2017년 산업안전산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 해설 페이지

① 대상화학물질의 명칭(또는 제품명)

② 물리적 위험성 및 건강 유해성

③ 취급상의 주의사항

④ 적절한 보호구

⑤ 응급조치 요령 및 사고 시 대처방법

⑥ 물질안전보건자료 및 경고표지를 이해하는 방법

해설

산업안전보건법 시행규칙 제169조(물질안전보건자료에 관한 교육의 시기ㆍ내용ㆍ방법 등)는 작업장에서 취급하는 물질안전보건자료대상물질을 근로자에게 교육할 때 담아야 할 내용을 별표5(6. 물질안전보건자료에 관한 교육)로 정한다. 대표적으로 대상화학물질의 명칭(또는 제품명)은 어떤 물질을 다루는지 특정하는 항목이고, 물리적 위험성 및 건강 유해성은 그 물질이 왜 위험한지(인화성ㆍ폭발성 등)와 인체에 어떤 유해성을 갖는지를 알리는 항목이다. 이 외에도 취급상의 주의사항, 적절한 보호구, 응급조치 요령 및 사고 시 대처방법, 물질안전보건자료 및 경고표지를 이해하는 방법까지 총 6개 항목이 정해져 있는데, 문제는 2가지만 요구하므로 이 중 대표적인 두 항목을 쓰면 된다. 이 교육을 받은 근로자는 그 교육시간만큼 법 제29조에 따른 일반 안전ㆍ보건교육을 실시한 것으로 인정된다.

a: 접안경

b: 차광도 번호

c: 시감투과율

해설

차광보안경은 용접·용단 작업 등에서 발생하는 유해광선(자외선·적외선·가시광선)으로부터 눈을 보호하는 보호구로, 구성 부위와 성능을 나타내는 용어가 별도로 정해져 있다. 렌즈와 플레이트 등 착용자가 실제로 앞을 내다보는 부분, 즉 시야를 확보하는 보안경의 일부를 접안경이라 한다. 필터와 플레이트가 유해광선을 얼마나 차단하는지를 등급화한 성능 지표는 차광도 번호로, 번호가 높을수록 차단(차광) 능력이 크다. 반대로 필터에 들어온 빛 중 실제로 통과해 나가는 빛의 비율은 시감투과율이라 하며, 차광도 번호가 커질수록 시감투과율은 낮아지는 반비례 관계를 가진다. 즉 접안경은 착용자가 보는 부위 자체를, 차광도 번호와 시감투과율은 각각 차단 성능과 투과 성능을 가리키는 서로 다른 개념이므로 혼동하지 않아야 한다.

① 6 : 꼬임의 수

② Fi : 필러형

③ 29 : 소선의 수

해설

와이어로프의 구성은 관례적으로 꼬임(스트랜드)의 수 × 구성기호(소선 배열방식)(소선의 수) 형식으로 표기한다. 6은 와이어로프를 이루는 꼬임의 수로, 여러 가닥의 소선을 꼰 스트랜드 6개를 다시 심강(steel core) 둘레에 꼬아 로프 하나를 만든다는 뜻이다. Fi는 필러형의 약자로, 굵기가 다른 소선 사이의 빈 공간을 가는 필러선으로 채워 단면을 조밀하게 만든 스트랜드 구성방식을 나타내며, 접촉면적이 넓어 내마모성이 좋다는 장점이 있다. 29는 스트랜드 하나를 구성하는 소선의 수로, 소선 수가 많을수록 로프가 유연해지는 대신 소선 하나하나의 굵기는 가늘어진다. 즉 이 표기는 로프의 굵기 자체가 아니라 몇 가닥을 어떤 방식으로 꼬아 만들었는지를 나타내는 구조 정보라는 점이 핵심이다.

