건설안전기사 작업형 2015년 1회 3부 기출문제 해설 페이지

모터그레이더(Motor Grader)

해설

판별의 열쇠는 '바퀴 사이에 매달린 칼날'입니다. 불도저는 블레이드가 차체 맨 앞에 붙어 있지만, 모터그레이더는 앞바퀴와 뒷바퀴 사이 한가운데에 매달려 있습니다.

왜 가운데인가가 이 기계의 본질입니다. 블레이드가 앞에 있으면 차체가 요철을 타고 출렁일 때마다 날도 함께 출렁여 면이 고르게 깎이지 않습니다. 긴 축거(바퀴 사이 거리) 한가운데에 날을 두면 차체의 출렁임이 날에는 절반 이하로만 전달되어, 정밀한 평탄 마무리가 가능합니다.

불도저와의 역할 분담을 기억하세요. 불도저는 큰 흙을 미는 거친 작업, 모터그레이더는 면을 다듬는 정밀 작업입니다. 그래서 도로공사에서 불도저가 대강 밀고 → 그레이더가 다듬고 → 롤러가 다지는 순서로 이어집니다.

블레이드의 자유도도 특징입니다. 좌우 회전, 상하, 기울임, 옆으로 내밀기까지 되어 노면 깎기 외에 측구(도랑) 파기, 제설, 경사면 다듬기도 합니다.

용도를 정리하면 정지(지반 고르기) · 도로 노면 다듬기 · 측구 굴착 · 제설 · 노반 혼합입니다.

안전 요점은 긴 차체에서 나옵니다. 회전 반경이 크고 후진 시 뒤가 멀어 유도자 배치가 중요하며, 도로 위에서 작업하는 일이 많아 교통 통제와 신호수가 함께 갑니다.

별표 6(차량계 건설기계)에 모터그레이더가 명시되어 있으므로 작업계획서 작성 대상이고, 제198조(낙하물 보호구조)의 한정 열거에도 포함됩니다.

차량계 건설기계 식별 문제의 단서를 묶어 두세요. 앞에 버킷을 들어 올리면 로더, 앞 블레이드로 밀면 불도저, 바퀴 사이 블레이드면 모터그레이더, 흙통(볼)으로 깎아 담아 달리면 스크레이퍼, 붐 끝 버킷으로 파면 굴착기, 조개껍데기 버킷을 줄에 매달아 내리면 클램셸입니다.

① 타격공법

② 진동공법

③ 압입공법

④ 프리보링(Pre-boring, 선굴착)공법

⑤ 수사식(水射式) 공법

⑥ 중굴(중공굴착)공법

[해설]

PHC 말뚝은 고강도 프리스트레스트 원심력 콘크리트 말뚝입니다. 속이 빈 원통형에 프리스트레스를 도입해, 같은 지름의 일반 콘크리트 말뚝(PC)보다 강도가 높고 항타에 강한 기성 말뚝입니다. 영상의 속이 빈 원통 단면이 판별 단서입니다.

여섯 공법을 '어떻게 넣는가'로 묶어 외우세요.

타격공법은 추(해머)를 떨어뜨리거나 쳐서 박습니다. 드롭해머·디젤해머·유압해머가 있으며, 지지력 확보는 가장 확실하지만 소음·진동이 가장 큽니다. 진동공법은 바이브로 해머로 진동을 주어 흙을 유동화시켜 밀어 넣습니다. 모래질 지반에 효과적입니다.

압입공법은 유압으로 지그시 눌러 밀어 넣습니다. 소음·진동이 거의 없어 도심에 적합합니다. 프리보링공법은 오거로 미리 구멍을 뚫고 말뚝을 넣은 뒤 주변을 시멘트풀 등으로 채웁니다. 현재 도심 시공의 주류입니다.

수사식 공법은 물을 고압으로 뿜어 흙을 씻어 내리며 가라앉힙니다. 중굴공법은 말뚝 속의 빈 구멍으로 오거를 넣어 파내면서 말뚝을 내려보냅니다.

