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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 G건설사의 추락재해 발생현황 및 원인분석과 더불어 추락사고 발생 시 작업자의 추락사고 예방을 위한 카라비너의 허용한계 설정을 위한 실증적 연구실험을 수행하였다.
- 본 논문은 건설업에서 사고 발생 형태 중 가장 비율이 높은 추락 사고를 예방하기 위해 G건설사의 사고현황 분석과 자체적으로 선정한 Cardinal Rules 위반 사고를 집중적으로 예방하기 위한 대안 마련 실험을 시행하였다.
제안 방법
- 쌍줄걸이 안전벨트 사용 시 안전벨트 D링과 카라비나 체결방법에 따라 안전장치의 파괴하중을 실험하였다. Test1은 D링과 2개의 카라비나를 사용했을 때의 파괴하중과, Test2는 D링과 1개의 카리비나를 사용하고 2개의 죔줄을 연결했을 경우에 파괴하중을 실험하였다.
- 먼저 카라비나 체결방향에 따른 파괴하중은 종방향 체결 시 가장 높은 1,592kgf로 안전한 것으로 나타났으나 안전장치 미체결 및 횡방향 체결 시에는 안전인증 기준 이하에서 파괴가 일어났다. 두 번째 실험에서는 안전벨트 고리의 위치를 조절하여 추락 높이를 다르게 하였다. 이 경우 추락자를 100kg으로 가정했을 때 1.
- 쌍줄걸이 안전벨트 사용 시 안전벨트 D링과 카라비나 체결방법에 따라 안전장치의 파괴하중을 실험하였다. Test1은 D링과 2개의 카라비나를 사용했을 때의 파괴하중과, Test2는 D링과 1개의 카리비나를 사용하고 2개의 죔줄을 연결했을 경우에 파괴하중을 실험하였다.
- 이 사고에서 도출할 수 있는 시사점을 요약하면 추락하중의 크기는 추락 높이가 가장 큰 요인으로서 안전벨트 체결높이를 명확히 고려해야 하며, 이에 따라 본 실험에서는 다음의 3가지 실험을 설계하여 분석하고자 한다.
- 추락사고 발생 시 작업자의 생명을 보호하는 안전벨트 구성요소 중 파괴의 위험이 가장 높은 카라비나를 대상으로 다양한 실험기준을 적용하였다.
- 추락자의 추락높이를 달리하여 카라비나의 파괴하중을 비교 실험하였다. 추락하중은 일반인의 몸무게에 안전벨트, 안전화, 동의복 등 착용 후 무게를 감안하여 최대 100kg로 가정하고, Test1은 높이를 1.
- 추락자의 추락높이를 달리하여 카라비나의 파괴하중을 비교 실험하였다. 추락하중은 일반인의 몸무게에 안전벨트, 안전화, 동의복 등 착용 후 무게를 감안하여 최대 100kg로 가정하고, Test1은 높이를 1.6m(안전 고리를 허리 이상 높이에 설치), Test2는 3.4m(죔줄 1.8m+설치위치 1.6m)로 구분하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 시간적 범위는 2011년에 발생한 사고를 대상으로 하며, 공간적 범위는 국내 대표적 건설사 중 하나인 G건설사를 대상으로 한다.
성능/효과
- Cardinal Rules 위반 사고발생 특성을 분석한 결과 전체사고 중 토목분야에서 발생한 재해발생이 31건이었으나 Cardinal Rules 위반건수는 11건으로 35%의 위반율을 나타내어 매우 높은 비중을 차지하였다. 특히 중대재해 사고의 경우 토목분야에서 7건의 재해발생 중 Cardinal Rules 위반건수는 6건으로 86%의 위반율을 나타내어 Cardinal Rules 위반사고 발생 시 사망사고의 개연성이 매우 높으므로 이에 대한 특별관리가 요구되고 이를 준수할 수 있는 안전 환경 조성이 필요한 것으로 분석되었다,
- 4m로 늘어났다. Test2에서는 3,332kgf에서 사고당시의 파단과 유사하게 파괴되었고, 안전벨트 고리의 고정점에 의해 추락높이가 안전하게 유지되어야 함(2m 이내)을 알 수 있었다.
- <식-1>과 같이 사고의 추락하중을 계산해보면 당사자는 몸무게 90kg으로 추락 높이가 3.8m(안전벨트죔줄 길이 :1.8m, 캐노피 추락높이 : 최소 2m)로 추락하중을 계산해보면 3,351kg으로 카라비나의 규정하중인 1,530kg보다 2배 이상의 하중이 걸린 것으로 분석되었다.
- 그 결과 Test1은 1,592kgf에서 파괴되어 허용 기준을 만족하였으나, Test2에서는 912kgf에서 파괴되어 충격 하중을 견디지 못한 것으로 분석되었다. 따라서 본 실험에서는 쌍줄걸이벨트 사용 시에는 각각의 카라비나를 D링에 체결하여 사용하는 것이 더 많은 하중을 견딜 수 있음을 알 수 있다.
