2020년 건설안전기사실기(필답형) 4회차 기출문제 해설 페이지

① 터널 지보공을 설치할 것
② 록볼트를 설치할 것
③ 부석(浮石)을 제거할 것

해설

터널 낙반 대책은 받치고 · 붙들어 매고 · 떼어 낸다 세 가지다.

터널 지보공은 강아치·목재 지주 등으로 천장과 벽을 받치는 구조물이고, 록볼트는 암반 깊숙이 볼트를 박아 느슨해진 암괴를 안쪽 건전한 암반에 붙들어 매는 부재다. 부석 제거는 이미 떨어질 준비가 된 뜬 돌을 미리 떨어뜨리는 조치다.

규정상 필요한 조치를 하여야 한다고 하면서 위 세 가지를 예시로 든다.

터널 작업 전 점검사항도 함께 나온다 — 부석의 유무 또는 상태, 용수의 유무 또는 상태, 가스 폭발 위험이 있는 장소에서는 가스의 농도.

터널 지보공 수시 점검사항은 부재의 손상·변형·부식·변위 및 탈락의 유무와 상태, 부재의 긴압 정도, 부재의 접속부 및 교차부의 상태, 기둥침하의 유무 및 상태다.

이 밖에 터널작업에는 자동경보장치 설치(가스 농도 이상 시 경보), 낙반 등에 의한 위험 방지, 출입구 부근 등의 지반 붕괴 방지 규정이 있다.

근거 : 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제351조

① 인장강도 34 미만 : 신장률 25% 이상
② 34 이상 41 미만 : 20% 이상
③ 41 이상 50 미만 : 10% 이상
④ 50 이상 : 2% 이상

해설

이 문항의 근거였던 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 [별표10]은 2023. 11. 14. 삭제되어 현행 출제 대상이 아니다. 아래 정답은 개정 전 기준이므로 기출 이력 확인용으로만 본다.

신장률(연신율)은 재료가 끊어지기 전까지 얼마나 늘어나는가를 나타내며, 인장강도와 반비례한다는 것이 이 표의 핵심이다.

강도가 높을수록 신장률 기준이 낮아진다. 강한 강재는 단단한 대신 잘 늘어나지 않고 갑자기 끊어지는(취성) 성질을 갖기 때문이다.

거푸집동바리는 급격히 파단하면 그대로 붕괴로 이어지므로, 강도가 낮은 강재에는 충분히 늘어나 변형으로 경고를 주는 성질(연성)을 요구한다. 신장률 기준을 두었던 이유가 여기 있다.

용어 정비도 함께 확인한다. 같은 2023. 11. 14. 개정으로 거푸집 관련 조문의 "지보공"이 "동바리"로 바뀌었다. "지보공"이라는 표현은 현재 터널 지보공·흙막이 지보공에만 남아 있다.

현행 거푸집동바리 규정에서 외울 수치는 별표가 아니라 조문에 있다 — 파이프서포트는 3개 이상 이어 사용 금지·이을 때는 4개 이상 볼트 사용, 높이 3.5m 초과 시 2m 이내마다 수평연결재를 2개 방향으로 설치, 시스템 동바리의 수직재와 받침철물 연결부 겹침길이는 받침철물 전체길이의 3분의 1 이상.

수자원시설공사(댐)는 중건설공사에 해당하고, 대상액이 45억원으로 5억원 이상 50억원 미만 구간이므로 요율 + 기초액을 적용한다.
산업안전보건관리비 = $4{,}500{,}000{,}000 \times 3.05\% + 2{,}975{,}000 = 140{,}225{,}000\text{원}$

[해설]

계산은 공사종류 판정 → 대상액 확정 → 구간 확인 → 기초액 가산 여부 순이다.

중건설공사는 고시 [별표5] 건설공사의 종류 예시표상 댐·터널·발전소·에너지저장시설·방파제·굴착식 지하철도 및 지하도 신설공사 등 위험도가 높은 공사다. 요율이 가장 높다.

대상액 구간이 이 문제의 함정이다. 5억원 이상 50억원 미만 구간에서는 「대상액 × 요율 + 기초액」으로 계산한다. 50억원 이상이면 기초액 없이 대상액 × 요율만 쓴다. 대상액 45억원은 기초액을 더하는 구간이다.

