2014년 산업안전산업기사실기(필답형) 3회차 기출문제 해설 페이지

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

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위험도는 가연성 물질이 폭발할 수 있는 농도 범위(폭발상한계와 하한계의 차)가 하한계에 비해 얼마나 넓은지를 나타내는 지표로, 값이 클수록 적은 농도 변화로도 폭발범위에 들기 쉬워 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. 이황화탄소는 하한계가 1.2vol%로 매우 낮아 적은 농도의 증기만 누출되어도 폭발범위에 도달할 수 있어, 폭발범위(상한-하한) 자체보다 위험도 수치가 훨씬 크게 계산되는 대표적인 물질이다.

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산업안전보건기준에 관한 규칙 제106조(둥근톱기계의 톱날접촉예방장치)는 휴대용 둥근톱을 포함한 목재가공용 둥근톱기계에 톱날접촉예방장치(덮개)를 설치하도록 의무화한다. 휴대용 둥근톱은 작업자가 직접 들고 이동하며 절단하는 구조이므로 덮개의 자동 복원ㆍ고정 성능이 특히 중요한데, ① 절단작업이 완료되었을 때 자동적으로 원위치에 되돌아오는 구조일 것은 절단 후 노출된 톱날을 사람이 다시 덮지 않아도 스스로 방호 상태로 복귀하게 하고, ② 이동범위를 임의의 위치로 고정할 수 없을 것은 작업자가 편의를 위해 덮개를 열어젖힌 채 고정해 버리는 것을 원천적으로 막는다. ③ 휴대용 둥근톱 덮개의 지지부는 덮개를 지지하기 위한 충분한 강도를 가질 것은 반복 사용과 충격에도 덮개가 이탈ㆍ변형되지 않도록 하는 구조 요건이다. 고정식 둥근톱과 달리 휴대용은 사용 중 자세가 계속 바뀌므로, 덮개가 스스로 복귀ㆍ고정불가라는 능동적 방호 성능을 갖춰야 한다는 점이 구조조건의 핵심이다.

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재해 분석방법은 개별 재해 사례를 심층 조사하는 개별분석방법과, 다수의 재해 데이터를 수치화해 경향을 파악하는 통계적 분석방법으로 나뉜다. ① 파레토도(Pareto)는 사고의 유형ㆍ기인물 등 분류 항목을 발생 건수가 큰 순서대로 막대로 나열해, 소수의 항목이 전체 재해의 대부분을 차지하는지(중점관리 대상)를 한눈에 보여주는 기법이다. ② 특성요인도(어골도, Fishbone Diagram)는 재해라는 결과(특성)와 그 원인이 되는 여러 요인의 관계를 물고기 뼈 모양으로 세분해 나타내는 기법으로, Man·Machine·Media·Management 등 원인 계통을 가지처럼 배치해 누락 없이 원인을 추적할 수 있게 한다. 이 외에도 문제를 교차표로 집계해 요인별 결과를 분석하는 크로스 분석, 재해 발생 추이를 관리선으로 통제하는 관리도가 통계적 분석방법에 포함되며, 이 중 2가지를 골라 정의와 함께 서술하면 된다.

① 포크, 버킷, 디퍼 등의 장치를 가장 낮은 위치 또는 지면에 내릴 것

② 원동기를 정지시키고 브레이크를 확실히 걸어 갑작스러운 주행이나 이탈을 방지할 것

③ 운전석을 이탈할 때 시동키를 운전대에서 분리할 것

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산업안전보건기준에 관한 규칙 제99조(운전위치 이탈 시의 조치)는 차량계 하역운반기계등, 차량계 건설기계의 운전자가 운전위치를 이탈할 때 지켜야 할 사항을 정한다. ① 포크, 버킷, 디퍼 등의 장치를 가장 낮은 위치 또는 지면에 내릴 것은 운전자가 없는 사이 장치가 하강해 주변 근로자를 덮치는 것을 막기 위함이고, ② 원동기를 정지시키고 브레이크를 확실히 걸어 갑작스러운 주행이나 이탈을 방지할 것은 기계 자체가 저절로 움직이는 것을 막는 조치다. ③ 운전석을 이탈할 때 시동키를 운전대에서 분리할 것은 운전자가 아닌 사람이 무단으로 기계를 조작하지 못하도록 하는 조치이며, 운전석에 잠금장치가 있어 타인이 운전할 수 없게 한 경우에는 예외가 인정된다. 세 조치는 각각 '적재장치의 낙하', '기계의 자체 이동', '무단 조작'이라는 서로 다른 위험을 차단한다는 점에서 구분된다.

