강제 공기 주입을 활용한 지하주차장 준비작동식 스프링 클러의 동결방지 방법에 관한 실험적 연구

이대선 인천대학교 공학대학원 2024 국내석사

The increasing size, depth, and diversification of underground parking lots contribute to a rising trend in the risk of fires. Despite their extensive areas, the absence of fire compartmentalization makes fire spread more manageable in these structures. Redundancy in fire brigade access routes and evacuation paths for vehicles and occupants in underground parking lots often leads to difficulties in rapid firefighting and initial suppression. Large-scale parking facilities present challenges with extended evacuation routes and poor visibility during power outages, complicating emergency evacuations. Additionally, the difficulty in locating fire points distinguishes underground parking lot fires from surface fires. The recent surge in electric vehicles further exacerbates the fire risk in underground parking lots. Automatic sprinkler systems play a crucial role in the initial suppression of fires in underground parking lots. Sprinkler systems for underground parking facilities are categorized into wet and dry (pre-action) systems. Wet systems are installed in areas without freezing concerns, while dry systems, particularly pre-action sprinklers, are prevalent in locations prone to freezing. In recent performance design scenarios, selective use of wet sprinkler systems is observed for locations with no freezing concerns, especially for underground areas up to the third floor. While pre-action sprinklers are commonly installed in locations with freezing concerns in underground parking lots, issues such as potential backflow of firefighting water through the 2nd-stage valve, operational malfunctions during construction and usage, malfunctioning action, operational checks, and aging of valve seats persist. Once firefighting water infiltrates, it does not drain completely through natural drainage, leading to residual water remaining in the pipes. Subsequently, this water freezes, potentially causing delays or failure in water discharge from the sprinkler heads during a fire. This could result in the spread of fire to nearby vehicles and residential areas, causing significant casualties and property damage. To address these issues, this research was conducted to explore economically viable and effective solutions for preventing the freezing of pre-action sprinkler systems in underground parking lots using forced air injection.The experimental method for examining residual water in sprinkler pipes involved selecting two out of 31 protection zones in the underground parking lot of a residential complex under construction. After supplying water, natural drainage and forced drainage were conducted, and the status of residual firefighting water was examined. The final results, obtained by utilizing forced air injection for drainage, revealed that areas with bends in the pipes (14 zones) retained a relatively large amount of water, approximately 0.5 cubic meters. In contrast, areas without bends (18 zones) retained a relatively small amount of water, approximately 0.15 cubic meters. This experiment confirmed that natural drainage alone is insufficient to eliminate residual water. Based on the experimental findings, this study proposes the following methods for preventing freezing in pre-action sprinklers in underground parking lots using forced air injection: Integration of an air compressor with an automatic drainage valve (Auto Drip Valve) for a freeze prevention system. Installation of an air compressor and automatic drainage valve that operates in conjunction with outdoor temperature. Installation of an outdoor temperature-linked quick-opening door for wind protection at the main vehicle entrance. Installation of heat wires and insulation materials linked to outdoor temperature (selective installation due to power cost concerns). During the course of this study, several key insights were gained. While the most comprehensive method for freeze prevention is using