1. 서 론

국내 건설현장에서는 굴착기, 지게차, 덤프트럭 등 다양한 건설기계가 주요 공정에 활용되고 있으며, 이 중 굴착기는 넓은 작업반경, 제한된 운전원 시야, 선회 및 후진 동작, 작업자와의 동선 중첩 등으로 인해 협착⋅충돌사고 위험이 높은 장비이다^{(Ministry of Employment and Labor, 2025; McCann, 2006)}. 고용노동부의 산업재해 현황에 따르면, 2024년 재해조사 대상 사고사망자는 589명으로 나타났으며, 재해유형 중 부딪힘과 끼임은 건설현장에서 지속적으로 관리가 요구되는 주요 사고유형으로 제시되고 있다. 이러한 통계는 굴착기와 같은 건설기계 작업에서 협착⋅충돌사고 예방대책의 실효성을 검토할 필요성을 보여준다.

굴착기 주변 작업은 작업 위치와 이동경로가 수시로 변하고, 근로자가 장비 작업반경 내에 접근하는 경우가 많아 단순한 주의 환기만으로는 사고 예방에 한계가 있다. 굴착기 작업 중 협착⋅충돌사고 위험은 근로자와 장비의 근접, 장비 이동경로의 불확실성, 작업구역 통제 미흡 등과 밀접하게 관련되므로, 위험구역 표시, 접근 제한, 신호체계 확보, 작업자와 장비의 동선 분리 등 체계적인 예방대책이 요구된다^{(The Center for Construction Research and Training, 2017)}. 또한 구조물 보수⋅보강 및 유지관리 작업에서도 굴착기와 같은 건설기계가 활용되며, 장비 작업반경과 근로자 이동 동선이 중첩될 경우 협착⋅충돌사고 위험이 발생할 수 있다. 따라서 굴착기 작업 중 재해예방기법의 효과성과 현장 적용성을 분석하는 것은 일반 건설현장뿐만 아니라 구조물 유지관리 작업의 안전관리 측면에서도 의미가 있다.

건설현장에서는 굴착기 협착⋅충돌사고 예방을 위해 LED 라이트, 신호수, 경보기, 구획설정, 후방카메라 등 다양한 예방기법이 적용되고 있다. 그러나 각 예방기법은 위험을 저감하는 방식이 서로 다르며, 현장 조건에 따라 효과와 적용성이 다르게 나타날 수 있다. 예를 들어 경보기는 고소음 환경에서 효과가 제한될 수 있고, 후방카메라는 운전원의 사각지대 확인에는 도움이 되지만 작업자의 접근 억제에는 한계가 있다^{(Marks and Teizer, 2013; Nnaji and Karakhan, 2020)}. 또한 구획설정은 장비와 근로자의 동선 분리에 효과적이지만 협소한 작업공간에서는 설치와 유지가 어려울 수 있으며, LED 라이트는 시야 제한 환경에서는 효과적이나 밝은 환경에서는 시인성이 저하될 수 있다.

기존 연구들은 건설기계 사고사례, 안전관리 방안, 작업자 교육, 접근경보 시스템, 근접 감지 기술 등에 초점을 두어 왔다^{(McCann, 2006; Huang et al., 2021; Marks and Teizer, 2013)}. 그러나 실제 현장에서 활용되는 주요 예방기법을 위험구역 인지, 접근 억제, 현장 적용 용이성의 관점에서 비교하거나, 현장 상황별 적합성을 분석한 연구는 상대적으로 부족하다. 이에 본 연구에서는 굴착기 작업 경험이 있는 현장 실무자를 대상으로 설문조사를 실시하여 LED 라이트, 신호수, 경보기, 구획설정, 후방카메라의 효과성과 현장 적용성을 분석하고자 한다. 이를 통해 굴착기 협착⋅충돌사고 예방을 위한 현장 맞춤형 예방기법 선정과 복합 적용 전략 수립에 필요한 기초자료를 제시하고자 한다. 본 연구의 배경, 방법 및 목적을 종합한 연구 흐름은 Fig. 1과 같다.

Fig. 1. Research background, method, purpose

2. 관련 연구

기존 연구에서는 굴착기 작업 중 발생하는 협착⋅충돌 위험을 줄이기 위해 사고사례 분석, 접근경보 시스템, 근접 감지 기술 및 안전관리 방안 등에 대한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 굴착기는 넓은 작업반경, 제한된 운전원 시야, 선회 및 후진 동작, 버킷과 붐의 이동 등으로 인해 주변 근로자와의 협착⋅충돌 위험이 높다^{(Korea Occupational Safety and Health Agency, 2022; McCann, 2006)}. 특히 작업자와 장비의 이동 동선이 중첩되거나, 근로자가 장비 작업반경 내로 접근하는 경우 중대재해로 이어질 가능성이 크다. 따라서 굴착기 협착⋅충돌사고 예방을 위해서는 장비 자체의 안전장치뿐만 아니라 위험구역 표시, 접근 제한, 신호체계 확보, 작업자와 장비의 동선 분리 등 복합적인 예방대책이 요구된다^{(Korea Occupational Safety and Health Agency, 2025)}.

