제113회 건축시공기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제113회 건축시공기술사 1교시 참고답안

1. DBS(Double Beam System) 공법

1. 개요

DBS 공법은 흙막이벽 지지 공법의 일종으로, 두 개의 H형강을 맞대어 용접한 이중 보(Double Beam)를 띠장(Wale)과 버팀보(Strut)로 사용하는 공법입니다. 일반적인 단일 H형강 버팀보에 비해 휨 강성이 매우 뛰어나, 버팀보의 설치 간격을 넓혀 작업 공간을 극대화할 수 있는 장점이 있습니다.

2. 특징

• 작업 공간 확보: 버팀보의 설치 간격(수직·수평)을 넓힐 수 있어 굴착 장비의 작업 효율이 향상되고, 지하 구조물 시공이 용이합니다.
• 높은 강성: 휨 강성이 뛰어나 장경간 굴착에도 적용이 가능하며, 흙막이벽의 변위를 효과적으로 억제합니다.
• 경제성: 버팀보의 전체 수량을 줄일 수 있어 자재비 및 설치·해체 비용을 절감할 수 있습니다.

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2. 부력과 양압력

1. 개요

부력과 양압력은 모두 지하수위 아래에 있는 구조물에 물이 위쪽으로 작용하는 압력을 의미하지만, 작용하는 대상과 관점에 따라 구분하여 사용합니다.

2. 비교

구분	부력 (Buoyancy)	양압력 (Uplift Pressure)
정의	유체 속에 잠긴 물체가 유체로부터 받는 수직 상향의 총 힘 (단위: kN).	구조물 기초 저면에 작용하는 상향의 단위면적당 압력 (단위: kN/㎡).
개념	아르키메데스의 원리에 따라, 물체가 밀어낸 유체의 무게와 같은 크기의 힘. 구조물 전체를 떠오르게 하는 힘.	구조물 기초 바닥면에 작용하는 정수압. 구조물의 안정성을 검토하는 데 사용되는 압력.
활용	구조물의 부상(浮上) 안정성 검토에 사용. (구조물 총 자중 > 부력)	기초 슬래브의 휨 설계 시 하부에서 상부로 작용하는 하중으로 고려.

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3. 헬리컬 파일(Helical Pile)

1. 개요

헬리컬 파일은 강봉(Steel Shaft)에 나선형 날개(Helix Plate)를 용접하여 부착한 형태의 말뚝입니다. 유압 모터를 이용해 나사를 돌려 박듯이 회전시켜 지반에 관입하는 방식으로, 소음·진동이 거의 없고 좁은 공간에서도 시공이 가능한 장점이 있습니다.

2. 특징 및 용도

• 저소음·저진동: 회전 관입 방식으로 시공되므로 소음과 진동이 거의 없어 도심지 공사에 매우 유리합니다.
• 즉시 지지력 발휘: 시멘트 페이스트 등을 사용하지 않아 양생 기간 없이 즉시 상부 하중을 지지할 수 있습니다.
• 인장력 저항 가능: 나선형 날개가 흙과 맞물려 있어 압축력뿐만 아니라 인장력에도 강하게 저항하므로, 부력 방지용 인장파일로도 널리 사용됩니다.
• 주요 용도: 기존 건물 기초 보강(언더피닝), 협소 부지 신축, 태양광 구조물 기초, 부력 방지 앵커 등.

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4. 콘크리트 온도균열지수

1. 개요

온도균열지수는 매스 콘크리트 등에서 수화열로 인한 온도응력에 의해 균열이 발생할 가능성을 정량적으로 평가하는 지표입니다. 콘크리트의 인장강도를 최대 인장응력으로 나눈 값으로, 이 지수가 클수록 균열 발생에 대한 저항성이 높음을 의미합니다.

2. 산정 및 판정 기준

• 산정 공식: 온도균열지수 (Icr) = 인장강도 (ft) / 최대 온도응력 (σmax)

온도균열지수 (Icr)	균열 발생 가능성
1.5 이상	균열 발생 가능성 거의 없음
1.2 ~ 1.5	균열 발생 가능성 낮음
1.0 ~ 1.2	균열 발생 가능성 있음
0.7 ~ 1.0	균열 발생 가능성 높음
0.7 미만	관통균열 발생 가능성 매우 높음

「콘크리트 표준시방서(KCS)」에서는 유해한 균열 발생을 억제하기 위해 온도균열지수를 1.2 ~ 1.5 이상 확보하도록 권장하고 있습니다.

