제124회 건축시공기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제124회 건축시공기술사 1교시 참고답안

1. 유리 열파손

1. 개요

유리 열파손은 유리 한 장 내에서 부분적인 온도 차이로 인해 열응력이 발생하고, 이 응력이 유리의 가장자리 강도를 초과할 때 발생하는 파손 현상입니다. 주로 일사에 의해 유리 중앙부가 가열·팽창하는 반면, 프레임에 감싸인 가장자리는 차갑게 유지될 때 발생합니다.

2. 발생 원인 및 방지 대책

• 주요 원인:
  • 열흡수율이 높은 유리 사용: 색유리, 반사유리, 로이유리 등
  • 프레임의 과도한 열용량: 두꺼운 금속이나 콘크리트 프레임
  • 내부 블라인드나 가구 근접 설치: 유리 중앙부의 열 축적 심화
  • 유리 가장자리 상태 불량: 절단면의 미세한 균열(Micro Crack)
• 방지 대책:
  • 열파손 가능성이 높은 유리는 강화 또는 배강도 처리를 한다.
  • 유리 가장자리를 매끄럽게 가공(면취)하여 미세 균열을 제거한다.
  • 프레임과 유리 사이에 적절한 간격(Clearance)을 확보한다.

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2. 혼화재료

1. 개요

혼화재료는 시멘트, 물, 골재 이외에 콘크리트의 성질을 개선하기 위해 첨가하는 재료를 총칭하는 말로, 사용량이 비교적 적은 '혼화제(Admixture)'와 사용량이 많아 배합 계산에 부피를 고려하는 '혼화재(Mineral Admixture)'로 구분됩니다.

2. 종류 및 기능

구분	종류	주요 기능 및 효과
혼화제 (화학적 작용)	- AE제, 감수제 - 응결경화조절제 - 유동화제	- 작업성(Workability) 개선 - 단위수량 감소, 강도 증진 - 응결 시간 조절
혼화재 (포졸란 반응 등)	- 고로슬래그 미분말 - 플라이애시 - 실리카퓸	- 장기 강도 증진 - 수밀성 및 내구성 향상 - 수화열 저감

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3. 밀폐공간보건작업 프로그램

1. 개요

밀폐공간보건작업 프로그램은 맨홀, 정화조, 지하 피트 등 산소결핍이나 유해가스로 인한 질식 재해 위험이 있는 밀폐공간 작업 시, 사업주가 수립하고 시행해야 할 보건관리에 관한 종합 계획입니다. 이는 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제619조에 근거한 의무사항입니다.

2. 주요 포함 내용

• 사업장 내 밀폐공간 위치 파악 및 관리 방안
• 산소 및 유해가스 농도 측정 및 평가 절차
• 작업 시작 전, 중, 후에 실시해야 할 안전보건 조치 및 절차 (환기, 감시인 배치 등)
• 안전보건교육 및 훈련
• 재해 발생 시 응급조치 및 비상연락체계

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4. Belt Truss

1. 개요

벨트 트러스는 초고층 건축물에서 횡력(풍하중, 지진하중)에 저항하는 효율을 높이기 위해 건물 외곽 기둥들을 묶어주는 띠 형태의 대형 트러스 구조물입니다. 일반적으로 건물의 중간층 기계설비층이나 피난안전구역 등에 설치됩니다.

2. 역할 및 효과

• 횡강성 증대: 건물이 횡력을 받을 때, 외곽 기둥들이 함께 저항하도록 하여 건물 전체의 휨 강성을 크게 향상시킵니다.
• 부등축소 제어: 벨트 트러스가 설치된 층에서 각 기둥의 수직 변위를 재분배하고 균등하게 만들어 기둥 부등축소 현상을 완화합니다.
• 구조 효율성 증대: 벨트 트러스를 아웃리거(Outrigger) 트러스와 함께 사용하면, 코어의 부담을 줄이고 기둥 단면을 최적화할 수 있어 경제적인 설계가 가능합니다.

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5. 콘크리트의 수분증발률

1. 개요

콘크리트의 수분증발률은 타설 후 아직 굳지 않은 콘크리트 표면에서 단위 시간당, 단위 면적당 증발하는 수분의 양을 말합니다. 이 증발률이 블리딩 속도보다 빠를 경우 플라스틱 수축균열(소성수축균열)의 직접적인 원인이 되므로, 양생 계획 시 중요하게 고려해야 합니다.