① 날접촉 예방장치

② 회전체 접촉 예방장치

③ 압력방출장치

④ 날접촉 예방장치

⑤ 헤드가드, 백레스트, 전조등, 후미등, 안전벨트

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기계ㆍ기구는 각각의 위험 특성에 맞는 방호장치를 규정에서 개별적으로 정한다. ① 예초기: 날접촉 예방장치는 회전하는 절단날에 신체가 닿는 것을 막고, ② 원심기: 회전체 접촉 예방장치(덮개)는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제87조에 따라 원심력을 이용해 물질을 분리ㆍ추출하는 기기에 설치가 의무화된 덮개다. ③ 공기압축기: 압력방출장치는 설정압력 초과 시 과압을 방출하고, ④ 금속절단기: 날접촉 예방장치는 절단날 노출부를 방호한다. ⑤ 지게차: 헤드가드ㆍ백레스트ㆍ전조등ㆍ후미등ㆍ안전벨트(좌석 안전띠)는 각각 화물 낙하(헤드가드), 마스트 후방 낙하(백레스트), 야간 시야 확보(전조등ㆍ후미등), 충돌 시 이탈 방지(안전벨트)라는 서로 다른 위험을 담당한다. 지게차만 방호장치가 5종인 이유는 주행ㆍ하역 기능이 결합된 차량계 하역운반기계이기 때문이다.

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교류아크용접기용 자동전격방지기는 명판에 규격을 기호로 표시해 설치자가 형식ㆍ정격을 한눈에 식별할 수 있게 한다. ① SP는 외장형을 나타내는 기호로, 방지기를 용접기 본체와 별도로 부착하는 방식임을 뜻하며 용접기 내부에 내장하는 형식과 구분된다. ② 3A-H에서 3(숫자)은 정격전류 300A급 용접기에 적용됨을 나타내고, A는 용접기에 내장되어 있는 콘덴서의 유무에 관계없이 사용할 수 있는 겸용 형식임을 뜻한다. 뒤에 붙는 문자(H 등)는 시동감도ㆍ정격 등 세부 사양을 구분하는 부가 기호로 쓰인다. 이러한 표시체계는 현장에서 용접기 정격과 방지기 사양이 맞지 않아 감전 보호 성능이 무력화되는 것을 막기 위한 규격화된 정보 전달 수단이라는 점에 의의가 있다.

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자동운동(autokinetic movement)은 암실처럼 기준이 될 다른 시각 정보가 없는 어두운 공간에서 정지된 작은 광점을 오래 응시할 때, 안구의 미세한 움직임을 광점 자체의 이동으로 착각하는 현상이다. ① 광점이 작을 것은 광점의 크기가 클수록 형태ㆍ경계가 뚜렷해 기준점 역할을 해 착각이 줄어들기 때문이고, ② 시야의 다른 부분이 어두울 것은 비교할 배경(기준선)이 전혀 없어야 안구 움직임을 광점의 이동으로 오인하기 쉽기 때문이다. ③ 광의 강도가 작을 것은 광점이 지나치게 밝으면 잔상ㆍ대비가 강해져 오히려 위치가 고정된 것으로 인식되기 쉽기 때문이며, 여기에 대상(광점)이 단순할 것까지 더해 조건으로 꼽힌다. 이 현상은 항공기ㆍ관제탑 조종사가 야간에 정지된 불빛을 움직이는 물체로 오인해 사고로 이어질 수 있어 인간공학적으로 중요하게 다뤄진다.

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보호구 안전인증 고시는 화학물질용 보호구의 성능 한계를 나타내는 용어를 정의한다. ① 투과(permeation)는 유기화합물 보호복에서 화학물질이 보호복 재료의 외부표면에 접촉된 후 재료 내부로 확산해 반대쪽 내부표면에서 탈착되어 나오는 현상으로, 눈에 보이는 손상 없이도 분자 단위로 화학물질이 재료를 통과해버리는 것을 말한다. ② 파과(breakthrough)는 방독마스크에서 대응 가스에 대해 정화통 내부의 흡착제(활성탄 등)가 포화상태에 이르러 더 이상 가스를 흡착하지 못하게 된 상태로, 이 시점 이후에는 정화되지 않은 가스가 그대로 통과해 착용자에게 노출된다. 두 용어 모두 보호구가 눈으로는 멀쩡해 보여도 실제 방호 성능은 이미 상실된 상태를 가리킨다는 공통점이 있어, 정화통ㆍ보호복의 사용시간(파과시간, 사용가능시간)을 넘겨 계속 사용하지 않도록 관리하는 것이 중요하다.

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열압박지수(HSI)와 작업지속시간(WT)ㆍ휴식시간은 작업 중 열부하(Ereq)가 최대 증발 열손실능력(Emax)을 얼마나 초과하는지를 바탕으로 계산한다. 먼저 작업 중 열부하는 $E_{req} = M + R + C$이며, 대사(M) 1500, 복사(R) 1000, 대류(C) 500을 더하면 $1500+1000+500=3000\text{ Btu/hr}$이고, 휴식 중에는 $320+(-200)+(-500)=-380\text{ Btu/hr}$이다.

