산업안전기사 실기 신출대비 — 건설안전 해설 페이지

[모범답안]
① 모래 : 1 : 1.8
② 연암 및 풍화암 : 1 : 1.0
③ 경암 : 1 : 0.5
④ 그 밖의 흙 : 1 : 1.2
■ 핵심 채점어: 1:1.8 / 1:1.0 / 1:0.5 / 1:1.2 / 모래 / 연암 및 풍화암 / 경암 / 그 밖의 흙
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제339조제1항(굴착면의 붕괴 등에 의한 위험방지) 관련 별표11 '굴착면의 기울기 기준'(2021.11.19. 개정). 지반분류 4종·수치를 복수 출처(law.go.kr, 04noti, keyzard 등)에서 교차확인: 모래 1:1.8 / 연암·풍화암 1:1.0 / 경암 1:0.5 / 그 밖의 흙 1:1.2.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 11은 지반이 무너지기 쉬울수록 수평거리를 길게(완만하게) 잡도록 굴착면 기울기를 정한다.

• 모래 — 입자끼리 붙잡는 힘이 가장 약해 가장 완만한 1:1.8.
• 연암 및 풍화암 — 금이 가거나 풍화된 암반이라 1:1.0.
• 경암 — 단단한 암반이라 가장 급한 1:0.5.
• 그 밖의 흙 — 모래와 암반을 뺀 일반 흙으로 1:1.2.

외우는 요령: 수평값은 모래(1.8) > 그 밖의 흙(1.2) > 연암·풍화암(1.0) > 경암(0.5) 순으로 작아진다.

[모범답안]
모래의 굴착면 기울기 = 1 : 1.8 (수직:수평), 즉 수직 1당 수평 1.8 확보.
L = $1.8 \times H = 1.8 \times 5 = 9.0$ m
∴ L = 9.0 m
■ 핵심 채점어: 1:1.8 / 1.8×5 / 9.0 m / 9m / 수평투영거리
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표11(모래 1:1.8). 기울기 1:N에서 굴착깊이 H에 대한 수평투영거리 L=N·H.: 1.8×5=9.0 m.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 11에서 모래 지반의 굴착면 기울기는 1:1.8(수직:수평)이다.

수직으로 1 m 팔 때마다 수평으로 1.8 m를 물려야 하므로 수평투영거리는 굴착깊이에 1.8을 곱한 값이다.

$L=1.8\times H$
$=1.8\times5$
$=9.0$ m

혼동 주의: 같은 별표에서 연암·풍화암은 1:1.0, 경암은 1:0.5, 그 밖의 흙은 1:1.2이다.

[모범답안]
경암 기울기 = 1 : 0.5 (수직:수평).
① L = $0.5 \times 6 = 3.0$ m
② 수직 6m, 수평 3m이므로 수평면과 이루는 경사각 $\tan\theta$ = 수직/수평 = $\dfrac{6}{3} = 2$ → $\theta = \arctan 2 \approx 63.4$°
∴ L = 3.0 m, $\theta \approx 63.4$°
■ 핵심 채점어: 1:0.5 / 0.5×6 / 3.0 m / tanθ=2 / 63.4° / arctan2
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표11(경암 1:0.5). L=N·H, 수평면 기준 경사각 θ=arctan(H/L).: 0.5×6=3.0 m, arctan(6/3)=arctan2=63.43°.

[해설]

별표 11에서 경암의 굴착면 기울기는 수직:수평 = 1:0.5이므로 수평투영거리는 굴착깊이의 0.5배다.

L = 0.5 × H = $0.5 \times 6 = 3.0$ m
$\tan\theta = \dfrac{6}{3} = 2$
$\theta = \arctan 2 \approx 63.4$°

혼동 주의: 경사각은 수평면 기준이라 tanθ = 수직/수평이다. 수평/수직으로 놓으면 26.6°가 나와 틀린다.

