소하여 일체성이 저하되고, 소요 내력을 발휘하지 못할 수 있음.

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12. 메탈 터치(Metal Touch)

1. 개요

메탈 터치는 철골 기둥의 이음(Splice) 시, 상하부 기둥의 단면을 매우 정밀하게 가공하여 두 기둥의 단면이 직접 맞닿아 압축력을 전달하도록 하는 접합 방식입니다. 이음부에 사용되는 스플라이스 플레이트(Splice Plate)와 볼트는 기둥의 위치를 고정하고 인장력 및 전단력을 전달하는 보조적인 역할을 합니다.

2. 시공 및 품질관리

• 공장 가공: 상하부 기둥의 단면을 밀링 머신 등으로 매우 정밀하게 절삭 가공하여 평활도를 확보합니다.
• 현장 설치: 현장에서 기둥을 세울 때, 상하부 기둥의 중심선을 정확히 일치시키고 단면이 완전히 밀착되도록 설치해야 합니다.
• 품질 관리:
  • 가공된 단면의 평활도(보통 1/1000 rad 이하)를 공장에서 확인합니다.
  • 현장 설치 후, 틈새 게이지 등을 이용하여 상하부 기둥 사이에 틈이 없는지 확인합니다. (보통 1mm 이상의 틈이 1/4 이상 존재하면 안됨)

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13. 라멜라 티어링(Lamellar Tearing) 현상

1. 개요

라멜라 티어링은 두꺼운 강판(후판)의 T형 또는 모서리 용접 접합부에서, 강판의 두께 방향(압연 방향과 직각 방향)으로 인장력이 작용할 때 발생하는 계단 형태의 균열 현상입니다. 이는 강판 내부에 존재하는 비금속 개재물(황화물 등)이 압연 과정에서 평행하게 배열되어 있다가, 두께 방향의 인장력에 의해 층상으로 찢어지기 때문에 발생합니다.

2. 발생 원인 및 방지 대책

발생 원인	방지 대책
- 강판의 두께 방향 연성 부족 - 용접부의 과도한 구속 - 강판 내 황(S) 등 불순물 다량 함유	- 재료 개선: 두께 방향의 인성이 보증된 Z-Plate(내라멜라테어강) 사용. - 용접 설계 개선: 용접 이음부의 형태를 변경하여 두께 방향으로 직접적인 인장력이 작용하지 않도록 개선. - 용접 시공 관리: 예열, 후열을 철저히 하고 버터링(Buttering) 용접법 등을 적용하여 구속 응력 완화.