innovation in construction education using vr technology · 지 분류에 의한 비교는 표4를...
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THE MAGAZINE OF THE KOREAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS
84 │ Technology Ⅱ │ 기술기사 2
표 1. 고속도로 건설현장 사고유형 분석 (단위: 명)
그림 1. 주요 사망사고 사례
VR(가상현실) 기술을 활용한 건설안전 교육 혁신
Innovation in Construction Education Using VR Technology
장기영 | Gi Young Chang | 한국도로공사 건설안전팀장 양용환 | Yong Hwan Yang | 한국도로공사 대리
1. 서 론
현재 고속도로 건설현장을 비롯한 전국의 수많
은 건설현장에서는 안전사고 예방을 위하여 많
은 노력을 기울이고 있다. 하지만 이러한 노력
에도 불구하고 건설현장에서의 안전사고는 여
전히 줄어들지 않고 있다. 한국도로공사에서
조사한 자료에 따르면 지난 5년간 고속도로 건
설현장에서는 24명이 사망하였고 152명이 부
상을 입었다. 이러한 건설현장 안전사고는 개
인의 생명뿐 아니라 한 가족이 붕괴되는 참으
로 안타까운 일임과 동시에 사회적 문제로 건
설현장에서 풀어야할 큰 숙제이다.
이러한 문제해결을 위하여 새 정부는 지난
8.17 국정현안 점검조정회의에서 모든 일하는
사람의 생명과 안전을 도모하고 산업재해를 획
기적으로 감소시키기 위한 혁신 방안으로써 중
대 산업재해 예방대책을 발표하였는데, “사람
이 먼저다”라는 문재인 정부의 의지를 볼 수 있
는 정책이었다.
위 정책은 산재를 선진국 수준으로 감소시키기
위하여 산업안전 패러다임의 전환을 강조하면
서 특단의 대책을 제시하였는데, 이 중에서 3D,
VR 등을 통한 체험교육 확대 방안은 본 기술기
사와 일맥상통하는 내용으로서 교육혁신이 사
회·산업·경제분야에서 중요한 관심사임을 알
수 있다.
본 기술기사에서는 건설현장 안전사고를 예방
하기 위한 VR(가상현실) 기술을 접목한 안전교
육혁신에 대하여 기술하고자 한다. 우선 최근 5
년간 고속도로 건설현장에서의 사고 현황을 분
석하고, 기존의 안전교육 현황 및 문제점에 대
하여 기술하였으며, 이를 개선한 VR 재해체험
교육에 대하여 기술하였고 앞으로 나아가야할
방향에 대한 의견을 결론에 언급하였다.
2. 안전사고 현황 분석
한국도로공사에서 발주한 건설공사 중 최근
5년간(2012년~2016년) 안전사고 발생현
황을 유형별로 분석해 본 결과 표 1과 같은 결
과를 얻게 되었다. 조사결과 전체 사망사고의
100%가 추락, 낙하, 협착에서 발생하였으며,
이중 대표적인 사고사례는 다음 그림1과 같다.
구 분 계 추락 낙하 협착 전도 기타
계 176 53 27 44 30 22
사망자 24 11 5 8 - -
부상자 152 42 22 36 30 22
코핑 거푸집 해체중 추락 굴삭기 버킷낙하포장 작업 중 타이어롤러
후진에 의한 협착
제65권 제12호 2017년 12월
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표 2. 산업안전 보건법에 따른 법정교육
표 3. 한국도로공사 방침 안전교육
현황에서 보듯이 건설현장 안전사고의 70%
가 3대 사고유형(추락,낙하,협착)에 속한다. 전
체적으로 고속도로 건설공사의 재해율은 감소
하는 추세지만 여전히 3대 사고비율은 줄어들
지 않고 있다. 이에 도로공사는 2017년을 3대
재해 근절의 해로 지정하고 근원적 문제해결을
위하여 제도 및 교육 혁신을 위하여 노력을 쏟
고 있다.
3. 현황 및 문제점
1) 고속도로 건설현장 안전교육 운영 현황
현재 사업주는 근로자에 대하여 산업안전보건
법에 따른 법정교육을 표 2과 같이 실시하도록
되어있다. 해당 기본교육을 이수한 모든 근로
자는 산업현장에서 일 할 수 있는 자격이 부여
되는 셈이다. 그러나 건설현장 문제점을 분석
하여 표 3와 같은 추가적인 내부 교육을 신설하
였고, 교육을 이수하지 않은 근로자는 현장투
입을 지양하였다.
이 중 건설안전 체험교육은 안전보건공단 교육
장을 활용하여 시행하는 외부위탁교육으로서
건설현장에서 발생될 수 있는 다양한 재해 상
황을 현장감 있게 재현하여 직접 체험함으로
서 안전의식을 고취시키고 안전수칙에 대한 중
요성을 부각시키는 등 안전수칙 미준수로 인한
사고 피해를 최소화하는 효과를 기대할 수 있
는 교육이다.