① 산업재해율이 같은 업종 평균의 2배 이상인 사업장

② 안전조치 또는 보건조치 미이행으로 중대재해가 발생한 사업장

③ 직업성 질병자가 연간 2명 이상 발생한 사업장 (상시근로자 1천명 이상인 경우 3명 이상)

④ 작업환경 불량, 화재·폭발·누출 사고 등으로 주변까지 피해가 확산된 사업장

해설

산업안전보건법 제49조는 개선계획 수립·시행을 명할 수 있는 사업장을 정하면서, 그중 대통령령으로 정하는 사업장에는 자체 계획이 아니라 안전보건진단을 받아 계획을 수립하도록 더 강한 조치를 명할 수 있게 했다. 시행령 제49조가 정하는 그 대상에는 산업재해율이 같은 업종 평균의 2배 이상인 사업장처럼 통계적 위험도가 높은 곳, 안전조치 또는 보건조치 미이행으로 중대재해가 발생한 사업장처럼 법 위반과 중대재해가 직결된 곳, 직업성 질병자가 연간 2명 이상(상시근로자 1천명 이상인 경우 3명 이상) 발생한 사업장처럼 건강장해가 반복된 곳, 작업환경 불량, 화재·폭발·누출 사고 등으로 주변까지 피해가 확산된 사업장처럼 사고 파급력이 큰 곳이 포함된다. 공통적으로 자체 진단 능력만으로는 원인 규명이 어렵다고 보아 전문기관 진단을 강제하는 취지다.

① 10

②

- 이음매가 있는 것

- 와이어로프의 한 꼬임에서 끊어진 소선의 수가 10% 이상인 것

- 지름의 감소가 공칭지름의 7%를 초과하는 것

- 꼬인 것

- 심하게 변형되거나 부식된 것

- 열과 전기충격에 의해 손상된 것

해설

①의 안전계수 10은 현재 근거 조문이 없다. 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 구 제55조제2항(달비계의 최대 적재하중을 정할 때의 안전계수)은 2024. 6. 28. 고용노동부령 제417호 전문개정으로 삭제되었고, 현행 규칙에 이를 대체하는 조문이 없다. 기출 이력으로만 참고할 것.

반면 와이어로프 사용금지 기준은 현행 제63조제1항제1호(가~바목)로 유효하다 — 이음매가 있는 것, 한 꼬임에서 끊어진 소선이 10% 이상인 것, 지름 감소가 공칭지름의 7%를 초과하는 것, 꼬인 것, 심하게 변형되거나 부식된 것, 열과 전기충격으로 손상된 것.

a: 20

b: 20

c: 20

해설

산업안전보건기준에 관한 규칙 제271조 및 별표8(안전거리)은 위험물을 저장ㆍ취급하는 화학설비 및 부속설비를 다른 시설과 일정 거리 이상 떼어 놓도록 정해 화재ㆍ폭발 시 피해 확산을 막는다. ① 플레어스택으로부터 단위공정시설ㆍ위험물질 저장탱크ㆍ하역설비 사이는 플레어스택 반경 20m 이상(단위공정시설 등이 불연재 지붕 아래 설치된 경우는 예외)이고, ② 위험물질 저장탱크로부터 단위공정시설ㆍ보일러ㆍ가열로 사이는 저장탱크 바깥 면으로부터 20m 이상(방호벽ㆍ원격조종 소화설비 등을 설치하면 예외)이다. ③ 사무실ㆍ연구실ㆍ실험실ㆍ정비실ㆍ식당으로부터 단위공정시설 등의 사이도 그 바깥 면으로부터 20m 이상(난방용 보일러이거나 벽을 방호구조로 설치하면 예외)을 유지해야 한다. 세 기준 모두 20m로 같아 보이지만, 단위공정시설 상호간 안전거리는 이보다 짧은 10m 이상이라는 점, 방호벽ㆍ불연재 시공 등 대체 조치를 갖추면 거리 기준을 완화할 수 있다는 단서가 함께 붙는다는 점이 자주 놓치는 포인트다.