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5. 콘크리트의 건조수축과 자기수축

1. 개요

건조수축과 자기수축은 모두 콘크리트의 체적 감소를 유발하여 균열의 원인이 되지만, 그 발생 메커니즘이 다릅니다.

2. 비교

구분	건조수축 (Drying Shrinkage)	자기수축 (Autogeneous Shrinkage)
발생 원인	콘크리트 내부의 잉여수가 외부 대기로 증발하면서 발생하는 물리적 수축.	시멘트의 수화반응 과정에서 물을 내부적으로 소비하여 발생하는 화학적 수축. (외부와의 수분 이동 없음)
주요 발생 조건	- 모든 일반 콘크리트 - 건조한 환경, 부재 단면이 작을수록 크게 발생.	- 낮은 물-결합재비(W/B)를 갖는 고강도 콘크리트에서 지배적으로 발생.
방지 대책	- 습윤양생 철저 - 단위수량 저감 - 수축저감제 사용	- 수축저감제 사용 - 팽창재 사용 - 내부 양생 (경량골재 등)

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6. 단열모르타르

1. 개요

단열모르타르는 시멘트, 모래 등 일반 모르타르 재료에 펄라이트, 질석 등 경량 단열 골재나 기포제를 혼입하여 단열 성능을 부여한 특수 모르타르입니다. 조적벽이나 콘크리트 벽체의 단열 보강, 결로 방지, 방화 구획의 틈새 충전 등 다양한 용도로 사용됩니다.

2. 특징

• 장점:
  • 일반 모르타르에 비해 열전도율이 낮아 단열 성능이 우수합니다.
  • 불연재료로 구성되어 방화 성능이 뛰어납니다.
  • 미장 공법으로 시공하므로 복잡한 형상이나 곡면에도 시공이 용이합니다.
• 단점:
  • 경량골재를 사용하여 일반 모르타르보다 압축강도가 낮습니다.
  • 흡수율이 높아 외부 마감 시에는 별도의 방수 처리가 필요합니다.

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7. HI-BEAM(Hybrid Integrated - Beam)

1. 개요

하이빔은 H형강의 하부 플랜지(Flange)에 고강도 콘크리트를 일체화시킨 합성보(Composite Beam)입니다. 인장력에 강한 강재를 하부에, 압축력에 강한 콘크리트를 상부에 배치하는 일반적인 합성보와 달리, 압축을 받는 상부 플랜지는 강재로 두고 인장을 받는 하부 플랜지만을 콘크리트로 보강하여 구조 효율과 내화 성능을 동시에 높인 하이브리드 보입니다.

2. 특징

• 내화성능 향상: 화재 시 열에 가장 취약한 하부 인장 플랜지를 내화성이 우수한 콘크리트가 감싸고 있어, 별도의 내화피복 없이도 2~3시간의 내화 성능을 확보할 수 있습니다.
• 휨 강성 증대: 하부 콘크리트가 강재와 일체로 거동하여 보의 강성을 높여 처짐과 진동을 제어하는 데 효과적입니다.
• 공기 단축: 내화피복 공정을 생략할 수 있어 전체 공기를 단축할 수 있습니다.

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8. 강재 부식방지 방법 중 희생양극법

1. 개요

희생양극법(Sacrificial Anode Method)은 보호하고자 하는 주된 금속(강재)보다 이온화 경향이 큰(부식이 잘 되는) 다른 금속(희생양극)을 전기적으로 연결하여, 부식 환경에서 희생양극이 주된 금속 대신 부식되도록 유도하는 전기화학적 방식(防蝕) 방법입니다.

2. 원리 및 적용

• 원리: 강재(Fe)보다 이온화 경향이 큰 아연(Zn), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 등을 희생양극으로 사용합니다. 두 금속이 전해질(물, 흙 등) 속에서 연결되면 갈바닉 전지가 형성되어, 이온화 경향이 큰 금속이 양극(+)이 되어 산화(부식)되고, 주된 금속은 음극(-)이 되어 보호받게 됩니다.
• 주요 적용 예시:
  • 아연도금 강판: 강판 표면에 아연을 도금. 아연층이 손상되어 철이 노출되어도 주변의 아연이 먼저 녹슬면서 철을 보호합니다.
  • 선박 및 해양 구조물: 선체나 교각에 아연이나 알루미늄 덩어리를 주기적으로 부착하여 부식을 방지합니다.