2) 건설안전 체험교육의 문제점
2008년 9월 최초 교육계획을 수립한 이후로,
현재까지 모든 건설현장 근로자를 대상으로 건
설안전체험교육을 진행하였는데, 최근 해당 교
육에 대한 문제점이 부각되어 새로운 대안마련
이 필요한 상황이었다.
건설안전체험교육장은 전국의 모든 건설근로
자를 수용하기엔 그 수가 부족하였으며, 근로
자 업무공백과 원·하도급사간 인건비 비용처
리 등의 문제로 애로 사항이 많이 발생하였다.
평균 7시간 40분의 소요시간(교육시간포함)
으로 건설현장 공정진행에 차질이 발생하였으
며, 인당 13만원의 비용1) 은 원도급사와 하도
급사간 갈등의 원인이 되었다.
교육과정 교육대상 교육시간 관련근거
산업안전
보건법에
따른
법정교육
정기교육근로자 6시간/분기
산업안전
보건법
시행규칙
제33조
관리감독자 16시간/연간
채용 시의 교육일용근로자 1시간
그 외 근로자 8시간
작업내용 변경
시의 교육
일용근로자 1시간
그 외 근로자 2시간
특별교육 주2)일용근로자 2시간
그 외 근로자 16시간
건설업 기초안전·보건교육
건설 일용근로자 4시간
갈등의 근본적인 원인은 교육장의 위치에 있
다. 대부분의 건설현장이 격오지에 있다 보니
교육장까지의 이동시간이 많이 소요되었는데,
이동시간에 따른 대비 교육효과는 저조한 실정
이었다. 이를 개선하기 위하여 시공사 안전관
리자를 대상으로 개선의견을 수렴하였는데, 대
표적인 내용은 다음과 같다.
• 체험교육장의 증설 필요
• 현장 내에서 자체 교육시행
• 업무공백 최소화 필요
교육과정 교육대상 교육시간 비 고
도공방침교육
특화교육
외국인 근로자 모국어 안전교육
외국인근로자 1회/2월이상
건설기계 근로자 안전교육
합동작업 근로자 1회/분기이상
조정원(기중기, 굴삭기)
수시
터널현장 근로자 특별교육
터널공사 근로자매일
1회/2월이상
특별교육
음주근로 예방교육현장근로자,
건설기계조정원1회/년 이상
심폐소생술교육시공사직원,현장근로자
1회/반기
건설안전 체험교육
근로자(6개월 이상)
1회/년
근로자(6개월 미만)
1회
1) 비 용 = 근로자 인건비 + 교통비 + 식비+ 기타
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표 3. VR 분류 비교
그림 2. VR 재해체험 콘텐츠
그림 3. VR 교육 안전관리비 사용 질의응답 결과
4. VR(가상현실) 가상체험 교육 도입
위에서 보듯이 가장 해결이 필요한 문제는 교
육 이동에 따른 제반 비용 및 업무공백의 해소
였다. 체험교육은 그대로 운영하면서 비용을
절감하고 자체 현장교육으로 대체할 수 있는
방법을 강구였는데, 가상현실을 통한 교육 도
입이 가장 적합하여 해당 방안에 대해서 검토
해 보았다.
1. VR을 통한 교육
4차 산업혁명의 대두로 ICT, IoT 등 지능정보
사회의 발전이 강조되면서 우리 주변에 가장
먼저 등장한 것은 바로 VR(가상현실)이다. 현
재 번화가를 가보면 VR방이라는 곳을 쉽게 접
할 수 있다. VR기기를 착용하여 실내에서도 롤
러코스터를 즐길 수 있으며, 초고층 빌딩에도
올라갈 수 있다. 이렇게 VR은 문화·엔터테인
먼트 산업에서 새로운 아이템으로 자리 잡으며
그 가치를 더욱 더 높이고 있다.
또한, 교육 분야에서도 VR을 적용한 콘텐츠가
점점 증가하는 추세인데, VR을 사용한 교육은
전통적인 교육에 비하여 2.7배의 효과를 보이
며, 집중력이 100%이상 향상된다는 조사결과
도 있다. 특정 대상자를 목표로 하는 맞춤형교
육을 통하여 교육 목적을 쉽게 달성할 수 있기
때문에 앞으로 VR 교육산업은 무궁무진하게
발전할 것으로 전망한다.
2) VR기기 비교 검토
VR은 현재 크게 2가지로 분류 할 수 있다. 하나
는 스마트폰용, 다른 하나는 PC용이다. 이 두 가
지 분류에 의한 비교는 표4를 참고하기 바란다.
가상현실 속 조작이 가능하고 실감나는 체험이
가능하며 다양한 활용이 가능한 장점을 근거로
PC용 VR기기를 통한 안전교육을 진행하기로
결정하였다.
