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문제 정의
- 신체 각 부위에 착용이 가능한 웨어러블 센서들은 건설 작업중에 작업자의 행동, 생리 및 인지반응과 관련된 데이터를 실시간으로 수집하고 분석함으로써 건설 작업에서의 문제점을 규명하고, 필요시에는 관리자나 작업자에게 실시간 피드백을 줄 수 있게 해준다. 궁극적으로는 건설작업자들이 언제 (when), 어디에서 (where), 어떤 작업 (what)을 수행하는지 이해하고, 작업과정에서 노출되는 안전보건 관련 리스크를 실시간으로 규명 및 제거함으로써 보다 안전하고 생산성 높은 작업 환경을 구현하는 것을 목표로 한다. 아직까지는 현장에 직접 적용된 사례는 많지 않지만, 특히 학계에서는 다양한 활용방안에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있으며 최근들어 건설 산업계에서도 많은 관심을 보이고 있다.
- 대표적으로 활용되는 기술로서 시선추적 (Eye Tracking) 기술와 뇌파 (Electroencephalogram, EEG) 센서가 있다 (그림 2 참조). 시선추적 기술은 스마트 글래스 등에 부착된 카메라를 이용하여 안구의 움직임을 실시간으로 추적, 분석함으로써 사람의 어디를 바라보는지는 측정하는 것이 목적이다. 실제로 눈의 움직임은 사람의 인지프로세스를 이해하는데 큰 도움이 된다.
- 건설산업에서 추락 위험은 떨어짐 (falls from height)과 넘어짐 (falls on the same level)로 구분할 수 있는데, 실제 사고율은 넘어짐이 월등히 높은 편이다. 이 연구에서는 넘어짐을 유발하는 다양한 행위 (미끄러짐, 걸림 및 헛디딤 등)들에 따른 특정한 신발 압력 패턴을 분석함으로써 작업자의 넘어짐 행위를 실시간으로 찾아냄으로써 넘어짐의 원인이 되는 환경적인 요소들 (미끄러운 바닥, 보행통로 상의 장애물 등)을 빠른 시간 안에 제거하는 것을 목표로 한다.
- (2017)은 웨어러블 센서에서 수집된 심박수, 피부온도, 피부 전도도 등의 생체신호 데이터와 설문을 통해 수집된 작업자가 느끼는 실제 감정 상태 (피로도 등) 간의 강한 상관관계를 규명함으로써 건설작업자 안전보건관리에 있어서 웨어러블 센서의 유효성을 검증하였다. 이러한 연구들은 궁극적으로는 잠재적으로 작업자의 건강에 악영향을 미치는 작업 종류 및 환경을 규명하거나, 과도한 작업으로 인해 건강상에 이상이 있는 작업자를 조기에 발견하는 함으로써 작업자의 생산성을 향상시킴과 동시에 안전보건관련 리스크를 줄이는데 그 목적이 있다.
- 이러한 문제점들을 해결하고자 학계 및 산업계에서는 스마트 웨어러블 기술의 활용을 위한 다양한 시도들을 하고 있다. 이에 본 고에서는 스마트 웨어러블 기술 동향 및 이를 활용한 건설 작업자 생산성 향상 및 안전보건 관리와 관련된 최신 연구에 대하여 간략히 소개하고자 한다.
- 인체생리반응에 대한 연구는 헬스케어나 인간공학, 스포츠 공학 등의 분야에서 오래전부터 연구되어 오던 주제이다. 특히 산업분야에는 작업자의 인체생리반응을 수집 및 분석함으로써 작업 및 작업 환경이 작업자의 건강 또는 심리상태에 미치는 영향을 이해하고, 보다 쾌적하고 안전한 작업 환경을 구축하는데 그 목적이 있다. 기존에는 인체생리반응 수집을 위해서는 실험실에서 작업 환경을 구현하고 소수의 실험자를 대상으로 데이터를 수집하였는데, 이러한 방식은 작업자의 다양한 특성 및 작업 환경 등을 반영하기에 어려움이 따랐다.
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