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표제지
국문초록
목차
제1장 서론 17
1.1. 연구 배경 17
1.2. 연구 목적 및 필요성 17
1.3. 연구 범위 및 방법 18
제2장 이론적 배경 20
2.1. 철도건설의 개요 20
2.1.1. 철도(鐵道)의 정의 20
2.1.2. 철도(鐵道)의 분류 20
2.1.3. 철도의 역사 21
2.1.4. 철도 건설 현황 21
2.2. 철도선로 건설공사 이론 및 개념 23
2.2.1. 철도(鐵道)선로의 구성 23
2.2.2. 노반분야 시공방법 24
2.2.3. 궤도분야 시공방법 45
2.2.4. 열차운행선로 지장작업 57
2.3. 철도건설공사 산업재해 현황 60
2.3.1. 업무상사고 현황 60
2.3.2. 재해 발생유형별 재해자 발생 현황 62
2.3.3. 분야별 재해자 발생 현항 64
2.3.4. 공사규모별 재해자 발생 현황 66
2.3.5. 공사공정율별 재해자 발생 현황 67
2.3.6. 재해자 발생 현황 분석 결과 69
2.4. 철도건설공사의 재해사례 70
2.4.1. 안전발판 설치 중 추락한 사고 70
2.4.2. 낙반으로 인해 작업자가 깔려 사망한 사고 71
2.4.3. 굴삭기의 버켓에 작업자가 깔려 사망한 사고 72
2.4.4. 터널내 궤도공사 중 장비 협착으로 인한 사고 73
2.4.5. 터널내 굴착공사 중 장비 협착으로 사망한 사고 74
2.4.6. 덤프가 야적장에서 후진 중 전복된 사고 75
2.4.7. 터널 라이닝 콘크리트 타설 완료 후 붕락된 사고 76
2.4.8. 크레인 정비 작업 중 추락하여 사망한 사고 77
2.5. 스마트 건설안전기술 78
2.5.1. 스마트 건설안전기술의 개요 78
2.5.2. 스마트 건설안전기술의 장비시스템 79
2.5.3. 2022 스마트건설 챌린지 스마트건설안전분야 분석 85
제3장 연구 방법 87
3.1. 연구의 대상 87
3.2. 연구 자료수집 87
3.3. 분석방법 88
제4장 실문조사 결과 및 해석 89
4.1. 기본 인적사항 89
4.2. 스마트 건설안전기술에 대한 인식 조사 90
4.2.1. 스마트 건설안전기술 및 장비에 대한 인지 정도 90
4.2.2. 스마트 건설안전기술에 대한 필요성 및 유익성 91
4.2.3. 스마트 건설안전기술에 대한 이해도와 교육 필요성 93
4.2.4. 철도건설공사에서 재해 발생 빈도 및 재해 유형에 대한 인식 94
4.2.5. 스마트 건설안전기술의 기대 성과 및 보급 방안 95
4.2.6. 스마트 건설안전기술의 사용 경험 98
4.3. 재해 유형별 스마트 건설안전기술 효과 조사 결과 100
4.3.1. 넘어짐 재해 유형 101
4.3.2. 끼임(협착) 재해 유형 102
4.3.3. 부딪힘(충돌) 재해 유형 102
4.3.4. 떨어짐(추락) 재해 유형 103
4.3.5. 물체에 맞음 재해 유형 104
4.3.6. 절단(베임) 재해 유형 104
4.3.7. 무너짐(깔림) 재해 유형 105
4.3.8. 질식 재해 유형 106
제5장 결론 107
5.1. 연구 결과 107
5.2. 재해 사례별 재해 예방 방안 108
5.2.1. 안전발판 설치 중 추락한 사고에 대한 예방 방안 108
5.2.2. 낙반으로 인해 작업자가 깔려 사망한 사고에 대한 예방 방안 108
5.2.3. 굴삭기의 버켓에 작업자가 깔려 사망한 사고에 대한 예방 방안 108
5.2.4. 터널내 궤도공사 중 장비 협착으로 인한 사고에 대한 예방 방안 109
5.2.5. 터널내 굴착공사 중 장비 협착으로 사망한 사고에 대한 예방 방안 109
5.2.6. 덤프가 야적장에서 후진 중 전복된 사고에 대한 예방 방안 109
5.2.7. 터널 라이닝 콘크리트 타설 완료 후 붕락된 사고에 대한 예방 방안 110
5.2.8. 크레인 정비 작업 중 추락하여 사망한 사고에 대한 예방 방안 110
5.3. 제언 110
부록 112
참고문헌 120
ABSTRACT 122
그림 1.1. 연구의 절차 19
그림 2.1. 지역간 철도 터널 건설 현황(2005~2022년) 22