a wet sprinkler system with heat wires and insulation along the entire sprinkler network, this approach poses challenges due to the additional costs associated with construction and ongoing facility operation, including electricity expenses. For pre-action sprinkler systems, it is crucial to address the freezing vulnerability and potential for residual water on the 2nd-stage valve side. Recommendations include installing automatic drainage valves at the lowest point of pipes where firefighting water may accumulate, air exhaust and supply valves at the highest point in the pipe network, installing an automatic drainage valve at the lower point of the pre-action valve on the 2nd-stage side, and installing drainage angle valves at the bottom of bends, extending the pipes for easy access by facility managers. In unavoidable situations where bends occur in pipes between architectural structures and facility intersections, drainage valves must be installed at the lower ends of these sections. Main and intersection pipes should be constructed with minimal bends, adhering to the slopes specified in fire safety standards during installation. If necessary, relevant technical standards, including fire safety standards, should be revised and supplemented to generate more interest, research, and solutions for freeze prevention in pre-action sprinkler systems. This research serves as a catalyst for confirming the need for increased attention, research, and measures to address freeze prevention in pre-action sprinkler systems, contributing to the protection of citizens' lives and property and the advancement of the fire protection industry. 지하주차장의 대형화, 심층화, 다양화로 인한 화재에 대한 위험도가 증가 추세에 있으며, 매우 넓은 면적임에도 불구하고 방화구획이 되어있지 않아 연소 확대는 더욱 용이한 구조이다. 소방대 진입로와 차량 및 피난자의 대피 경로가 중복되어 소방대가 신속하게 진입한 후 초기 소화가 곤란하다. 대규모 주차장의 경우 피난 동선이 매우 길고 정전 시 암흑 상태의 어두움으로 피난이 어렵다. 지상 화재와는 다르게 화점 파악이 곤란 한 점도 지하주차장 화재 시 예상되는 문제점이다. 최근 전기차의 급증도 지하주차 장 화재 위험성을 더욱 가중시키고 있는 실정이다. 자동식 스프링클러는 지하주차장 화재의 초기 진화를 위해 매우 중요한 핵심 소화설 비이다. 지하주차장 용도의 스프링클러는 습식과 건식(준비작동식)으로 대별되며, 동 결 우려가 없는 장소에는 습식 스프링클러가 설치되고, 지하주차장 등 동결 우려가 있는 장소에는 건식의 일종인 준비작동식 스프링클러가 대부분 설치되고 있다. 최근 성능설계 현장의 경우 지하 3층 이하의 동결 우려가 없는 장소에는 선별적으로 습식 스프링클러 시스템으로 설계시공 하는 곳도 있다. 지하주차장에 대부분이 동결 우려 가 있는 장소에 설치하는 스프링클러 시스템 중 준비작동식 스프링클러가 설치되고 있으나, 준비작동식 스프링클러 설비도 건설 시 설비의 수압시험, 운영 중 오작동, 수 격작용, 작동점검, 밸브시트의 노후화 등 다양한 원인으로 인하여 준비작동식 밸브의 2차 측으로 소화수가 유입 될 가능성이 상존하고 있으며, 한번 유입 된 소화수는 자 연 배수만으로는 완전하게 배수되지 않고 배관에 잔류하게 된 후 동결되어, 화재 시 스프링클러 헤드에서 소화수가 방수되지 않거나, 방수가 지연되어 주차장 내 인근차 량과 주거지로 화재가 확산 될 수 있고, 그 결과 많은 인명과 재산 피해를 초래할 수 있다. 이와 같은 스프링클러 2차 측 배관의 동결 문제를 해결하여 국민의 생명과 재 산을 보호함은 물론, 소방산업의 발전에 조금이나마 기여하고자 본 연구를 시행하게 되었다. 스프링클러 배관의 잔류수에 대한 실험 방법은 현재 건설 중인 공동주택의 지하주차장 스프링클러 31개 방호구역 중 2개 구역을 선정하여 충수 후 자연배수 및 강제배수를 시행하여 소화수 잔류 현황을 알아보는 실물을 대상으로 한 실험을 실시 하였고, 최종적으로는 강제 공기주입을 활용하여 배수시킨 결과, 배관 중 굴곡부가 있는 14구역은 강제 배수량이 약 0.5㎥ 정도로 비교적 많은 양이 잔류하였고, 굴곡부 가 없는 18구역은 약 0.15㎥ 정도의 비교적 적은 잔류수량이 존재한 것으로 나타났 다. 이와 같이 자연배수만으로는 잔류수가 존재 할 수밖에 없음을 실험을 통하여 확 인한바 있다. 따라서 강제 공기 주입을 활용한 지하주차장 준비작동식 스프링클러의 동결방지 방법에 관한 실험적 연구를 통해 보다 경제적이고 실효성 있는 해결 방안과 대안을 모색하고자 하였으며, 본 연구에서는 다음과 같은 방법을 제안한다. 첫 번째 공기압축기와 자동배수밸브(Auto Drip Valve) 병합한 동결 방지 시스템 두 번째 외기 온도와 연동하여 작동하는 공기압축기 및 자동배수밸브 설치 세 번째 차량 주 출입구의 외기온도 연동 방풍용 자동문(Quick Opening Door) 설치 네 번째 외기온도와 연동하는 열선 및 보온재 설치(전력비용 부담으로 선별적 설치) 본 연구를 수행하면서 다음과 같은 시사점을 얻게 되었다. 동파방지를 위한 가장 완벽한 방법은 습식 스프링클러 시스템으로 하고 스프링클러 전 구간의 배관에 대하 여 열선과 보온재를 시공함이 최상의 방법이 될 수 있겠으나, 이 공법은 공사비와 설 비 운영 시 발생되는 전력비 등 많은 유지관리 비용 부담이라는 또 다른 문제점을 야 기 시키게 된다. 준비작동식 스프링클러 2차 측 배관의 동결 가능성 및 취약성의 확인과 소화수 체류가 예상되는 배관은 가장 낮은 위치에 자동배수 밸브 설치, 배관 계통 중 가장 높은 위치에 공기 배출 및 공기 공급용 밸브의 설치, 프리액션밸브 2차 측 입상배관 및 수평 배관의 낮은 위치에 자동배수밸브의 설치, 굴곡부 하단에는 반 드시 배수용 앵글밸브 설치하고 앵글밸브는 조작이 용이한 높이까지 배관을 연장 설치하여 관리자가 쉽게 접근하여 조작할 수 있도록 한다. 건축 구조물 및 시설물 교 차구간 등 현장 여건상 불가피하게 발생되는 배관의 상하 간 굴곡부의 하단에는 반드시 배수용 밸브를 설치하도록 해야 한다. 가지배관 및 교차배관에는 굴곡부를 최소화하 고 화재 안전기준에서 제시하는 기울기를 준수하여 시공하도록 해야 한다. 필요시 화재 안전 기준 등 관계 기술기준을 개정 보완하여 준비작동식 스프링클러 시스템의 동결 예방 에 대한 많은 관심과 더 많은 연구와 대책이 요구되고 있음을 본 연구를 통하여 확인하는 계기가 되었다.