- 김주헌의 논문에서는 추락 사고를 방지하기 위해 복합형 센서를 이용해 추락사고 지점에 작업자가 접근했을 경우 자동으로 경고음과 경고등이 켜지도록 하는 장비(타입 1∼3)의 성능을 검증하기 위한 실험연구를 수행하였다[4]. 그 결과 Type1에 비해 Type2, 3은 안전관리 장비의 설치 방법 및 장비의 휴대성, 관리의 효율성, 장비의 전용성 측면에서 높은 평가를 받았다. 이는 안전 관리자가 다양한 건설현장 조건에서도 프로토 타입을 손쉽게 설치할 수 있으며 설치 이후에도 쉽게 장비의 정비 및 관리를 할 수 있음을 의미한다.
- 그 결과 Test1은 1,592kgf에서 파괴되어 허용 기준을 만족하였으나, Test2에서는 912kgf에서 파괴되어 충격 하중을 견디지 못한 것으로 분석되었다. 따라서 본 실험에서는 쌍줄걸이벨트 사용 시에는 각각의 카라비나를 D링에 체결하여 사용하는 것이 더 많은 하중을 견딜 수 있음을 알 수 있다.
- 먼저 카라비나 체결방향에 따른 파괴하중은 종방향 체결 시 가장 높은 1,592kgf로 안전한 것으로 나타났으나 안전장치 미체결 및 횡방향 체결 시에는 안전인증 기준 이하에서 파괴가 일어났다. 두 번째 실험에서는 안전벨트 고리의 위치를 조절하여 추락 높이를 다르게 하였다.
- 발주형태별 사고특성은 단독 현장보다는 공동도급 현장에서 사고발생율이 61%로 매우 높게 나타났는데, 이는 토목부문에서는 90%, 발전환경은 87%에 이른다. 발전환경사업의 경우 타 사업본부에 비해 공동도급 비율은 낮지만 사고 발생률이 높은 것으로 나타났다.
- 분석결과 건설부문의 사망재해 유형은 추락, 전도, 충돌, 낙하·비래, 붕괴·도괴, 협착, 감정 등이 발생하였고, ‘01~08'년도의 사망사고 분석결과 추락으로 인한 사망사고의 비율이 약 64.7%로 월등히 높은 것으로 분석되었다.
- 4m에서는 카라비나의 파손이 일어나 정상 역할을 하기 어려운 것으로 나타났다. 세 번째 실험은 안전벨트 D링과 카라비나 체결 방법에 따른 것으로 D링과 2개의 카라비나를 사용하고 죔줄을 사용했을 때 1,592kgf의 인장강도를 기록하여 1개의 카라비나 사용과 2개의 죔줄을 연결했을 때 보다 안전한 것으로 나타났다.
- 실험결과 Test1에서는 카라비나 파괴는 일어나지 않았지만, 안전벨트 충격흡수대가 파손되면서 안전벨트의 총 길이가 2.4m로 늘어났다. Test2에서는 3,332kgf에서 사고당시의 파단과 유사하게 파괴되었고, 안전벨트 고리의 고정점에 의해 추락높이가 안전하게 유지되어야 함(2m 이내)을 알 수 있었다.
- 중대재해 원인별 사고발생 현황을 분석해 보면 8건의 사망사고 중 7건이 Cardinal Rules 위반사고로 Cardinal Rules 미 준수에 의한 사고가 높은 비중을 차지하고 있는 것으로 나타났다. 8건에 대한 근원적 원인으로 보호구 미사용 2건(24%), 기준 미준수 및 안전시설 미흡, 신호미흡 등이 각 1건으로 나타났고, 3건은 충돌, 낙하, 협착 등으로 나타났으나 근원전 원인 분석을 위한 통계 분석이 어려웠다.
- Cardinal Rules 위반 사고발생 특성을 분석한 결과 전체사고 중 토목분야에서 발생한 재해발생이 31건이었으나 Cardinal Rules 위반건수는 11건으로 35%의 위반율을 나타내어 매우 높은 비중을 차지하였다. 특히 중대재해 사고의 경우 토목분야에서 7건의 재해발생 중 Cardinal Rules 위반건수는 6건으로 86%의 위반율을 나타내어 Cardinal Rules 위반사고 발생 시 사망사고의 개연성이 매우 높으므로 이에 대한 특별관리가 요구되고 이를 준수할 수 있는 안전 환경 조성이 필요한 것으로 분석되었다,
후속연구
- 하지만 잘못된 고정점의 선정으로 허용하중 이상의 하중으로 안전벨트 구성품의 파괴가 발생하기 때문에 고소작업 종사자들에게 2m 이내의 고정점 선정을 통한 안전벨트 사용의 교육이 필요함을 주장한다. 아울러 카라비나의 오류를 보정하기 위해 안전망을 3m 이내에 설치함으로써 카라비나의 오류로 인한 사고를 원천적으로 보완할 수도 있을 것이다.
- 8건에 대한 근원적 원인으로 보호구 미사용 2건(24%), 기준 미준수 및 안전시설 미흡, 신호미흡 등이 각 1건으로 나타났고, 3건은 충돌, 낙하, 협착 등으로 나타났으나 근원전 원인 분석을 위한 통계 분석이 어려웠다. 이 현황분석에 따라 장비작업 관련해 통제구역의 설정과 통제원 배치 등 작업자의 임의행동을 통제할 수 있는 현장 활동이 필요하며, 보호구(안전벨트, 구명의 등) 착용에 대한 지속적 교육의 시행이 필요한 것으로 나타났다.
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