그림 2.2. 철도선로의 구조 23
그림 2.3. 시공기면 및 시공기면 폭 확인 24
그림 2.4. 노반 쌓기 작업 25
그림 2.5. 쌓기 비탈면의 표준기울기 26
그림 2.6. 흙쌓기 구간 다짐 작업 27
그림 2.7. 비탈면 경사 확인 29
그림 2.8. 깎기구간 암판정 30
그림 2.9. 굴삭기를 이용한 암석 깎기 작업 30
그림 2.10. 깎기구간 발파작업 전 확인 31
그림 2.11. 교각 상부의 신호수 추락방지 안전대책 33
그림 2.12. 거더 거치 후 전도방지 대책 33
그림 2.13. 철도교 하부구조의 명칭 34
그림 2.14. 강재 거푸집 및 거푸집 설치 검측 35
그림 2.15. 콘크리트 타설 전 시험 37
그림 2.16. NATM 공법 굴착 시공 순서도 39
그림 2.17. 터널 장약 작업 40
그림 2.18. TBM 커터헤드의 형태 42
그림 2.19. 터널 철근 처짐 방지 엥커 43
그림 2.20. 터널 라이닝 거푸집 및 콘크리트 타설 44
그림 2.21. TBM 장비 및 세그먼트 설치 전경 45
그림 2.22. 지역간 철도의 레일 중량별 부설 현황(2022년 기준) 46
그림 2.23. 궤도공사 단계별 측량 흐름도 49
그림 2.24. 자갈도상 궤도부설 흐름도 50
그림 2.25. 침목 및 레일배열과 궤광조립 시공전경 51
그림 2.26. 궤광조립 시공전경 51
그림 2.27. 궤도다짐장비(1종장비) 52
그림 2.28. 레일연마차 및 레일연마 52
그림 2.29. 콘크리트도상 궤도부설 흐름도 53
그림 2.30. 궤광수직받침대 조립, 궤도들기 및 3차원정밀측량 54
그림 2.31. 절연간격재를 이용한 철근조립, 바닥 물청소 및 거푸집 조립 55
그림 2.32. 도상콘크리트 타설 작업 57
그림 2.33. 철도보호지구 범위 58
그림 2.34. 공사알림판 및 공사알림판 설치 위치 58
그림 2.35. 건축한계 방호물 설치 및 열차감시 안전원 배치 59
그림 2.36. 업무상사고 연도별 재해자수 현황 61
그림 2.37. 업무상사고 연도별 사망자수 현황 62
그림 2.38. 재해 유형별 재해자 발생 현황(2016~2021년) 63
그림 2.39. 재해 유형별 사망자 발생 현황(2016~2021년) 64
그림 2.40. 분야별 재해자 발생 현황 65
그림 2.41. 공사규모별 재해자 발생 현황 66
그림 2.42. 공사공정율별 재해발생율 67
그림 2.43. 공사분야별 공정율에 따른 재해자 발생 현황 68
그림 2.44. 미고정된 발판을 밟아 추락한 사고 현장 70
그림 2.45. 낙반으로 인해 작업자가 깔려 사망한 사고 현장 71
그림 2.46. 굴삭기의 버켓에 작업자가 깔려 사망한 사고 현장 72
그림 2.47. 터널내 궤도공사 중 장비 협착으로 인한 사고 현장 73
그림 2.48. 터널내 굴착공사 중 장비 협착으로 인한 사고 현장 74
그림 2.49. 덤프가 야적장에서 후진 중 전복된 사고 현장 75
그림 2.50. 터널 라이닝 콘크리트 타설 완료 후 붕락된 사고 현장 76
그림 2.51. 크레인 정비 작업 중 수직구로 추락하여 사망한 사고 현장 77
그림 2.52. 오송-평택간 2복선화 현장 안전관리시스템 구축 개요도 78
그림 2.53. 열차 접근 경보 개요도 82
그림 2.54. 건설용 앵커 로봇(3세대, 삼성물산외) 85
그림 4.1. 스마트 건설안전기술에 대한 인지 정도 91
그림 4.2. 스마트 건설안전기술의 필요성 및 유익성 92
그림 4.3. 스마트 건설안전기술의 이해도 및 교육 필요성 93
그림 4.4. 스마트 건설안전기술의 도입시 기대 성과 96
그림 4.5. 스마트 건설안전기술의 보급 방안 97
그림 4.6. 작업자 부착형(웨어러블) 스마트 건설안전기술 사용 경험 98
그림 4.7. 작업공간 설치형(위험센싱) 스마트 건설안전기술 사용 경험 99
그림 4.8. 작업 지원형(AI기반) 스마트 건설안전기술 사용 경험 100
초록보기
대표적인 친환경 교통수단인 철도건설에 많은 예산, 인력, 장비가 투입되고 이에 따라 안전사고도 많이 발생하고 있다.
