123회 화공안전기술사 1교시 - 기출문제 풀이

123회 화공안전기술사 기출문제 풀이를 공유드립니다. 기술사 문제의 특성상 정답은 없지만, 기술사 도전을 하고계시는 분들에게 도움이 되고자 하는 마음으로 공유드립니다. 4번에 나누어서 전문제 풀이 및 해설 공유드릴 예정이고, 산업안전지도사 2차가 끝나면, 화공안전기술사 기출문제 분석/ 풀이도 연재 및 전자책 출간 예정입니다 (유튜브 활용예정)

 

1. 고용노동부 장관은 산업안전보건 법령에 따라 산업안전 및 보건에 관한 의식을 북돋우기 위해서 어떤 시책을 마련해야 하는지 설명하시오

산업안전보건 법령 제5조 (산업 안전 보건의식을 북돋우기 위한 시책 마련)

고용노동부 장관은 법 제4조 제1항 제5호에 따라 산업안전 보건 및 보건에 관한 의식을 북돋우기 위하여 다음각 호와 관련된 시책을 마련해야 한다.

• 산업 안전 및 보건 교육의 진흥 및 홍보의 활성화
• 산업 안전 및 보건과 관련된 국민의 건전하고 자주적인 활동의 촉진
• 산업 안전 및 보건 강조기간의 설정 및 그 시행

 

2. 고용노동부장관은 산업안전보건 법령에 따라 산업재해 예방 통합정보시스템을 구축 운영하는 경우에는 어떤 정보를 처리해야 하는지 설명하시오

*고용노동부 장관은 산업재해를 체계적이고 효율적으로 예방하기 위하여 산업재해 예방통합정보시스템을 구축, 운영할 수 있다.

 

산업안전보건 법령 제9조 산업재해 예방 통합정보 시스템 구축 운영

1) 다음 각 호의 정보를 처리한다.

• 산업재해 보상보험법 제 6조에 따른 적용 사업 또는 사업장에 관한 정보
• 산업재해 발생에 관한 정보
• 법 제 93조에 따른 안전검사 결과, 법 제125조에 따른 작업환경 측정 결과 등 안전 보건에 관한 정보
• 그밖에 산업재해 예방을 위하여 고용노동부 장관이 고시하는 정보

2) 1)항 외에 산업재해 예방통합정보 시스템의 구축 운영에 관한 연구 개발 및 기술지원, 그 밖의 산업재해 예방 통합정보시스템의 구축 운영 등에 필요한 사항은 고용노동부 장관이 정한다

 

3. 산업안전보건법령에 따라 상시근로자 20명 이상 50명 미만인 사업장에 안전보건관리 담당자를 1명 이상 선임해야 한다. 해당하는 사업의 업종에 대하여 설명하시오

산업안전보건 법령 제24조 안전보건관리 담당자의 선임 등

1. 제조업
2. 임업
3. 하수, 폐수 및 분뇨처리업
4. 폐기물 수집, 운반 처리 및 원료 재생업
5. 환경 정화 및 복원업

 

4. 산업안전보건 법령상 고용노동부장관이 사업주에게 안전보건진단을 받아 안전보건 개선계획을 수립하여 시행할 것을 명할 수 있는 사업장에 대하여 쓰시오

산업안전보건법령 제49조 안전보건진단을 받아 안전보건 개선계획을 수립할 대상

1. 산업재해율이 같은 업종 평균 산업재해율의 2배 이상인 사업장
2. 법 제49조 제1항 제2호에 해당하는 사업장 - 사업주가 필요한 안전조치 또는 보건조치를 이행하지 아니하여 중대재해가 발생한 사업장
3. 직업성 질병자가 연간 2명 이상 (상시근로자 1천 명 이상 사업장의 경우 3명 이상) 발생한 사업장
4. 그밖에 작업환경 불량, 화재 폭발 또는 누출사고 등으로 사업장 주변까지 피해가 확산된 사업장으로서 고용노동부령으로 정하는 사업장

 

참고) 안전보건 개선계획의 수립, 시행의 명령 (산업안전보건법 제49조)

