2021년 산업안전산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 해설 페이지

- 사망자가 1명 이상 발생한 재해

- 3개월 이상의 요양이 필요한 부상자가 동시에 2명 이상 발생한 재해

- 부상자 또는 직업성질병자가 동시에 10명 이상 발생한 재해

해설

산업안전보건법 시행규칙 제3조(중대재해의 범위)는 법 제2조제2호의 "고용노동부령으로 정하는 재해"를 3가지로 열거한다. 이는 사망·중상해·다수재해라는 서로 다른 축을 기준으로 삼는다. 첫째 사망자가 1명 이상 발생한 재해는 인원 수와 무관하게 사망이라는 결과 자체로 성립한다. 둘째 3개월 이상의 요양이 필요한 부상자가 동시에 2명 이상 발생한 재해는 장기요양을 요하는 중상해가 같은 시점에 복수 발생한 경우이며, 요양기간이 3개월 미만이면 인원이 아무리 많아도 해당하지 않는다. 셋째 부상자 또는 직업성질병자가 동시에 10명 이상 발생한 재해는 경상이라도 다수 인원이 한 번에 피해를 입은 경우를 포괄한다.

"동시에"라는 시점 요건이 세 유형 모두에 공통되며, 산업재해조사표 제출 대상인 일반 산업재해와 달리 중대재해는 보고·작업중지 등 강화된 절차가 뒤따른다는 점에서 구분된다.

① 급격한 압력 상승 우려가 있을 때

② 급성 독성물질 누출로 작업환경 오염 우려가 있을 때

③ 안전밸브에 이상 물질 누적으로 작동되지 않을 우려가 있을 때

해설

산업안전보건기준에 관한 규칙 제262조(파열판의 설치)는 제261조에 따라 안전밸브등을 설치해야 하는 설비 중에서도 파열판을 반드시 써야 하는 경우를 별도로 정한다. 안전밸브는 압력이 내려가면 다시 닫혀 재사용되지만, 반응 특성상 그 지연이나 막힘이 치명적인 상황에서는 순간 개방되는 파열판이 필요하기 때문이다.

① 급격한 압력 상승 우려가 있을 때는 반응 폭주 등으로 안전밸브가 반응하기도 전에 압력이 치솟는 경우이고, ② 급성 독성물질 누출로 작업환경 오염 우려가 있을 때는 안전밸브가 미세하게 누출되는 것만으로도 작업환경을 오염시킬 수 있어 완전 밀폐가 필요한 경우다. ③ 안전밸브에 이상 물질 누적으로 작동되지 않을 우려가 있을 때는 점착성·부식성 물질이 밸브에 쌓여 정상 작동을 보장할 수 없는 경우를 말한다.

급성 독성물질이 지속적으로 유출될 우려가 있는 설비는 파열판과 안전밸브를 직렬로 설치하고 그 사이에 압력지시계를 두어야 한다는 제263조 규정과 함께 이해하면 혼동이 적다.

① 예초기

② 원심기

③ 공기압축기

④ 금속절단기

⑤ 지게차

[해설]

산업안전보건법 제80조와 시행령 별표 20은 유해ㆍ위험 방호조치를 하지 아니하고는 양도ㆍ대여ㆍ설치ㆍ사용하거나 양도ㆍ대여의 목적으로 진열해서는 안 되는 기계ㆍ기구를 다음과 같이 열거한다.

1. 예초기(날 접촉 예방장치) / 2. 원심기(회전체 접촉 예방장치) / 3. 공기압축기(압력방출장치) / 4. 금속절단기(날 접촉 예방장치) / 5. 지게차(헤드가드, 백레스트, 전조등, 후미등, 안전벨트) / 6. 포장기계(진공포장기, 랩핑기로 한정, 구동부 방호 연동장치).

문항은 네 가지만 요구하므로 이 중 넷을 골라 쓰면 된다. 기계 이름과 함께 요구되는 방호조치를 짝지어 익혀 두면 변형 출제에 대응할 수 있다.

