2014년 산업안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

① 필요한 인원 및 장비 사용계획

② 굴착방법 및 순서, 토사 반출 방법

③ 작업지휘자의 배치계획

④ 사업장 내 연락방법 및 신호방법

⑤ 매설물 등에 대한 이설ㆍ보호대책

⑥ 흙막이 지보공 설치방법 및 계측계획

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제38조 및 별표 4는 굴착작업(굴착면의 높이가 2미터 이상이 되는 지반의 굴착)의 작업계획서에 담을 내용을 다음과 같이 정한다.

가. 굴착방법 및 순서, 토사등 반출 방법 / 나. 필요한 인원 및 장비 사용계획 / 다. 매설물 등에 대한 이설ㆍ보호대책 / 라. 사업장 내 연락방법 및 신호방법 / 마. 흙막이 지보공 설치방법 및 계측계획 / 바. 작업지휘자의 배치계획 / 사. 그 밖에 안전ㆍ보건에 관련된 사항.

문항은 네 가지만 요구하지만 조문의 항목은 이보다 많으므로 이 중 넷을 골라 쓰면 된다. 또한 굴착작업은 작업계획서 작성에 앞서 형상ㆍ지질 및 지층의 상태, 균열ㆍ함수ㆍ용수 및 동결의 유무 또는 상태, 매설물 등의 유무 또는 상태, 지반의 지하수위 상태에 대한 사전조사를 해야 한다.

1. 안전대

4. 충돌ㆍ협착 등의 위험 방지에 필요한 산업용 로봇 방호장치

5. 압력용기

6. 양중기용 과부하방지장치

10. 용접용 보안면

[해설]

의무안전인증대상은 산업안전보건법 시행령 제74조에, 자율안전확인대상은 같은 영 제77조에 열거된다.

보기 중 안전인증대상은 기계ㆍ설비인 5. 압력용기, 방호장치인 6. 양중기용 과부하방지장치와 4. 충돌ㆍ협착 등의 위험 방지에 필요한 산업용 로봇 방호장치, 보호구인 1. 안전대와 10. 용접용 보안면이다.

나머지 중 2. 연삭기 덮개, 3. 파쇄기, 7. 교류아크용접기용 자동전격방지기, 9. 동력식 수동대패용 칼날 접촉방지장치는 자율안전확인대상이고, 8. 이동식 사다리는 어느 쪽에도 해당하지 않는다. 방호장치는 '안전인증대상 기계에 붙는 장치인가'로, 보호구는 '몸에 착용하는가'로 나누어 판별하면 정리가 쉽다.

① 공정안전자료

② 공정위험성 평가서

③ 안전운전계획

④ 비상조치계획

[해설]

산업안전보건법 시행령 제44조는 공정안전보고서에 포함할 사항으로 공정안전자료, 공정위험성 평가서, 안전운전계획, 비상조치계획, 그 밖에 공정상의 안전과 관련하여 고용노동부장관이 필요하다고 인정하여 고시하는 사항을 규정한다. 답안 네 가지가 앞의 네 항목에 그대로 대응한다. 공정안전보고서는 유해·위험설비를 설치·이전하거나 주요 구조부분을 변경할 때 착공일 30일 전까지 한국산업안전보건공단에 2부를 제출한다.

① 하이드라진 유도체 / 니트로소화합물

② 황 / 리튬

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 1(위험물질의 종류)은 위험물질을 폭발성 물질 및 유기과산화물, 물반응성 물질 및 인화성 고체, 산화성 액체 및 산화성 고체, 인화성 액체, 인화성 가스, 부식성 물질, 급성 독성 물질로 구분한다. 폭발성 물질 및 유기과산화물에는 질산에스테르류, 니트로화합물, 니트로소화합물, 아조화합물, 디아조화합물, 하이드라진 유도체, 유기과산화물이 속하고, 물반응성 물질 및 인화성 고체에는 리튬, 칼륨·나트륨, 황, 황린, 황화인·적린, 셀룰로이드류, 알킬알루미늄·알킬리튬, 마그네슘 분말, 금속 분말, 알칼리금속, 유기 금속화합물, 금속의 수소화물·인화물, 칼슘 탄화물 등이 속한다. 보기의 나머지 중 염소산과 과망간산(염류)은 산화성 액체 및 산화성 고체, 아세톤은 인화성 액체, 수소는 인화성 가스에 해당한다.

