현대 산업현장에서의 생산성과 경쟁력은 안전 및 작업 효율성과 직결되어 있다. 특히, 4차 산업혁명의 중심축인 인공지능(AI) 기술의 발전이 산업현장의 작업 환경과 절차를 혁신하는 데 중요한 역할을 하고 있음이 점차 명확해지고 있다. 이 연구는 인공지능의 기술적 발전과 산업현장의 작업 안전성 및 효율성 간의 관계에 초점을 맞추어, 어떻게 AI 기술의 도입과 활용이 산업현장의 미래를 형성하고 있는지를 탐구하였다.
제품의 사용환경에서의 고장데이터는 일반적으로 보증기간 동안 발생하는 클레임을 처리하거나 A/S를 하는 과정에서 얻어지게 되는데 이러한 현장데이터를 적절한 방법으로 분석하여 제품의 신뢰도에 대한 올바른 정보를 얻고 품질개선에 활용하는 것은 기업에 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서는 사용현장 데이터의 수집방법 연구와 현장 데이터의 신뢰성 분석 방법의 연구 흐름을 살펴보고 이후 사용현장데이터의 신뢰성 분석 방법연구에 도움을 주는 것이 목적이다.
본 연구는 언어경험접근법을 활용한 유아 현장체험활동 프로그램을 개발하고, 개발한 프로그램이 유아의 문해능력 및 창의성에 미치는 영향을 검증하고자 유아의 현장체험활동 프로그램 개발한 후, 현장체험활동 프로그램이 유아의 문해능력과 창의성에 어떠한 영향을 미치는지 연구하였다. 연구 결과 언어경험접근법을 활용한 유아 현장체험활동 프로그램은 유아 수용어휘능력 및 표현어휘능력 증진에 효과적인 것으로 나타났으며, 창의성의 하위요인에 있어서도 독창성, 유창성, 융통성, 상상력 증진에 긍정적인 효과를 미친 것으로 나타났다. 따라서 언어경험접근법을 활용한 유아 현장체험활동 프로그램은 유아의 문해능력과 창의성 증진에 효과적인 교수 전략인 것으로 해석된다.
본 논문에서는 공사현장 작업자의 실질적 영향을 미치는 요소들을 고려하여 인공지능기반의 실시간 위험성 추정 기법을 개발하였다. 기존 재난안전학 또는 안전공학에서는 위험성평가를 실시하여 강도·빈도에 의하여 위험성을 추정하고 도출된 값을 통해 위험한 정도를 분류하는 경우가 많다. 그러나 대부분의 공사현장에서는 정적인 위험성평가를 통해 해당 유해위험요인을 근거로 형식적인 위험성평가가 이루어지고 있기 때문에 대부분의 사고 후 증빙 자료로만 활용되고 있는 것이 현실이다. 이 위험성평가를 진행하면서 변화하는 환경의 유해위험을 실시간으로 반영할 수 없게 되고, 이는 실질적인 작업자의 안전을 보장해 주지 못하는 문제를 발생시킨다. 이러한 점에서 위험성평가와 더불어 실질적인 안전한 작업장을 만들기 위해서 작업자의 건강정보 및 실시간 공사현장의 영상정보에 기반한 위험성 추정 기법은 실질적 안전사고를 예방하는 방법론 중 하나가 될 수 있다. 작업자의 건강정보는 개개인 맞춤형 건강 데이터에 근거한 해석이 가능하고 실시간 공사현장 영상은 작업 중 발생할 수 있는 돌발상황에 대비하기위해 사용된다. 이러한 위험성 추정 방법은 다양한 공사현장의 위험성 추정 기법으로 사용될 수 있다. 이로 인해 높은 정확도의 위험성 추정 수치를 얻을 수 있으며, 이는 실질적안 안전 예방활동에 있어서 매우 중요하게 작용한다. 위험성 추정 수치 예제를 통하여 본 논문에서 제시된 위험성 추정 방법론이 타당함을 확인하였다. 본 논문에는 기존 위험성평가에 더해 작업자의 건강정보 및 공사현장 실시간 영상정보를 이용하여 실질적인 작업자 안전을 위한 예방 방법을 제시하였다.
