[논문]심장박동수 측정을 통한 항공교통 관제사의 피로와 스트레스

박진한; 안덕배; 백호종

doi:10.12673/jant.2017.21.1.90

심장박동수 측정을 통한 항공교통 관제사의 피로와 스트레스
Air Traffic Controllers' Fatigue and Stress based on Heart Rate Measurement 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.21 no.1 = no.82, 2017년, pp.90 - 98

박진한 (한국항공대학교 항공교통물류학부) , 안덕배 (한국항공대학교 항공교통물류학부) , 백호종 (한국항공대학교 항공교통물류학부)

초록
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본 연구는 교대근무를 수행하는 항공교통 관제사들의 피로와 스트레스와 이에 영향을 미치는 변수와의 연관성을 규명하는 연구이다. 기존 연구결과에 의하면, 관제사의 피로와 스트레스는 근무경과시간, 관할 항공기의 수, 시정 등과 같은 여러 요소에 영향을 받으며, 또한 관제사의 피로와 스트레스는 심장 박동수에 영향을 미치는 것으로 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 항공교통관제사의 피로와 스트레스에 영향을 주는 요소로 근무경과시간, 관할 항공기의 수, 시정을 설정하고, 각 요소와 피로와 스트레스의 정도를 나타내는 심장박동수에 대한 연구 가설을 설정하였다. 실제 수집된 자료를 활용하여 연구가설을 검정한 결과 항공교통관제사의 심장 박동수는 관할 항공기의 수와 근무시간경과에 영향을 받는 것을 확인하였다. 특히, 동일한 대수의 항공기를 관제하는 경우에도, 근무 시간이 경과에 따라서 관제사의 피로와 스트레스 정도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper is concerned with air traffic controllers' fatigue and stress that they experience during their daily job particularly as being shift workers. Previous researches reveal that the controllers' fatigue and stress increase by several factors including time spent at work, traffic intensity, visibility, etc. The researches also indicate that air traffic controllers' fatigue and stress can be reasonably surrogated by their heart rate. We set three hypotheses relating the influencing factors and the fatigue and stress represented by the heart rates. Using wrist bands, air traffic controllers' heart rates at various situations are collected at Choongju airport. The hypothetical tests explicitly confirm that the heart rate is highly correlated with the traffic level and the time spent at work. In particular, it be shown that even when handling the same traffic level, air traffic controllers' stress level increases as the time they spent at work increases.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 배경하에 본 연구에서는 교대근무 항공교통 관제사들의 피로와 업무 스트레스를 측정하는 방법으로 심장박동수를 설정하고, 통계적 가설 검정을 통해 항공교통 관제사의 피로 및 스트레스를 가중시키는 설명변수와 심장박동수의 연관성을 정량적으로 규명하고자 한다.

가설 설정

연구가설 1 : 관할 항공기 수가 증가함에 따라 (피로 및 스트레스가 가중되어) 심장박동수가 증가할 것이다.
연구가설 2 : 동일한 수의 항공기를 관제하더라도 근무시간이 경과함에 (피로 및 스트레스가 가중되어) 심장박동수가 증가할 것이다.

제안 방법

기존 문헌고찰을 토대로 항공교통관제사의 피로와 스트레스를 가중시키는 요인으로 관할항공기의 증가, 근무시간의 경과, 기상악화를 선정하였으며, 피로와 스트레스를 측정하기 위한 측정지표로는 심장박동수를 선정하였다.
정량적 분석을 위해 근무 중인 항공교통관제사의 심장박동수 변화를 측정하였으며, 해당 시간대의 각 요인별 자료를 수집, 분석하여 피로와 스트레스의 요인과 심장박동수 변화에 대한 세 가지 연구가설에 한 통계적 검정을 수행하였다.

대상 데이터

본 연구를 위한 심장박동수 측정은 충주비행장 관제탑관제사 중 교대근무 조장 및 교대근무 조원(10명)을 대상으로 2016년 5월 10일부터 약 1개월간 진행되었으며, 실 근무좌석에서 측정된 1,690개의 심장박동수 관측값을 사용하여 분석을 수행하였다.

데이터처리

0을 활용하여 수행되었다. 가설 검증 위한 통계적 방법으로 첫 번째 연구가설의 경우, 즉 관할항공기 대수증가에 따른 심장박동수의 변화에 대한 가설은 일원변량분석 (One-way Anova)과 사후 검중을 통해 이루졌으며, 근무시간 및 기상악화에 따른 심장박동수의 변화에 대한 연구가설 2, 3의 검정을 위해 t검정을 수행하였다. 각 연구가설의 검정 결과는 다음과 같다.