① 산소농도 측정 및 작업환경

② 사고 시 응급처치 및 비상 구출

③ 보호구 착용 및 보호 장비 사용

④ 작업내용, 안전작업방법 및 절차

해설

밀폐공간에서의 작업은 산업안전보건법 시행규칙 별표5(안전보건교육 교육대상별 교육내용)의 특별안전보건교육 대상 작업에 해당하며, 사업주는 근로자에게 다음 내용을 교육해야 한다.

산소농도 측정 및 작업환경은 밀폐공간 특유의 산소결핍ㆍ유해가스 위험을 작업 전 확인하는 절차를 다루고, 사고 시 응급처치 및 비상 구출은 질식ㆍ중독 사고 발생 시 구조대상자를 구출하는 방법과 응급처치를 다루며, 보호구 착용 및 보호 장비 사용은 송기마스크ㆍ공기호흡기 등 밀폐공간용 보호구의 착용법을, 작업내용, 안전작업방법 및 절차는 작업 순서 자체에 내재한 위험요인 대응법을 다룬다.

밀폐공간 사고는 1차 재해자를 구하려던 동료가 2차로 희생되는 경우가 많아, 이 네 항목 중 특히 비상 구출ㆍ보호구 교육이 다른 특별교육보다 강조된다.

a: 9.5

b: 11.1

c: 4450

d: 10

해설

안전모의 성능기준은 보호구 안전인증 고시에서 착용 용도(추락·감전·비래 위험 방지)에 따라 A·AB·AE·ABE 네 종류로 나누고, 각 성능시험 항목의 합격 기준을 수치로 규정한다. 내관통성 시험은 낙하하는 시험봉이 모체를 얼마나 관통하는지 재는 시험으로, 전기 절연이 필요 없는 a: AE·ABE종은 관통거리 9.5㎜ 이하, 절연을 겸하는 b: AB종은 관통거리 11.1㎜ 이하를 만족해야 한다.

충격흡수성 시험은 낙하 충격이 머리에 전달되는 힘을 측정하는 것으로, 종류와 관계없이 c: 최고전달충격력이 4450N을 초과해서는 안 되며, 충격 후에도 모체와 착장체가 파손되지 않아야 한다. 내전압성 시험은 전기용(AE·ABE종) 안전모가 교류 20㎸를 1분간 견디면서 d: 누설되는 충전전류가 10㎃ 이하여야 함을 확인하는 시험으로, 전기가 통하지 않는 A·AB종에는 적용되지 않는다.

관통거리는 값이 작을수록, 충격흡수성·내전압성은 규정값 이하일수록 성능이 우수하다는 방향성을 함께 기억해야 수치 혼동을 줄일 수 있다.

- 하인리히: ① ③ ⑤ ⑥ ⑧

- 버드: ② ③ ⑤ ⑥ ⑦

해설

하인리히와 버드는 재해가 일련의 단계를 거쳐 연쇄적으로 발생한다고 보는 도미노 이론을 각각 5단계로 제시했다. 하인리히: ① ③ ⑤ ⑥ ⑧, 즉 ①사회적 환경 및 유전적 요소 → ⑧개인적 결함 → ③직접 원인 → ⑤사고 → ⑥상해의 순서로, 여기서 ③직접 원인은 불안전한 행동·상태를 가리키는 좁은 개념이다.

버드: ② ③ ⑤ ⑥ ⑦, 즉 ②기본 원인 → ⑦통제의 부족 → ③직접 원인 → ⑤사고 → ⑥상해의 순서로, 하인리히가 개인적 결함을 2단계로 둔 것과 달리 버드는 경영관리자의 통제(관리)의 부족을 1단계로, 기본 원인(개인적·작업상 요인)을 그 다음 단계로 재구성했다.