도심에서 타격공법이 사라진 이유가 시험 포인트입니다. 소음·진동 민원과 규제 때문에 저소음·저진동 공법(프리보링·압입·중굴)으로 옮겨 갔습니다.

기성 콘크리트 말뚝의 단점도 반복 출제됩니다. 항타 시 말뚝 본체에 균열이 생기기 쉽다(콘크리트는 인장에 약해 타격 반사파에 갈라짐), 말뚝 이음에 대한 신뢰성이 낮다(현장 이음부는 본체만큼 강하지 않고 땅속이라 검사도 어려움)가 대표 답입니다.

항타기·항발기 안전 조문을 묶어 정리하세요. 제209조(무너짐의 방지) — 연약지반에는 깔판·받침목, 시설물 위에는 내력 확인·보강, 미끄러질 우려가 있으면 말뚝 또는 쐐기로 고정, 궤도·차로 이동하는 것은 레일 클램프 및 쐐기로 고정, 상단은 버팀대·버팀줄, 하단은 견고한 버팀·말뚝 또는 철골 등으로 고정. 제210조 — 이음매가 있는 권상용 와이어로프 사용 금지. 제211조 — 권상용 와이어로프의 안전계수 5 이상. 제212조 — 추·해머가 최저 위치일 때 드럼에 2회 감기고 남을 길이, 클램프·클립으로 견고하게 고정. 제41조(운전위치의 이탈금지) — 권상장치에 하중을 건 상태의 항타기·항발기 포함.

말뚝 세우기 작업의 위험도 알아 두세요. 눕힌 말뚝을 세우는 순간 끝이 크게 휘돌므로 회전 반경 출입금지와 유도로프가 필요하고, 말뚝 머리 파손 방지를 위해 쿠션재를 댑니다.

① 상부 난간대 ② 중간 난간대 ③ 발끝막이판 ④ 난간기둥

⑤ 90 ⑥ 120 ⑦ 2 ⑧ 60 ⑨ 25 ⑩ 10 ⑪ 2.7 ⑫ 100

[해설]

근거 산업안전보건기준에 관한 규칙 제13조(안전난간의 구조 및 설치요건). 2023.11.14 개정 조문입니다.

네 부재가 각기 다른 일을 합니다. 상부 난간대는 몸을 받고, 중간 난간대는 몸이 빠져나가는 것을 막고, 발끝막이판은 물건이 굴러떨어지는 것을 막고, 난간기둥은 이 셋을 떠받칩니다.

1호 단서가 자주 나옵니다. 중간 난간대, 발끝막이판 및 난간기둥은 이와 비슷한 구조와 성능을 가진 것으로 대체할 수 있습니다. 반대로 상부 난간대는 대체 대상이 아닙니다. 몸을 직접 받아 내는 부재이기 때문입니다.

⑤의 90cm가 성인 허리 높이라는 점이 근거입니다. 그보다 낮으면 몸이 난간 위로 넘어가고, 오히려 지렛대처럼 튕겨 나갑니다.

⑥의 120cm가 분기점인 이유는 산수입니다. 120cm를 절반으로 나누면 60cm라 딱 기준에 맞지만, 그보다 높으면 절반으로 나눠도 간격이 60을 넘어 사람이 그 틈으로 빠집니다. 그래서 2단 이상으로 균등하게 나눕니다.

⑧의 상하 간격 60cm 이하를 지키는 목적은 사람이 그 틈으로 빠져나가지 못하게 하는 것입니다. 난간이 있어도 틈이 크면 그리로 떨어집니다.

⑨의 25cm 단서는 난간기둥이 촘촘하면 그 자체가 울 역할을 하므로 중간 난간대를 생략해도 된다는 취지입니다.

⑩의 발끝막이판 10cm는 사람이 아니라 물건을 막는 부재입니다. 바닥면 등으로부터 10cm 이상의 높이를 유지해야 하며, 물체가 떨어지거나 날아올 위험이 없거나 그 위험을 방지할 수 있는 망을 설치하는 등 필요한 예방 조치를 한 장소는 제외할 수 있습니다.