$HSI = \dfrac{E_{req}}{E_{max}} \times 100$

작업 중 $E_{max}$ 1500을 대입하면 $\dfrac{3000}{1500}\times 100$이 되어 HSI는 200%다. 작업지속시간(WT)은 체온상승 허용치 250Btu를 초과 열부하로 나눈 값으로, $WT = \dfrac{250}{E_{req}-E_{max}} = \dfrac{250}{3000-1500}$을 계산하면 0.17시간이다. 휴식시간은 휴식 중 최대 열손실능력(2300)에서 휴식 중 열부하(-380)를 뺀 값으로 250Btu를 나누어 $\dfrac{250}{2300-(-380)}$을 계산하면 0.09시간이 된다. HSI가 100%를 초과한다는 것은 열손실 능력보다 열부하가 더 커 체온이 계속 상승하는 위험 상태임을 의미하며, 이 초과분을 얼마나 버틸 수 있는지(WT)와 얼마나 쉬어야 회복되는지(휴식시간)를 함께 계산하는 것이 이 지표의 실무적 목적이다.

① 움직일 수 없는 방호장치

② 기계 작동 중 개폐하는 경우 기계가 정지하는 가드

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가드(guard)는 기계의 위험 부위와 신체 사이에 물리적 장벽을 두는 방호장치로, 개폐 방식에 따라 성격이 나뉜다. ① 고정가드는 움직일 수 없는 방호장치로, 볼트 등으로 완전히 결합되어 있어 작업자가 특별한 도구 없이는 열 수 없고 개방하려면 반드시 기계를 정지시켜야 하는 구조다. ② 인터록가드는 기계 작동 중 개폐하는 경우 기계가 정지하는 가드로, 가드를 열면 동력이 자동으로 차단되고 가드가 닫혀야만 기계가 재가동되도록 전기적ㆍ기계적으로 연동(interlock)시킨 구조다. 접근빈도가 낮은 위험부위에는 고정가드를, 재료 투입 등으로 자주 개방해야 하는 위험부위에는 인터록가드를 적용하는 것이 실무상 선택 기준이며, 고정가드는 개방 자체가 어려워 방호 신뢰도가 높은 반면 인터록가드는 접근 편의성과 방호를 동시에 확보한다는 차이가 있다.

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산업안전보건기준에 관한 규칙 제166조(이음매가 있는 와이어로프 등의 사용 금지)는 양중기에 사용할 수 없는 와이어로프의 기준을 달비계 규정(제63조제1항제1호)을 준용해 정한다. ① 이음매가 있는 것은 로프를 이어 붙인 접합부에서 강도가 국부적으로 저하되어 끊어질 위험이 크기 때문이고, ② 한 꼬임(스트랜드)에서 끊어진 소선의 수가 10% 이상인 것은 로프 단면을 구성하는 가는 철사(소선)가 이미 상당수 절단되어 나머지 소선에 하중이 집중되는 상태를 뜻한다. ③ 지름의 감소가 공칭지름의 7%를 초과하는 것은 마모나 부식으로 단면적 자체가 줄어 파단하중이 낮아진 상태를 의미한다. 문제에서 제외한 꼬인 것ㆍ심하게 변형 또는 부식된 것까지 더하면 총 6가지 사용금지 기준이 되며, 세 기준 모두 육안ㆍ측정으로 확인 가능한 손상 정도를 정량화했다는 공통점이 있다.

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명도대비는 표지판 등의 시인성을 나타내는 지표로, 배경과 대상(표지판)의 반사율 차이를 배경 반사율에 대한 비율로 나타낸다. 배경(기계 및 벽) 반사율이 대상(안전표지판)보다 크므로 대비는 다음과 같이 계산한다.

$\text{대비} = \dfrac{L_b - L_t}{L_b} \times 100$

($L_b$: 배경의 반사율, $L_t$: 대상의 반사율) 배경 반사율 80%, 안전표지판 반사율 20%를 대입하면 $\dfrac{80-20}{80}\times 100$이 되어 대비는 75%가 된다. 배경이 밝고 대상이 어두울수록(반사율 차가 클수록) 대비값이 커져 표지판을 더 뚜렷하게 인지할 수 있으며, 안전표지판이 주변 기계ㆍ벽과 반사율 차이가 거의 없으면 대비값이 0에 가까워져 시인성이 크게 떨어진다는 점도 함께 기억해야 한다.

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재해발생형태(사고유형)는 재해자에게 최종적으로 상해를 입힌 사고의 마지막 접촉 형태를 기준으로 분류한다. ① 재해자가 구조물 상부에서 넘어져 추락해 두개골 골절이 발생한 경우는 떨어짐으로 분류하는데, 넘어짐은 추락에 이르게 된 중간 과정(기인 동작)일 뿐이고 실제로 신체에 상해를 입힌 최종 접촉은 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어진 것이므로 '떨어짐'이 재해발생형태가 된다. ② 재해자가 넘어져서 물에 빠져 익사한 경우는 빠짐ㆍ익사로 분류하며, 이 역시 넘어짐은 원인이고 실제 사망에 이른 형태는 물에 빠진 것이므로 '빠짐ㆍ익사'가 최종 분류가 된다. 두 사례 모두 '넘어짐'이라는 동일한 초기 동작에서 출발했지만, 그 뒤에 이어진 최종 접촉ㆍ노출 형태(떨어짐, 빠짐ㆍ익사)가 다르므로 서로 다른 재해발생형태로 구분해야 한다는 것이 이 분류의 핵심 원리다.