• 한국주조공학회지
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• 제41권6호
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• pp.550-557
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• 2021

4차 산업혁명의 도래에 따라 주물공장에서도 사물인터넷(Internet of things, IoT) 기반의 공정 스마트화에 대한 관심이 높아지고 있다. 주물공장에서 자동 수집 되고 있는 공정데이터들도 일부 있으나 노후된 생산설비의 제한된 기능, 작업자 노하우 기반의 공정 설계 등의 이유로 여전히 많은 공정데이터가 수기로 관리되고 있다. 특히, 공정데이터의 빅데이터화에 대한 중요도를 인지함에도 불구하고 시스템 구축 비용 부담으로 인해 선뜻 도입을 어려워하는 기업들이 많다. 본 연구에서는 IoT 기반 디바이스를 제작하고 원심주조공정 현장에 직접 적용함으로써 제작 디바이스의 현장 활용성을 살펴보았다. 원심주조공정에 대해 취득하고자 하는 공정 인자로 작업현장의 온도 및 습도, 용탕 온도, 금형 회전속도를 선정하였다. 데이터 취득 인자별로 요구되는 상세 제품규격과 비용을 고려하여 센서를 선정하였으며, IoT 기반 디바이스 제작을 위해 무선통신이 가능한 NodeMCU 보드를 활용하여 회로를 구성하였다. 구성한 회로는 PCB 기판으로 제작하여 각 공정 인자별 디바이스의 설치 환경을 고려하여 작업 현장에 설치하였으며, 현장 실증을 통해 적용 가능성을 확인하였다. 현장 적용 이후, 작업자의 안전에 대한 만족도가 상승하였으며, 공정 관리 측면에서 효율성이 증가했음이 확인되었다. 더불어 지속적으로 데이터를 수집하면 추후 공정데이터-품질데이터의 연계가 가능할 것으로 기대된다. 본 연구에서 제작한 IoT 디바이스는 데이터 수집에 대한 적절한 신뢰도를 확보하면서도 비용이 저렴하여, 주물공장별로 현장 상황을 고려하여 도입 여부를 검토해볼 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제42권2호
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• pp.85-91
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• 2016

Objectives: The objective of this study was to assess heat stress, compare heat stress indices, and evaluate the usefulness of wet bulb globe temperature (WBGT) among outdoor workers exposed to heat during the summer season. Methods: WBGT, dry temperature, and heat index were measured using WBGT measurers (QUESTemp 32 model and QUESTemp 34 model, QUEST, WI, USA) by industrial hygienists from August 27 to September 16, 2015. Heat stress indices were measured at the workplaces of a shipbuilder in Ulsan and a construction site in Daegu. The dry temperature observed by the Automated Synoptic Observing System (ASOS) of the Korea Meteorological Administration was also compared. Results: Dry temperature measured by WBGT is different from that by ASOS. The temperature obtained from ASOS was less than $33^{\circ}C$, above which point a heat wave is forecast by the Korea Meteorological Administration. A heat index above $32.8^{\circ}C$ as a moderate risk was not observed during measurement. WBGT was consistently higher than $22^{\circ}C$, above which the risk of heat-related illness is increased in unacclimated workers involved in work with a high metabolic rate. WBGT was sometimes higher than $28^{\circ}C$, above which the risk of heat-related illness is increased in acclimated workers involved in work with a moderate metabolic rate in September. Conclusion: According to the measurement of heat stress indices, WBGT was more sensitive than heat index and temperature. Thus, general measures to prevent heat-related diseases should be implemented in workplaces during the summer season according to WBGT.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권5호
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• pp.607-618
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• 2023

최근 건설 프로젝트에서는 안전사고 발생 저감을 위해 근로자간의 안전분위기 조성 및 확산이라는 측면에서 새롭게 접근하고 있다. 다양한 연구에서 현장의 안전분위기 수준이 높아지면, 안전사고 발생 저감에 효과가 있다는 것이 확인되었다. 안전분위기 수준은 경영, 현장과 기업 영역에서 복합적으로 영향을 받는다. 회사차원에서는 한정된 경영자원으로 인하여 모든 영역을 동시에 높은 수준으로 관리하는 것은 어렵다. 따라서 단계적으로 안전분위기를 향상시키는 전략이 필요하다. 수립된 전략의 효율적 수행을 위해 안전분위기 평가 요인별 상대적 중요도를 분석한 후 그에 맞는 경영자원을 배분할 필요가 있다. 그러나 안전분위기 수준은 주관적인 의견이 반영되므로 정량적으로 단순히 평가될 수 없으며, 안전전문가와 같은 숙련된 평가자가 아니면 일관성이 유지되기 어렵다. 따라서 본 연구의 목적은 AHP 기법을 이용한 안전분위기 평가요인들의 상대적 중요도 분석이다. 본 연구를 위해 건설현장의 안전전문가를 대상으로 AHP 설문과 분석을 진행하고, 안전분위기 평가요인들의 상대적 우선순위를 도출한다. 분석된 결과를 이용하여 안전분위기 향상을 위한 개선방안을 제시한다. 본 연구의 결과는 건설 현장의 고수준(high quality) 안전분위기를 위한 제도개선 및 정책수립에 기초자료로 활용될 것이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권4호
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• pp.326-332
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• 2011