산업재해 예방을 위하여 종합적인 개선조치를 할 필요가 있다고 인정되는 사업장의 사업주에게 고용노동부령으로 정하는 바에 따라 그 사업장, 시설, 그 밖의 사항에 관하여 안전 및 보건에 관한 개선계획을 수립하여 시행할 것을 명할 수 있다

1. 산업재해율이 같은 업종의 규모별 평균 산업재해율보다 높은 사업장
2. 사업주가 필요한 안전조치 또는 보건조치를 이행하지 아니하여 중대재해가 발생한 사업장
3. 대통령령으로 정하는 수 이상의 직업성 질병자가 발생한 사업장( 연간 2명 이상)
4. 제106조에 따른 유해인자의 노출기준을 초과한 사업장

 

5. 결함수 분석법 (fault tree analysis, FTA)에 의하여 다음 시스템의 신뢰도 (R)와 고장 확률 (P)를 구하시오

내 기준에선 항상 신뢰도를 기준으로 직렬연결이면 곱, 병렬연결이면 1-(1-신뢰도 1)(1-신뢰도 2) 이런 식으로 암기함. 고장 확률이면 반대로 계산 요망, 직렬연결이면 1-(1-고장 확률 1)(1-고장 확률 2), 병렬이면 곱

 

1] 신뢰도 R의 계산

1) 신뢰도 관점에서 FTA를 재 구성하면 아래와 같다.

A: 1-0.05= 0.95

B: 1-0.1 = 0.9

C: 1-0.08 = 0.992

D: 1-0.3 = 0.7

2) C와 D는 직렬 구성이기 때문에 단순하게 곱을 하여 준다 C X D = 0.694

3) A와 B와 (C and D)는 병렬 구성이기 때문에 아래와 같이 계산해준다

1-[(1-0.95)(1-0.9)(1-0.694)] = 0.9965

2] 고장 확률 P

1-0.99822 = 0.003472

 

6. 정전기 방전현상의 종류 5가지에 대하여 각각 설명하시오

정전기 방전현상이란? 전위차가 있는 대전 물체가 특정 거리에 접근 -> 등전위가 되기 위해 전하가 절연 공간을 깨고 순간적으로 흐름 -> 빛과 열 발생

1. 코로나 방전 : 대전된 부도체와 가는 선상의 도체 사이에서 발생 (발광/소리/점화원 가능성 모두 낮음)
2. 연면 방전: 얇은 층상의 대전량이 큰 부도체의 표면 가까이에 정자체가 있을 때 표면을 따라 진행하는 수지상의 발광 
3. 불꽃 방전: 도체가 대전되었을 때 접지된 도체 사이에서 발생 (강한 발광, 파괴음, 점화원 가능성 높음)
4. 스트리머 방전(브러시 방전): 대전량이 큰 부도체와 비교적 곡률반경이 큰 선달을 가진 도체 (강한 발광, 파괴음, 점화원 가능성 높음)
5. 뇌상방전: 공기 중에 뇌상으로 부유하는 대전 입자의 규모가 커졌을 때 번개형의 발광을 수광하는 방전

 

7. 산업안전보건 기준에 관한 규칙에 명시된 가스폭발 위험장소 또는 분진폭발 위험장소에 설치되는 건축물 등에 대해 적용하는 내화구조의 목적, 범위, 예외사항에 대하여 설명하시오.

1. 내화구조의 목적 (산업안전보건 기준에 관한 규칙 제230 조 및 API 2218)

아래와 같이 가스폭발 위험장소 또는 분진폭발 위험장소의 경우, 1차 화재로 인한 추가적인 화재의 발생을 일정 시간 동안 방지하여 소화에 필요한 시간을 확보하기 위하여 내화구조를 제공해야 한다.