⑪의 2.7cm는 흔히 쓰는 단관 비계용 강관(외경 약 48.6mm)보다 훨씬 가는 최소 굵기입니다. ‘그 이상의 강도가 있는 재료’라는 표현이 붙어 재질이 금속에 한정되지는 않지만, 로프는 난간대가 될 수 없습니다. 밀면 그대로 밀려나 사람을 받쳐 주지 못하기 때문입니다.

⑫의 100kg이 이 조문에서 가장 자주 나옵니다. ⚠️ 문구가 2023.11.14에 바뀌었습니다. 옛 조문의 ‘임의의 점에서 임의의 방향으로 움직이는 100킬로그램’은 현행이 아니며, 현행은 ‘구조적으로 가장 취약한 지점에서 가장 취약한 방향으로 작용하는 100킬로그램’입니다. 옛 교재와 옛 기출해설이 거의 다 구 문구이므로 주의하세요.

나머지 요건도 한 줄씩 외우세요. 난간기둥은 상부 난간대와 중간 난간대를 견고하게 떠받칠 수 있도록 적정한 간격을 유지할 것, 상부 난간대와 중간 난간대는 난간 길이 전체에 걸쳐 바닥면 등과 평행을 유지할 것, 난간대는 지름 2.7cm 이상의 금속제 파이프나 그 이상의 강도가 있는 재료일 것, 구조적으로 가장 취약한 지점에서 가장 취약한 방향으로 작용하는 100kg 이상의 하중에 견딜 수 있는 튼튼한 구조일 것입니다. 한쪽만 처지면 그 지점의 간격이 벌어져 사람이 빠집니다.

‘가장 취약한 방향으로 100kg’이 특히 중요합니다. 정면뿐 아니라 구조적으로 가장 약한 지점을 가장 약한 방향으로 밀어도 버텨야 한다는 뜻입니다.

숫자만 뽑으면 90 · 120 · 60 · 10 · 25 · 2.7 · 100입니다. 이 일곱 숫자는 실기에서 반복 출제되므로 통째로 외워 두세요.

① 굴착기 작업반경 내 출입금지 조치를 실시하지 않았다

② 근로자가 개인보호구(안전모 등)를 착용하지 않았다

③ 유도자·신호수를 배치하지 않았다

해설

근거 산업안전보건기준에 관한 규칙 제200조(접촉 방지)·제40조(신호)·제32조(보호구의 지급 등).

①의 근거인 제200조를 정확히 외우세요. 사업주는 차량계 건설기계를 사용하여 작업을 하는 경우에는 운전 중인 해당 차량계 건설기계에 접촉되어 근로자가 부딪칠 위험이 있는 장소에 근로자를 출입시켜서는 아니 된다. 다만, 유도자를 배치하고 해당 차량계 건설기계를 유도하는 경우에는 그러하지 아니하다. 제2항은 운전자는 유도자가 유도하는 대로 따라야 한다입니다.

백호의 회전이 왜 특히 위험한가를 이해하세요. 백호는 상부체가 궤도와 무관하게 360도 돕니다. 운전자는 버킷 쪽을 보고 있으므로 회전하는 반대쪽(카운터웨이트 쪽)은 완전한 사각입니다. 뒤쪽으로 도는 순간 그 자리에 있던 사람은 피할 새가 없습니다.

'작업반경'의 의미도 짚으세요. 버킷이 닿는 거리만이 아니라 카운터웨이트가 휩쓰는 뒤쪽 원까지가 위험 구역입니다. 출입금지 구역은 이 전체 회전 반경으로 설정해야 합니다.

②의 안전모는 제32조가 근거입니다. 물체가 떨어지거나 날아올 위험 또는 근로자가 추락할 위험이 있는 작업에는 안전모를 지급하고 착용하도록 해야 합니다. 굴착 현장은 버킷에서 흙과 돌이 떨어지므로 당연히 해당합니다.

③의 유도자는 출입금지의 예외를 성립시키는 조건이기도 합니다. 부득이 기계 근처로 사람이 지나야 한다면, 유도자가 기계를 세우고 통과시키는 방식이어야 합니다.

