2013년 산업안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 해설 페이지

① 지하수위를 저하시킨다.

② 차수성이 높은 흙막이벽을 깊이 설치한다.

③ 약액주입으로 굴착면을 고결시킨다

[해설]

보일링은 투수성이 큰 사질지반을 굴착할 때 흙막이벽 배면의 지하수위와 굴착저면 사이의 수두차 때문에 상향 침투수압이 흙의 유효응력을 상실시켜 굴착저면의 모래가 물과 함께 끓어오르듯 솟아오르는 현상이다.

따라서 대책은 수두차 자체를 줄이거나, 침투 경로를 길게 하여 동수경사를 낮추거나, 지반의 투수성을 없애는 세 방향으로 정리된다.

답안의 지하수위를 저하시킨다(웰포인트ㆍ딥웰 등 지하수위 저하공법)는 수두차를 줄이는 방법이고, 차수성이 높은 흙막이벽을 깊이 설치한다(근입장 증대)는 침투 경로를 늘리는 방법이며, 약액주입으로 굴착면을 고결시킨다는 투수성을 낮추는 방법이다.

① 2

② 입식: 1.905m 좌식 0.903m

③ 16

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙의 지게차 헤드가드 조항은 화물의 낙하로부터 운전자를 보호하기 위해 다음 기준을 정하고 있다. 강도는 지게차의 최대하중의 2배 값(그 값이 4톤을 넘는 경우에는 4톤으로 한다)의 등분포정하중에 견딜 수 있을 것, 상부틀의 각 개구의 폭 또는 길이가 16센티미터 미만일 것, 운전자가 앉아서 조작하거나 서서 조작하는 지게차의 헤드가드는 한국산업표준에서 정하는 높이 기준 이상일 것이다.

높이 기준은 법령에 수치가 직접 적혀 있지 않고 한국산업표준을 인용하는 형식이므로, 좌식과 입식의 수치를 별도로 외워 두어야 한다.

① 40

② 3

③ 안전난간

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제56조(작업발판의 구조)는 비계(달비계, 달대비계 및 말비계는 제외)의 높이가 2미터 이상인 작업장소에 설치하는 작업발판의 기준을 다음과 같이 정한다. 발판재료는 작업할 때의 하중을 견딜 수 있도록 견고한 것으로 할 것, 작업발판의 폭은 40센티미터 이상으로 하고 발판재료 간의 틈은 3센티미터 이하로 할 것, 추락의 위험이 있는 장소에는 안전난간을 설치할 것 등이다.

이 밖에도 작업발판재료는 둘 이상의 지지물에 고정시킬 것, 작업발판을 작업에 따라 이동시킬 때에는 위험 방지에 필요한 조치를 할 것 등이 함께 규정되어 있다.

① 침하 관계도에 따라 굴착방법 정할 것

② 바닥에서 천장까지 높이 1.8m 이상으로 할 것

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제376조(급격한 침하로 인한 위험 방지)는 잠함 또는 우물통의 내부에서 근로자가 굴착작업을 하는 경우 급격한 침하에 의한 위험을 방지하기 위하여 다음을 준수하도록 한다.

1. 침하관계도에 따라 굴착방법 및 재하량 등을 정할 것 / 2. 바닥으로부터 천장 또는 보까지의 높이는 1.8미터 이상으로 할 것.

조문의 호가 둘뿐이므로 답안이 곧 조문 전부다. 이와 구분해야 할 조문으로, 잠함 등 내부에서의 작업은 산소 결핍 우려 시 농도 측정자 지명, 안전한 승강설비 설치, 굴착 깊이가 20미터를 초과하는 경우 통신설비 설치를 별도로 요구한다.

① 손잡이의 탈락여부

② 발판재료 손상 및 부착 상태

③ 연결재료와 철물의 손상 및 부식 상태

④ 기둥의 침하, 변형, 변위, 흔들림 상태

⑤ 비계 연결부 및 접속부 풀림 상태

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제58조는 비·눈 등 기상상태의 악화로 작업을 중지시킨 후 또는 비계를 조립·해체하거나 변경한 후에 그 비계에서 작업하는 경우, 작업을 시작하기 전에 다음 사항을 점검하고 이상을 발견하면 즉시 보수하도록 정한다.

