2020년 산업안전산업기사실기(필답형) 3회차 기출문제 해설 페이지

① 정기교육

② 채용 시 교육

③ 작업내용 변경 시 교육

④ 특별교육

⑤ 건설업 기초 안전ㆍ보건교육

해설

산업안전보건법 제29조 및 시행규칙 제26조(교육시간 및 교육내용 등)는 사업주가 근로자에게 실시해야 하는 안전보건교육을 시점ㆍ목적에 따라 구분한다. 정기교육은 재직 근로자에게 정기적으로 실시하는 교육이고, 채용 시 교육은 신규 채용 시 업무를 맡기 전에, 작업내용 변경 시 교육은 배치전환 등으로 업무가 바뀔 때 실시한다. 특별교육은 유해ㆍ위험작업에 종사하는 근로자에게 실시하며, 특별교육을 실시하면 같은 근로자의 채용 시 교육ㆍ작업내용 변경 시 교육을 실시한 것으로 인정된다. 건설업 기초 안전ㆍ보건교육은 건설 일용근로자를 채용할 때 별도로 실시하는 교육으로, 업종을 건설업에 한정한다는 점에서 나머지 네 교육과 구분된다. 문제는 4가지를 요구하므로 이 다섯 가지 중 네 가지를 선택해 쓰면 되며, 시점(정기/채용/변경/특별)과 업종(건설업)이라는 서로 다른 분류 기준이 섞여 있음을 이해하면 암기가 쉬워진다.

① 평균고장시간 - 고장까지의 평균시간

② 평균수리시간 - 고장 발생 순간부터 수리완료 후 정상작동 시까지의 평균시간

③ 평균고장간격 - 고장 발생 순간부터 다음 고장 발생까지 간격

해설

세 용어는 모두 설비의 신뢰성·보전성을 시간 단위로 나타내는 지표다. ① MTTF(Mean Time To Failure)는 평균고장시간, 고장까지의 평균시간으로, 수리하지 않고 폐기하는 비수리 시스템(전구 등)의 수명을 나타낼 때 주로 쓰인다. ② MTTR(Mean Time To Repair)는 평균수리시간, 고장 발생 순간부터 수리완료 후 정상작동 시까지의 평균시간으로 보전성(정비 효율)을 나타낸다. ③ MTBF(Mean Time Between Failure)는 평균고장간격, 고장 발생 순간부터 다음 고장 발생까지의 간격으로 수리 가능한 시스템에 쓰이며, MTBF = MTTF + MTTR의 관계가 성립한다. 즉 MTBF는 가동과 수리를 모두 포함한 주기 개념이라는 점이 MTTF와 다르다.

① 사고 유형: 넘어짐

② 기인물: 기름

③ 가해물: 밀링 기계

해설

재해조사에서는 재해 발생 과정을 사고유형·기인물·가해물로 나누어 분석한다. ① 사고유형(재해형태)은 재해자에게 상해를 입힌 사고의 최종 형태로, 바닥 기름에 미끄러져 넘어졌으므로 넘어짐이다. ② 기인물은 재해를 유발한 근본 원인이 되는 물체·환경으로, 미끄러짐을 유발한 기름이 해당한다. ③ 가해물은 재해자에게 직접 상해(접촉)를 입힌 물체로, 넘어지면서 머리를 부딪친 밀링 기계가 해당한다. 끼임 재해처럼 기인물과 가해물이 같은 물체인 사례도 있지만, 이 사례처럼 원인 제공 물체(기름)와 상해를 입힌 물체(밀링 기계)가 다른 경우에는 두 항목을 반드시 구분해서 답해야 한다.

① 움직일 수 없는 방호장치

② 기계 작동 중 개폐하는 경우 기계가 정지하는 가드

해설

가드(guard)는 기계의 위험 부위와 신체 사이에 물리적 장벽을 두는 방호장치로, 개폐 방식에 따라 성격이 다르다. ① 고정가드는 움직일 수 없는 방호장치로, 볼트 등으로 완전히 결합되어 있어 작업자가 특별한 도구 없이는 개방할 수 없고 개방하려면 기계를 정지시켜야 하는 구조다. ② 인터록가드는 기계 작동 중 개폐하는 경우 기계가 정지하는 가드로, 가드를 열면 기계 동력이 자동으로 차단되고 가드가 닫혀야만 기계가 재가동되도록 전기적·기계적으로 연동(interlock)시킨 구조다. 고정가드는 접근빈도가 낮은 위험부위에, 인터록가드는 재료 투입 등으로 자주 개방해야 하는 위험부위에 각각 적합하다는 것이 실무상 선택 기준이다.