실무의 보완책도 알아 두세요. 후방 카메라·근접 경보장치, 회전 반경 라바콘·안전휀스 표시, 그리고 운전자와 지상 작업자의 눈맞춤 신호(운전자가 확인 신호를 주기 전에는 접근 금지)가 굴착기 협착 사고를 줄이는 대표 대책입니다.

관련 재해 통계 감각도 가져 두세요. 건설기계 사망사고에서 굴착기 부딪힘·끼임은 매년 최상위권입니다. 이 문항이 반복 출제되는 이유입니다.

① 사고의 형태: 떨어짐(추락), 감전

② 사고의 원인

㉮ 거푸집 지지대 설치 미흡

㉯ 전기공구 사용 시 점검 미실시

㉰ 작업자 상부에 물체(자재) 거치

㉱ 근로자 안전대 미착용

해설

엘리베이터 피트가 왜 특별히 위험한가부터 잡으세요. 승강로는 지하부터 최상층까지 한 번에 뚫린 수직 통로라, 떨어지면 한 층이 아니라 수십 미터를 낙하합니다. 게다가 어둡고 좁아 깊이를 가늠하기 어렵고, 작업은 구멍 위로 몸을 내밀어야 하는 자세가 됩니다.

사고 형태가 둘인 이유도 영상에 있습니다. 수직 개구부 = 떨어짐, 좁고 습한 공간에서의 전동 공구 = 감전입니다. 피트 바닥은 물이 고이기 쉬워 감전 위험이 커집니다.

㉮의 지지대 미흡은 거푸집 자체의 문제입니다. 피트 거푸집은 좁은 수직 공간에 세우므로 버팀이 부실하면 작업 중 거푸집이 밀리며 그 위의 사람이 균형을 잃습니다. 제331조의2는 긴결재·버팀대 또는 지지대를 설치하도록 정합니다.

㉯의 전기공구 점검은 제304조와 이어집니다. 습윤한 장소에서 사용하는 저압용 전기기계·기구에는 감전방지용 누전차단기를 설치해야 하고, 사용 전 작동상태 점검이 필요합니다.

㉰의 상부 자재는 낙하물 위험입니다. 수직 통로에서는 위에서 떨어진 물건이 피할 곳 없는 아래 작업자를 그대로 칩니다. 피트 상부 개구부에는 자재를 두지 말고, 아래 작업 시에는 상하 동시작업을 금지합니다.

㉱의 안전대는 피트 작업의 필수 조건입니다. 제43조 제2항에 따라 난간등을 설치하기 매우 곤란하거나 임시로 해체해야 하는 경우 추락방호망을 설치하고, 그것도 곤란하면 안전대를 착용시켜야 합니다. 피트 내부처럼 난간을 둘 수 없는 자리에서는 수직형 추락방망 또는 안전대가 유일한 방패입니다. 안전대는 걸 곳(부착설비)이 함께 있어야 하므로 제44조의 부착설비 설치까지 한 묶음입니다.

개구부 방호의 4종 세트도 복습하세요. 안전난간 · 울타리 · 수직형 추락방망 · 덮개이며, 어두운 장소에서도 알아볼 수 있도록 개구부임을 표시해야 합니다(제43조 제1항).

(1) 공법 명칭: T.B.M(Tunnel Boring Machine) 공법

(2) 작업계획서 포함사항

㉮ 굴착의 방법

㉯ 터널지보공 및 복공(覆工)의 시공방법과 용수(湧水)의 처리방법

㉰ 환기 또는 조명시설을 설치할 때에는 그 방법

[해설]

근거 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 4 제7호 터널굴착작업.

(1)의 판별 근거는 원판 커터가 박힌 둥근 회전판(커터헤드)과 매끈한 원형 단면입니다. TBM은 커터헤드를 회전시켜 암반을 갈아 내며 전진하므로 터널 단면이 완전한 원형이 됩니다.

NATM과 비교하세요. NATM은 발파로 뚫고 록볼트·숏크리트로 보강하므로 단면이 말굽형입니다. 이 구분이 단골 출제점입니다.

