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연구보고서

연구 보고서

중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.

첨단센서기술을 이용한 밀폐공간 유해가스 측정장치 개발 연구

연구책임자
함승헌 외 4명
수 행 연 도
2019년
핵 심 단 어
주 요 내 용

1. 연구배경

○ 밀폐공간에서의 질식사고 예방을 위해 첨단기술을 도입하여 유해가스 농도에 대한 위험여부를 쉽고 간편하게 판단할 수 있는 기술적 대응책 및 첨단기술 도입에 따른 제도적 보완방안 마련이 필요함

첨단기술을 활용한 밀폐공간 유해가스 측정장치 시제품 개발 및 이동체(캐리어)에 대한 현장 적용성 평가를 실시하고자 함

 

2. 주요연구내용

- 연구결과

 밀폐공간 질식재해는 지속적으로 발생하고 있고, 이번 연구에서 2011년부터 2018년까지 분석한 결과 256명의 재해자 중 136명이 사망(53.1%) 하였음

 유해가스 우선순위를 선정하기 위하여 밀폐공간 질식사고 원인물질을 분석한 결과 산소결핍, 황화수소, 일산화탄소 순이었고, 계절에 따라 여름에는 황화수소, 겨울에는 일산화탄소가 주원인임 따라서 산소를 기본으로 하여 황화수소, 일산화탄소 관련 사고를 예방했을 때 상당히 많은 사고를 예방 할 수 있을 것으로 판단함

 밀폐공간은 급성중독사고가 주로 발생하기 때문에 현장의 농도를 측정하여 실시간으로 전달 할 수 있는 IoT(Internet of Things) 기술이 다른 실시간 측정보다 더 유용하게 사용될 수 있는 분야임

 첨단기술을 활용하여 밀폐공간 작업에서 사용할 수 있는 다양한 환경을 검토하였음. 실제 발생원의 특성을 파악하기 위하여 오폐수처리장에서의 황화수소의 발생특성과 건설현장에서의 일산화탄소 발생특성을 확인하였음

 유해가스 측정장치 개발을 하였고, 센서, 통신 방법을 쉽게 교체 할 수 있는 모듈형으로 맞춤 개발하였음. 오폐수처리장에서 활용할 수 있는 산소와 황화수소 측정기, 건설현장에서 활용할 수 있는 산소와 일산화탄소 측정기를 개발하였음

 센서는 유지, 보수가 쉬운 제품을 선정하였고, 최소 2년 이상 사용할 수 있도록 하였음

 통신은 WiFi를 이용하였고, WiFi 신호가 없는 곳에서는 LTE gateway를 사용할 수 있도록 하였음 거리를 연장 할 수 있는 리피터를 함께 개발 하여 거리를 늘릴 수 있는 시스템으로 구성하였음 센서와 통신에 대한 연구는 향후에도 지속될 필요가 있음

 캐리어(이동체: 케이블, 레일, , 로봇, 드론 등)을 이용하여 고정형 측정시스템이 아닌 이동형 측정이 가능하게 개발함

 무선 측정방식은 법제도가 뒷받침이 되지 않으면 현장에서 사용하기 어렵기 때문에 이에 대한 행정적 지원(법제도, 인증 등)이 필요함

 

- 시사점

 근로자, 관리자 등 다수에게 농도정보에 대한 인지를 쉽고 간편하게 할 수 있도록 하여 밀폐공간 관리에 있어 매우 유용함 이를 토대로 다른 유해물질에 대한 IoT 측정장치 개발의 시금석 연구가 될 수 있음

 다양한 밀폐공간에서 캐리어 활용에 따른 측정 가능을 확인함

 기술적 접근도 중요하지만 근로자, 관리자의 인식개선이 동시에 이루어져야 함. 작업환경개선에 대한 인식이 가장 중요하며, 측정장치, 보호구에 대한 인식 개선이 동시에 이루어져야 실질적으로 밀폐공간 질식사고가 감소할 것으로 판단됨

 

3. 연구활용방안

- 개선방안 또는 정책방안

 기술발전에 따라 해당 정부에서는 법적, 제도적 뒷받침을 통해 기술이 활용될 수 있도록 지원이 필요하고, 이번 연구에서와 같이 고용노동부-산업안전보건연구원-학계가 함께 지속적인 협력을 통하여 행정과 기술이 함께 발전하여 직업병과 사고예방이라는 최종 목표를 달성하는 것이 필요함

 

- 활용

 오폐수처리장, 건설현장에서 사용할 수 있는 첨단기술을 활용 한 측정장치를 개발하여, 근로자, 관리자 등이 쉽고 빠르게 확인할 수 있음

 이번에 개발된 기술은 밀폐공간 뿐 아니라 다양한 특성을 가진 사업장에서 작업환경관리의 보완 방법으로 활용이 가능함

 

4. 연락처

- 연구책임자 : 가천대학교 교수 함승헌

- 연구상대역 : 산업안전보건연구원 직업환경연구실 박현희