① 반복적인 동작

② 부적절한 작업자세

③ 무리한 힘의 사용

④ 날카로운 면과의 신체접촉

⑤ 진동 및 온도

해설

누적외상성질환(CTD)은 산업안전보건기준에 관한 규칙에서 근골격계질환이라는 법정 용어로 다뤄지며, 같은 규칙 제656조(정의)는 그 발생요인을 명시한다. ① 반복적인 동작은 같은 근육ㆍ관절을 짧은 주기로 계속 사용해 미세손상이 누적되는 것이고, ② 부적절한 작업자세는 목ㆍ허리ㆍ손목 등을 정상 가동범위를 벗어나 비트는 자세가 지속되는 것이다. ③ 무리한 힘의 사용은 근골격계가 감당하기 어려운 하중을 반복적으로 부담하는 것을 말하며, 이 외에도 날카로운 면과의 신체접촉, 진동 및 온도도 함께 발생요인으로 열거된다. 문제는 3가지만 요구하므로 이 중 대표적인 세 요인을 쓰면 된다. 이러한 요인에 노출되어 목ㆍ어깨ㆍ허리ㆍ팔다리의 신경ㆍ근육 및 주변 조직에 나타나는 질환이 근골격계질환(누적외상성질환)이며, 한 번의 사고로 발생하는 급성 외상과 달리 반복ㆍ누적 노출이 원인이라는 점이 핵심 구분 포인트다.

① 2개월 이내

② 12개월 이내

③ 12개월 이내

해설

특수건강진단은 유해인자에 노출된 근로자의 건강이상을 조기에 발견하기 위해 배치 후 일정 기간 안에 첫 번째 검진을 받도록 하며, 그 시기는 산업안전보건법 시행규칙 별표23이 유해인자별 건강영향 발현 속도에 맞춰 다르게 정한다. 조혈기계·간독성이 비교적 빠르게 나타날 수 있는 벤젠은 배치 후 2개월 이내로 첫 검진 시기가 짧게 잡혀 있다. 반면 소음성 난청처럼 장기간 누적 노출이 있어야 이상이 확인되는 소음 및 충격소음은 12개월 이내, 분진에 의한 진폐·섬유화처럼 만성적으로 진행되는 석면, 면 분진도 12개월 이내로 정해져 있다. 급성·아급성 영향이 큰 유해인자일수록 첫 검진 시기가 짧고, 만성·누적성 영향을 갖는 유해인자일수록 시기가 길다는 것이 구분 원리다.

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

토사 사면의 붕괴는 활동(파괴)면이 사면의 어느 위치에서 끝나는지를 기준으로 세 가지 유형으로 구분한다. 사면 내붕괴는 활동면이 사면 표면 내부에서 끝나 비탈 중간 부분만 무너지는 경우이고, 사면선단 붕괴는 활동면이 사면의 하단(비탈 끝, toe)을 통과하며 무너지는 가장 흔한 형태다. 사면 저부 붕괴는 활동면이 사면 하단을 넘어 그 앞쪽 기초 지반 속까지 깊게 파고들며 붕괴하는 경우로, 연약 점토질 지반처럼 사면 하부의 지지력이 약할 때 나타난다. 세 유형은 활동면의 깊이와 붕괴 범위가 사면 내부에 그치는지, 기초지반까지 확장되는지로 구분된다는 점이 핵심이며, 지반이 무를수록 저부 붕괴로 이어지기 쉽다.

① 구름 멈춤대, 쐐기 등을 이용하여 중량물의 동요나 이동을 조절할 것

② 중량물이 구름 방향인 경사면 아래에는 근로자의 출입을 제한시킬 것

해설

산업안전보건기준에 관한 규칙 제386조(중량물의 구름 위험방지)는 드럼통 등 구를 위험이 있는 중량물을 보관ㆍ취급할 때 사업주가 지켜야 할 사항을 정한다. ① 구름 멈춤대, 쐐기 등을 이용하여 중량물의 동요나 이동을 조절할 것은 애초에 중량물이 구르지 않도록 물리적으로 고정하는 사전예방 조치이고, ② 중량물이 구름 방향인 경사면 아래에는 근로자의 출입을 제한시킬 것은 고정 조치가 실패해 중량물이 실제로 굴러도 근로자가 그 경로에 있지 않도록 하는 이중 안전조치다. 경사면에서는 중량물이 구르는 방향이 곧 아래쪽으로 예측 가능하므로, 그 아래로의 출입을 원천 차단하는 것이 평지의 일정거리 이내 출입 제한보다 더 명확하고 엄격한 통제 기준이 된다.

w/2 / cos ( 60 /2 ) = 5.77톤

해설

와이어로프로 중량물을 여러 줄로 매달아 올릴 때, 각 로프 가닥에 걸리는 장력은 전체 하중을 로프 가닥 수로 나눈 뒤, 로프 사이 벌어진 각도(전체 각도)의 절반에 대한 코사인값으로 다시 나누어 구한다.