[모범답안]
① 하중계 : 버팀대(스트럿)·어스앵커의 축력(작용 하중)
② 지중경사계 : 흙막이벽 배면 지반의 지중 수평변위(변형)
③ 지하수위계 : 지하수위의 변화(수위 변동)
④ 변형률계 : 흙막이 부재(스트럿·띠장 등)의 변형률(응력)
■ 핵심 채점어: 축력 / 버팀대 / 수평변위 / 지하수위 / 변형률 / 응력 / 배면 지반
※ 근거: 흙막이 계측기별 측정항목의 확립된 표준 대응(하중계=축력, 지중경사계=지중 수평변위, 지하수위계=지하수위, 변형률계=부재 변형·응력). KOSHA 흙막이 계측관리 가이드 및 지반공학 표준 정합. 특정 조문 수치가 아닌 정성적 매칭이라.

[해설]

흙막이 계측기는 기기마다 직접 재는 물리량이 정해져 있어 하중·변위·수위·변형률로 짝지어 외운다.

• 하중계 — 버팀대(스트럿)와 어스앵커에 걸리는 축력을 잰다.
• 지중경사계 — 흙막이벽 뒤쪽 지반에 묻은 관의 기울기로 깊이별 지중 수평변위를 잰다.
• 지하수위계 — 흙막이벽 뒤쪽 지하수위가 오르내리는 변화를 잰다.
• 변형률계 — 스트럿·띠장 같은 부재의 변형률을 재고, 이를 응력으로 환산한다.

혼동 주의: 지중경사계는 지반의 변위를 재고, 변형률계는 부재 자체의 변형을 잰다.

[모범답안]
㉠ 3
㉡ 4
㉢ 3.5
㉣ 2
㉤ 2
■ 핵심 채점어: 3개 / 4개 / 3.5m / 2m / 2개 방향 / 수평연결재
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제332조의2(동바리 유형에 따른 동바리 조립 시의 안전조치) 파이프서포트 항목 — 3개 이상 이어쓰기 금지, 4개 이상 볼트·전용철물 이음, 높이 3.5m 초과 시 2m 이내마다 수평연결재 2개 방향. 수치 확정 표준.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙은 파이프 서포트가 이음부에서 꺾이거나 좌굴하지 않도록 이음 개수·체결 방법·수평연결재 기준을 정한다.

• 이어 쓰기 제한 — 3개 이상 이어서 사용하지 않는다.
• 이음 체결 — 이을 때는 4개 이상의 볼트 또는 전용철물을 쓴다.
• 수평연결재 — 높이 3.5m 초과 시 높이 2m 이내마다 2개 방향으로 설치해 변위를 막는다.

혼동 주의: 이어 쓰기 금지 개수는 3, 볼트 개수는 4로 숫자가 다르다.

[모범답안]
$P = W \times H = 24 \times 4 = 96$ kN/m²
∴ 최대 측압 P = 96 kN/m² (1 tf $\approx$ 9.81 kN 환산 시 약 9.8 tf/m²)
■ 핵심 채점어: P=W·H / 24 / 4 / 96 kN/m² / 측압 / 단위중량
※ 근거: 거푸집 측압(액압 가정) 표준식 P=W·H (W=콘크리트 단위중량, H=콘크리트 헤드). 철근콘크리트 단위중량 24 kN/m³는 확립값.: 24×4=96 kN/m². 단위환산 96/9.81≈9.8 tf/m².

[해설]

거푸집 측압을 액압(전수압)으로 가정하면 측압은 물의 수압처럼 깊이에 비례해 커진다. 따라서 최대 측압은 타설 바닥에서 P = W·H이다.

P = W × H
= 24 × 4
= 96 kN/m²

단위도 kN/m³ × m = kN/m²로 맞아떨어진다. 1 tf = 9.81 kN으로 환산하면 약 9.8 tf/m²이다.

[모범답안]
① 단관 강관비계 : 수직방향 5m, 수평방향 5m
② 강관틀비계 : 수직방향 6m, 수평방향 8m
■ 핵심 채점어: 단관 5m / 수직 5m / 수평 5m / 강관틀비계 / 6m / 8m / 벽이음
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제59조 관련 별표5 '강관비계의 조립간격' — 단관비계 수직5·수평5, 강관틀비계 수직6·수평8.(law.go.kr 유권해석, kmecnews 등) 일치.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 5는 강관비계가 넘어지지 않도록 벽이음(비계를 건물 벽체에 고정하는 연결) 간격을 비계 종류별로 정한다.