기존 건설기계 사고 예방 관련 연구들은 주로 사고사례 분석, 안전관리 개선방안, 작업자 교육, 장비 접근 경보 시스템, 사각지대 보완 장치 등에 초점을 두어 왔다. ^McCann(2006)은 굴착 작업 현장에서 중장비 및 트럭과 관련된 사망사고를 분석하여 장비 주변 작업의 위험성을 제시하였으며, ^{Marks and Teizer(2013)}는 건설장비의 안전한 운용을 위해 근접 감지 및 경보 기술의 성능을 시험하는 방법을 제안하였다. 또한 ^{Huang et al.(2021)}은 Bluetooth Low Energy(BLE) 기반 RTLS를 활용하여 건설현장 근로자에게 근접 위험을 제공하는 접근경보 기술을 제시하였다. 이러한 연구들은 굴착기 주변 작업의 위험성과 기술 기반 예방대책의 필요성을 제시했다는 점에서 의의가 있다. 그러나 실제 현장에서 활용되는 예방기법을 대상으로 위험구역 인지, 접근 억제, 현장 적용 용이성의 관점에서 비교하거나, 현장 상황별 적합성을 분석한 연구는 상대적으로 부족하다.

굴착기 협착⋅충돌사고 예방을 위해 현장에서는 LED 라이트, 신호수, 경보기, 구획설정, 후방카메라 등 다양한 예방기법이 활용된다. 각 예방기법은 위험을 줄이는 방식이 서로 다르며, 현장 조건에 따라 적용 효과도 달라질 수 있다. 예를 들어 LED 라이트는 시각적 위험구역 표시 기능을 수행하고, 신호수는 장비 운전원과 근로자 간 의사소통을 보조한다. 경보기는 청각적 경고를 제공하며, 구획설정은 장비 작업구역과 근로자 이동구역을 물리적으로 분리한다. 후방카메라는 운전원의 후방 시야와 사각지대 확인을 지원한다. 이와 관련하여 ^{Jo et al.(2016)}은 굴착기 주변 작업자의 근접 위험을 인식하기 위한 영상 기반 접근경보 시스템을 제안하였고, ^{Jo et al.(2017)}은 접근경보와 굴착기 제어 시스템을 결합한 충돌사고 예방기술을 제시하였다. 또한 ^{Nnaji and Karakhan(2020)}은 건설현장 안전보건관리 기술의 활용 효과와 도입상의 한계를 분석하여, 기술적 예방수단이 실제 현장 적용 과정에서 환경적⋅관리적 제약을 받을 수 있음을 제시하였다. 이에 본 연구에서는 주요 예방기법의 기능, 기대효과, 적용상 고려사항을 비교하여 Table 1에 제시하였다.

이처럼 굴착기 협착⋅충돌사고 예방기법은 각각 고유한 기능과 한계를 가지고 있으므로, 단일 기법의 효과만을 기준으로 평가하기보다는 현장 조건에 따른 적용 적합성과 복합적 활용 가능성을 함께 검토할 필요가 있다. 특히 굴착기 작업은 작업공간의 협소성, 고소음 환경, 운전원 시야 제한, 장비 후방 사각지대, 작업자와 장비의 이동 동선 중첩 등 다양한 위험요인이 동시에 작용할 수 있다. 선행연구에서도 굴착기 작업 주변의 위험은 단순히 장비의 존재 여부에 의해 결정되는 것이 아니라, 장비와 작업자 간의 공간적 관계, 이동 경로, 근접 상황 및 작업환경 조건에 따라 달라질 수 있음을 제시하고 있다. 따라서 굴착기 작업의 사고 예방을 위해서는 실무자 인식을 기반으로 각 예방기법의 효과성, 적용 용이성, 현장 상황별 적합성을 종합적으로 분석할 필요가 있다.

3. 연구방법

본 연구는 굴착기 작업 중 발생할 수 있는 협착⋅충돌사고 예방기법의 효과성과 현장 적용성을 분석하기 위해 설문조사를 실시하였다. 설문 응답자는 굴착기 작업이 포함된 건설현장에서 근무한 경험이 있는 실무자를 대상으로 하였으며, 총 55명의 응답 결과를 분석에 활용하였다. 응답자는 관리감독자 16명, 안전관리자 14명, 신호수 10명, 일반작업자 9명, 장비운전원 6명으로 구성되었다. 굴착기 작업 경험이 있는 응답자는 52명, 굴착기 주변 작업 경험이 있는 응답자는 50명으로 나타났으며, 협착⋅충돌 위험 또는 아차사고 경험이 있는 응답자는 38명으로 확인되었다. 또한 협착⋅충돌사고 예방교육 경험의 경우, 교육 경험이 없는 응답자는 3명에 불과하였으며, 1회 이상 교육을 받은 응답자는 52명으로 나타났다. 외국인 근로자와의 작업 경험, 협소공간 작업 경험, 소음 현장 경험을 가진 응답자도 다수 포함되어 있어, 본 설문은 굴착기 작업의 위험성과 현장 여건을 실제로 경험한 실무자의 인식을 반영한 것으로 판단된다. 응답자의 일반사항은 Table 2에 제시하였다.