$T = \dfrac{W/2}{\cos(\theta/2)}$

전체 하중 $W=10\text{톤}$을 2줄로 걸어 $\theta=60^\circ$로 올리므로, 한 가닥이 부담하는 하중은 $\dfrac{10/2}{\cos(30^\circ)} = \dfrac{5}{0.866}$이 되어 약 5.77톤이 된다. 두 로프 사이 각도가 0°(수직으로 평행)에 가까울수록 분모(cos값)가 1에 가까워 한 가닥의 부담이 W/2에 근접하지만, 각도가 벌어질수록 cos값이 작아져 한 가닥에 걸리는 하중이 W/2보다 커진다. 즉 로프를 넓게 벌려 걸수록 오히려 로프 한 가닥에는 더 큰 힘이 걸린다는 점이, 걸이 각도를 통상 60도 이내로 제한하는 실무 관행의 이유이기도 하다.

직렬연결 시스템은 요소 중 하나라도 고장 나면 시스템이 고장 나므로, FT도의 정상사상(고장)은 OR 게이트로 연결한다.

정상사상이 발생할 확률 = 1 - (1-0.15) × (1-0.15) × (1-0.15) = 1 - 0.85³ = 0.386 ≒ 0.39

해설

직렬(series)로 연결된 시스템은 구성요소 중 하나라도 고장 나면 전체가 정지하므로, FT도에서 정상사상(시스템 고장)은 각 요소의 고장을 입력으로 하는 OR 게이트로 표현한다. OR 게이트로 연결된 사상들의 발생확률은 반대사건, 즉 「모두 정상일 확률」을 1에서 빼는 방식으로 구하는데, 각 요소가 정상일 확률은 (1-0.15)=0.85이므로 세 요소가 모두 정상일 확률은 $0.85^3 = 0.614$다. 따라서 정상사상(하나 이상 고장)이 발생할 확률은 $1 - 0.85^3 = 1 - 0.614 = 0.386$이 되어 약 0.39다. 요소를 병렬로 연결했다면 반대로 AND 게이트를 써서 확률이 훨씬 낮아졌을 것이므로, 직렬 구조일수록 개별 요소의 고장이 시스템 전체 고장으로 직결된다는 점이 이 문제의 핵심이다.

V = √( E / (1/2 * C)) = √ (0.25 * 10^-3 / ( 1/2 * 12 * 10^-12) = 6,454.97 V

해설

정전기 방전 시 방출되는 에너지 E와 도체의 정전용량 C, 대전전위 V 사이에는 다음 관계가 성립하므로,

$E = \dfrac{1}{2}CV^2$

이를 V에 대해 정리하면 최소발화에너지에 도달하는 최소 대전전위를 구할 수 있다.

$V = \sqrt{\dfrac{2E}{C}}$

최소발화에너지 $E = 0.25\text{mJ} = 0.25\times10^{-3}\text{J}$, 정전용량 $C = 12\text{pF} = 12\times10^{-12}\text{F}$을 대입하면 $V = \sqrt{\dfrac{2\times0.25\times10^{-3}}{12\times10^{-12}}}$이 되어 최소 대전전위는 약 6,454.97V가 된다. 이 전위 이상으로 도체가 대전되면 방전 시 방출 에너지가 프로판가스의 최소발화에너지(0.25mJ)를 넘어서 폭발성 혼합가스에 착화할 수 있다. 정전용량이 작을수록(전하가 잘 모이지 않는 도체일수록) 오히려 더 높은 전위까지 대전되어야 같은 에너지가 방출된다는 점, 즉 C와 V가 반비례 관계에 있다는 점도 함께 이해해 두면 좋다.