실드(Shield) 공법과도 구분하세요. 실드는 연약지반·토사층에서 원통형 강재 외피로 굴착면을 지지하며 전진하고, TBM은 주로 암반을 대상으로 합니다.

TBM의 장점은 발파가 없어 소음·진동이 거의 없고, 주변 지반 교란이 적으며, 굴착면이 매끈해 여굴(설계보다 더 파이는 것)이 적다는 점입니다. 그래서 도심 지하철·하저 터널에 많이 씁니다.

단점은 기계값이 매우 비싸고, 단면 모양과 크기를 바꿀 수 없으며, 지질이 갑자기 바뀌면 대응이 어렵다는 점입니다. 짧은 터널에는 경제성이 없습니다.

(2)의 세 항목은 어떻게 파고 → 어떻게 버티고 물을 빼고 → 공기와 빛은 어떻게 순으로 읽으면 흐름이 잡힙니다. ‘복공(覆工)’은 굴착한 터널 안쪽을 콘크리트로 덮어 마감하는 것이고, ‘용수(湧水)’는 암반에서 솟아 나오는 물입니다.

사전조사 내용도 반드시 함께 외우세요. 보링(boring) 등 적절한 방법으로 낙반·출수(出水) 및 가스폭발 등으로 인한 근로자의 위험을 방지하기 위하여 미리 지형·지질 및 지층상태를 조사합니다. 터널의 3대 위험이 낙반·출수·가스폭발이라는 점이 이 문구에 그대로 담겨 있습니다.

터널 관련 조문 지도도 정리하세요. 제350조(인화성 가스의 농도측정 등) — 자동경보장치는 당일 작업 시작 전에 계기의 이상 유무·검지부의 이상 유무·경보장치의 작동상태를 점검, 제351조(낙반 등에 의한 위험의 방지) — 터널 지보공 및 록볼트의 설치·부석의 제거, 제352조(출입구 부근 등의 지반 붕괴 등에 의한 위험의 방지) — 흙막이 지보공이나 방호망 설치, 제353조(시계의 유지), 제355조(가스제거 등의 조치), 제357조(점화물질 휴대 금지), 제363조(조립도)·제366조(붕괴 등의 방지) — 터널 지보공 수시점검(부재의 손상·변형·부식·변위 탈락, 부재의 긴압 정도, 접속부 및 교차부의 상태, 기둥침하).

TBM 특유의 위험도 알아 두세요. 기계가 굴진면을 가득 채우므로 사실상 완전한 밀폐공간이 됩니다. 환기가 끊기면 즉시 질식 위험이 생기고, 회전하는 커터헤드에 끼임 사고도 발생합니다. 커터 교체는 반드시 정지·잠금 후에 해야 합니다.

(1) 명칭: 클램셸(Clamshell)

(2) 용도

① 수중 굴착

② 연약지반 굴착

③ 좁은 장소의 깊은 굴착

해설

'클램셸(clamshell)'은 조개껍데기라는 뜻입니다. 영상처럼 두 쪽으로 벌어졌다 오므라드는 버킷이 이름의 유래이며, 식별 문제의 결정적 단서입니다.

동작 원리를 이해하세요. 클램셸은 버킷을 줄(와이어로프)에 매달아 떨어뜨리고, 버킷 자체 무게로 흙에 박힌 뒤 오므리며 물어 올립니다. 팔(붐)의 힘으로 파는 굴착기와 달리 줄로 오르내리므로, 팔이 닿지 않는 아주 깊은 곳까지 내려갈 수 있습니다.

용도 세 가지가 모두 '줄에 매달린 버킷'에서 나옵니다.

수중 굴착 — 버킷을 물속 바닥까지 내려 준설할 수 있습니다.

연약지반 굴착 — 장비가 지반 위로 들어가지 않고 밖에서 버킷만 내리므로, 무른 땅에서도 작업합니다.

좁고 깊은 굴착 — 우물통·지하연속벽(슬러리월) 트렌치처럼 수직으로 깊은 구멍을 파는 데 최적입니다.

