중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
첨단센서기술을 이용한 밀폐공간 유해가스 측정장치 개발 연구
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, 공, 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
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