• 인화성 액체의 증기나 인화성 가스등을 제조 취급 또는 사용하는 장소
• 인화성 고체를 제조 사용하는 장소

2. 내화구조의 범위 - 산업안전보건 기준에 관한 규칙 제270조

1. 건축물의 기둥 및 보: 지상 1층 (지상 1층의 높이가 6미터를 초과하는 경우 6미터까지)
2. 위험물 저장 취급용기의 지지대 (높이가 30cm 이하인 것은 제외한다) 지상으로부터 지지대의 끝부분까지
3. 배관, 전선 관등의 지지대: 지상으로부터 1단 (1단의 높이가 6m를 초과하는 경우에는 6m까지

3. 예외사항  

• 건축물 등의 주변에 화재에 대비하여 물분 무시설 또는 폼 헤드 설비 등의 자동소화설비를 설치하여 건축물 등이 화재 시에 2시간 이상 그 안전성을 유지할 수 있도록 하는 경우에는 내화구조로 하지 아니할 수 있다 (산업안전보건 기준에 관한 규칙 제270조)
• 정량적 위험성평가 결과, 화재로 인하여 강재의 온도가 내화성능 온도를 초과하지 않는 것이 기술적으로 입증된 경우

 

8. 하나의 안전밸브 설치 시와 여러 개의 안전밸브 설치 시의 안전밸브의 설정압력, 축적 압력 및 초과 압력을 설계압력 또는 최고 허용 압력의 퍼센트로 각각 나타내시오

D-18-2020 안전밸브 등의 배출 용량 산정 및 설치 등에 관한 기술지침 Sec 4.3 설정압력

안전밸브 등의 설정압력은 보호하려는 용기 등의 설계압력 또는 최고 허용 압력 이하이어야 한다. 다만 다음과 같은 경우와 같이 배출 용량이 커서 2개 이상의 압력을 설치하는 경우에는 그러하지 아니하다.

축적 압력 (Accumulated pressure): 안전밸브 등이 작동될 때 안전밸브에 의하여 축적되는 압력으로 그 설비 내에서 순간적으로 허용될 수 있는 최대 압력

 

9. 아세틸렌 용접장치의 아세틸렌 발생기실의 설치장소 및 발생기실을 설치하는 경우 준수해야 할 사항에 대하여 쓰시오

아세틸렌 발생기실의 설치장소 - 산업안전보건 기준에 관한 규칙 제286조

• 전용의 발생기실에 설치하여야 한다
• 발생기실은 건물의 최상층에 위치하여야 하며, 화기를 사용하는 설비로부터 3m를 초과하는 장소에 설치하여야 한다
• 옥외에 설치한 경우에는 그 개구부를 다른 건축물로부터 1.5미터 이상 떨어지도록 하여야 한다

발생기실을 설치하는 경우 준수해야 할 사항 - 산업안전보건 기준에 관한 규칙 제287조

• 벽은 불연성 재료로 하고 철근 콘크리트 또는 그밖에 이와 같은 수준이거나 그 이상의 강도를 가진 구조로 할 것
• 지붕과 천장에는 얇은 철판이나 가벼운 불연성 재료를 사용할 것
• 바닥면적의 16분의 1 이상의 단면적을 가진 배기통을 옥상으로 돌출시키고, 그 개구부를 창이나 출입구로부터 1.5 미터 이상 떨어지도록 할 것
• 출입구의 문을 불연성 재료로 하고 두께 1.5 mm 이상의 철판이나 그밖에 그이 상의 강도를 가진 구조로 할 것
• 벽과 발생기실 사이에는 발생기의 조정 또는 카바이드 공급 등의 작업을 방해하지 않도록 간격을 확보할 것

10. 표면 화재와 표면 연소의 차이점에 대하여 설명하시오

동신대학교 소방행정학과 연소 관련 유인물 참조 (표면 연소= 훈소, 고체 연소라고 암기할 것)

구분	표면화재(불꽃연소)	표면연소(작열연소)
1. 연소 특성	고체의 열분해, 액체의 증발에 따른 기체의 확산등 연소양상이 매우 복잡	고비점 액체 생성물과 타르가 응축되어 공기중에서 무상의 연기 형성 휘발분이 없음
2. 불꽃여부	연료의 표면에서 불꽃을 발생하며 연소	연료의 표면에서 불꽃을 발생하지 않고 작열하면서 연소
3. 연소속도	매우 빠르다	느리다
4. 방출열량	시간당 방출열량이 많다	적다
5. 연쇄반응	연쇄반응이 일어난다	연쇄반응이 일어나지 않는다
6. 적용화재	B급, C급 화재	A급화재
7. 연소가스	CO2 완전연소	CO 다량발생
8. 연소물질	열가소성 수지 가솔린, 석유류의 인화성액체 및 가연성가스	열경화성 합성수지류 종이,목재,석탄,연탄,전분,코크스, 금속분
9. 소화대책	냉각, 질식, 제거외에 연쇄반응의 억제에 의한 소화대책	냉각, 질식, 제거의 소화대책

참고_훈소)

1. 저강도 화재
2. 속도 느림
3. 불꽃반응 X
4. 연기 생성량 많고 독성이 높음
5. 연기의 단층화 현상

11. 새로운 설비의 설치, 공정설비의 변경 또는 공정설비의 정비 보수 후 공장의 안전운전을 위하여 설비 가동 전 점검 시에 최소한의 점검 내용을 6가지 쓰시오.