① 발판 재료의 손상 여부 및 부착 또는 걸림 상태

② 해당 비계의 연결부 또는 접속부의 풀림 상태

③ 연결 재료 및 연결 철물의 손상 또는 부식 상태

④ 손잡이의 탈락 여부

⑤ 기둥의 침하·변형·변위 또는 흔들림 상태

⑥ 로프의 부착 상태 및 매단 장치의 흔들림 상태

규정된 점검 항목은 모두 여섯 가지이고 문항은 5가지만 요구하므로 답안의 다섯 항목이 그대로 인정된다. 답안에 없는 '로프의 부착 상태 및 매단 장치의 흔들림 상태'까지 함께 익혀 두면 6가지를 요구하는 변형 문항에도 대응할 수 있다.

a: 500 b: 4 c: 1 d: 3 e: 1

[해설]

「산업안전보건기준에 관한 규칙」의 계단 관련 조문을 이어 보면 다음과 같다.

제26조(계단의 강도) “사업주는 계단 및 계단참을 설치하는 경우 매제곱미터당 500킬로그램 이상의 하중에 견딜 수 있는 강도를 가진 구조로 설치하여야 하며, 안전율은 4 이상으로 하여야 한다.” / 제27조(계단의 폭) “사업주는 계단을 설치하는 경우 그 폭을 1미터 이상으로 하여야 한다. 다만, 급유용·보수용·비상용 계단 및 나선형 계단이거나 높이 1미터 미만의 이동식 계단인 경우에는 그러하지 아니하다.”

제28조(계단참의 설치) “사업주는 높이가 3미터를 초과하는 계단에 높이 3미터 이내마다 진행방향으로 길이 1.2미터 이상의 계단참을 설치하여야 한다.” / 제30조(계단의 난간) “사업주는 높이 1미터 이상인 계단의 개방된 측면에 안전난간을 설치하여야 한다.”

여기에 제29조(천장의 높이)가 바닥면으로부터 높이 2미터 이내의 공간에 장애물이 없도록 할 것을 함께 규정하고 있어, 500kg – 안전율 4 – 폭 1m – 장애물 2m – 계단참 3m – 난간 1m 순서로 묶어 외우면 된다. 참고로 제28조는 2023. 11. 14. 개정으로 조문 제목이 '계단참의 높이'에서 '계단참의 설치'로 바뀌었고, 3미터 초과·3미터 이내마다·길이 1.2미터 이상이라는 기준값은 종전과 같다.

① 상체: 방열상의

② 하체: 방열하의

③ 몸체: 방열일체복

④ 손: 방열장갑

⑤ 머리: 방열두건

[해설]

보호구 안전인증 고시상 방열복은 착용부위에 따라 방열상의(상체), 방열하의(하체), 방열일체복(몸체 전체), 방열장갑(손), 방열두건(머리) 5종으로 구분한다.

고시는 종류별 질량 기준도 함께 두어 방열상의 3.0kg 이하, 방열하의 2.0kg 이하, 방열일체복 4.3kg 이하, 방열장갑 0.5kg 이하, 방열두건 2.0kg 이하로 정하고 있으며, 방열두건의 안면 부분에는 내열성 재료로 만든 차광성 렌즈를 붙이도록 하고 있다.

① F(불소)

② Cl(염소)

③ Br(브롬)

④ I(요오드)

[해설]

할로겐화합물 소화약제의 소화 원리는 연소의 연쇄반응을 이어 가는 활성 라디칼(H·, OH·)을 할로겐 원소가 포착해 반응을 끊는 부촉매(억제) 작용이다. 부촉매 작용을 하는 할로겐족(주기율표 17족) 원소는 F(불소), Cl(염소), Br(브롬), I(요오드) 4가지다.

부촉매 소화 효과는 I > Br > Cl > F 순으로 크고 전기음성도(결합력)는 그 반대인 F > Cl > Br > I 순이므로, 실제 약제에는 소화력이 크면서 비교적 안정한 Br과 Cl이 주로 쓰인다(예: Halon 1301 = CF₃Br).