기초액을 두는 이유는, 공사 규모가 작을수록 고정적으로 드는 안전비용의 비중이 커지기 때문이다. 요율만 적용하면 소규모 공사의 안전비가 지나치게 적어진다.

현행 요율(고용노동부고시 제2024-53호, 2025. 1. 1. 시행)에서 중건설공사는 5억 미만 3.64% · 5억~50억 3.05%+기초액 2,975,000원(개정 전 2.35% · 5,400,000원) · 50억 이상 3.11%이므로, 45억 × 3.05% + 2,975,000 = 140,225,000원이다.

대상액은 재료비 + 직접노무비이며 총공사원가가 아니라는 점도 함께 확인한다.

① 관리감독자의 지휘에 따라 작업하도록 할 것
② 조립·해체 또는 변경의 시기·범위 및 절차를 그 작업에 종사하는 근로자에게 주지시킬 것
③ 조립·해체 또는 변경 작업구역에는 해당 작업에 종사하는 근로자가 아닌 사람의 출입을 금지하고 그 내용을 보기 쉬운 장소에 게시할 것
④ 비, 눈, 그 밖의 기상상태의 불안정으로 날씨가 몹시 나쁜 경우에는 그 작업을 중지시킬 것

[해설]

준수사항은 지휘 · 주지 · 통제 · 중지 · 자재 · 안전대 여섯 가지다.

앞의 넷이 작업 관리다 — 관리감독자가 지휘하고, 절차를 미리 알리고, 관계자 외 출입을 막고, 악천후에는 중지한다. 비계 조립·해체는 순서를 어기면 그대로 붕괴로 이어지므로 절차 주지가 핵심이다.

나머지 둘이 작업 방법이다 — 비계재료의 연결·해체작업 시 폭 20cm 이상의 발판을 설치하고 안전대를 사용하도록 할 것, 재료·기구·공구를 올리거나 내릴 때 달줄 또는 달포대를 사용하도록 할 것. 손으로 던져 주고받다 떨어뜨리는 사고를 막기 위한 규정이다.

대상이 달비계 또는 높이 5m 이상 비계라는 점을 확인한다. 5m 미만은 이 조문의 적용을 받지 않는다.

근거 : 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제57조

① 풍속 : 초당 10m 이상인 경우
② 강우량 : 시간당 1mm 이상인 경우
③ 강설량 : 시간당 1cm 이상인 경우

[해설]

철골작업 중지 기준은 10 - 1 - 1 세 숫자로 외운다. 단위만 다르다는 것이 핵심이다 — 풍속 m/s, 강우 mm/h, 강설 cm/h. 강우와 강설이 같은 1이지만 mm와 cm로 단위가 다르다.

원문 표기로는 풍속이 초당 10m 이상, 강우량이 시간당 1mm 이상, 강설량이 시간당 1cm 이상인 경우 작업을 중지한다.

기준이 다른 작업보다 엄격한 이유는, 철골 부재가 좁고 미끄럽고 높은 곳에 있어 비·눈이 오면 즉시 추락으로 이어지고, 바람은 매달린 부재를 흔들어 충돌·낙하를 일으키기 때문이다.

다른 작업의 풍속 기준과 비교해 둔다 — 타워크레인 설치·해체·수리·점검은 순간풍속 10m/s 초과, 타워크레인 운전작업은 15m/s 초과, 옥외 주행 크레인 이탈방지장치는 30m/s 초과, 건설작업용 리프트 운전 중지는 20m/s 초과. 철골작업은 순간풍속이 아니라 풍속이고 초과가 아니라 이상이라는 점도 구분한다.

철골공사 사전 검토사항도 함께 출제된다 — 설계도 및 공작도의 확인, 철골의 자립도 검토(높이 20m 이상, 폭과 높이의 비 1:4 이상, 단면구조에 현저한 차이가 있는 구조물, 연면적당 철골량 50kg/㎡ 이하, 기둥이 타이플레이트형, 이음부가 현장용접인 구조물).

근거 : 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제383조

①: 60
②: 시설
③: 안전보건관리체제
④: 안전보건교육

[해설]

안전보건개선계획서 제출 기한은 명령을 받은 날부터 60일 이내다.

