장대터널 근로자 안전관리 개선방안에 대한 연구 -실시간 위치추적기술(RTLS)을 중심으로-

국문 초록 (Abstract)

최근 건설산업의 규모가 대규모, 초고층화가 됨에 따라 안전관리, 공기단축, 원가절감, 품질향상 등의 각종 관리 분야에 대한 더욱 효율적이고 효과적인 관리방법이 요구되고 있다. 이러한 요구사항과 맞물려 현재 건설산업에서는 이를 개선해 가기 위한 방법의 일환으로 IT산업과의 연계를 통한 기술개발로 해결책을 찾아가는 중이다. 최근 RFID(Radio Frequency Identification), GPS(Global Positioning System), PDA(Personal Digital Assistant), VR/AR(Augmented and Virtual Reality), BIM(Building Information Modeling) 등의 다양한 IT기술들을 이용한 연계기술 개발 모색이 그 일환이라 할 수 있다.
본 연구는 이러한 다양한 IT기술 중, 최근 여러 분야에 대한 적용 가능성을 인정받은 실시간 위치추적기술(Real Time Location System), 이하 RTLS을 장대터널에 적용하여 운영한 결과를 분석하고, 향후 개선방안을 찾고자 하였다. 본 연구에서 검증하고자 하는 장대터널 근로자 안전관리를 위한 RTLS 적용 문제점들을 통해 추후 안전관리 분야 등에 효과적인 적용 가능성을 예측하며, 건설현장 근로자의 안전사고를 미연에 방지하고 건설산업의 작업환경 개선 및 건설인력자원 손실 방지에 기여할 것으로 기대된다. 이 외에도 건설자동화 분야, 건설품질 분야, 유지관리 분야 등에 있어서도 효과적인 적용이 가능할 것으로 예상 된다.


연구수행은 RTLS 기술관련 연구 및 장대터널 안전관리 연구 유사 논문과 선행 연구 고찰 등 장대터널 작업이 진행 중인 현장의 관리자와 터널작업자를 대상으로 한 설문조사를 실시하여 드러난 문제점 및 그에 따른 해결방안 모색하여 기존 터널작업자 안전관리에 대한 개선안을 제시하는 순서로 진행되었다.

본 연구 수행 결과를 간략히 요약하면 다음과 같다.

첫째, 장대터널에서 일하는 관리자나 근로자의 대부분은 건설현장 작업공종 중 장대터널 작업장이 고위험작업장이라고 인식하고 있으며, 장대터널에 적용한 RTLS가 안전사고 예방에 도움을 주고 있다고 생각하고 있다. 또한, 이들 대부분이 위치추적 시스템(RTLS)을 매일 같이 모니터링을 하고 있다라고 대답하였다. 이는 RTLS가 장대터널에서 필요성과 중요성을 보여주고 있다라고 할 수 있다.

둘째, RTLS 사용에 대한 설문에서 많은 사람들이 테그(Tag)의 충전에 대한 불편함과 작업자와 장비의 위치 표시에 대한 부정확성, 시스템의 오류, 터널 출입자에 대한 통제 미흡 등에 대한 문제점들이 많다고 대답했다. 이는 현재 적용 중인 시스템들이 아직 개발 단계에 있어 향후 단계적 개발을 통해서 이러한 문제점들을 줄여 나갈 수 있을 것이라 사료된다.

셋째, RTLS 운영의 전문인력 필요성과 시스템 이용에 대한 편리성에 대한 질문에서는 대부분 사람들이 전문 인력이 필요하다고 대답하였고, 시스템 사용에 대한 편리성에 대해선 불편함이 없다는 대답에 동감하였다. 다만, 시스템이 불안정하고 아직 개발하는 과정이다보니 운영 과정에서 발생하는 문제점들을 해결하는데 소요되는 시간이 길어져 전문인력을 많이 찾고 있는 실정이다. 앞으로 현장에 배치되는 관리자 양성과정에 ICT관련 교육 과정이 필요하다고 생각한다.

이번 연구는 설문 진행 시 장대터널이라는 특수성으로 다양한 건설업체의 많은 대상의 작업자에 대한 내용이 누락되었으며, 장대터널 작업자와 관리자에 대한 구체적 안전관리 방안과 설문 결과를 바탕으로 한 제언을 드리는 데 한계를 나타냈다. 이는 추후 다양한 자료의 검토와 추가 연구를 통하여 합리적이고 실질적인 장대터널의 안전관리 방안을 수립하는 추가 연구에 활용될 수 있을 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As construction sites have grown in size in recent years, skyscrapers, long tunnels
and long bridges have increased the scale and scale of accidents. In this paper, we have studied the RTLS(Real Time Location System) applying IOT technology as a safety measure against long tunnel accidents and the limit of RTLS and improving the safety management system. And the problem of the safety management.
The current development of the system is to check the concentration of oxygen and the concentration of harmful gas in the tunnel. These items are changed in real time. Therefore, every minute should be checked to cope with the emergency situation immediately to reduce the damage. In order to solve this problem, data transmission through wi-fi network can be used to monitor oxygen concentration and noxious.
By using the application, we were able to check the location of the driver and the equipment in real time. We also installed the CCTV in the tunnel to compare the system status.
However, there are several problems in the field application. The first one is charging part of smart tag. Users often feel uncomfortable with frequent recharging. The second is the error of displaying the worker and equipment location to the inside. It is impossible to provide perfect service due to unstable communication network or technical error. The third is control measures for outgoing, incoming workers and equipment. We have to take the risk of not recognizing a worker or equipment without a smart tag. In order to solve various problems encountered in the field application, continuous research and development will be required. In March of 2017, automatic wireless charging method using RTLS registered with the Korean Intellectual Property Office is being invented.
In the future, more diverse systems will be researched and developed, and it will be convenient and accident-free site if applied to large-scale site and pole tunnel site.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구범위 및 방법 6
• 2. 이론적 고찰 8
• 2.1 장대터널 개요 8
• 2.2 장대터널 안전사고 고찰 11
• 2.3 4차 산업혁명기술 중 건설현장 안전관리에 적용 가능 기술 17
• 2.4 실시간 위치추적기술(RTLS) 건설현장 적용사례 25
• 2.5 장대터널 RTLS 적용 시 현행 한계점 고찰 38
• 3. 장대터널 작업자 및 관리자 설문 분석 44
• 3.1 설문조사 개요 44
• 3.2 설문조사 내용 46
• 3.3 분석 결과 50
• 3.4 소결 67
• 4. 장대터널 근로자 안전관리를 위한 위치추적기술(RTLS) 개선방안 도출 68
• 4.1 RTLS 분야 개선방안 68
• 4.2 안전관리 System 분야 개선방안 71
• 4.3 소 결 73
• 5. 결 론 74