• 단관비계 — 강관을 하나씩 조립한 비계로 수직방향 5m, 수평방향 5m.
• 강관틀비계 — 공장에서 만든 틀을 쌓은 비계로 수직방향 6m, 수평방향 8m.

혼동 주의: 강관틀비계라도 높이 5m 미만이면 이 간격 기준을 적용하지 않는다.

[모범답안]
비계기둥 간 적재하중 한도 = 400kg (초과 금지).
450kg는 400kg을 초과하므로 부적정(허용되지 않음).
자재를 분산 적치하여 비계기둥 간 하중이 400kg을 넘지 않도록 하여야 함.
■ 핵심 채점어: 400kg / 초과 금지 / 부적정 / 450kg 초과 / 분산
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제60조(강관비계의 구조) — 비계기둥 간의 적재하중은 400kg을 초과하지 않도록 할 것. 판정: 450>400 → 부적정.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제60조(강관비계의 구조)에 따라 비계기둥 간의 적재하중은 400kg을 넘으면 안 된다.

450kg은 400kg을 넘으므로 허용되지 않는다(부적정). 자재를 여러 비계기둥 사이에 나눠 쌓아 한 칸의 하중이 400kg 이하가 되게 해야 한다.

[모범답안]
h = $L \cdot \sin 25^\circ = 2.4 \times 0.423 \approx 1.02$ m
d = $L \cdot \cos 25^\circ = 2.4 \times 0.906 \approx 2.17$ m
∴ 수직높이 $h \approx 1.02$ m, 수평 내민거리 $d \approx 2.17$ m
■ 핵심 채점어: sin25° / 1.02 m / cos25° / 2.17 m / 2.4 / 경사면
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제14조(낙하물에 의한 위험의 방지) — 낙하물방지망 수평면과의 각도 20°~30°(). 삼각분해 h=L·sinθ, d=L·cosθ.: 2.4×0.423=1.015, 2.4×0.906=2.174.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙상 낙하물방지망은 수평면과 20° 이상 30° 이하로 설치한다. 내민 길이 L을 빗변으로 놓고 수직 성분은 sin, 수평 성분은 cos으로 나눈다.

h = $L\sin25^\circ = 2.4\times0.423 \approx 1.02$ m
d = $L\cos25^\circ = 2.4\times0.906 \approx 2.17$ m

혼동 주의: 수직높이는 각도의 맞은편 변이라 sin, 수평 내민거리는 각도에 붙은 변이라 cos이다.

[모범답안]
① $\tan\theta$ = 수직/수평 = $\dfrac{4}{12} = 0.333$ → $\theta = \arctan 0.333 \approx 18.4$°
② (가) $18.4^\circ \le 30^\circ$ 이므로 가설통로 경사기준 적정.
(나) $18.4^\circ \gt 15^\circ$ 이므로 미끄러지지 아니하는(미끄럼방지) 구조 설치 필요.
■ 핵심 채점어: tanθ=4/12 / 0.333 / 18.4° / 30° 이하 적정 / 15° 초과 / 미끄럼방지 필요
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제23조(가설통로의 구조) — 경사 30° 이하, 경사 15° 초과 시 미끄러지지 아니하는 구조(). θ=arctan(H/L).: 4/12=0.333, arctan0.333=18.43°.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제23조는 가설통로 경사를 30° 이하로 하고, 경사가 15°를 초과하면 미끄러지지 않는 구조로 하도록 정한다.

경사각은 수직높이를 수평투영길이로 나눈 탄젠트 값으로 구한다.
$\tan\theta = \dfrac{4}{12} = 0.333$
$\theta = \arctan 0.333 \approx 18.4$°

18.4°는 30° 이하이므로 가설통로 경사는 적정하다. 다만 15°를 넘으므로 미끄러지지 않는 구조가 필요하다.

혼동 주의: 두 기준은 따로 판정한다. 경사가 적정해도 15°를 넘으면 미끄럼방지 구조를 별도로 갖춰야 한다.