포함 사항은 시설 · 안전보건관리체제 · 안전보건교육 · 산업재해 예방 및 작업환경의 개선을 위하여 필요한 사항 네 가지다. 하드웨어(시설) · 조직(체제) · 사람(교육) · 그 밖으로 묶으면 빠뜨리지 않는다.

수립·시행 명령 대상 — 산업재해율이 같은 업종의 규모별 평균 산업재해율보다 높은 사업장, 사업주가 안전보건조치 의무를 위반하여 중대재해가 발생한 사업장, 직업성 질병자가 연간 2명 이상 발생한 사업장, 유해인자의 노출기준을 초과한 사업장.

이보다 강한 안전보건진단을 받아 개선계획을 수립할 대상은 산업재해율이 같은 업종 평균 산업재해율의 2배 이상인 사업장 또는 중대재해가 발생한 사업장, 직업성 질병자가 연간 2명 이상(상시근로자 1천명 이상은 3명 이상), 유해인자 노출기준 초과 등이다.

계획서는 산업안전보건위원회의 심의를 거쳐야 하며, 위원회가 없는 사업장은 근로자대표의 의견을 들어야 한다.

근거 : 「산업안전보건법」 제49조·제50조, 같은 법 시행규칙 제61조

1 : 29 : 300
① 1 : 중상 또는 사망(중대사고) 1건
② 29 : 경상 29건
③ 300 : 무상해 사고(아차사고) 300건

[해설]

하인리히는 같은 원인으로 발생한 재해 330건을 분석해, 중상 1건 뒤에 경상 29건과 무상해 사고 300건이 있다는 비율을 얻었다. 1 + 29 + 300 = 330이라는 점을 기억하면 숫자가 흔들리지 않는다.

의미는 큰 사고는 갑자기 오지 않는다는 것이다. 따라서 300건의 아차사고(무상해 사고)를 줄이면 중대재해도 함께 줄어든다. 아차사고 보고제도와 위험성평가가 여기서 나온다.

같은 하인리히의 손실우연의 원칙과 연결된다. 같은 사고라도 다칠 수도 안 다칠 수도 있으니, 손실이 아니라 사고 자체를 없애야 한다는 결론이다.

버드(Bird)의 법칙과 구분한다. 버드는 1 : 10 : 30 : 600으로, 중상 1 : 경상 10 : 무상해 물적손실 30 : 무상해·무손실 사고 600이다. 물적손실이 항목으로 들어간 것이 버드의 특징이며, 총 641건을 분석했다.

하인리히의 재해손실비 산정도 함께 나온다 — 직접비 : 간접비 = 1 : 4, 총 재해코스트는 직접비 + 간접비다.

아담스는 관리구조 → 작전적 에러 → 전술적 에러(불안전 행동·상태) → 사고 → 상해, 웨버는 도미노를 확장한 이론으로 함께 출제된다.

① 이음매가 있는 것
② 와이어로프의 한 꼬임에서 끊어진 소선(素線)의 수가 10% 이상인 것
③ 지름의 감소가 공칭지름의 7%를 초과하는 것
④ 꼬인 것
⑤ 심하게 변형되거나 부식된 것
⑥ 열과 전기충격에 의해 손상된 것

[해설]

10%와 7% 두 숫자를 바꿔 쓰는 실수가 가장 많다. 소선(素線)은 10%, 지름 감소는 7%다. 소선은 로프를 이루는 가는 강선 한 올을 말하고, 한 꼬임(스트랜드) 안에서 10% 이상이 끊어지면 폐기한다.

이음매가 첫 번째인 이유는 이은 부분이 가장 약한 고리가 되어 그곳에서 먼저 파단하기 때문이다.

달기 체인은 기준이 다르다 — 링의 단면지름이 제조 당시의 10%를 초과해 감소한 것, 길이가 제조 당시의 5%를 초과해 늘어난 것, 균열이 있거나 심하게 변형된 것. 체인은 10%·5%, 로프는 10%·7%로 짝지어 외운다.

안전계수도 함께 본다 — 근로자가 탑승하는 운반구를 지지하는 것 10 이상, 화물의 하중을 직접 지지하는 것 5 이상, 훅·샤클·클램프·리프팅 빔 3 이상, 그 밖의 경우 4 이상.