왼쪽부터 낙하물 경고, 폭발성 물질 경고, 보안면 착용

해설

안전보건표지는 모양ㆍ색상으로 경고ㆍ지시ㆍ금지ㆍ안내를 구분하며, 문제의 세 표지는 산업안전보건법 시행규칙 별표7(안전보건표지의 종류별 용도, 설치ㆍ부착 장소, 형태 및 색채)에 정한 경고표지ㆍ지시표지다. 낙하물 경고(공식 명칭은 낙하물체 경고)는 돌ㆍ블록 등이 떨어질 우려가 있는 비계 설치 장소 등에 세우는 노란 바탕 삼각형 계열의 경고표지이고, 폭발성 물질 경고는 폭발물 저장실처럼 폭발성 물질이 있는 장소에 세우는 같은 계열의 경고표지다. 두 표지 모두 검은 테두리ㆍ그림에 노란 바탕을 쓰지만 그림문자(낙하물 vs 폭발)로 세부 종류가 구분된다. 보안면 착용은 용접실 입구처럼 보안면을 착용해야만 출입할 수 있는 장소에 세우는 지시표지로, 파란 바탕에 흰색 그림을 쓴다는 점에서 노란 바탕의 경고표지와 색 자체가 다르다. 색과 모양이 먼저 표지의 대분류(경고/지시)를 가르고, 그림문자가 세부 종류를 가른다는 점이 이 유형 문제 풀이의 핵심이다.

① 산업재해율이 같은 업종의 규모별 평균보다 높은 사업장

② 사업주가 안전조치 또는 보건조치를 이행하지 않아 중대재해가 발생한 사업장

③ 대통령령으로 정하는 수 이상의 직업성 질병자가 발생한 사업장

④ 유해인자의 노출기준을 초과한 사업장

해설

산업안전보건법 제49조(안전보건개선계획의 수립·시행 명령)는 고용노동부장관이 종합적 개선조치가 필요하다고 인정하는 사업장에 계획 수립·시행을 명할 수 있는 대상을 정한다. ① 산업재해율이 같은 업종의 규모별 평균보다 높은 사업장은 통계적으로 재해가 잦은 사업장이고, ② 사업주가 안전조치 또는 보건조치를 이행하지 않아 중대재해가 발생한 사업장은 의무 불이행이 원인이 된 경우다. ③ 대통령령으로 정하는 수 이상의 직업성 질병자가 발생한 사업장은 만성적 유해인자 노출을, ④ 유해인자의 노출기준을 초과한 사업장은 측정상 기준 초과가 확인된 경우를 각각 대상으로 한다. 안전보건개선계획은 사업주가 산업안전보건위원회 심의(미설치 시 근로자대표 의견 청취)를 거쳐 수립해야 한다는 점도 함께 알아둘 부분이다.

① 사면 천단부 붕괴

② 사면 중심부 붕괴

③ 사면 하단부 붕괴

(「굴착공사 표준안전 작업지침」 제29조제2항 기준. 토질역학 분류인 사면 내붕괴·사면선단 붕괴·사면 저부 붕괴로 답해도 정답으로 인정 — 아래 해설 참조)

해설

사면 붕괴는 파괴가 시작되는 위치(파괴면이 지표와 만나는 지점)에 따라 세 가지로 구분한다. ① 사면 내붕괴는 파괴면이 사면 내부에서 끝나는 경우로, 사면 하단부보다 위쪽에서 활동면이 지표와 만난다. ② 사면선단 붕괴는 활동면이 사면의 하단(선단, toe)을 통과해 지표와 만나는 가장 흔한 형태이며, ③ 사면 저부 붕괴는 사면 하단보다 더 바깥쪽, 즉 사면 바닥(기초지반)까지 활동면이 도달하는 경우로 연약한 점성토 지반에서 주로 발생한다. 붕괴 규모와 영향 범위는 일반적으로 저부붕괴, 선단붕괴, 내붕괴 순으로 커지므로 지반 조사 시 파괴 형태 예측이 중요하다.

한글명칭 : 계기용 변성기

역활: 대전류를 소전류로 변성 고전압을 저전압으로 변성

해설

MOF는 Metering Out Fit의 약자로, 한글명칭은 계기용 변성기다. 고압 배전반의 대전류·고전압을 계량기(전력량계)가 직접 측정할 수 있는 작은 값으로 낮춰주는 장치로, 전류를 낮추는 계기용 변류기(CT)와 전압을 낮추는 계기용 변압기(PT)를 하나로 결합한 구성이다. 역할은 대전류를 소전류로, 고전압을 저전압으로 변성시켜 고압 회로에 저압·소전류 계기를 안전하게 연결하고 정확한 전력량을 계량할 수 있게 하는 것이다. MOF를 거치지 않고 고압을 계기에 직결하면 계기 손상은 물론 측정자의 감전 위험이 커지므로, 수전설비에서 계량과 감전방지를 동시에 담당하는 핵심 기기다.