두 이론 모두 앞 단계의 도미노를 제거하면 사고가 연쇄적으로 막힌다는 재해예방의 논리를 공유하지만, 버드는 사고 발생의 근본 책임을 관리(통제) 체계의 결함으로 옮겨 놓았다는 점이 하인리히와 구분되는 핵심 차이다.

a: 30

b: 0.03

c: 200

d: 0.1

해설

산업안전보건기준에 관한 규칙 제304조(누전차단기에 의한 감전방지) 제5항은 감전방지용 누전차단기를 접속할 때 지켜야 할 성능기준을 정한다. 원칙적으로 a: 정격감도전류 30mA 이하, b: 작동시간 0.03초 이내여야 하는데, 이는 인체가 감전되더라도 심실세동 등 치명적 손상에 이르기 전에 회로를 차단할 수 있는 한계값이다.

다만 정격전부하전류가 50A 이상인 대용량 전기기계·기구는 미세한 누설전류에도 자주 오작동할 위험이 있으므로, 오작동 방지를 위해 c: 정격감도전류 200mA 이하, d: 작동시간 0.1초 이내로 완화된 기준을 적용할 수 있도록 예외를 둔다.

즉 부하전류가 클수록 감도전류·작동시간 기준값이 커지는 방향으로 완화된다는 대응관계를 기억하면 두 기준을 혼동하지 않는다.

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

롤러기의 급정지거리 기준은 앞면 롤러의 표면속도에 따라 달라지므로 먼저 표면속도를 구해야 한다.

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

(D: 롤러 지름mm, N: 분당 회전수) 지름 120㎜, 회전수 60rpm을 대입하면 $\dfrac{\pi \times 120 \times 60}{1000} = 22.619\text{ m/min}$으로 30m/min 미만이다. 표면속도가 30m/min 미만이면 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, 계산에 앞서 표면속도를 먼저 판정하는 순서가 중요하다.

① 부재의 손상, 변형, 부식, 변위 및 탈락 유무와 상태

② 버팀대의 긴압 정도

③ 부재의 접속부, 부착부 및 교차부 상태

④ 침하 정도

해설

산업안전보건기준에 관한 규칙 제347조(붕괴 등의 위험 방지)는 흙막이 지보공을 설치한 뒤 정기적으로 점검하고 이상 발견 시 즉시 보수해야 할 사항을 4가지로 정한다. ① 부재의 손상, 변형, 부식, 변위 및 탈락 유무와 상태는 지보공을 구성하는 개별 부재 자체의 건전성을 확인하는 항목이고, ② 버팀대의 긴압 정도는 버팀대가 토압에 저항할 만큼 충분히 압착되어 있는지를 확인하는 항목이다.

③ 부재의 접속부, 부착부 및 교차부 상태는 개별 부재가 아니라 부재끼리 연결되는 접합 지점의 이상 유무를 보는 것이고, ④ 침하 정도는 지보공 전체 또는 지반이 가라앉고 있는지를 살피는 항목이다.

이 점검 외에도 설계도서에 따른 계측을 실시해 토압 증가 등 이상 징후가 발견되면 즉시 보강조치를 해야 한다는 제2항 규정과 함께, 정기점검은 설치 완료 후의 반복적 의무라는 점에서 조립 전 사전 구조검토와 구분된다.

a: 최대작업영역

b: 정상작업영역

해설

작업영역은 인체가 팔을 뻗어 도달할 수 있는 범위를 기준으로 두 가지로 구분한다. a: 최대작업영역은 전완(아래팔)과 상완(위팔)을 곧게 뻗어 파악할 수 있는 최대 반경의 영역으로, 어깨를 축으로 팔 전체 길이만큼 원호를 그리는 가장 넓은 범위다. b: 정상작업영역은 상완을 자연스럽게 늘어뜨린 상태에서 전완만 편하게 뻗어 파악할 수 있는 영역으로, 팔꿈치를 축으로 하는 좁은 반경의 범위다.