근거 : 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제63조·제166조

① 지하수위 및 투수계수에 의한 예상 누수량 산출
② 배수펌프 소요 대수 및 용량
③ 배수방식의 선정 및 집수구 설치방식

해설

나머지는 터널 내부 누수 개소 조사 및 점검 담당자 선임, 누수량 집수유도 계획 또는 방수계획, 굴착 상부지반의 채수대(滯水帶) 조사다.

계획의 흐름은 얼마나 나올지(예상 누수량) → 어떻게 뺄지(펌프·배수방식) → 어디로 모을지(집수구) → 누가 볼지(점검 담당자) 순이다.

예상 누수량 산출이 첫 단계인 이유는, 이 값이 정해져야 펌프 용량과 대수가 결정되기 때문이다. 지하수위와 투수계수가 그 근거 자료다.

터널에서 누수가 위험한 이유는, 물이 암반 절리를 따라 흐르며 충전물을 씻어 내고 암괴를 느슨하게 만들어 낙반·붕괴로 이어지기 때문이다. 또 숏크리트 배면에 수압이 차면 지보 자체가 밀려난다.

채수대는 지하수가 고여 있는 지층으로, 굴착이 이를 관통하면 돌발용수(급격한 출수)가 발생한다. 그래서 굴착 상부지반의 채수대 조사가 계획서에 들어간다.

터널작업 전 점검사항에도 용수의 유무 또는 상태가 포함돼 있다.

① 장비와 차량이 안전하게 운행할 수 있도록 견고하게 설치할 것
② 도로와 작업장이 접하여 있을 경우에는 방책(울타리)을 설치할 것
③ 도로는 배수를 위하여 경사지게 설치하거나 배수시설을 설치할 것

[해설]

네 번째 항목은 차량의 속도제한 표지를 부착할 것이다.

가설도로 사고는 노면이 물러 장비가 넘어지거나, 도로 옆 작업자가 치이거나, 과속으로 충돌하는 세 갈래다. 네 항목이 그에 대응한다.

배수가 별도 항목인 이유는, 물이 고이면 노면 지지력이 떨어져 장비 전도로 직결되기 때문이다. 그래서 경사를 주거나 배수시설을 둔다.

비탈면 가설도로 기준도 함께 본다 — 도로의 폭은 장비의 폭 이상, 커브 구간은 시야 확보, 급경사·급커브 구간에는 가드레일·경계석 설치.

차량계 건설기계 조문과 묶어서 정리한다 — 작업계획서 작성(종류·성능, 운행경로, 작업방법), 전도·전락 방지(유도자 배치, 지반의 부동침하 방지, 갓길 붕괴 방지, 도로 폭 유지), 운전위치 이탈 시 조치(버킷을 지면에 내리고 원동기 정지·브레이크 확실히 걸기).

근거 : 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제379조

① 권과방지장치·브레이크·클러치 및 운전장치의 기능
② 주행로의 상측 및 트롤리(trolley)가 횡행하는 레일의 상태
③ 와이어로프가 통하고 있는 곳의 상태

[해설]

크레인 점검은 멈추는 것 · 달리는 길 · 매다는 줄 세 가지다.

주행로 상측과 트롤리 횡행 레일이 고정식 크레인에만 붙는 항목이다. 천장크레인·타워크레인은 레일 위를 주행하고 트롤리가 가로로 횡행하므로, 레일에 이물·변형·이음부 단차가 있으면 탈선한다.

이동식 크레인과 구분한다. 이동식은 권과방지장치나 그 밖의 경보장치의 기능, 브레이크·클러치 및 조정장치의 기능, 와이어로프가 통하고 있는 곳 및 작업장소의 지반상태 세 가지로, 레일 대신 지반상태가 들어간다. 아웃트리거를 펴는 장비라서 지반 침하가 곧 전도이기 때문이다.

권과(捲過)는 훅이 지나치게 감겨 올라가 드럼·시브에 부딪히는 것을 말한다.

순간풍속 기준도 함께 본다 — 10m/s 초과 시 타워크레인 설치·해체·수리·점검 중지, 15m/s 초과 시 타워크레인 운전작업 중지, 30m/s 초과 시 옥외 주행 크레인 이탈방지장치 작동.