지방자치단체가 주도하는 공공디자인 사업의 성과에 관한 연구 : 인천광역시 간판이 아름다운거리 조성사업 중심으로

황유철 인천대학교 공학대학원 2013 국내석사

거리에 버스정거장, 보행자 안전 펜스, 가로등, 보안등, 그리고 판매 부스까지 다양한 형태의 시설물들이 있다. 이러한 시설물들을 디자인 하는 것을 공공디자인 이라고 한다. 특히 공공디자인은 정부 및 지방자치단체가 주도하는 경우가 대부분인 디자인 사업을 말한다. 이에 우리는 공공디자인에 대한 올바른 이해와 수용으로 보다 공익적 가치에 대한 올바른 대처와 수용을 통하여 더불어 바람직한 도시 환경을 형성 전개시켜 나가야 할 것이다. 현대 공공디자인은 새로운 경향인 주민참여라는 가치의 확대와 지속가능성의 중요성이 대두되기 시작했다. 이전 공공디자인 사업은 사업을 추진하는 지방자치단체가 일방적으로 주도하고 시행하였기 때문에 일반주민의 의견은 거의 반영되지 못하였다. 이러한 이유로 공공디자인 사업을 시행하여도 주민들이 사용하지 않고 유지 관리도 되지 않아 거리의 흉물로 전락하는 사례들이 늘어났다. 또한 전반적인 기본계획(Master Plan)하에 공공디자인 개선사업이 추진되지 않고 단편적이 사업들이 추진되는바 그 사업의 효과는 지속 가능하게 되지 않았다. 이러한 사례는 대표적 사업으로 1구1특화사업, 고가하부 개선사업, 경관형성사업등이 있다. 특히 관공서(공공기관)가 주도하는 간판이 아름다운거리 조성사업은 2008년부터 본격적인 시행을 하여 왔다. 이 기간동안 인천광역시는 각 구,군청을 중심으로 30여차례 인천 전역의 대도로 상권을 중심으로 간판 개선 사업을 진행하였고, 그 결과 무분별하고 대형 간판은 대부분 정비가 되었다. 하지만 얼마나 많은 시민들이 현재의 간판이 아름다운거리 조성사업에 대하여 만족하고 있는지와, 이 시범거리를 유지하고 있는지는 평가 되지 못하고 있다. 물론 인천광역시는 자체적으로 10개 구군에 매년 간판이 아름다운거리 조성사업을 포함한 다수의 공공디자인 개선 사업에 대하여 평가를 하고 있지만 행정적인 평가에만 머물고 있다. 따라서 본 논문에서는 일반시민들의 의견을 반영하여 실질적인 만족도를 평가하여 간판이 아름다운거리 조성사업의 발전방향과 거리 경관의 지속 가능성에 관한 방법을 제시하고자 한다. 이 논문에서는 보다 다양한 사람들의 의견을 조사하여 간판이 아름다운거리 조성사업의 만족도에 대한 분석을 통하여 실질적인 공공디자인 개선사업에 성공적 수행을 추구하고자 함에 그 목적을 두고 있다.

사용종료 폐기물 매립장의 재활용을 위한 안정성 평가

허 영 인천대학교 공학대학원 2010 국내석사

근래에 들어 사용종료 된 매립시설은 인구밀집 지역과의 근접성, 부지개발에 따른 경제적 가치의 급등 등의 이유로 활용 가능한 새로운 건설부지로서 많은 관심이 집중되고 있다. 또한, 개발면적이 협소하고, 도시지역에서 개발대상지역의 확보 필요성이 절실한 우리나라의 경우, 도시 인접지역의 폐기물 매립장 재활용은 큰 의미를 갖는다. 폐기물 매립지반 위에 신규구조물을 축조할 경우, 구조물의 축조 전에 폐기물을 치환한다거나, 완벽하게 안정처리를 하여, 큰 문제가 없는 경우도 있으나, 특별한 안정처리 및 보강처리를 하지 않은 경우, 오염물질 확산, 기존 매립시설의 안정성, 신규구조물의 침하, 지지력 확보 등에 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 폐기물 매립지반 위에 구조물을 축조할 경우에는 폐기물 매립지반의 특성파악, 기존매립시설물의 안정성 확보, 예상침하량 산정, 구조물 기초지반 보강, 지반안정화 등에 대한 충분한 대책을 마련하여야 한다. 사용종료매립장의 안정성을 평가하기 위하여 평판재하시험을 통하여 지지력을 평가하고 지반의 기초지반 및 노상, 노반의 지반반력계수를 구하였다. 사용종료매립지의 사면부 차수층의 안정성 해석을 위하여 Koerner (1992) 등이 제안한 한계 평형법을 이용하였고 구조적 안정성 확보 여부를 평가하기 위하여 사용종료매립장의 대표단면을 결정하여 범용 유한요소해석 프로그램인 를 활용한 수치 해석을 수행 하였다. 수치해석을 통한 사용종료 매립장의 안정성 평가 결과, 기초지반, 매립제방, 최종 복토층의 지지력 등은 안정성을 유지되고 있는 것으로 판단된다.