3) VR 콘텐츠 제작
앞선 사고 분석에서 보았듯이 현재 안전사고는
3대재해에서 발생한다고 해도 과언이 아닐 정
도로 추락, 낙하, 협착의 비중이 매우 높다. 건
설현장에 도입하기 위해 현재 활용중인 VR 콘
구 분 스마트폰용 PC용 비 고
대표 기기 삼성 기어VR HTC ViVE
비 용 저가 고가
대상인원 다수 이용 가능 1人
조작 가능 불가 가능
사실감 낮음 높음
활용도 낮음 높음
선 정 ○
텐츠를 조사해본 결과, 안전보건공단의 선박안
전 체험, 지진탈출 체험, 대한안전교육협회 지
게차 협착 체험 등 다양한 체험교육 콘텐츠가
있었지만, 토목현장을 대상으로 만든 재해체
험 콘텐츠는 전무하였다. 따라서 이 3가지 유형
중 가장 많이 발생했던 사고사례를 토대로 재
해체험 콘텐츠를 제작하기로 결정하였고, 내용
은 다음과 같다.
•추락 : 코핑 거푸집 해체를 위한 볼트해체
작업 중 작업순서 미준수로 인한 추락
•낙하 : 배수관 매설을 위한 백호우 합동작업
도중 안전핀 미체결로 인한 버킷낙하
•협착 : 교면 포장공사 중, 블루밍 작업 중이던
스키드로더에 협착
콘텐츠는 각 유형별로 2~3분 정도 소요되며,
PC용 VR기기를 이용하여 체험하게 된다. 컨트
롤러를 통해 가상공간 내에서 볼트체결, 망치질
등의 작업을 수행할 수 있고, 제한범위(4.5m×
4.5m) 내에서 움직임을 감지 할 수 있다.
제작 시 가장 주안점을 둔 것은 실제와 같은 사
실감이다. 현장감 극대화를 위하여 수차례 현장
조사를 실시 후 3D 환경을 구현하였고, 작업내
용 또한 실제 공정에서 시행되는 시공방법을 그
대로 적용하였다. 그림 2에서 보듯 토목공사에
대한 사실적 구성 · 작업방법으로, 실제 작업을
수행하는 근로자와 유사작업 근로자로 하여금
안전사고에 대한 경각심을 일깨울 수 있다.
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5. 결 론
서론에서도 언급했듯이 우리나라의 산업재해
는 좀처럼 줄어들지 않고 있다. 사망만인율은
미국, 독일 등 주요국에 비해 2~3배 높을뿐더
러 OECD 회원국 14개국 중 13위를 달리고 있
다. 구조적 · 근본적인 문제해결을 위해서 각고
의 노력이 필요한 시점에 직면한 것이다.
우리의 VR 안전교육도 향후 작업공종 확대, 외
국인근로자를 위한 맞춤번역 등 풀어야할 숙제
가 많다. 그렇지만 앞으로 더 개선하고 발전시
켜 고속도로 건설현장 무재해를 위하여 끊임없
이 노력할 것이다.
4) 건설현장 안전교육 운영
건설현장에는 산업재해의 예방을 위하여 사용
할 수 있도록 산업안전보건관리비(이하 “안전
관리비”)가 공사비에 계상되도록 법제화 되어
있고 사용기준에 대하여 구분되어있다. 안전관
리비로 VR교육을 시행할 수 있도록, 관계 부서
에 질의 한 결과 사용이 가능하다는 결과를 얻
었다.
교육은 고위험작업 근로자 및 현장 관리자을 대
상으로 운영하며, 최초 작업투입 전 1회, 2개월
에 1회씩 상시 운영할 예정이다.
VR 재해체험 교육으로 건설근로자는 사고를
간접 체험함으로써 안전에 대한 경각심을 고취
시킬 수 있고, 결론적으로 건설현장 안전사고
의 저감을 기대할 수 있다. 현재 일부 건설사업
단을 대상으로 교육계획을 수립하였는데 시범
운영을 통하여 교육 효과가 입증되면, 全 건설
현장으로 확대할 예정이다.
참고문헌
1 중대 산업재해 예방대책(2017. 08)
기획│이태형 편집부위원장 [email protected]
WRITER INTRODUCTION
양용환 대리는 전북대 토목공학과에서 학
사 학위를 취득하였고, 한국도로공사에
2013년 입사하여 울산-포항, 밀양-울산
현장에서 공사관리 업무를 수행하였다.
현재는 한국도로공사 본사에서 건설공사
안전관리 업무를 수행중에 있다.
장기영 팀장은 대구대 토목공학과에서
학사학위, 한양대에서 석사과정을 취득
하였고, 1992년 한국도로공사에 입사하
여 동홍천-양양, 김해-부산 현장 등에서
현장 공정관리 및 품질관리 업무를 수행
하였다. 현재는 한국도로공사 본사에서
건설안전팀장으로 안전관리 업무를 수행 중에 있다.