성능/효과

가설검정을 통해 최종적으로 도출된 결론은 다음과 같다. 관할항공기의 증가에 따라 항공교통관제사의 심장박동수는 유의하게 증가하였으며 (연구가설 1), 관할항공기의 수가 동일하더라도 근무시간의 경과에 따라 항공교통관제사의 심장박동수는 증가하는 것으로 분석되었다 (연구 가설 2). 하지만, 관할항공기의 수가 동일할 때 기상의 악화는 심장박동수의 변화에 영향을 주지 못하는 것으로 분석되었다 (연구가설 3).
관할항공기의 증가에 따라 항공교통관제사의 심장박동수는 유의하게 증가하였으며 (연구가설 1), 관할항공기의 수가 동일하더라도 근무시간의 경과에 따라 항공교통관제사의 심장박동수는 증가하는 것으로 분석되었다 (연구 가설 2). 하지만, 관할항공기의 수가 동일할 때 기상의 악화는 심장박동수의 변화에 영향을 주지 못하는 것으로 분석되었다 (연구가설 3). 연구가설 3의 결과는 선행연구나 직관적 판단과 배치되는 것으로, 다양한기상 상태에 따른 추가적인 측정자료 수집을 통해 보다 포괄적인 분석이 이루질 필요가 있다.

후속연구

넷째, 본 연구에서는 선행연구를 토대로 심장박동수의 변화만을 피로의 지표로 설정하였으나 더욱 정확한 피로와 스트레스의 측정을 위해 앞서 언급한 심박 변이도, 심박변이율, 피부저항, 호흡율과 호흡량, 눈 깜빡임, 안구움직임, 머리움직임, 체온과 혈압 등을 다양하게 고려한다면 더욱 신뢰성 있는 연구 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.
둘째, 본 연구는 속도가 빠르며 상하좌우 급격한 기동을 실시하는 군 비행장을 대상으로 수행된 연구로 curfew time⁷⁾을 제외하고 지속적으로 비행을 이루어지고, 특별한 기동없이 이착륙 위주의 비행을 실시하는 국내 주요 민간공항에서의 연구가 요구된다.
이러한 한계에도 불구하고, 본 연구는 항공교통관제사의 피로와 설명변수와의 연관성 대한 정량적 분석결과를 제공하고 있다는 측면에서 향후 교대근무 항공교통관제사의 관리체계와 업무환경 및 규정 개선방안 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	피로는 무엇인가?	오랜 장기적인 활동으로 인하여 정신적·신체적으로 지친 상태로 신체적 활동이나 업무 수행 능력이 감소하는 상태를 피로라고 정의되었으며[3], 피로는 뇌파, 심장박동, 혈압, 호르몬 분비, 소화기능 등에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다[4].
	항공교통관제사의 심장 박동수는 무엇에 영향을 받는가?	본 논문에서는 항공교통관제사의 피로와 스트레스에 영향을 주는 요소로 근무경과시간, 관할 항공기의 수, 시정을 설정하고, 각 요소와 피로와 스트레스의 정도를 나타내는 심장박동수에 대한 연구 가설을 설정하였다. 실제 수집된 자료를 활용하여 연구가설을 검정한 결과 항공교통관제사의 심장 박동수는 관할 항공기의 수와 근무시간경과에 영향을 받는 것을 확인하였다. 특히, 동일한 대수의 항공기를 관제하는 경우에도, 근무 시간이 경과에 따라서 관제사의 피로와 스트레스 정도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
	피로 및 스트레스를 장기적인 관점에서 제도적으로 관리하기 위해 필요한 것은 무엇인가?	항공교통의 안전을 저해하는 위험 요인인 피로 및 스트레스는 장기적인 관점에서 제도적 관리가 필요하다. 이를 위해 우선관제 실무자와 관리자가 스트레스와 피로의 심각성을 충분히 공유 및 공감하고, 피로와 스트레스 관리를 위한 환경적, 제도적 뒷받침이 충분히 이루어질 수 있도록 피로·스트레스 관리시스템을 운영해야 한다고 제안된 바 있다[4].

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원문보기 상세보기
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상세보기
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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