2. 영향 요인

구분	영향 요인	수분증발률에 미치는 영향
주요 4대 요인	대기 온도	높을수록 증발률 증가
	상대 습도	낮을수록 증발률 증가
	콘크리트 온도	높을수록 증발률 증가
	풍속	빠를수록 증발률 급격히 증가

일반적으로 수분증발률이 1.0 kg/㎡/h를 초과할 경우 플라스틱 수축균열 발생 위험이 매우 높아지므로, 즉시 양생 조치를 취해야 합니다.

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6. 블리딩(Bleeding) 현상

1. 개요

블리딩은 굳지 않은 콘크리트에서 골재나 시멘트 입자 등 고체 재료가 침강하고, 분리된 잉여의 물이 위로 떠오르는 현상을 말합니다. 이는 재료분리의 일종으로, 과도한 블리딩은 콘크리트의 품질을 저하시키는 다양한 문제점을 야기합니다.

2. 문제점 및 저감 대책

• 문제점:
  • 레이턴스(Laitance) 형성: 블리딩수와 함께 상승한 미세 입자가 표면에 얇고 약한 막을 형성하여 이어치기 부위의 부착력을 저하시킴.
  • 수밀성 저하: 블리딩수가 상승한 경로가 공극으로 남아 수밀성을 떨어뜨림.
  • 침하균열 유발: 철근 하부에 블리딩수가 고여 부착력을 저하시키고, 콘크리트 침하 시 균열을 유발.
• 저감 대책:
  • 단위수량 및 물-결합재비를 낮춘다.
  • 입도분포가 양호한 골재와 분말도가 높은 시멘트를 사용한다.
  • AE제, 감수제 등 혼화제를 적절히 사용하여 보수성을 높인다.

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7. 건설기술진흥법상 가설구조물의 안전성 확인 대상

1. 개요

가설구조물은 시공 중 붕괴 시 대형 사고로 이어질 수 있으므로, 「건설기술진흥법」 시행령 제101조의2에서는 일정 규모 이상의 가설구조물에 대해 관계전문가(건축구조기술사 등)의 구조적 안전성 확인을 의무화하고 있습니다.

2. 주요 안전성 확인 대상

• 거푸집 및 동바리:
  • 높이 5m 이상인 거푸집 및 동바리
  • 작업하중이 특히 크거나, 곡면 거푸집, 터널 내부 거푸집 등 특수한 경우
• 비계:
  • 높이 31m 이상인 비계 (강관비계, 시스템비계 등)
  • 연결보 등을 사용하여 상부 하중을 지지하는 특수 비계
• 흙막이 지보공: 높이 2m 이상인 흙막이 지보공
• 그 외: 높이 10m 이상 작업발판 일체형 거푸집, 높이 2m 이상 옹벽 거푸집 등

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8. 모듈러 시공방식 중 인필(Infill)공법

1. 개요

인필(Infill) 공법은 전통적인 철골조나 철근콘크리트조로 건물의 주요 구조체(뼈대)를 먼저 시공한 후, 공장에서 제작된 비내력 입체 모듈(방, 거실 등)을 그 뼈대 사이에 채워 넣는(Infill) 방식의 모듈러 건축 공법입니다. 구조체의 안정성과 모듈러의 공기 단축 장점을 결합한 하이브리드 공법의 일종입니다.

2. 특징

장점	단점
- 주요 구조체가 횡력을 부담하므로, 적층형 모듈러에 비해 고층화에 유리하다.	- 구조체와 모듈의 접합부 시공 정밀도 관리가 매우 중요하다.
- 모듈은 수직하중만 부담하면 되므로 경량화가 가능하고, 디자인 자유도가 높다.	- 구조체 공사와 모듈 제작 간의 공정 간섭 관리가 복잡하다.

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9. 지하구조물에 적용되는 외벽 방수재료(방수층)의 요구조건

1. 개요

지하 외벽 방수층은 지속적인 지하수압과 토압, 그리고 토양 속 화학물질 등 매우 가혹한 환경에 노출되므로, 지상 방수층보다 높은 수준의 성능이 요구됩니다. 특히 시공 후 보수가 거의 불가능하므로 초기 시공 품질이 매우 중요합니다.

2. 주요 요구조건

• 수밀성: 지속적인 수압에 견딜 수 있는 완벽한 방수 성능.
• 내구성 및 내화학성: 토양 속 박테리아, 산, 알칼리 등 화학물질에 변질되지 않는 내구성.
• 구조체 거동 추종성: 구조물의 건조수축, 균열 등에 유연하게 대응하여 파단되지 않는 신장 능력.
• 내충격성: 되메우기 시 발생하는 토사나 장비의 충격에 손상되지 않는 기계적 강도.
• 시공성: 굴곡이나 요철이 많은 바탕면에 시공이 용이해야 함.