시내버스 준공영제를 통한 운송관리 효율화 방안 연구

안현진 인천대학교 공학대학원 2011 국내석사

국내 버스 이용객 변화를 살펴보면 1990년을 정점으로 하여 감소 추세를 보이다가 2003년도를 저점으로, 2004년도부터 서울시 준공영제 시행과 버스노선체계 개편 등에 힘입어 다시 연평균 2.5% 상승하는 추세를 보이고 있다. 현재 전국적으로 준공영제를 실시하고 있는 도시는 서울 등 7개 대도시이며 이들 도시의 준공영제 전후 비교한 결과 서비스 공급과 이용객 향상 등의 시행효과를 나타냈다. 인천시는 2009년 8월 수입금공동관리형태의 준공영제를 도입하였고 인천 버스회사에 대한 규모의 경제성 분석을 실시한 결과 서비스 공급과 수요 향상 측면에서 다소 개선되는 것으로 나타났다. 하지만 준공영제는 노선개편과 서비스 개선으로 이용객이 증가하면 수입이 많아져 지자체의 재정지원이 감소할 것이라는 예측과는 다르게 재정지원금은 이전보다 약 1.3배에서 5.4배까지 증가하였다. 또한 운송수입 축소와 누수, 정부보조금 및 영업외 수입금 누락으로 운송수지 적자규모의 파악이 곤란하며 노선 인면허의 불합리, 버스의 재정지원제도 기준 미흡, 버스업자의 경영수지 개선 노력 회피라는 문제가 계속되고 있다. 그에 따른 효율적인 운송관리 정책방향은 과학적인 버스요금징수, 버스운행관리, 버스운송관리 시스템을 구축하고 적정수요 검토를 통한 합리적인 버스노선 운행계통을 정비하며 재정지원, 서비스 평가 등의 제도 정비라 할 수 있다. 향후 각종 버스 관련 통계자료 축적을 통해 준공영제에 의한 효율성과 효과성을 분석하는 세부적인 연구를 지속하여 시내버스 준공영제의 안정적인 정착과 지속적인 발전을 도모하여야 할 것이다. When we talk about the bus passengers, it was the highest peak the bus passengers in 1990 and it continually decreased until the lowest point in 2003. But it got started to increase about 2.5% since 2004, by modifying the system of urban bus routes and performing 'Bus Quasi-Public Operating System' in Seoul city. Currently there are 7 big cities including seoul where performing 'Bus Quasi-Public Operating System' and it was figured out that the system had good effects for providing services and increasing passenger. Incheon city has adopted 'Bus Quasi-Public Operating System', which is a kind of income co-management system in August 2009. And after that, they performed economies of scale analysis for incheon bus company, and it was slightly improved in terms of supply services and demand improvement. Even though they expected 'Bus Quasi-Public Operating System' to cause decreasing of financial support from community because of modifying the system of the bus routes and improving the bus service and increased passenger so increased income, the financial support has been increased 1.3∼5.4 times more than before. But still there are problems. The problems are, there are some decreased and hided transportation income and there is some deficit because there is no government subsidies and extra income. Also, there are some absurdity of recognized licenses, the standard for financial aid hasn't been confirmed and bus businessmen aren't willing to correct the management system. Therefore, the effective ways to solve these problem are, first we have to build bus fee collection system in scientific way, and construct the bus station management system and the bus transportation management system. Additionally, we need to improve reasonable bus routes system by reviewing the demand, and complete the financial support system and the service assessing system. Also, we have to keep studying detailed analysis of the efficency and effectiveness for urban bus quasi-public operating system with previously statistically accumulated bus data so that we can continually develop it and settle the system stably.

하지의족 착용 장애인을 위한 자석락 시스템 개발

홍범기 인천대학교 공학대학원 2017 국내석사

하지의족 착용 장애인을 위한 자석락 시스템 개발 기계공학과 : 홍범기 하지절단 장애인들이 일상생활 복귀를 위해서는 필수적으로 다리의지(의족)을 착용해야 한다. 절단부와 의지를 연결해주는 연결시스템(소켓, 라이너, 락장치)은 절단부와 의지부분을 연결시켜주는 현수장치(Suspension)로서 보행뿐 아니라 일상생활 중에 가장 민감하게 느끼는 부분이다. 하지만 기존에 가장 많이 사용하는, 소켓의 연결 말단부에 금속제 핀을 고정하여 소켓과 의지를 연결하는 락 장치인 핀락(pin lock) 방식은 기립자세에서 체중심을 잡기가 어렵고 장시간 보행에 핀 단면적 부위의 통증과 피로감이 발생으로 의지 착용자의 23%는 여전히 통증과 불편함을 호소하고 있다. 이에 본 연구는 장시간 보행해도 통증 및 피로감을 줄일 수 있으며, 편리성을 갖춘 자석 타입 락 장치를 개발하여 핀 타입 락장치의 단점을 보안하는 연구를 진행하였다. 자석락 자계해석을 통해 자석을 이용한 락장치의 자속, 자속밀도, 자속강도를 확인하여 자석을 이용한 현수장치 개발의 타당성을 확인하고1), 영구자석과 생크의 안정적인 결합력을 파악하는 시뮬레이션 해석2), 극성변환을 이용한 원활한 탈착과, 절단위치에 따른 결합력 및 자석의 선정3), 자석락용 실리콘 소켓 라이너 개발을 진행하였다4). 자석락 시스템 대한 주관적 만족도를 알아보고자 신뢰성과 타당도가 검증된 의지 평가 설문(PEQ, Prosthesis Evaluation Questionnaire)를 이용하여 설문 조사를 실시하였고,5) 핀락과 자석락의 궤적을 측정하기 위해 3차원 동작분석을 진행하였다.7) 본 연구에서는 이러한 실험과 평가를 통해 결론을 도출할 수 있었다. 자석락 자계해석을 통해 자석을 이용한 락장치의 자속, 자속밀도, 자속강도를 확인할 수 있었다1). 시뮬레이션 해석 프로그램을 이용하여 자석락 시스템의 최소 결합력을 도출할 수 있었다2). 실험을 통해 극성변환을 이용한 원활한 탈착범위를 도출할 수 있었다3). 3차원 동작분석 시스템을 이용하여 핀락과 자석락의 궤적을 정량적으로 측정할 수 있었다.