① 지반 지지력에 대한 안정

② 전도에 대한 안정

③ 활동에 대한 안정

[해설]

옹벽은 뒤채움 흙의 토압을 지지하는 구조물이므로 외적 안정에 대해 세 가지 조건을 모두 만족해야 한다. 전도에 대한 안정은 토압에 의한 전도모멘트가 옹벽 자중 등에 의한 저항모멘트보다 작아 앞굽을 중심으로 넘어지지 않아야 한다는 것, 활동(미끄러짐)에 대한 안정은 수평토압이 저면과 지반 사이의 마찰저항보다 작아 옹벽이 수평으로 밀려나지 않아야 한다는 것, 지반 지지력(침하)에 대한 안정은 저면에 작용하는 최대 지반반력이 기초지반의 허용지지력을 넘지 않아 부등침하가 생기지 않아야 한다는 것이다. 여기에 옹벽 단면 자체의 응력을 검토하는 내적 안정(부재의 안정)이 추가로 요구된다.

① 출퇴근 도중 발생한 재해

② 운동경기 등 각종 행사 중 발생한 재해

③ 업무시간 외 발생한 재해

④ 제3자의 행위에 의한 업무상 재해

※ 무재해운동은 2018년 폐지(「사업장무재해운동 시행규정」 폐지)되어 현재는 출제되지 않는 과거 기출 문항입니다. 위 답은 폐지 전 무재해운동 시행규정상 무재해 인정 기준입니다.

[해설]

무재해운동은 사업주의 안전관리 노력으로 예방이 가능한 재해를 대상으로 성과를 평가하는 제도였으므로, 사업장의 작업환경·안전조치와 인과관계가 없는 사고는 무재해 인정에서 제외(재해 건수에 산입하지 않음)하는 것이 제도의 취지였다.

이에 따라 출퇴근 도중 발생한 재해, 운동경기 등 각종 행사 중 재해, 업무시간 외 재해, 제3자의 행위에 의한 업무상 재해는 사업주가 통제할 수 있는 작업 위험요인에서 비롯된 것이 아니라고 보아 예외로 인정되었다. 다만 무재해운동은 2018년 관련 시행규정 폐지로 현재는 운영되지 않는다.

① 외형의 안전화

② 구조의 안전화

③ 기능의 안전화

④ 보전작업의 안전화

[해설]

기계설비의 근원적(본질적) 안전화란 설계·제작 단계에서 위험 자체를 제거하거나 위험이 있어도 재해로 이어지지 않도록 하는 것으로, 방법은 다음과 같이 구분한다. 외형의 안전화는 돌출부·회전부 등 위험 부분을 덮개·울로 격리하거나 매입형으로 설계하는 것, 구조(강도)의 안전화는 재료 결함·설계 결함·가공 결함이 없도록 충분한 안전율로 강도를 확보하는 것, 기능의 안전화는 전압강하·정전 시 오작동을 막는 등 기계가 이상 상태에서도 안전 측으로 작동하게 하는 것, 보전작업(유지보수)의 안전화는 점검·수리를 쉽고 안전하게 할 수 있도록 배치·구조를 정하는 것이다. 이 밖에 작업(작업방법)의 안전화가 함께 제시되기도 하나, 문항은 4가지만 요구한다.

① 역화방지시험

② 역류방지시험

③ 기밀시험

④ 내압시험

[해설]

역화방지기는 아세틸렌 등 가연성 가스 쪽으로 화염이 역행하거나 산소가 역류하는 것을 차단하는 방호장치로, 방호장치 안전인증 기준에서 정한 성능시험은 역화방지시험, 역류방지시험, 기밀시험, 내압시험과 가스압력손실시험, 방출장치 동작시험이다. 문항이 요구한 4가지보다 시험 종류가 많으므로 역화·역류를 막는 본래 기능시험 두 가지에 기밀·내압시험을 더해 쓰면 된다.