LED(Light Emitting Diodes)는 반도체를 이용한 발광소자로서 동화상 광고물이나 가변정보표지판(VMS)등에 주로 활용되고 있으며 최근 외국의 경우 LED 기술을 교통신호등에 적용하여 시범설치 및 확대 적용 설치하여 운영 중에 있으며 국내에서는 산업체, 학계, 연구소 등에서 연구 개발 중에 있다. 본 연구는 현재 이러한 산 학 연의 노력에 의해 개발된 LED 교통신호등을 현장에 적용하기에 앞서서 실내실험과 현장실험을 통하여 에너지 절감효과 및 현장적용성을 검증하고 경제성 분석을 통한 타당성을 제시하는 데 목적이 있다. 연구 내용으로써 기존 전구식 신호등과 LED 신호등의 발광원리 및 특징 비교 분석, 실내실험을 통한 에너지 절감효과 검증, LED 보행자 신호등 현장적용성 평가, LED 신호등으로 서울시의 기존 신호등을 연차적으로 교체하는 경우에 대한 경제적 분석이 실시되었다. 실내실험을 통해 LED 신호등의 에너지 절감효과가 평균 76% 임을 검증하였고 보행자 신호등에 대한 현장 실험에서 설문응답자의 83.7%가 LED 신호등의 시인성이 우월하다고 나타나 현장적용성은 긍정적인 것으로 나타났다. LED 신호등에 대한 경제성 분석결과 자본회수기간은 6년으로 나타났으며 향후 기존 신호등의 고장 및 유지 보수 등에 의한 차량정체 비용, 교통사고 비용 및 소자기술 발전을 고려하면 이보다 단축될 것으로 판단된다. 향후 차량등에 대한 운전자들의 반응 및 장기적인 안정성 등에 대한 종합적인 실험이 추가적으로 이뤄져야 할 것이며 이를 바탕으로 하여 LED 신호등에 대한 규격서 제정 등 법 제도 측면이 이루어진 후 LED 국내 기술 수준 등을 총체적으로 고려하여 LED 교통신호등에 대한 보급방안이 강구되어야 할 것이다.
건설 현장에서 발생하는 사고가 전체 산업재해의 약 20~30%로 높은 비율을 보이고 있기 때문에, 위험성평가를 통해 위험을 감지하고 대책을 수립하는 것이 중요하다. 이 연구의 목적은 현장의 모든 관리자 및 근로자들이 참여하고 정보를 공유함으로써 근로자들의 안전한 작업환경을 조성하고, 건설현장 근로자의 안전의식과 안전문화를 형성하여 안전사고를 미연에 예방하기 위한 위험성평가 프레임워크 개발에 있다. 이를 통해 종합적인 안전관리를 실현하고, 안전한 작업환경을 조성하며, 근로자의 안전의식을 높이고 안전문화를 정착시키는 것이 주요 목적이다. 본 연구에서는 디지털 플랫폼을 활용하여 건설현장에 적합한 위험성평가 프레임워크를 개발하고자 한다. 이 프레임워크를 통해 안전한 작업환경을 조성하고, 건설현장 근로자의 안전의식과 안전문화를 형성하여 안전사고를 미연에 예방할 수 있다. 이러한 연구결과는 안전한 작업환경 조성과 안전사고 미연에 예방하는데 중요한 역할을 할 것으로 예측가능하다.
