[논문]숲가꾸기를 위한 풀베기와 칡덩굴제거작업의 근골격계 부담 분석

이은재; 백승안; 조구현

doi:10.14578/jkfs.2020.109.2.195

숲가꾸기를 위한 풀베기와 칡덩굴제거작업의 근골격계 부담 분석
Postural Risk Assessment of Weed and Kudzu Removal Operations 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.109 no.2, 2020년, pp.195 - 201

이은재 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) , 백승안 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) , 조구현 (국립산림과학원 산림기술경영연구소)

초록
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산림작업은 비정형화된 작업 환경(날씨, 지형)에서 신체의 반복적인 동작 등으로 인하여 근골격계 질환에 취약하다. 특히, 조림목의 원활한 생장을 위해 실행하는 풀베기와 칡덩굴제거 작업은 여전히 많은 인력이 투입되고 있으며, 이 작업자세에 대한 인간공학적 평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 OWAS (Ovako Working Posture Analysis System) 분석방법을 이용하여 예초기를 이용한 풀베기 작업과 낫·손톱을 이용한 칡덩굴제거 작업의 신체부담을 정량적으로 평가하였다. 또한 작업자세 위험도 지수(Postural risk index: PRI)를 통하여 산림작업의 위험 정도를 분석하였다. 풀베기와 칡덩굴제거 작업원에 대한 작업자세를 분석한 결과, 칡덩굴제거작업의 작업자세 위험성이 풀베기작업에 비해 통계적으로 더 높은 수준을 보였다. 칡덩굴을 제거하는 작업 과정 중에서 다리에서는 두 다리를 구부리는 자세와 무릎 꿇는 자세의 비율이 높게 나타나기 때문에 근골격계에 부정적 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이 연구결과는 풀베기와 칡덩굴제거 작업원의 작업부하 및 근골격계 질환을 저감하는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

A forest operation is considered as one of the riskiest environments for the development of musculoskeletal disorders because operators are exposed to harmful environmental conditions such as rough terrain, inclement weather, and poor working postures. In weed and kudzu removal operations, manual application is still common in Korea. In this study, we evaluated the ergonomic conditions of weed and kudzu removal in regeneration forests and the associated risk of musculoskeletal disorders. The risk of musculoskeletal disorders was evaluated using the Ovako Working Posture Analysis System and postural risk index. Postural risk was significantly higher for kudzu compared with weed removal operations. This suggests that kudzu removal operations must be improved to decrease postural risk.

주제어

표/그림 (9)

그림 Figure 1. Vine removal operation activity.
그림 Figure 2. Kudzu removal operation activity.
표 Table 1. Basic anthropometric characteristics of workers.
그림 Figure 3. The concept of OWAS (Ovako Working Posture Analysis System).
표 Table 2. Description of OWAS (Ovako Working Posture Analysis System) action categories by Sarkar et al.(2016)
표 Table 3. Percent breakdown of observations among different body part by weed removal operation.
표 Table 4. Percent breakdown of observations among different body part by weed removal operation.
표 Table 5. Percent distribution of observed frames among postural risk classes by operation.
그림 Figure 4. Percent distribution of observed frames among postural risk classes by operation.

AI 본문요약
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문제 정의

또한 최근 5년간 조림지가꾸기 사업면적을 살펴보면, 풀베기 작업은 2018년 기준 139천 ha로 2014년에 비해 56% 증가하였고, 덩굴제거 작업(28천 ha)은 173%으로 증가하는 경향을 보이고 있다(KFS, 2019). 따라서 본 연구에서는 인공조림지에서 조림목의 정상적인 생장을 도모하기 위하여 실행하는 풀베기와 칡덩굴제거 작업에 대하여 작업원의 근골격계 부담 정도를 평가하고자 하였다.
본 연구에서는 산림자원 조성·관리에 필요한 예초기를 활용한 풀베기 작업과 낫·손톱을 이용한 칡덩굴제거 작업의 근골격계 부하 및 작업자세의 위험성을 알아보고자 OWAS 분석방법과 PRI 평가방법을 활용하였다.