1. 녹십자

2. 응급구호표지

3. 들것

4. 세안장치

4. 비상용기구

5. 비상구

[해설]

산업안전보건법 시행규칙의 안전보건표지 종류 중 안내표지는 녹십자표지, 응급구호표지, 들것, 세안장치, 비상용기구, 비상구, 좌측비상구, 우측비상구의 8종이다. 안내표지는 녹색을 사용하며, 바탕을 흰색으로 하고 기본모형과 관련 부호를 녹색으로 하거나 바탕을 녹색으로 하고 관련 부호 및 그림을 흰색으로 한다. 문항은 이 중 4가지만 요구한다.

[사건나무(ETA) 작성]
초기사상 X₂ 고장에서 출발해, 이후 각 구성요소마다 위쪽 가지는 "작동(성공)", 아래쪽 가지는 "고장(실패)"으로 두 갈래씩 뻗어 나가도록 그린다.
· 가지는 왼쪽(초기사상) → 오른쪽(최종 결과) 방향으로 전개한다.
· 각 분기점에서 위 = 작동, 아래 = 고장으로 표기를 통일한다.
· 구성요소가 n개면 최종 경로는 2ⁿ개가 되며, 각 경로 끝에 시스템 전체의 결과(작동 또는 고장)를 적는다.
· 시스템 구조가 직렬이면 하나라도 고장인 경로는 모두 시스템 고장, 병렬이면 하나라도 작동인 경로는 시스템 작동으로 판정한다.

해설

사건나무 분석(ETA, Event Tree Analysis)은 초기사상이 일어난 뒤 어떤 결과들로 전개되는가를 따라가는 기법이다.

결함수 분석(FTA)과 방향이 정반대라는 점이 핵심이다.

· FTA는 정상사상(재해)에서 출발해 원인을 거슬러 내려가는 연역적·하향식(top-down) 기법이다.

· ETA는 초기사상에서 출발해 결과로 뻗어 나가는 귀납적·상향식(bottom-up) 기법이다.

그래서 ETA는 "이 고장이 나면 무슨 일이 벌어지는가"를, FTA는 "이 사고가 나려면 무엇이 고장나야 하는가"를 답한다.

ETA의 작성 순서는 ① 초기사상 선정 → ② 초기사상에 대응하는 안전요소(방어수단) 확인 → ③ 각 요소의 성공·실패로 가지 전개 → ④ 각 경로의 결과 판정 → ⑤ 경로별 확률 계산이다.

확률은 각 가지의 확률을 곱해 구한다. 예를 들어 세 요소가 모두 작동할 확률은 P₁ × P₂ × P₃다.

ETA는 원자력·화학공정의 방호계통 평가에 널리 쓰이며, FTA와 함께 쓰면 원인부터 결과까지 전 구간을 다룰 수 있다. 두 기법을 나비 모양으로 이어 붙인 것이 보우타이(bow-tie) 분석이다.

① 연천인율: 1000명의 근로자당 1년간 발생하는 재해자수의 비율

② 강도율: 1000근로시간당 재해발생에 따른 근로손실일수의 비율

③ 도수율: 1000000근로시간당 재해발생건수의 비율

[해설]

세 지표는 분모와 곱하는 배수가 다르다. 연천인율은 근로자 1000명당 1년간 발생하는 재해자수의 비율로 $\dfrac{R}{N} \times 1000$(R: 연간 재해자수, N: 연평균 근로자수)이고, 도수율(빈도율)은 연근로시간 100만 시간당 재해발생건수의 비율로 $\dfrac{A}{H} \times 10^{6}$(A: 재해건수, H: 연근로총시간수)이며, 강도율은 연근로시간 1000시간당 재해로 인한 근로손실일수의 비율로 $\dfrac{D}{H} \times 1000$(D: 근로손실일수)이다. 근로자 1인당 연간 근로시간을 2400시간으로 보면 연천인율과 도수율 사이에는 연천인율 = 도수율 $\times$ 2.4의 관계가 성립한다.