드래그라인과 구분하세요. 둘 다 크레인 붐에 줄로 매다는 기계지만, 드래그라인은 버킷을 던져 끌어당기며 넓고 얕게 파고, 클램셸은 물어서 좁고 깊게 팝니다. 넓으면 드래그라인, 깊으면 클램셸로 기억하세요.

별표 6(차량계 건설기계)에는 굴착기(크램쉘 장착 포함)가 명시되어 있어 작업계획서 작성 대상입니다.

클램셸 작업의 안전 요점도 알아 두세요. 하물(버킷)이 줄에 매달려 흔들리므로 회전·이동 시 버킷 요동에 의한 부딪힘이 위험하고, 버킷 아래는 출입금지입니다. 와이어로프는 이음매가 있는 것, 한 꼬임에서 끊어진 소선의 수가 10퍼센트 이상인 것, 지름의 감소가 공칭지름의 7퍼센트를 초과하는 것 등을 사용할 수 없습니다.

식별 단서 모음을 복습하세요. 조개 버킷을 줄에 매달아 내리면 클램셸, 버킷을 던져 끌면 드래그라인, 앞으로 밀어 담아 올리면 로더, 바퀴 사이 칼날은 모터그레이더, 흙통으로 깎아 담아 달리면 스크레이퍼입니다.

(1) 안전시설물

① 방호울 ② 방호선반 ③ 안전난간 ④ 가설통로

(2) 재해 형태: 떨어짐(추락)

해설

(1)의 네 시설물이 각각 무엇을 막는가로 외우세요.

방호울은 리프트 승강로(마스트 주변)를 울타리로 감싸, 오르내리는 운반구에 사람이 접촉하거나 끼이는 것과 승강로로의 추락을 막습니다.

방호선반은 탑승구 위를 덮는 단단한 지붕입니다. 영상의 강판 지붕이 그것으로, 위에서 떨어지는 낙하물로부터 탑승 대기자를 보호합니다.

안전난간은 각 층 탑승구(출입구) 둘레에 세워, 운반구가 없는 상태에서 빈 승강로로 떨어지는 것을 막습니다.

가설통로는 리프트에서 각 층 작업장까지 안전하게 건너가는 길입니다. 운반구와 건물 사이 틈은 대표적인 추락 지점이라, 견고한 통로와 발판으로 이어야 합니다.

(2)의 재해 형태가 '떨어짐'인 이유는 리프트 재해의 전형이 운반구가 없는데 열린 문으로 들어서는 사고이기 때문입니다. 그래서 실무에서는 인터록(운반구가 그 층에 있을 때만 문이 열리는 장치)이 중요합니다.

리프트의 방호장치와 세트로 정리하세요. 규칙 제151조(권과 방지 등)는 권과방지장치·과부하방지장치·비상정지장치 등을 설치하도록 정합니다. 안전시설물(울·선반·난간·통로)은 주변 사람을 지키는 것, 방호장치(권과·과부하·비상정지)는 기계 자체의 폭주를 막는 것으로 구분해 두면 어느 쪽을 묻든 헷갈리지 않습니다.

관련 조문도 함께 외우세요. 제152조(무인작동의 제한) — 운반구 내부에만 탑승조작장치가 있는 리프트는 사람이 탑승하지 않은 상태로 작동 금지, 조작반에는 잠금장치. 제154조(붕괴 등의 방지) — 지반침하·불량 자재·헐거운 결선 등으로 붕괴되지 않도록 조치, 순간풍속 초당 35미터 초과 우려 시 건설용 리프트 받침의 수를 증가시키는 등 조치. 제155조(운반구의 정지위치) — 운반구를 주행로 위에 달아 올린 상태로 정지시켜 두지 말 것. 제156조(조립 등의 작업) — 작업 지휘자 선임, 작업구역 출입금지, 악천후 시 작업 중지.

작업시작 전 점검(별표 3)은 방호장치·브레이크 및 클러치의 기능, 와이어로프가 통하고 있는 곳의 상태입니다.