구조물의 내력증진 방법으로 적용되는 섬유재료에는 탄소섬유와 아라미드섬유 브론섬유 및 유리섬유 등이 있다. 이 중에서도 탄소섬유는 가장 많이 쓰이는 재료로서 다른 종류의 섬유올이 2방향성인 반면 탄소섬유 올은 1방향성으로서 부착되는 섬유올 방향으로만 인장내력에 의해 보강되므로 현장적용 시 섬유올의 부착방향이 매우 중요한 요소이나 보강설계 시 이에 대한 뚜렷한 도시가 되지 않아 구조적 지식이 없는 현장기술자 또는 인부들의 무개념적인 시공으로 보강성능을 전연 확보하지 못하는 사례가 종종 발생되곤 한다. 본 연구는 콘크리트 기둥에 대한 탄소섬유쉬트 방향에 따른 보강성능을 파악코자 각 실험체별로 섬유 올의 경사, 수평 및 수직방향으로 보강한 후 가력을 통한 보강성능을 비교 분석하여 섬유올 방향이 보강성능에 미치는 영향을 대비분석함으로서 섬유방향에 대한 최적의 보강설계 방안을 제시하고자 하였으며, 실험결과 수평방향의 보강성능은 153.43%인 반면 수직보강은 겨우 104.61%로서 거의 보강효과가 없는 것으로 나타났다. 이는 섬유올 방향의 인장내력 증진에 따른 구속효과에 의한 보강효과로서 보강설계와 현장관리에 철저한 관리가 절대적이다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권2호
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• pp.55-70
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• 2020

이 연구는 소규모 건설현장 구조물 공사 참여 근로자들을 대상으로 위험유발요인과 안전점검이 재해 저감 대책에 미치는 영향을 밝히고자 하였으며, 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 위험유발요인이 인적요인에 미치는 영향에서 작업준비와 거푸집 해체, 그리고 조치 여부, 기록유지가 통계적으로 유의미한 영향을 미쳤다. 이는 안전점검은 위험유발요인이 인적요인에 미치는 영향에서 부분 매개 효과가 있음을 알 수 있었다. 둘째, 위험유발요인이 설비적요인에 미치는 영향에서 작업준비와 조치 여부가 유의미한 영향을 미쳤다. 따라서 안전점검은 위험유발요인이 설비적요인에 미치는 영향에서 부분 매개 효과가 있음을 알 수 있었다. 셋째, 위험유발요인이 관리적 요인에 미치는 영향에서 동바리설치와 위험성 평가가 유의미한 영향을 미쳤다. 따라서 안전점검은 위험유발요인이 관리적 요인에 미치는 영향에서 부분 매개 효과가 있음을 알 수 있었다. 넷째, 위험유발요인이 작업적요인에 미치는 영향에서 동바리설치에서만 유의미한 영향을 미쳤다. 따라서 안전점검은 위험유발요인이 작업적요인에 미치는 영향에서 완전매개 효과가 있음을 알 수 있었다. 마지막으로, 위험유발요인이 재해 저감 대책에 미치는 영향에서 작업준비와 동바리설치 그리고 조치 여부가 유의수준에서 유의미한 정(+)의 영향을 미쳤다. 마지막으로 기록유지는 유의수준에서 유의미한 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결론적으로 안전점검은 위험유발요인이 관리적 요인에 미치는 영향에서 부분 매개 효과가 있음을 알 수 있다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.59-67
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• 2019

본 연구에서는 건설현장을 대상으로 무인항공기(UAV) 촬영을 통하여 얻어진 사진측량 자료를 이용하여 작업발판 등의 가설시설물 설치에 대한 적정성을 검토하였다. 연구대상은 강원대학교 삼척캠퍼스내 건물보강공사를 위한 가시설물이다. 검토대상은 강관비계의 띠장방향 비계기둥 간격, 장선방향 비계기둥 간격, 띠장 간격이다. 무인항공기 측량자료를 이용하여 검토한 결과 장선방향 비계기둥 간격은 기준을 잘 준수하여 설치되어 있었으나, 띠장방향 비계기둥 간격과 띠장 간격은 기준에 미달된 개소도 다수 발견되어 개선이 요구되었다. 특히 띠장 간격은 대부분 지점에서 기준에 미달되어 있었다. 무인항공기촬영으로 3차원 자료를 이용하여 입체적인 측량이 가능하여, 타 시설물에 가려져 있거나 내부에 위치한 시설물도 측량이 가능하였다. 무인항공기 촬영을 통하여 신속하게 현장의 상태를 자료화할 수 있으며, 현장인력의 작업을 방해하지 않고 측량을 수행할 수 있었다. 가시설물의 설치기준은 작업자의 안전확보를 위해 반드시 준수되어야 함에도 불구하고 현장에서는 아직 소홀히 다루어지고 있음을 알 수 있었다. 현장공정관리에 무인항공기 등을 활용하여 정기적으로 점검을 할 수 있도록 법적 제도가 보완되어야 한다고 판단되었다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.225-234
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• 2023