제안 방법

줄베기는 조림목의 식재열을 따라 약 1 m 폭으로 베는 것으로 정의할 수 있으며, 둘레베기는 조림목 주변을 반경 50 cm 내외로 원형으로 제거하는 방법이다. 또한 칡덩굴 제거 작업은 낫ㆍ손톱을 이용하였으며, 이 작업 공정은 덩굴제거 설계ㆍ감리 및 사업시행 기준에 제시된 ｢주두부 찾기-주두부 자르기-비닐랩 밀봉처리-밀봉처리지 표시｣로 구분할 수 있으며, 이 작업에 대하여 작업자세를 측정하였다(Figure 2).
본 연구에서는 예초기를 활용한 풀베기 작업과 낫·손톱을 이용한 칡덩굴제거 작업자세를 OWAS 분석방법을 통하여 구분하였고, 이 데이터를 재분류한 후 작업자세 위험도 지수(PRI)를 이용하여 작업자세 위험성을 수치적으로 평가하였다.
예초기를 이용한 풀베기 작업과 낫·손톱을 이용한 칡덩굴제거 작업에 대한 작업자세의 측정은 각각 2018년과 2019년도에 수행하였다.
한편, 촬영된 영상은 10초 간격으로 이미지 데이터를 추출하여 작업자세를 구분하였다. 이 방법을 통하여 풀베기 작업의 작업원 A, B, C의 스틸컷(still cut) 샘플수를 각각 228, 142, 131컷으로 분류하였다. 또한 칡덩굴제거 작업의 작업자세를 평가하기 위해 작업원 D, E, F의 샘플수는 각각 852, 2,297, 680컷의 이미지를 구축하였다.
풀베기 작업은 예초기를 이용하였으며, 줄베기 및 둘레베기 작업방법을 대상으로 작업자세를 측정하였다(Figure 1). 줄베기는 조림목의 식재열을 따라 약 1 m 폭으로 베는 것으로 정의할 수 있으며, 둘레베기는 조림목 주변을 반경 50 cm 내외로 원형으로 제거하는 방법이다.
특히, 촬영된 영상을 이용하여 작업자세를 구분하는 경우, 여러 명의 연구자와 토론을 통해 작업자세를 구분할 수 있어 계통오차(systematic error)를 최소화 할 수 있다(Lee and Park, 2001). 한편, 촬영된 영상은 10초 간격으로 이미지 데이터를 추출하여 작업자세를 구분하였다. 이 방법을 통하여 풀베기 작업의 작업원 A, B, C의 스틸컷(still cut) 샘플수를 각각 228, 142, 131컷으로 분류하였다.

대상 데이터

대상지는 모두 2017년 조림지로 풀베기 및 덩굴제거 작업이 실행되어야 하는 지역이고, 조림목의 수고가 약 1∼2 m 정도 자랐으며, 활착률은 70% 이상이었다.
이 방법을 통하여 풀베기 작업의 작업원 A, B, C의 스틸컷(still cut) 샘플수를 각각 228, 142, 131컷으로 분류하였다. 또한 칡덩굴제거 작업의 작업자세를 평가하기 위해 작업원 D, E, F의 샘플수는 각각 852, 2,297, 680컷의 이미지를 구축하였다.
산림작업의 근골격계 부담 위험성을 분석하기 위해 작업원은 총 6명을 대상으로 하였다. 산림작업 고용 노동의 연령별 비율을 살펴보면, 2018년 기준 50∼59세가 50%, 60∼69세가 37%로 높게 나타나고 있다(KOSIS, 2020).
예초기(Zenoah BK-3420EZ, Husqvana Zenoah Co. Ltd., Saitama, Japan)를 이용한 풀베기 작업의 작업자세를 조사하기 위하여 강원도 홍천군 내촌면 와야리 산12-1과 강원도 양구군 남면 송우리 산50번지에 위치한 인공조림지를 대상으로 하였다. 한편, 낫ㆍ손톱을 이용한 칡덩굴 제거 작업 대상지는 경기도 양평군 양동면 계정리 산229, 경기도 남양주시 진접읍 부평리 산99이었다.
이러한 이유에서 산림작업원의 연령대는 50∼60대를 선정하였다(Table 1).
, Saitama, Japan)를 이용한 풀베기 작업의 작업자세를 조사하기 위하여 강원도 홍천군 내촌면 와야리 산12-1과 강원도 양구군 남면 송우리 산50번지에 위치한 인공조림지를 대상으로 하였다. 한편, 낫ㆍ손톱을 이용한 칡덩굴 제거 작업 대상지는 경기도 양평군 양동면 계정리 산229, 경기도 남양주시 진접읍 부평리 산99이었다. 대상지는 모두 2017년 조림지로 풀베기 및 덩굴제거 작업이 실행되어야 하는 지역이고, 조림목의 수고가 약 1∼2 m 정도 자랐으며, 활착률은 70% 이상이었다.