중.소 제조업 사업장의 안전관리 위험요인과 관리방안에 관한 연구

최상도 인천대학교 공학대학원 2018 국내석사

산업재해는 인적, 경제적 손실뿐만 아니라 사회 전반에 걸쳐 안전에 관한 불안감 조성 등 많은 문제를 유발하기 때문에 사업장의 재해 감소와 예방을 위한 사업주 및 근로자의 안전관리에 관한 책임과 역할은 매우 중요하며, 국가 차원에서도 제도적·정책적 지원과 관리 체계 확립이 요구된다. 특히, 국내의 산업재해의 특성은 중·소규모의 사업장의 발생이 매우 높은 것으로 보고되고 있어 이들 사업장에 대한 재해 원인을 파악하는 것은 매우 중요한 일이다. 이에 본 연구에서는 국내 안전보건공단에서 수행하고 있는 산업안전보건동향 자료를 이용하여 상시 근로자 300인 미만과 300인 이상의 사업장으로 규모를 분류하고 안전보건 위험 요소와 안전보건에 대한 의사소통, 안전문화, 정책 만족도를 분석하였으며, 다음과 같은 결론을 제시한다. 첫째, 사업장에 존재하는 위험 요소 중 위험 물리적 위험이 전체 92.4%로 가장 높게 나타났고, 생물학적 위험이 4.8%로 가장 낮은 것으로 나타났다. 사업장 규모별 위험 요소는 화학물질 위험, 인간공학적 위험, 위험한 기계 기구의 존재, 위험장소에서의 작업은 사업장의 규모가 클수록 높게 나타났고, 생물학적 요소는 사업장 규모가 작을수록 존재 하는 것으로 나타나 차이를 보였다. 둘째, 사업장에 존재하는 위험 요소의 관리 방안 중 작업절차서는 생물학적 위험요인, 화학물질 위험, 위험장소에서의 작업, 위험한 기계 기구의 존재 순으로 관리방안 구축이 높게 나타났으며, 모니터링 지침은 위험장소에서의 작업, 물리적 위험, 위험한 기계 기구의 존재 순으로 높게 나타났으나 정신적·심리적 위험은 다른 위험 요소에 비하여 낮은 것으로 나타났다. 위험요소의 근로자 정보제공은 화학물질 위험, 물리적 위험, 위험한 기계 기구의 존재, 인간공학적 위험 순으로 관리방안 구축이 높게 나타났으며, 위험요소 교육실시 여부는 화학물질 위험, 물리적 위험, 인간공학적 위험, 위험한 기계 기구의 존재 순으로 높게 나타났고, 기타 예방 조치에 관한 사항은 물리적 위험과 위험한 기계 기구의 존재에 관한 관리방안 구축이 높게 나타났다. 셋째, 사업장의 안전보건 관리 조직은 사업장 규모가 클수록 구성되어 있는 것으로 나타났으며, 모기업/모기업 지역 사업장에 비하여 하청업체의 구성율이 높은 것으로 나타났다. 사업장 내 안전관리자 선임과 보건관리자 선임 모두 300인 이상 사업장의 자체선임(전담) 비율이 높은 것으로 나타났고, 50-99인, 100-299인은 대행, 자체선임(겸직)+대행이 많은 것으로 나타났으며, 모기업/모기업 지역 사업장과 하청업체 모두 대행 비율이 높게 나타났다. 넷째, 안전보건 정보전달 및 의사소통과 안전·보건문화는 사업장 규모가 클수록 높게 나타났으며, 산업안전 보건 정책은 50-99인 사업장의 만족도가 가장 높았다. 본 연구는 중·소 사업장의 기업 간 관계를 대상으로 안전관리에 대한 위험 요인과 관리 방안 실태를 파악하기 위하여 시도되었다는데 그 의의가 있으며, 중·소 사업장에 대한 연구가 부족한 시점에서 본 연구가 안전관리 방안의 기초 자료로 활용되기를 기대한다. Keyword: 중·소 제조업사업장, 산업안전보건동향, 안전관리, 산업재해, 모기업, 협력업체 Industrial accidents cause many problems, including human and economic losses, as well as anxiety about safety throughout society. Responsibility and role of safety management of employers and workers for the reduction and prevention of disasters at the workplace are very important, and institutional and policy support and management system should be established at the national level. In particular, the characteristics of domestic industrial accidents are reported to be very high in small and medium sized workplaces, so it is very important to understand the causes of disasters. In this study, by using the occupational safety and health trend data of the Korea Occupational Safety and Health Agency, we classify the size of workplaces into less than 300 regular workers and over 300 workplaces. In addition, we analyzed safety and health risk factors, communication about safety and health, safety culture, and policy satisfaction. First, among the risk factors in the workplace, the highest risk physical risk was the highest (92.4%), and the biological risk was the lowest (4.8%). The risk factors for each size of the workplace showed that chemical risks, ergonomic hazards, presence of dangerous machine tools, and work in dangerous places were found to be higher at larger scale and biological factors existed at smaller scale . Secondly, among the management methods of risk factors existing in the workplace, the work procedures are highly structured in the order of biological risk factors, chemical risks, work in dangerous places, existence of dangerous machinery, Physical hazards, and presence of dangerous machine tools. However, mental and psychological hazards were found to be lower than other risk factors. Providing workers' information on the risk factors showed a high degree of management in the order of chemical hazards, physical hazards, presence of dangerous machinery, and ergonomic hazards. Risk education was high in the order of chemical hazards, physical hazards, ergonomic hazards, and dangerous machinery. Other precautionary measures showed a high degree of control over physical risks and the existence of dangerous machinery. Third, the safety and health management organization of the workplace is composed of the larger size of the workplace, and the subcontractor composition ratio is higher than the main contract. Both the appointment of a safety manager in the workplace and the appointment of a health manager were found to have a high rate of self-selection (over 100%) in the workplaces with more than 300 employees. And the ratio of the main contract and the subcontractor was high. Fourth, safety and health information transmission and communication, safety and health culture were found to be higher at larger size, and occupational safety and health policies at 50-99 were most satisfied. This study is meaningful in that it is attempted to grasp the risk factors and management plan of safety management for inter-company relations of middle and small business sites. It is expected that it will be used as basic data of safety management plan. Keyword: Small and Medium Sized Industries, safety management, Industrial safety and health trends, main contract, Subcontractor