① 파국적

② 위기적

③ 한계적

④ 무시가능

[해설]

미국 국방부 규격(MIL-STD-882)의 위험성 평가에서 위험강도는 네 개의 범주로 나뉜다. ① 범주 Ⅰ 파국적(catastrophic): 사망 또는 시스템의 상실을 초래하는 상태, ② 범주 Ⅱ 위기적·중대(critical): 심각한 부상이나 중대한 시스템 손상으로 즉시 시정조치가 필요한 상태, ③ 범주 Ⅲ 한계적(marginal): 경미한 부상이나 시스템 손상에 그쳐 인원의 조정으로 제어할 수 있는 상태, ④ 범주 Ⅳ 무시가능(negligible): 인원의 손상이나 시스템 손상이 없는 상태. 실제 평가에서는 이 강도 등급에 발생빈도 등급을 조합하여 위험의 크기를 판정한다.

① 캐리오버

② 포밍

[해설]

보일러의 대표적 이상현상은 프라이밍(비수, 부하가 급변할 때 수면에서 물방울이 격렬히 튀어 증기와 함께 올라가는 현상), 포밍(수중의 유지분·부유물·불순물 때문에 수면부에 거품층이 형성되는 현상), 캐리오버(기수공발, 프라이밍·포밍에 의해 물방울이나 고형물이 증기에 섞여 보일러 밖으로 함께 튀어나가는 현상), 워터해머(캐리오버로 배관에 고인 물이 증기와 충돌해 충격음·진동을 일으키는 현상)다.

따라서 ①은 캐리오버, ②는 포밍이다. 포밍·프라이밍이 원인이고 캐리오버는 그 결과로 나타나는 현상이므로 구분해서 답해야 한다.

① 지식

② 기능

③ 상황

④ 태도

[해설]

데이비스(K. Davis)의 동기부여 이론은 성과를 곱셈 관계로 설명한다. 능력(Ability) = 지식(Knowledge) × 기능(Skill), 동기유발(Motivation) = 상황(Situation) × 태도(Attitude)이며, 이를 합쳐 인간의 성과(Human Performance) = 능력 × 동기유발, 최종적으로 경영의 성과 = 인간의 성과 × 물질의 성과가 된다.

곱셈 구조이므로 어느 한 요소가 0에 가까우면 전체 성과도 0에 수렴한다는 점, 지식과 기능은 교육·훈련으로 높이고 상황과 태도는 동기부여로 높인다는 점이 출제 포인트다.

건설안전기술사

[해설]

산업안전보건법 시행령 별표 3(안전관리자를 두어야 하는 사업의 종류 등)은 선임해야 할 안전관리자가 3명 이상인 건설공사(현행 기준으로는 공사금액 1,500억원 이상)의 경우 그중 1명 이상은 건설안전기술사 자격을 취득한 사람(건설안전기사·산업안전기사 또는 건설안전산업기사·산업안전산업기사 자격을 취득한 후 일정 기간 이상의 건설안전 실무경력이 있는 사람을 포함한다)이어야 한다고 규정한다.

즉 필수로 포함해야 하는 자격의 대표 항목이 건설안전기술사이며, 나머지 인원은 시행령 별표 4의 안전관리자 자격을 갖춘 사람으로 선임할 수 있다.

※ 2024. 6. 25. 시행령 별표 3 개정으로 이 요건의 근거와 기준이 바뀌었다. 현행 별표 3에는 「유해ㆍ위험방지계획서 제출 대상」을 조건으로 하는 비고가 없고, 표 본문의 선임방법 란에서 공사금액 1,500억원 이상(선임 안전관리자 3명 이상)인 건설공사부터 "별표 4 제1호 또는 「국가기술자격법」에 따른 건설안전기술사(건설안전기사 또는 산업안전기사 자격 취득 후 7년 이상, 건설안전산업기사 또는 산업안전산업기사 자격 취득 후 10년 이상 건설안전 업무를 수행한 사람을 포함한다) 자격을 취득한 사람(산업안전지도사등)이 1명 이상 포함되어야 한다"고 정한다. 필수 자격의 대표 항목이 건설안전기술사라는 결론은 그대로다.

① 10 ② 12 ③ 3

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제42조(추락의 방지)에 규정된 추락방호망 설치기준이다. 작업면으로부터 망의 설치지점까지의 수직거리는 10미터를 초과하지 아니할 것, 추락방호망은 수평으로 설치하고 망의 처짐은 짧은 변 길이의 12퍼센트 이상이 되도록 할 것, 건축물 등의 바깥쪽으로 설치하는 경우 내민 길이는 벽면으로부터 3미터 이상 되도록 할 것이 그것이다.