정상작업영역은 상완의 움직임 없이 반복 작업이 가능해 피로가 적으므로 빈번히 사용하는 공구·부품은 정상작업영역 안에, 가끔 사용하는 것은 최대작업영역 안에 배치하는 것이 작업대 설계의 기본 원칙이다. 최대작업영역을 벗어난 위치에 물건을 두면 상체를 굽히거나 이동해야 하므로, 두 영역의 구분 자체가 동작경제의 원칙과 직결된다.

견고한 구조로 할 것

심한 손상ㆍ부식 등이 없는 재료를 사용할 것

발판의 간격은 일정하게 할 것

발판과 벽 사이에 15cm 이상의 간격을 유지할 것

폭은 30cm 이상으로 할 것

사다리가 넘어지거나 미끄러지지 않도록 조치할 것

사다리 상단이 걸쳐놓은 지점에서 60cm 이상 올라가도록 할 것

사다리 길이가 10m 이상이면 5m 이내마다 계단참을 설치할 것

사다리 기울기는 75도 이하로 할 것 (고정식은 90도 이하, 높이 7m 이상은 2.5m부터 등받이울 설치)

접이식 사다리 기둥은 사용 시 견고하게 고정할 것

해설

산업안전보건기준에 관한 규칙 제24조(사다리식 통로 등의 구조)는 사다리식 통로 등을 설치할 때 준수해야 할 사항을 10가지로 정한다. 그중 대표적으로 견고한 구조로 할 것과 심한 손상·부식 등이 없는 재료를 사용할 것은 통로 자체의 강도·내구성을 담보하는 항목이고, 발판의 간격은 일정하게 할 것, 발판과 벽 사이에 15cm 이상의 간격을 유지할 것, 폭은 30cm 이상으로 할 것은 오르내리는 근로자의 발 디딤과 신체 공간을 확보하는 항목이다.

그 밖에 사다리가 넘어지거나 미끄러지지 않도록 조치할 것, 사다리 상단이 걸쳐놓은 지점에서 60cm 이상 올라가도록 할 것, 사다리 길이가 10m 이상이면 5m 이내마다 계단참을 설치할 것, 사다리 기울기는 75도 이하로 할 것(고정식은 90도 이하, 높이 7m 이상은 2.5m부터 등받이울 설치), 접이식 사다리 기둥은 사용 시 견고하게 고정할 것까지 포함해 총 10개 항목이며, 이 중 4가지를 답으로 쓰면 된다.

연천인율 = 도수율×2.4

3.5/2.4=1.46

해설

연천인율은 근로자 1,000명당 1년간 발생한 재해자 수를, 도수율은 연근로시간 100만 시간당 재해건수를 나타내는 지표로, 연간 근로자 1인의 평균 근로시간을 2,400시간으로 가정하면 두 지표 사이에는 다음 근사 관계가 성립한다.

$\text{연천인율} = \text{도수율} \times 2.4$

연천인율이 3.5로 주어졌으므로 도수율은 $\dfrac{3.5}{2.4}$로 계산되어 1.46이 된다.

이 환산식은 연평균근로자수(350명)를 직접 쓰지 않고도 두 지표를 서로 변환할 수 있게 해주는 근사공식이며, 실제 근로시간이 2,400시간에서 벗어난 사업장일수록 근사 오차가 커진다는 한계가 있다.

신뢰도 = e^(-λ*t) = e^{(- 0.0004*1000)} = 0.67

해설

지수분포를 따르는 설비의 신뢰도는 고장률(λ)과 가동시간(t)으로 계산한다.

$R(t) = e^{-\lambda t}$

고장발생확률(고장률) 0.0004/h, 가동시간 1000시간을 대입하면 지수부는 $-\lambda t = -0.0004 \times 1000 = -0.4$가 되고, $R(t) = e^{-0.4}$를 계산하면 신뢰도는 0.67이 된다.

고장률이 시간에 따라 일정하다고 가정하는 우발고장기(지수분포) 구간에서 성립하는 공식이며, 가동시간이 길어지거나 고장률이 높아질수록 지수부(λt)의 절댓값이 커져 신뢰도는 지수적으로 감소한다는 점이 이 공식의 핵심이다.