대학의 기업가정신 교육 서비스 품질의 교육만족도가 창업의지에 미치는 영향에 관한 연구

임송희 인천대학교 공학대학원 2015 국내석사

본 연구는 대학의 기업가정신 교육 서비스 품질이 교육생의 교육만족도에 영향을 미치는 영향과 교육만족도가 창업의지에 미치는 영향을 실증적으로 분석하여, 교육 서비스 품질을 알맞게 수행하면 수강생의 교육만족도는 물론 창업의지에도 도움이 될 수 있음을 확인하기 위하여 수행하였다. 연구모형은 기업가정신 교육의 서비스 품질 요인, 교육만족도 요인, 창업의지 요인을 설정하고, 각각 20개, 4개, 4개의 항목을 이용하여 측정하고자하는 모형의 가설 검정을 수행하였다. 변수에 대한 측정을 위해 창업선도대학의 기업가정신 교육 교육생을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 실증분석을 위해 데이터의 신뢰성 및 타당성 검토를 거쳐 의미 있는 변수를 선별하였으며 가설검정을 위해 회귀분석을 실시하였다. 실증분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 기업가정신 교육의 서비스 품질 요소인 확신성, 신뢰성, 응답성, 공감성이 교육생의 교육만족도에 정(+)의 영향을 미친다는 사실을 검증하였다. 둘째, 교육생의 교육만족도가 높은 경우에는 창업의지에도 정(+)의 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 연구결과를 통해 본 연구의 학문적 시사점을 도출하면 다음과 같다. 첫째, 본 연구는 창업선도대학에서 기업가정신교육 서비스 품질, 교육만족도, 창업의지를 종합적으로 파악한 실증연구로서 대학의 기업가정신 교육 현황을 파악하였다는 점이다. 둘째, 기업가정신 교육의 서비스 품질 요소와 교육만족도, 교육만족도와 창업의지는 밀접한 관계를 가지고 있음을 알 수 있다.