국가철도공단에 정보공개 청구를 통하여 획득한 2011년부터 2021년까지의 철도건설현장 재해자 발생현황을 보면 1,071명으로 11년간 연평균 92.5명의 재해자가 발생되었다. 이들 중 사망자도 56명이 발생했으며, 연평균 5.1명으로 연간 5명이상의 근로자가 철도건설현장에서 업무상 재해로 사망하고 있는 것이다.
정부에서는 안전한 대한민국을 만들고자 국가적 차원에서 재해예방과 안전관리를 시행하고 있으나, 철도건설공사의 재해 발생율은 감소추세를 보이지 않고 있다. 철도건설공사 뿐만 아니라 모든 건설현장에서 안전사고를 감소시키는 것은 이제 개인 및 기업만의 문제가 아니라 범국가적인 과제가 되었다.
이러한 안전사고를 감소시키기 위해 스마트 건설안전기술을 적용하는 방안에 대해서 연구해 해보았다. 그러나 효과성 검증이 없이 스마트 건설안전기술을 무분별하게 적용하다보면 중복 투자가 될 수 있고, 이는 나아가 국가 예산으로 건설되는 철도건설공사의 예산 낭비로도 이어질 수 있을 것이라 판단된다.
본 논문은 직접 고속철도를 포함한 철도건설공사에 참여하여 건설공사를 수행해 본 경험을 바탕으로 철도건설공사 중 가장 많은 예산이 투입되는 노반 및 궤도분야를 중심으로 시공중 놓치기 쉬운 안전관리 사항에 대하여 우선 알아보았다.
국가철도공단으로부터 제공받은 2011년부터 2021년까지 11년간의 재해자 발생현황을 재해유형별, 공사분야별, 공사규모별, 공사공정율별로 분석하여 보았으며, 그 중 대표적인 사고사례 8건을 선정하여 집중적으로 알아보았다.
현재 개발되었거나 개발중인 스마트 건설안전기술에 대하여 조사해 보았으며, 특히 최근에 개발되고 있는 스마트 건설안전기술은 어떤 것들이 있는 '2022 스마트건설 챌린지'의 스마트건설안전분야에 대해서 분석해 보았으며, '2023년 대한민국 산업안전박람회'에도 참석하여 철도건설공사 안전사고 감소에 도움이 될 수 있는 스마트건설안전기술에 대해서도 알아보았다.
그리고 철도건설공사에 직접 참여한 집단을 대상으로 스마트 건설안전기술에 대한 인식 및 재해 유형별 가장 효과성이 높을 것으로 판단되는 스마트 건설안전기술은 무엇인지를 설문조사를 통하여 분석하고 제안해 보았다. 일반 토목현장과 유사한 노반분야와 철도건설공사만에 특화된 궤도분야에서 응답이 상이할 수 있어 교차분석을 통한 집단간의 유의확률 분석을 통해 응답의 유사성에 대해서 우선 검토해 보았다.
설문조사 결과 도출된 결과를 바탕으로 집중 분석한 8건의 철도건설공사의 사고사례에 어떤 스마트 건설안전기술을 적용할 경우 해당 사고가 예방될 수 있었는지 결론에서 검토해 보았다.
그러나 본 연구에서 실시한 설문조사 결과에서 최근에 개발된 기술에 대한 응답이 낮은 것이 다소 아쉬운 점이라 생각한다. 더 안전한 철도건설현장 뿐만 아니라 모든 건설현장에서 안전사고를 예방하기 위해서 효과적인 스마트 건설안전기술의 적용이 필요할 것으로 판단된다.
이를 위해 새로운 스마트 건설안전기술의 개발과 더불어 해당 기술에 대한 많은 홍보가 뒷받침되어야 할 것으로 판단된다.MARC 보기
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