근거 : 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 [별표3]

① 사면·법면의 경사(기울기) 증가
② 절토 및 성토 높이의 증가
③ 공사에 의한 진동 및 반복하중의 증가
④ 지표수·지하수의 침투에 의한 토사 중량의 증가
⑤ 지진·차량·구조물의 하중 작용

[해설]

여섯 번째 외적 원인은 토사 및 암석의 혼합층 두께다.

외적 원인과 내적 원인을 가르는 기준은 밖에서 힘을 더하는가(외적), 흙 자체의 성질이 나쁜가(내적)다.

내적 원인은 절토 사면의 토질·암질, 성토 사면의 다짐 불량, 토석의 강도 저하 세 가지다. 전부 버티는 힘(저항력)을 줄이는 요인이고, 외적 원인은 전부 미는 힘(활동력)을 키우는 요인이다.

물은 양쪽 모두에 작용한다. 흙에 스며들면 단위중량이 커져 미는 힘이 늘고, 동시에 점착력과 마찰각이 떨어져 버티는 힘이 준다. 그래서 붕괴의 가장 흔한 방아쇠가 강우다.

붕괴 예방 조치 — 지반은 안전한 경사로 하고 낙하 우려가 있는 토석은 제거, 붕괴 또는 토석 낙하의 원인이 되는 빗물·지하수 등을 배제, 흙막이 지보공 설치·방호망 설치·근로자 출입금지, 비 올 경우를 대비한 측구 설치 또는 굴착경사면 비닐 덮기.

근거 : 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제50조·제51조

권과방지장치

해설

권과(捲過)는 "지나치게 감김"이라는 뜻이다. 곤돌라의 운반구가 계속 올라가 드럼이나 시브(도르래)에 부딪히면 와이어로프가 끊어지거나 운반구가 추락한다. 이를 막는 것이 권과방지장치다.

구조상 운반구가 상한 위치에 도달하면 리미트 스위치가 작동해 권상 동력을 차단한다.

양중기 방호장치 4종을 한 세트로 외운다 — 과부하방지장치(정격하중 초과 시 정지), 권과방지장치(과도한 감김 방지), 비상정지장치(즉시 정지), 제동장치(브레이크). 여기에 승강기는 파이널 리미트 스위치, 속도조절기(조속기), 출입문 인터록이 추가된다.

곤돌라는 달기발판 또는 운반구·승강장치 등이 매달린 상태로 동력이나 수동으로 오르내리는 설비로, 건물 외벽 청소·보수에 쓰인다.

곤돌라형 달비계에 사용할 수 없는 와이어로프 조건도 함께 출제된다 — 이음매가 있는 것, 한 꼬임에서 끊어진 소선이 10% 이상인 것, 지름의 감소가 공칭지름의 7%를 초과하는 것, 꼬인 것, 심하게 변형되거나 부식된 것, 열과 전기충격에 의해 손상된 것.

① AB : 물체의 낙하·비래 및 추락에 의한 위험을 방지 또는 경감
② AE : 물체의 낙하·비래에 의한 위험을 방지 또는 경감하고, 머리부위 감전에 의한 위험을 방지
③ ABE : 물체의 낙하·비래 및 추락에 의한 위험을 방지 또는 경감하고, 머리부위 감전에 의한 위험을 방지

[해설]

기호가 곧 성능이다 — A는 낙하·비래, B는 추락, E는 감전(절연)이다. 기호를 더한 것이 그대로 용도가 된다. AB는 낙하와 추락, AE는 낙하와 감전, ABE는 셋 다 막는 최상위 등급으로 건설현장에서 흔히 쓴다.

시험성능 기준도 기호를 따라간다 — 내관통성은 AE·ABE가 9.5mm 이하, AB가 11.1mm 이하다. 감전 방지용은 관통 자체가 절연 파괴로 이어지므로 더 엄격하다.

충격흡수성은 전달충격력 4,450N 미만이면서 착장체가 벗겨지거나 파손되지 않아야 한다. 내전압성은 AE·ABE에만 요구되며 교류 20kV에서 1분간 견디고 누설전류 10mA 이하, 내수성은 질량증가율 1% 미만이다.

모든 안전모는 난연성과 턱끈풀림(150N 이상 250N 이하에서 풀릴 것) 기준을 만족해야 한다. 턱끈이 너무 강하면 목이 조이고 너무 약하면 벗겨지므로 범위로 정한다.

근거 : 「보호구 안전인증 고시」 [별표1]