대학실험실 안전관리 현황 및 안전사고 분석을 통한 예방 효과 제고

강주혁 인천대학교 공학대학원 2022 국내석사

본 연구에서는 서울 소재 OO대학의 2016년부터 2020년의 실험실 사고사례 192건을 전수 분석하여 연구 실험 등에 의한 사고의 유형을 일반화하고 전반적인 안전 사고 발생의 경향성을 도출하였다. 또한, 분석 결과와 실험실 안전사고에 대응한 기존의 정책 방향을 비교하여 안전 사고 예방 조치의 적정성을 판단하고자 하였다. 현재까지 실험실 안전관리는 실험실 안전관리 정책에 따른 일정한 분류 기준과 가이드라인에 의하여 일괄적으로 수행되었지만, 본 연구와 같이 실험실 안전사고 분석 결과에 기반한 귀납적인 정책 수립이 가능할 것으로 판단된다. 나아가, 실험실 사고 특징을 고려한 세분화된 실험실 안전사고 관리 방안을 수립한다면 실험실 사고예방에 기여할 수 있을 것으로 생각한다. 지난 5년 동안의 국내 최대 연구 대학의 연구실 안전사고 192건을 유형화하여 분석한 결과, 중점 관리 부문을 도출하였으며, 주요한 사고 예방 활동을 분석한 결과 다음과 같은 정책 개선 방향을 제안할 수 있었다. 다양한 연구 활동 분야 중 화학분야의 “안전수칙 미준수와 누출”, 그리고 “취급부주의에 의한 접촉사고”, “화학 실험에 의한 누출사고와 이에 의한 화상 사고”가 중점 관리해야 할 실험실 사고 유형으로 나타났다. 따라서, 본 유형에 속하는 연구실의 책임자는 「연구실 사전유해인자위험분석 실시에 관한 지침」에 따라 연구실 안전현황 분석, 연구개발 활동별 유해인자 위험분석, 연구실 안전계획, 비상조치계획 등을 수립하여 연구 활동 종사자들이 충분히 인지 할 수 있도록 조치하여야 할 것이다. 또한, 모든 연구실의 연구 활동 종사자를 대상으로 한 교육 프로그램을 전공, 실험 유형 등에 따라 다양화하고, 특히 화학실험의 안전수칙, 취급방법, 누출 등과 관련된 교육을 중심으로 유사 계열의 연구실 사고 예방 교육을 증대하여 사고 발생을 억제해야 할 것이다. 마지막으로, 연구실 정기 점검을 통해 연구실의 모든 유해인자와 위험요소의 분석 및 평가를 실시하고, 연구 시설에 대한 결함 유무를 점검 후 그 결과에 따라 연구실 등급을 부여하고 등급별 개선조치 사항을 이행하여야 할 것이다. 이번 연구는 대학 연구실에서 발생된 안전사고의 결과를 분석하여 대학에서 실시하고 있는 연구실 안전관리 제도와 안전사고 예방 효과를 실증적으로 검증한 의의가 있었다. 더불어, 주기적인 결과 보고와 정보 공유를 위한 내부 활동 강화의 필요성을 확인한 계기가 되었다. In this study, 192 accident cases from 2016 to 2020 in university laboratory were completely investigated to generalize the types of accidents caused by research experiments and derive the overall tendency of occurrence of safety accidents. In addition, the analysis results were compared with the existing policy directions with a view to judging the appropriateness of accident-prevention measures in lab. Laboratory safety management has been performed uniformly according to certain classification standards and guidelines based on laboratory safety management policies so far, but it can be possible to reestablish more effective policies based on the results of analysis of laboratory safety accidents. Furthermore, if subdivided safety accident management plans considering the characteristics of laboratory accidents are established, it can greatly contribute to the prevention of laboratory accidents. By analyzing laboratory accidents of the largest research university in Seoul, the types of priority management were derived, and major accident prevention activities were analyzed so that following policy improvement directions could be proposed. Among the fields of research activities, “non-compliance with safety rules and leakage”, “contact injury due to careless handling”, and “leakage accident due to chemical experiments and burn accidents” in the chemical field were identified as the types of laboratory accidents that must be intensively managed. Therefore, the persons responsible for these types of laboratories should carry out the analysis of the present condition of laboratory, the analysis of the risk of harmful factors by research activities. Moreover, they should establish laboratory safety plans, emergency action plans according to the 「Guidelines Regarding the Implementation of Prior Analysis of the Risk of Harmful Factors of Laboratories 」and make sure that those who engage in research activities sufficiently recognize these plans. Education programs for those who engage in research activities should be diversified according to their majors and experiments types. In particular, education on the prevention of accidents in similar laboratories should be expanded to suppress the occurrence of accidents by focusing on education related to safety rules, handling methods, and leakage of chemical experiments. Finally, all harmful factors and risk elements of laboratories should be analyzed and evaluated through regular inspections of laboratories. And research facilities should be inspected to see if there are any defects to assign laboratory safety grades so that improvement measures by grade should be taken. This study was meaningful in that it analyzed the results of accidents that occurred in university laboratories to verify the safety management systems being implemented by universities. The result of this study shows that periodic reporting of results and strengthening internal activities for information sharing are essentially needed to prevent accidents in university.