2016년 4교시 3번 문제와 동일 (비슷, 가동 전 점검과 사용 전점검을 비교함, 여기서는 설비가동전 점검이며, 가동전 점검은 PSM 문제임)

• 가동전 점검: PSM 내용
• 사용전 점검: 산업안전보건법 기준에 관한 규칙 제277조

여기서는 하기 붉은색으로 정리된 부분을 위주로 기술하면 된다

	가동전 점검	사용전 점검
대상	PSM 7대 업종 유해위험물질 51종기준량 이상을 취급하는 업체	1인이상 고용하는 모든 사업장
해당하는 경우	유해위험물질 하루동안 최대 규정량 이상 취급 사용 저장하는 설비 및 설비 운영에 관련된 일체의 공정설비	처음사용 분해/개조/수리 1개월 이상 사용안한 후 다시 사용한 경우, 화학설비/부속설비 용도변경
점검사항	신설/변경/정리/보수된 설비(신변정보) -> 제작기준대로 제작되었는지 여부 신변정보->설치기준/시방서대로 설치되었는지 여부 신변정보->안전장치/자동제어기능이 있는지 위험성평가 중 개선권고사항이 이행되었는지 안전운전 필요절차 및 자료가 준비되었는지 시운전 및 운전개시 준비가 되었는지 화학설비 및 그 부속설비 안전검사 내용을 점검 용도 변경시 아래 점검	설비 내부에 폭발/화재 우려물질 유무 안전밸브,긴급차단 장치 등 그밖의 방호장치 기능이상 유무 냉각장치, 가열장치, 교반장치, 압축장치, 계측장치 및 제어 장치 기능의 이상유무
사용시기	점검 후 사용	점검 후 사용

 

12. 인간공학적인 관점에서 근로자의 과오 방지를 위한 대책 수립 시 고려해야 하는 기본적 요소를 쓰시오

휴먼에러의 원인을 개인 특성/ 개인능력/ 환경조건적으로 크게 나누고 기술(고득점 획득, 7.6점)

 

 

1. 개인특성

• 동기: 동기(직무에 대한 만족)가 적으면 휴먼에러 발생 확률 증가
• 기질: 어떤 일을 잘 이해하고 잘하는 개인적 성향
• 습관: 지속적으로 몸에 베인 행동
• 습성: 어떤 것을 선호하는 상태
• 감정: 업무와 대인관계를 통해서 나타나는 개인의 감정 혹은 일시적인 감정

 

2. 개인능력

• 지식: 개인이 학습과 경험을 통해 알고 있는 것
• 주의력: 어떤 일에 집중해서 해결하고자 하는 능력
• 신체적 특징: 신체조건/질병/피로를 느끼는 정도

 

3. 환경조건

• 작업환경: 유해위험시설의 안전성 고려정도
• 심리적 환경: 피로 및 스트레스/ 주의력 집중력 훈련의 정도

 

13. 박막 폭굉(film detonation)에 대하여 설명하시오

1. 정의: 고압의 공기 산소 배관 중 고비점의 윤활유 또는 압력 유가 박막상 존재 시 충격파 발생-> 윤활유가 무화 (인화점이 낮아짐)되어 점화원에 의해 폭발

• 가연물:  박막상 윤활유
• 산소: 고압의 산소 공기공급 (박막상 무화)
• 점화원: 단열 압축, 정전기

2. 예방대책

• 주기적인 플러싱
• 산소 압력조절
• MOC 이하로 조정
• 밸브 급격 개폐는 금지
• 정전기 관리대책
• 봉쇄/차단/불활성화/폭발 압력 배출/폭발 진압/안전거리