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9. 유리의 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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10. 도장공사의 미스트 코트(Mist coat)

1. 개요

미스트 코트는 주로 다공성 바탕면(콘크리트, 모르타르, 석고보드 등)에 수성 페인트를 도장하기 전, 초벌 도장(프라이머) 직후에 시행하는 얇은 추가 도장층입니다. 본 도장용 페인트를 희석제(물)와 1:1 비율로 묽게 희석하여 안개(Mist)처럼 얇게 뿌리거나 바르는 것을 말합니다.

2. 목적

• 얼룩 방지: 다공성 바탕면은 흡수율이 불균일하여 본 도장 시 얼룩이 생기기 쉽습니다. 미스트 코트는 바탕면의 흡수율을 균일하게 조절하여 본 도장 색상이 선명하고 균일하게 발현되도록 돕습니다.
• 부착력 증진: 바탕면과 본 도장 사이의 부착력을 증대시키는 보조 프라이머 역할을 합니다.

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11. 덧침 콘크리트(Topping concrete)

1. 개요

덧침 콘크리트는 주로 프리캐스트 콘크리트(PC) 슬래브나 데크플레이트 위에 추가로 타설하는 현장타설 콘크리트 층을 말합니다. 이는 구조체의 일체성을 확보하고, 바닥의 최종 마감 레벨을 맞추며, 설비 배관 등을 매립하는 역할을 합니다.

2. 주요 기능 및 시공 시 유의사항

주요 기능	시공 시 유의사항
- 구조적 일체성 확보 (합성 슬래브): PC 패널과 일체화되어 바닥 전체가 하나의 구조체(합성 슬래브)로 거동하게 함. - 마감 레벨 조정: 최종 바닥 마감을 위한 수평 기준면 제공. - 설비 배관 매립: 전기, 통신, 난방 배관 등을 매립하는 공간 제공.	- 부착력 확보: PC 패널 등 바탕면의 레이턴스나 이물질을 완전히 제거하고, 필요 시 물축임을 하여 부착력을 높여야 함. - 균열 제어: 건조수축 균열을 방지하기 위해 와이어메쉬 등 보강 철근을 배근하고, 적절한 습윤양생 실시. - 두께 관리: 설계된 두께를 균일하게 확보해야 함.

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12. 공동주택 세대욕실의 층상배관

1. 개요

층상배관은 공동주택 욕실의 오·배수 배관을 아래층 천장이 아닌, 해당 층의 바닥 슬래브 위로 설치하는 배관 시스템입니다. 기존의 슬래브 아래로 배관을 설치하는 방식(층하배관)에 비해 층간소음, 누수, 유지관리 측면에서 매우 유리한 방식입니다.

2. 장점

• 층간소음 저감: 위층의 물 내리는 소리가 아래층으로 직접 전달되지 않아 욕실 층간소음을 획기적으로 줄일 수 있습니다.
• 누수 문제 해결 및 유지관리 용이: 누수가 발생해도 아래층에 피해를 주지 않으며, 해당 층에서 점검 및 보수가 가능하여 유지관리가 매우 편리합니다.
• 리모델링 용이: 배관이 슬래브 위에 있어, 향후 욕실 구조 변경 등 리모델링이 자유롭습니다.

시공 시에는 이중 바닥(뜬바닥) 구조를 형성하여 배관 공간을 확보하며, 배관의 구배와 고정, 바닥 방수 처리에 특히 유의해야 합니다.

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13. 위험약화 전략(Risk Mitigation Strategy)

1. 개요

위험약화(완화) 전략은 프로젝트 리스크 관리의 4가지 대응 전략(회피, 전가, 완화, 수용) 중 하나로, 리스크의 발생 확률이나 발생 시의 충격(영향)을 허용 가능한 수준으로 낮추기 위해 사전에 조치를 취하는 가장 적극적인 리스크 대응 방식입니다.

2. 예시

리스크	위험약화 전략 (예시)
공기 지연 리스크	- 더 신뢰도 높은 공법 채택 - 핵심 공정에 여유 인력 및 장비 추가 투입 - 공정관리 회의 주기 단축
안전사고 리스크	- 안전 시설물 추가 설치 - 위험 작업에 대한 특별 안전교육 강화 - 작업허가제(Permit-to-work) 실시
품질 하자 리스크	- 숙련도가 높은 기능인력 투입 - Mock-up 테스트 실시 - 검사 및 시험 빈도 강화