① 감지기능
② 정보보관기능
③ 정보처리기능
④ 의사결정기능
⑤ 행동기능

해설

다섯 기능은 느끼고 → 저장하고 → 처리하고 → 결정하고 → 행동한다는 흐름이다.

· 감지(sensing) — 정보를 받아들인다. 사람은 감각기관, 기계는 센서·계기다.

· 정보보관(information storage) — 받아들인 정보를 저장한다. 사람은 기억, 기계는 기록장치다.

· 정보처리(information processing) — 저장된 정보를 가공·해석한다.

· 의사결정(decision) — 처리된 정보로 무엇을 할지 정한다.

· 행동(action) — 결정을 실행한다. 물리적 행동과 전달 행동으로 나뉜다.

정보보관기능은 나머지 네 기능 모두와 정보를 주고받는다는 점에서 관계도의 가운데에 놓인다.

인간과 기계의 상대적 우위도 함께 본다 — 인간은 귀납적 추론·예기치 못한 사건 감지·원칙 적용·융통성 있는 대응에, 기계는 연역적 추론·정량적 정보 처리·반복 작업·장시간 감시·대량 정보 보관에 우수하다.

이 비교는 인간-기계 기능 할당(function allocation)의 근거가 된다.

(1): MACHINE(기계·설비)
(2): METHOD(작업방법·관리)
(3): EDUCATION(교육적 대책)

해설

4M은 재해의 원인이 어디에 있는가를 네 갈래로 나눈 것이다.

· MAN(인간) — 심리적 원인(망각·착오·주변 동작), 생리적 원인(피로·수면부족·질병), 직장적 원인(인간관계·리더십·팀워크).

· MACHINE(기계·설비) — 기계 자체의 결함, 방호장치 미설치, 본질적 안전화 부족, 정비 불량.

· MEDIA(작업매체·환경) — 작업정보·작업방법·작업환경의 부적절. "매체"는 인간과 기계를 이어 주는 것을 뜻한다.

· MANAGEMENT(관리) — 관리조직의 결함, 규정·매뉴얼 미비, 교육훈련 부족, 부하에 대한 지도·감독 부족.

3E는 그 원인에 어떻게 대응할 것인가를 세 갈래로 나눈 것이다.

· Engineering(기술적 대책) — 설비·환경의 개선, 안전기준 설정, 안전설계, 점검·보존의 확립.

· Education(교육적 대책) — 안전 지식·기능·태도 교육, 훈련, 안전의식 향상.

· Enforcement(관리·규제적 대책) — 안전기준 준수의 강제, 규정 제정과 감독·상벌.

여기에 Environment(환경)를 더해 4E로 보기도 한다.

4M은 원인 분석, 3E는 대책 수립이라는 역할 구분이 핵심이다. 3E는 하인리히 사고예방대책 5단계의 마지막 "시정책의 적용" 단계에서 쓰인다.

문제의 METHOD는 4M의 MEDIA를 작업방법 중심으로 표현한 것으로, 교재에 따라 Media 또는 Method로 제시된다.

① 심실세동전류(mA)

저항R = 1,000 / 25 = 40Ω (물에 젖으면 인체저항은 1/25로감소)

전류I = 전압 / 저항 = 300 / 40 = 7.5A = 7,500mA

② 통전시간(ms)

I = 통전전류(mA), T = 통전시간(s)

I = 165 / $\sqrt {T}$

7,500 = 165 / $\sqrt {T}$

T = (165/7,500)² = 0.000484s = 0.48ms

[해설]

인체 저항은 물에 젖으면 약 1/25로 감소한다고 본다. 따라서 R = 1,000 ÷ 25 = 40 Ω이 되고, 옴의 법칙에 따라 통전전류는 I = 300 ÷ 40 = 7.5 A = 7,500 mA이다.

심실세동 한계전류는 달지엘(Dalziel)의 식 $I=\frac{165}{\sqrt{T}}$(I는 mA, T는 통전시간 초)로 주어진다. 이 식을 T에 대해 풀면 $T=\left(\frac{165}{I}\right)^{2}$이다.

I = 7,500 mA를 대입하면 T = (165 / 7,500)² = $(0.022)^{2}=0.000484$가 되어 통전시간은 0.000484초이다.