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10. 용접부 비파괴 검사 중 초음파 탐상법

1. 개요

초음파 탐상법(UT, Ultrasonic Test)은 사람이 들을 수 없는 고주파수의 초음파를 용접부 내로 보내고, 결함에 부딪혀 반사되어 돌아오는 신호(Echo)를 분석하여 내부 결함의 위치, 크기, 종류 등을 판별하는 비파괴 검사 방법입니다. 두꺼운 부재의 내부 결함 검출에 매우 효과적입니다.

2. 특징

장점	단점
- 용입 부족, 균열 등 면상 결함(2차원 결함) 검출 능력이 매우 우수하다.	- 기공 등 구상 결함(3차원 결함) 검출 능력은 방사선투과법(RT)보다 떨어진다.
- 검사 결과가 즉시 나타나며, 방사선 위험이 없어 안전하다.	- 검사원의 높은 숙련도와 경험이 요구된다.
- 휴대용 장비로 현장 적용성이 뛰어나고, 결함의 깊이까지 파악할 수 있다.	- 표면이 거칠거나 형상이 복잡한 부위는 검사가 어렵다.

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11. 자기 치유 콘크리트

1. 개요

자기치유 콘크리트(Self-healing Concrete)는 구조물에 미세한 균열이 발생했을 때, 외부의 도움 없이 스스로 균열을 복구하는 기능을 가진 첨단 스마트 콘크리트입니다. 이를 통해 구조물의 수명을 연장하고 유지관리 비용을 획기적으로 절감할 수 있습니다.

2. 주요 치유 메커니즘

• 마이크로캡슐 방식: 콘크리트 내부에 치유 물질(에폭시 등)이 담긴 미세한 캡슐을 혼입하여, 균열 발생 시 캡슐이 파괴되면서 치유 물질이 흘러나와 균열을 메우는 방식.
• 박테리아 활용 방식: 특정 박테리아와 영양분을 콘크리트에 혼입하여, 균열을 통해 물과 산소가 유입되면 박테리아가 활성화되어 탄산칼슘(CaCO₃)을 생성, 균열을 채우는 방식.
• 미반응 시멘트 재수화 방식: 균열을 통해 침투한 수분이 콘크리트 내부의 미반응 시멘트 입자와 다시 수화반응을 일으켜 수화물을 생성, 균열을 메우는 원리.

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12. 타이로드(Tie rod) 공법

1. 개요

타이로드 공법은 흙막이벽 공법 중 버팀대(Strut) 방식의 일종으로, 굴착 폭이 비교적 좁은 경우에 사용됩니다. 굴착면 양측의 흙막이벽(엄지말뚝 등)을 강재 타이로드(Tie Rod)와 띠장(Wale)으로 직접 연결하여 서로 지지하도록 만들어 흙막이벽의 안정을 도모하는 공법입니다.

2. 특징

• 장점: 굴착 내부 공간에 버팀대 등 별도의 지지 구조물이 없어 작업 공간 확보에 유리하며, 시공이 비교적 간단하고 경제적입니다.
• 단점: 굴착 폭이 넓어지면 타이로드의 길이가 길어져 좌굴의 위험이 있고, 처짐이 발생하기 쉬워 넓은 대지에는 적용하기 어렵습니다. (보통 굴착 폭 15m 내외에 적용)
• 시공 시 유의사항: 타이로드에는 턴버클(Turnbuckle)을 설치하여 흙막이벽의 변위에 따라 긴장력을 조절할 수 있도록 해야 합니다.

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13. 다중이용 건축물

1. 개요

다중이용 건축물은 불특정한 다수의 사람들이 이용하는 건축물로서, 화재나 지진 등 재난 발생 시 심각한 인명 피해가 우려되므로 「건축법」에서는 일반 건축물보다 강화된 구조 안전 및 피난·방화 기준을 적용하도록 규정하고 있습니다.

2. 법적 정의 및 범위

관련 법규: 건축법 시행령 제2조

다음 중 하나에 해당하는 건축물을 말합니다.

1. 문화 및 집회시설, 종교시설, 판매시설, 여객용 시설, 종합병원, 관광숙박시설 용도로 쓰는 바닥면적의 합계가 5,000㎡ 이상인 건축물.
2. 16층 이상인 건축물.

3. 주요 강화 규정

다중이용 건축물은 구조안전 확인(구조기술사 협력), 피난안전구역 설치, 비상용 승강기 설치, 방화구획 기준 강화 등 일반 건축물보다 엄격한 안전 규정을 적용받습니다.