IoT센서기술을적용한빅데이터기반작업환경 유해인자 모니터링 시스템개발 및 적용방안 연구
A Study on Development and Application of Evaluation System for Work-Expose MonitoringBasedon Big-Data with IoT Sensor Technology
초록/요약
“산업재해”란 근로자가 업무에 관계되는 건설물·설비·원재료·가스·증기·분진 등에 의하거나 작업 또는 그 밖의 업무로 인하여 사망 또는 부상하거나 질병에 걸리는 것을 말한다. 산업 재해에 관한 안전의식이 높아지고, 안전을 지킬 수 있도록 각종 보조하는 설비 등이 보조를 해 주고 있어 계속적으로 산업재해율은 조금씩 떨어지고 있는 실정이다. 하지만, 매년 안전보건공단 산하 산업안전보건연구원의 산업재해원인조사 보고서를 살펴보면 산업재해의 절대적이고, 상대적인 숫자 모두 떨어지고 있지만 산업재해로 인한 피해액은 큰 폭으로 증가되고 있는 실정이다. 산업재해에 따른 치료나 장례 보상 등의 직접적인 손실뿐 아니라, 통계에서 밝히지 않은 숙달 근로자의 상실로 인한 생산성 저하와 한 가정에 가장으로서의 노동력 상실이 가지는 가치로 인한 가족이 갖는 2차, 3차 피해 등 파생되는 추가 비용을 고려하면 산업재해를 줄이는 당위성이 크다고 하겠다. 본 연구에서는 이러한 산업재해를 줄이기 위해 다양한 사물인터넷(IoT) 센서 기반의 시스템을 이용하여 산업재해와 관련된 데이터를 수집과 분석을 하여 미리 재해 가능성을 미리 방지하는 시스템을 구축하는 것을 제안하고자 한다. 본 시스템은 소음, 누전, 가스 누출 등 다양한 위험 요소를 간단하게 구현된 시스템을 이용하여 데이터를 수집, 분석하여 관련 법률이 정하는 범위의 값이 넘어서면 경고하는 방법으로 근로자를 산업재해로부터 보호하는 시스템이다. 또한 본 연구에서는 세부적으로 중소기업에서 기본적인 저비용의 작업 환경의 모니터링, 기존의 센싱 시스템의 설치된 것을 지역 시료 채취법과 이동 시료 채취법을 적용하는 시스템, 그리고 개발도상국에서 자주 일어나는 생명을 잃는 사고인 가스나 전기 안전과 관련된 고위험 작업 환경에서의 저비용의 안전 시스템 구축에 관한 방안 등 3가지의 세부 시스템을 제안한다. 이를 통해 산업 현장에서 산업 재해 요소의 지속적인 모니터링과 알람, 경고를 통해서 산업 재해의 발생 가능성을 낮추어서 근로자의 안전한 근무환경 도모 및 산업 재해로 인한 사회적 비용을 줄 일 수 있을 것이다. 또한 본 시스템의 효과를 극대화하여 산업 재해를 줄이기 위해 본 연구에서 다룬 이외의 분야에 적용을 하고, 장기적으로 지속적인 모니터링 및 시스템 가동을 통해 효과를 더 높일 수 있을 것이라 예측된다.
more목차
제 1 장 서론 1
제 1 절 연구 배경 및 목적 1
제 2 절 연구 범위 11
제 2 장 문헌 연구 13
제 1 절 생산현장의 산업 재해 연구 13
1. 산업재해의 개념 13
2. 산업재해 예방의 필요성 14
3. 산업재해가 기업에 미치는 영향 15
4. 산업재해 발생현황 17
제 2 절 스마트 센서 시스템 연구 19
1. 스마트 센서 기술 19
2. 스마트 센서의 발전방향 21
3. 스마트 센서 응용 사례 25
제 3 절 빅 데이터 처리 기법 연구 27
1. 데이터 마이닝(Data Mining) 31
2. 텍스트 마이닝(Text Mining) 32
3. 오피니언 마이닝(Opinion Mining) 33
4. 웹 마이닝(Web Mining) 33
5. 소셜 분석, 소셜 마이닝(Social Mining) 35
제 3 장 연구 방법 37
제 1 절 연구개요 37
제 2 절 연구대상 40
제 3 절 유해위험요인 41
제 4 장 중소기업용 저비용 안전관리스시스템 구축 43
제 1 절 연구개요 43
제 2 절 위험 요인 및 대응 모니터링 방법 44
1. 위험요인분석 44
2. 위험요인 센싱 방법 49
3. 빅데이터 처리 방법 58
4. 경고 알고리즘 방법 61
5. 안전관리시스템 구축 방법 62
제 3 절 구축 결과 및 기대 효과 65
제 5 장 현장 안전관리 시스템의 고도화 방안 및 적용 67
제 1 절 연구개요 67
제 2 절 차별점 및 개선점 69
제 6 장 개발도상국 대상 저비용 위험현장 안전시스템 구축 70
제 1 절 연구개요 70
제 2 절 현장 위험 요인분석 및 모니터링 방법 72
1. 위험 요인분석 72
2. 위험요인 센싱 정보 처리 73
3. 데이터 처리 83
4. 모니터링 및 시스템 85
제 3 절 구축 결과 및 기대 효과 86
제 7 장 결 론 88
참고 문헌 91
Abstract 103