이론/모형

근골격계 부담 정도를 평가하기 위해 OWAS 분석방법을 이용하였으며, 이 분석방법은 신체부위별(허리, 팔, 다리) 구분된 자세코드에 따라 작업자세를 구분하고 이를 통합하여 위험도를 평가할 수 있다(Justavino et al., 2015). 신체부위의 작업코드는 허리 4단계, 팔 3단계, 다리 7단계로 구분하고 있으며, 하중에 대한 부분은 3단계로 분류하고 있으며, 이를 통해 총 252가지 자세 조합을 구분할 수 있다(Figure 3; Spinelli et al.
한편, OWAS 분석방법은 작업방법별 근골격계 부담 정도의 위험성을 평가하는데 한계가 있다. 이를 해결하기 위해 Calvo(2009)가 제안한 작업자세 위험도 지수(Postural risk index: PRI)를 이용하여 풀베기와 덩굴제거의 작업자세에 대한 위험성을 수치적으로 계산할 수 있다(식 1). 이는 근골격계 영향 수준에 따라 발생되는 비율을 부여하는 방법을 통해 산림작업에 따른 위험성을평가할 수 있다.

성능/효과

이는 AC 3과 AC 4의 비율이 50% 이상 차지하기 때문에 작업자세 위험성은 증가하게 된다(Calvo, 2009). 결과적으로, 예초기를 이용한 풀베기 작업은 근골격계에 부정적인 영향을 미치는 수준이 벌도 및 조재작업에 비해 상당히 낮기 때문에 작업의 위험성과 근골격계 부담 정도가 저감된 것으로 보인다. 한편, 칡덩굴제거 작업에서는 근골격계에 부정적 영향을 미치는 수준이 32.
낫ㆍ손톱을 이용한 칡덩굴제거 작업의 자세를 분류한 결과, 허리 부분에서 굽히는 자세의 비율은 전체 작업자세 샘플의 66.7% ± 7.8로 높게 나타났지만, 허리를 비트는 자세는 거의 발생하지 않았다(Table 4).
칡덩굴제거 작업은 반복적으로 허리를 굽히고, 두 다리를 구부리거나 무릎을 꿇고 작업하는 특성에 따라 이와 같은 결과가 나타난 것으로 보인다. 더 나아가 작업원은 낫, 톱, 비닐랩 등의 장비를 착용하고 이동하면서 작업하므로 10 kg 이하의 하중이 작업원에게 가해지는 것을 알 수 있었다.
더 나아가 풀베기 작업의 작업자세 위험도 지수를 산정한 결과, PRI는 157.3∼179.9의 범위로 분석되었다.
또한 덩굴제거작업이 풀베기 작업에 비해 근골격계 부하 및 작업자세의 위험도가 통계적으로 높은 것으로 나타났으며(t-test 결과 : p < 0.05), 이는 근골격계에 부정적 영향을 미치는 수준 발생 빈도에 많은 영향을 받는 것을 알 수 있었다(Figure 4).
신체부위별 구분된 자세코드를 조합하여 풀베기 작업이 근골격계에 미치는 영향을 분석한 결과, 근골격계에 부정적 영향을 미치는 수준이 27.2% ± 4.4로 나타났다(Table 5).
풀베기 작업자세 신체부위별 자세코드를 분류한 결과, 허리를 굽히는 자세, 양팔을 어깨 아래로 한 자세, 걷는 자세의 비율이 높게 나타났다. 이는 기존의 예초기를 이용한 벌도작업의 자세를 분석한 연구에서 얻은 결과와 유사한 경향을 보였다.
한편, 칡덩굴제거 작업에서는 근골격계에 부정적 영향을 미치는 수준이 32.7% ± 3.3으로 나타났으며, 대부분 AC 3으로 분석되었다(Table 3).

후속연구

그러나 작업원의 연령 및 작업량이 근골격계 질환 및 작업자세 위험도에 미치는 영향을 분석하는데 어려움이 있었다. 향후 연구를 통해 작업원의 연령 및 작업량에 따라 근골격계 질환 및 작업자세 위험도를 평가한 후, 작업자세의 위험성을 저감할 수 있는 방안을 제시하여야 한다.

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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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