Even at this point in the era of digital transformation, we are still facing many problems in the safety sector that cannot prevent the occurrence or spread of human casualties. When you are in an unexpected emergency, it is often difficult to respond only with human physical ability. Human casualties continue to occur at construction sites, manufacturing plants, and multi-use facilities used by many people in everyday life. If you encounter a situation where normal judgment is impossible in the event of an emergency at a life site where there are still many safety blind spots, it is difficult to cope with the existing manual guidance method. New variable guidance technology, which combines artificial intelligence and digital twin, can make it possible to prevent casualties by processing large amounts of data needed to derive appropriate countermeasures in real time beyond identifying what safety accidents occurred in unexpected crisis situations. When a simple control method that divides and monitors several CCTVs is digitally converted and combined with artificial intelligence and 3D digital twin control technology, intelligence augmentation (IA) effect can be achieved that strengthens the safety decision-making ability required in real time. With the enforcement of the Serious Disaster Enterprise Punishment Act, the importance of distributing a smart location guidance system that urgently solves the decision-making delay that occurs in safety accidents at various industrial sites and strengthens the real-time decision-making ability of field workers and managers is highlighted. The smart location guidance system that combines artificial intelligence and digital twin consists of AIoT HW equipment, wireless communication NW equipment, and intelligent SW platform. The intelligent SW platform consists of Builder that supports digital twin modeling, Watch that meets real-time control based on synchronization between real objects and digital twin models, and Simulator that supports the development and verification of various safety management scenarios using intelligent agents. The smart location guidance system provides on-site monitoring using IoT equipment, CCTV-linked intelligent image analysis, intelligent operating procedures that support workflow modeling to immediately reflect the needs of the site, situational location guidance, and digital twin virtual fencing access control technology. This paper examines the limitations of traditional fixed passive guidance methods, analyzes global technology development trends to overcome them, identifies the digital transformation properties required to switch to intelligent variable smart location guidance methods, explains the characteristics and components of AI-based public facility smart fire safety integrated system (ISFS).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3638-3643
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• 2013

현재 공사현장에서 사람이 직접 기계로 철근 굽힘 가공을 하고 있다. 하지만 사람이 직접 기계로 가공하기 때문에 정밀성이 떨어지고 시간이 많이 소요된다. 이를 공장가공방식으로 자동화하여 정밀성과 가공성을 높이기 위해서는 스프링 백 현상을 분석해야한다. 이 현상은 굽힘 공정 이 후 하중제거에 따른 재료의 복원 능력이 발생하여 원래의 요구하는 형상에서 벗어나게 하며 이는 굽힘 각도, 굽힘 반경, 철근의 직경에 영향을 받는다. 우리는 굽힘 각, 굽힘 반경, 철근의 직경을 스프링 백 현상에 영향을 미치는 인자로 정하고 FEM을 통해 각 인자들이 철근 굽힘 가공에 미치는 영향에 대한 경향성을 분석하였다. 그 결과 굽힘 각도 $10^{\circ}$씩 증가함에 따라 약 $0.1^{\circ}$씩 스프링 백 현상이 커졌으며 철근 직경은 ${\varphi}$ 10mm에서 ${\varphi}$ 16mm로 증가함에 따라 약 $0.6^{\circ}$ 증가하였다. 반면 굽힘 반경은 30mm에서 40mm로 증가함에 따라 스프링 백 각도가 약 $0.2^{\circ}$ 줄어드는 현상을 확인할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권3호
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• pp.479-499
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• 2014

This paper illustrates the damages of reinforced concrete and masonry minarets during October 23 (Erciş) and November 9 (Edremit), 2011 Van earthquakes in Turkey. Erciş and Edremit are townships located 90km and 18km from Van city center in Turkey, respectively. Ground accelerations and response spectrums for these earthquakes are given in this paper. A total of 63 reinforced concrete and masonry minarets are heavily damaged or collapsed in the city center and villages nearby after both earthquakes. Because of the fact that there is no Turkish standard and specification directly related to design of minarets, nearly all of the constructions are carried out by workers using only their own technical knowledge. So, all of the non-engineering reinforced concrete and masonry minarets completely collapsed or damaged heavily. From the study, it is seen that the damages are due to several reasons such as site effect, location, and length of the fault, reduction in cross section and formation of the discontinuity, use of plain reinforcement steel, use of concrete with insufficient strength, existence of short lap splices and incorrect end hook angle, larger mass and stiffness concentrations on some region, longitudinal reinforcements discontinuity, cracks at the cylindrical body, and damage of spire and end ornament. In addition to these reasons, the two earthquakes hit the minarets within seventeen days, causing progressive damage. So, the existing design and construction practices should be improved to provide sufficient earthquake performance. Also, it is recommended that there should be a safe distance between the minaret and surrounding structures to reduce the loose of life after earthquake.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.307-308
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• 2023

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.