수직거리를 제한하는 것은 추락 시 충격력을 줄이기 위한 것이고, 처짐을 짧은 변 길이의 12퍼센트 이상 두는 것은 망이 충격을 흡수하도록 하기 위한 것이다. 그물코가 20밀리미터 이하인 추락방호망을 사용한 경우에는 낙하물 방지망을 설치한 것으로 본다.

고장률

λ = 고장건수 / 총가동시간 = 10 / 10,000 = 0.001

고장발생확률(불신뢰도)

F(t) = 1- R(t) = 1- e^-λt = 1 - e ^{-0.001 x 900} = 0.59

[해설]

고장률은 고장건수를 총가동시간으로 나눈 값이므로 λ = 10 / 10,000 = 0.001(시간당)이다.

수명이 지수분포를 따르면 신뢰도는 $R(t)=e^{-\lambda t}$이고, 적어도 1개가 고장 날 확률은 고장이 하나도 없을 확률의 여사건, 곧 불신뢰도 $F(t)=1-R(t)$이다.

t = 900시간을 대입하면 1 - e^{(-0.001 × 900)} = $1-e^{-0.9}=1-0.4066=0.5934$가 되어 0.59이다.

㉠ 최소패스셋은 FT도를 반대로 변환 후 미니멀 컷셋을 구한다.

㉡ G1 = G2×G3

㉢ G2 = ④+G4 = ④+(③×G6) = ④+[③×(②+③)] = ④+(③×②)+(③×③) (A×A=A) = ④+(③×②)+③ = ④ + [(②+1)×③] (A+1=1) = ④+③

㉣ G3 = ①+G5 = ①+(③×⑤)

㉤ G1 = G2×G3 = (④+③)×[①+(③×⑤)] = ①×④ + ①×③ + ④×③×⑤ + ③×③×⑤ (A×A=A) = ①×④ + ①×③ + ④×③×⑤ + ③×⑤ (밑줄은 ③×⑤로 묶음) = ①×④ + ①×③ + [(④+1)×(③×⑤)] (A+1=1) = ①×④ + ①×③ + ③×⑤

㉥ 미니멀 컷셋 : (①, ④) (①, ③) (③, ⑤)

[해설]

최소 패스셋은 FT도의 AND 게이트와 OR 게이트를 서로 바꾼 쌍대(dual) 고장수목을 만든 뒤 그 최소 컷셋을 구하면 되며, 그렇게 얻은 집합이 원래 나무의 최소 패스셋이 된다.

쌍대 나무에서 G2 = ④+③(②+③) = ④+③, G3 = ①+③⑤ 이므로 G1 = (④+③)(①+③⑤) = ①④+①③+③⑤+④③⑤ 가 되고, 멱등법칙 $A \times A = A$와 흡수법칙 $A + AB = A$로 ④③⑤가 ③⑤에 흡수된다.

정리하면 남는 항은 세 개뿐이므로 최소 패스셋은 (①, ④), (①, ③), (③, ⑤)다.

연천인율 = ( 연간재해자수 / 연평균근로자수 ) * 1000

평균강도율 = ( 강도율 / 도수율 ) * 1000

환산도수율 = 도수율 * ( 총근로시간수 / 1,000,000)

안전활동율 = ( 안전활동건수 / 총근로시간수 ) * 1,000,000

= ( 안전활동건수 / ( 근로시간수 * 평균근로자수) ) * 1,000,000

[해설]

재해통계 지표의 정의는 다음과 같다. 연천인율 = (연간 재해자수 ÷ 연평균 근로자수) × 1,000으로 근로자 1,000명당 연간 재해자수를 뜻하며 도수율 × 2.4와 근사한다. 평균강도율 = (강도율 ÷ 도수율) × 1,000으로 재해 1건당 평균 근로손실일수를 나타낸다.

환산도수율 = 도수율 × (총근로시간수 ÷ 1,000,000)이며, 평생 근로시간을 100,000시간으로 볼 때는 도수율 × 0.1이 되어 한 사람이 평생 동안 당할 수 있는 재해건수를 뜻한다(같은 기준의 환산강도율은 강도율 × 100이다). 안전활동율 = (안전활동 건수 ÷ 총근로시간수) × 1,000,000 = (안전활동 건수 ÷ (근로시간수 × 평균 근로자수)) × 1,000,000으로 연 100만 근로시간당 안전활동 건수를 나타낸다.