① 폭 30cm 이상의 발판 설치

② 추락방호망 설치

해설

산업안전보건기준에 관한 규칙 제45조(지붕 위에서의 위험 방지)는 슬레이트ㆍ선라이트 등 강도가 약한 재료로 덮은 지붕에서 작업할 때 추락ㆍ전락 위험을 막기 위한 조치를 정한다. ① 폭 30cm 이상의 발판 설치는 작업자의 체중이 약한 지붕재에 직접 실리지 않도록 하중을 분산시키는 조치이고, ② 추락방호망 설치는 발판만으로는 막기 어려운 추락 상황에 대비해 낙하 지점 아래에 그물을 설치하는 이중 안전조치다. 같은 조는 이 밖에도 지붕 가장자리 안전난간 설치, 채광창 덮개 설치를 함께 규정하며, 안전난간 설치가 곤란한 경우에 한해 추락방호망(또는 안전대 착용)으로 대체하도록 정하고 있어, 발판ㆍ방호망은 특히 강도가 약한 지붕재라는 조건에 특화된 조치라는 점이 다른 지붕 작업 조치와 구분되는 포인트다.

① 초기고장

② 우발고장

③ 마모고장

고장률 공식: 고장건수 / 총가동시

해설

기계 고장은 시간 경과에 따른 고장률 변화 패턴(고장률 곡선, bathtub curve)을 기준으로 세 시기로 나눈다. ① 초기고장(감소형)은 설계·제작상의 결함이 초기에 드러나 고장률이 시간이 지날수록 감소하는 시기이며 디버깅(초기 시운전)으로 줄일 수 있다. ② 우발고장(일정형)은 예측 불가능한 우연적 요인으로 고장률이 가장 낮고 일정하게 유지되는 안정기로, 설비의 실사용 수명에 해당한다. ③ 마모고장(증가형)은 부품의 노후화·마모가 누적되어 고장률이 다시 증가하는 시기다. 고장률 공식은 고장건수/총가동시간이며, 이 값이 세 시기에 걸쳐 감소-일정-증가의 U자형(욕조형) 곡선을 그린다는 것이 신뢰성공학의 기본 전제다.

① 날접촉 예방장치

② 회전체 접촉 예방장치

③ 압력방출장치

④ 날접촉 예방장치

⑤ 헤드가드, 백레스트, 전조등, 후미등, 안전벨트

해설

여러 기계·기구는 각각의 위험 특성에 맞는 방호장치를 규정에서 개별적으로 정한다. ① 예초기: 날접촉 예방장치는 회전하는 절단날에 대한 접촉을 막고, ② 원심기: 회전체 접촉 예방장치(덮개)는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제87조에 따라 원심력을 이용해 물질을 분리·추출하는 기기에 설치가 의무화된 덮개다. ③ 공기압축기: 압력방출장치는 설정압력 초과 시 과압을 방출하고, ④ 금속절단기: 날접촉 예방장치는 절단날 노출부를 방호한다. ⑤ 지게차: 헤드가드·백레스트·전조등·후미등·안전벨트는 같은 규칙에 따라 화물 낙하(헤드가드), 마스트 후방 낙하(백레스트), 야간 시야 확보(전조등·후미등), 충돌 시 이탈 방지(안전벨트)라는 서로 다른 위험을 각각 담당한다. 지게차만 방호장치가 5종으로 많은 이유는 주행·하역 기능이 결합된 차량계 하역운반기계이기 때문이다.

위험도 = (U-L) / L = (44-1.2)/1.2 = 35.67

해설

위험도는 가연성 물질의 폭발 위험성을 상한계와 하한계의 폭으로 나타내는 지표로, 값이 클수록 폭발범위가 넓어 위험하다는 것을 의미한다.

$H = \dfrac{U-L}{L}$

(U: 폭발상한계, L: 폭발하한계) 이황화탄소의 폭발상한계 44.0vol%, 폭발하한계 1.2vol%를 대입하면 $\dfrac{44.0-1.2}{1.2}$가 되어 위험도는 35.67이 된다. 하한계가 낮을수록(적은 농도에서도 착화 가능할수록) 분모가 작아져 위험도 값이 커지므로, 이황화탄소처럼 하한계가 매우 낮은 물질은 폭발범위 자체가 넓지 않아도 위험도 수치가 크게 계산되는 특징이 있다.

① V(표면속도) = πD N / 1000 = 22.619 m/min

② 급정지거리 기준 : 표면속도가 30 m/min 미만으로 원주의 1/3 이내

③ 급정지 거리 = πD×1/3 = π×120× 1/3 = 125.663 = 125.6 mm 이내

해설

롤러기 급정지장치의 성능 기준은 롤러 표면속도에 따라 달라지며, 먼저 표면속도를 구해야 한다.

$V = \dfrac{\pi D N}{1000}$

(D: 롤러 지름mm, N: 분당회전수) 지름 120mm, 회전수 60rpm을 대입하면 $\dfrac{\pi \times 120 \times 60}{1000} = 22.619\text{ m/min}$으로, 30m/min 미만이다. 표면속도가 30m/min 미만인 경우 급정지거리는 앞면 롤러 원주의 1/3 이내여야 한다는 기준이 적용되므로, $\pi D \times \dfrac{1}{3} = \pi \times 120 \times \dfrac{1}{3}$을 계산하면 급정지거리는 125.6mm 이내가 된다. 표면속도가 30m/min 이상이면 기준이 원주의 1/2.5 이내로 완화되므로, 계산 전 표면속도 판정이 선행되어야 한다는 점이 핵심이다.