청평댐의 수리학적 특성을 이용한 팔당원수의 냄새물질 발생예측

최성우 인천대학교 공학대학원 2013 국내석사

Recently, odor-producing compounds have been found originating from drinking water resources which flow into Bupyeong drinking water treatment plant, Incheon. Since it is tricky to predict the occurrence of these odorous materials before they come into the treatment plant, it has difficulty in removing those compounds, some of which were not removed and remained in drinking water. Consequently, it is very crucial to predict the occurrence of musty and earthy materials at drinking water treatment before the water is provided. To date, the occurrence of odor-producing materials, however, has entirely depended on "algae forecast system". Due to many shortcomings of this system such as difference between an intake place and a sampling place or experimental errors from analysts it cannot be an accurate indicator of the occurrence of odor-producing compounds. This study focused on 4 points based on geosmin from 2009 to 2011. Firstly, the occurrence trend of geosmin at Bupyeong drinking water treatment plant where Paldang Lake is the source of drinking water was investigated. In addition, when geosmin outbreak occurred, the status of water quality such as pH, temperature, the content of ammonium nitrogen, nitrate nitrogen, and biological oxygen demand was examined. Secondly, the occurrence trend of geosmin in Paldang Lake was investigated. Thirdly, when geosmin outbreak occurred, it was studied how hydraulic conditions such as rainfall, discharge flow, retention time, water temperature, ambient temperature of Cheongpyeong dam located in the upper part of Paldang dam could have an effect on the occurrence of geosmin outbreak using statistical anlaysis. Lastly, before and after geosmin outbreak occurred, the hydraulic conditions in Cheongpyeong dam were compared in order to find the characteristics of causing geosmin outbreak. Three results were found in this study. Firstly, the occurrence of geosmin outbreak had correlation with the quantity of storage in dam, discharge flow, retention time of Paldang Lake and Cheongpyeong Lake using the statistical analysis. In regression analysis, change of water temperature in Paldang dam and retention time and change of ambient temperature in Cheongpyeong dam had an effect on the occurrence of geosmin outbreak in Paldang Lake. Secondly, the reason why geosmin outbreak did not occur in the summer of 2011 can be explained by the fact that compared to the same period (April to June) from 2009 to 2010, the hydraulic conditions such as rainfall, discharge flow, retention time, water temperature, ambient temperature of Cheongpyeong dam were relatively unfavorable to the occurrence of geosmin outbreak. Thirdly, the reason why geosmin outbreak occurred in the winter of 2011 can be explained by the fact that compared to the same period (September to November) from 2009 to 2010, the hydraulic conditions such as rainfall, discharge flow, retention time, water temperature, ambient temperature of Cheongpyeong dam were relatively favorable to the occurrence of geosmin outbreak. Prior to "algae forecast system", by analyzing the hydraulic conditions of Cheongpyeong dam beforehand and predicting the occurrence of geosmin outbreak in Paldang dam we can take preemptive measurement against odor-producing compounds. Accordingly, the high demand of high quality of tap water to which public health of people is related and about which we can come up to people's expectation can be stably produced. 최근에 정수장으로 유입되는 상수 원수에서 냄새 물질이 매년 발생하고 있으나, 상수 원수가 정수장으로 유입되기 전에 냄새 물질 발생에 대한 사전 예측이 어려워 초기에 발생한 냄새 물질이 적절한 정수 처리 공정을 거치지 못하고 수요처에 공급되는 등 냄새 물질 처리에 어려움을 겪고 있다. 이와 같이, 냄새 물질 발생에 대한 사전 예측은 무엇보다도 중요하다고 할 수 있는데 현재는 상수원의 냄새 물질 발생 여부를 거의 조류예보제에 의존하고 있는 실정이다. 그러나, 조류예보제는 실제 취수 위치와 시료채취 위치 간의 차이, 실험자에 따른 실험 오차 등으로 냄새 물질 발생의 정확한 지표가 될 수 없다. 본 연구에서는 2009년부터 2011년까지 총 3년 동안 대표적 냄새물질인 지오스민을 중심으로 하여 첫째, 팔당호를 상수원으로 하는 인천광역시 부평정수장 유입 상수 원수의 지오스민 발생 추이 및 발생시 정수장 유입 상수 원수의 pH, 수온, 암모니아성질소, 질산성질소, BOD 등을 분석하였다. 둘째로는, 팔당호의 지오스민 발생 추이를 분석하였으며 셋째, 팔당호 내 지오스민 발생에 팔당댐 및 청평댐의 강수량·방류량·체류시간·수온·기온 등의 수리학적 조건이 미치는 영향력에 대한 통계분석을 수행하였다. 셋째로는, 지오스민의 발생 특성을 찾기 위하여 팔당호 내 지오스민 발생 직전, 청평댐의 강수량·방류량·체류시간·기온·수온 등의 수리학적 조건을 비교, 분석하였다. 연구결과 첫째, 팔당댐 및 청평댐의 수리학적 통계분석에서는 팔당댐과 청평댐에서 공통적으로 지오스민의 발생과 댐 저수량·방류량·체류시간이 상관관계가 있는 것으로 나타났고 회귀분석 결과, 팔당댐에서는 수온의 변동이, 청평댐에서는 체류시간과 기온의 변동이 팔당호의 지오스민 변동에 영향력이 있는 것으로 나타났다. 둘째로는, 2011년 여름철 중 팔당호에서 지오스민이 발생하지 않은 원인의 분석 결과, 2009∼2010년의 같은 기간(4∼6월)과 비교하여 2011년이 청평댐의 강수량·방류량·체류시간·수온·기온 등의 수리학적 조건이 상대적으로 지오스민 발생 억제 조건에 더 부합하는 특징이 있었다. 셋째로는, 2011년에 겨울철 중 팔당호에서 지오스민이 발생했던 원인은 2009∼2010년의 같은 기간(9∼11월)과 비교하여 2011년이 청평댐의 강수량·방류량·체류시간·수온·기온 등의 수리학적 조건이 상대적으로 지오스민 발생 조건에 더 부합하는 특징이 있었던 것으로 나타났다. 결과적으로, 팔당호의 지오스민 발생은 청평댐의 수리학적 특성에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 활용하여 정수장에서는 조류예보 발령에 앞서 팔당댐 북측 직상류에 위치한 청평댐의 수리학적 조건을 사전에 분석하여 계절별 팔당호 내 지오스민의 발생을 예측함으로써 냄새물질에 대한 선제적 대응이 가능할 것으로 판단된다. 그리고, 이를 통해 국민의 보건과 직결되고 국민의 높아진 기대 수준에 부응하는 고품질의 수돗물을 안정적으로 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

사례분석을 통한 하수처리장의 최적화에 관한 연구

노영대 인천대학교 공학대학원 2013 국내석사

2010년 말 현재 3064개(개인하수처리장 및 500㎥/day이하 제외) 의 하수처리장이 운영되고 있다. 전국 하수처리장의 전반적인 운영 현황을 확인하고, 2012년부터 강화된 방류수질에 대하여 충족하기 위한 다양한 공법이 적용 운영되고 있다. 강화된 수질로는 BOD 10이하, COD 40이하, SS 10이하, T-N 20이하, T-N 2이하①로 고도처리공법을 통하여 처리할 수 있는 기준이다. 인천환경관리공단 산하에 운영중인 하수처리장중 가장 큰 사업소 3곳의 데이터를 비교분석 하였다. 가좌, 승기, 남항 하수처리장은 인천지역에서 큰 규모를 자랑하고 있으며, 각 사업소에서 현재 운영중인 공법으로 4Stage BNR 공법, MLE + 약품응집 공법, Bio-SAC 공법에 대해서 알아보고 지금의 운영 현황을 파악하며, 신규 및 증설 중인 송산, 공촌, 송도, 운북 하수처리장의 MBR공법과 비교하여 좀더 나은 공법에 대한 연구가 필요할 것으로 사료되어 우선 3개 현장에 대하여 연구를 시작하게 되었다.