설문지는 크게 응답자 일반사항, 굴착기 협착⋅충돌사고 안전의식, 예방기법별 효과성 평가, 현장 상황별 적합 예방기법, 종합 의견으로 구성하였다. 예방기법별 효과성 평가는 LED 라이트, 신호수, 경보기, 구획설정, 후방카메라를 대상으로 하였으며, 각 기법은 위험구역 인지 도움, 위험구역 접근 억제 도움, 현장 적용 용이성의 세 가지 측면에서 평가하였다. 현장 상황별 적합 예방기법은 외국인 근로자가 많은 현장, 협소한 작업공간, 야간 또는 시야 제한 환경, 고소음 작업환경, 장비 후방 사각지대가 큰 작업환경, 작업자와 장비의 이동 동선이 자주 겹치는 현장을 대상으로 하였다. 설문지의 세부 구성은 Table 3과 같다.

4. 연구결과 및 분석

5. 결 론

본 연구는 굴착기 작업 중 발생할 수 있는 협착⋅충돌사고 예방기법의 효과성과 현장 적용성을 분석하기 위해 굴착기 작업 경험이 있는 현장 실무자 55명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다.

첫째, 응답자들은 굴착기 주변 작업의 협착⋅충돌사고 위험성과 예방 필요성을 매우 높게 인식하고 있었다. 굴착기 주변 작업의 사고 위험성, 작업구역 접근 제한의 필요성, 작업자 안전의식의 중요성, 위험구역 확인이 가능한 예방기법의 필요성은 모두 평균 5.00으로 나타났으며, 운전원과 작업자 간 신호체계의 중요성도 평균 4.91로 높게 평가되었다.

둘째, 예방기법별 효과성 평가에서는 구획설정이 가장 높은 종합 평균을 보였다. 구획설정은 장비 작업구역과 근로자 이동구역을 분리하여 위험구역 접근을 억제하는 데 효과적인 예방기법으로 평가되었다. 다만 협소한 작업공간이나 작업구역이 수시로 변하는 현장에서는 구획의 설치와 유지관리에 어려움이 있을 수 있으므로, 다른 예방기법과 병행 적용할 필요가 있다.

셋째, LED 라이트는 굴착기 주변 위험구역을 시각적으로 표시하는 데 효과적인 예방기법으로 평가되었다. 특히 외국인 근로자가 많은 현장, 야간 또는 시야 제한 환경, 고소음 작업환경에서는 언어적 의사소통이나 청각적 경고보다 시각적 위험표시가 효과적으로 작동할 수 있음을 확인하였다.

넷째, 후방카메라는 운전원의 사각지대 확인을 보조하는 장치로는 의미가 있으나, 근로자의 위험구역 접근을 직접적으로 억제하는 예방기법으로는 한계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 후방카메라는 구획설정, 신호수, 경보기 등과 함께 보완적으로 적용하는 것이 적절하다.

다섯째, 종합 의견과 자유의견 분석 결과, 응답자들은 단일 예방기법보다 현장 조건에 따른 복합 예방기법 적용이 필요하다고 인식하였다. 특히 LED 라이트와 경보기 조합, LED 라이트와 구획설정 조합이 효과적인 복합 적용방안으로 나타났다.

종합하면, 굴착기 협착⋅충돌사고 예방을 위해서는 단일 예방기법에 의존하기보다 현장 조건에 따라 구획설정, LED 라이트, 경보기, 신호수, 후방카메라 등을 복합적으로 적용할 필요가 있다. 특히 장비와 근로자의 물리적 동선 분리, 위험구역의 시각적 표시, 접근 경고, 운전원과 작업자 간 신호체계, 운전원 시야 보완이 상호 보완적으로 작동할 때 예방효과가 높아질 수 있다.

다만 본 연구는 응답자 수가 55명으로 제한적이며, 응답자가 안전관리자와 현장관리자 중심으로 구성되어 있어 장비운전원, 신호수, 일반작업자의 인식을 충분히 반영하는 데 한계가 있다. 따라서 본 연구 결과는 굴착기 작업 경험이 있는 일부 현장 실무자의 인식을 바탕으로 도출된 결과로 이해할 필요가 있으며, 모든 건설현장이나 모든 직무군에 일반화하여 해석하는 데에는 주의가 필요하다. 향후 연구에서는 응답자 수와 직무 범위를 확대하고, 현장 유형별⋅직무별 비교 분석과 실제 현장 적용 사례 및 사고 감소 효과를 함께 검토함으로써 예방기법의 실효성을 보다 객관적으로 평가할 필요가 있다.

본 연구의 결과는 시공 단계뿐만 아니라 구조물의 보수⋅보강 및 유지관리 작업 과정에서 굴착기가 활용되는 현장을 대상으로, 장비 작업구역의 설정과 위험구역 인지 및 접근 통제 방안을 수립하기 위한 기초자료로 활용될 수 있다.