우리나라 건설 현장에서는 인적요소인 건설근로자들의 경험과 행동에 따라 노동 생산성이 좌우된다. 건설현장의 노동 생산성을 향상시키기 위해서는 노동생산성을 저해시키는 잠재적인 요인들에 대한 전략적인 관리가 필요하다. 하지만 기존의 노동생산성 관리는 사전에 잠재적인 저해요인들을 도출하여 전략적으로 관리계획을 세우기보다는 현장에서 발생하는 현재적인 저해요인들만을 관리하는데 치중되어 있다. 이에 본 연구에서는 잠재적인 원인을 파악하는데 용이한 IPA를 이용하여 현장별 건설근로자의 노동생산성 저해요인을 비교분석하고자 하였으며, 근로자의 경제적인 문제에 대한 불만뿐만 아니라 근로자의 고용불안과 취약한 근로조건에 대해서 보호받고 있다고 느끼지 못하는 현실적 문제점을 파악 할 수 있었다. 이를 통해 현장관리자에게 실질적이고 현장에 적합한 관리측면의 전략적 시사점을 제시하며, 현장의 특성에 따라 노동생산성 향상의 중 장기적인 대책을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
건설현장배치는 프로젝트 공기와 비용에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 최적화 및 자동화 연구가 수행되고 있다. 하지만, 이러한 연구의 목표변수인 건설현장배치의 수준을 평가하는 근거는 매우 제한적이다. 본 연구는 사용성평가 방법을 활용하여 건설현장배치의 수준을 평가하고 향후 건설현장배치 자동화 및 최적화 연구에서 초점을 맞추어야 하는 부분을 확인하고자 하였다. 설문결과 국내건설현장배치 사용성은 효과와 작업환경 항목에서 낮은 점수를 받았으며, 작업자가 관리자에 비해 낮게 평가하였다. 또한 작업환경 항목에서 낮은 점수를 받았으며 현장접근성과 시설 편의성이 낮음을 확인하였다. 이 연구는 건설현장배치 현황을 파악하고 개선방향을 제시함으로써 건설현장배치 자동화 및 최적화 연구의 진행을 위한 지식에 기여한다.
레디믹스트 숏크리트의 적용성 평가에서는 기초 연구 결과를 바탕으로 현장실험을 통해 기존 현장배합 방식과의 품질 비교를 수행하였고, 지보재로서 장기적인 내구성 평가를 실시하였다. 그리고 규격화된 재료 생산을 위한 공장생산 시스템을 도출하고 시제품 생산도 실시하였다. 실제 시공현장에서 가장 효과적인 적용을 위해 일체형 사일로 믹서 설계 및 반영된 현장시공 시스템을 제안하였다. 또한, 시공성 및 경제성 평가를 통해 기존 현장배합 방식보다 우수한 적용 가능성을 확인하였다.
본 글은 부산-김해간 경량전찰 건설공사의 기초설계시 현장타설말뚝 기초의 지지층을 모래자갈층으로 적용한 사례이다. 낙동강 유역은 퇴적층이 발달하여 풍화암 이상의 기반암층이 지표하 60~80m 이후에서 출현하며, 40m 이상의 심도에서 매우 조밀한 상태의 모래자갈층이 10-20m 두께로 분포하고 있어, 모래자갈층을 관통하여 기반암에 말뚝기초를 지지할 경우 기초공사에 상당한 기간이 소요될 뿐만 아니라, 시공성과 경제적인 측면에서 매우 불리하다. 이에 대한 개선방안으로 대구경 현장타설말뚝을 N치 50 이상의 조밀한 상태의 모래자갈층에 지지하였으며, 인근현장의 적용사례, 기초 구조물 안전성 검토 및 현장재하시험 등의 비교분석을 통하여 모래자갈 지지층의 적정성을 확인하였다. 따라서, 풍화암 이상의 지지지반 출현심도가 60m 이상으로 매우 깊고, 지지지반 상부에 모래자갈층이 두껍게 분포하는 경우에는 모래자갈층을 말뚝기초의 지지층으로 활용하는 방안이 시공성 및 경제성 측면에서 합리적이라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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