건설 작업자를 위한 대기 중 유해 물질 감지 및 사용자 사고 인식 기능을 제공하는 스마트 헬멧 시스템 개발
Developing a Smart Helmet for Construction Safety with Atmospheric Pollutant and User Incident Detection
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초록
· 연구 주제: 건설 작업자의 건강과 안전 보조를 위해 대기 중 유해 물질 감지 및 사용자 사고 인식 기능을 제공하는 스마트 안전 헬멧 개발· 연구 배경: 사회 구조 유지에 필수적인 SOC 건설 현장 업무 종사자들은 업무의 특성 상, 인체에 악영향 미칠 수 있는 대기 중 유해 물질 및 물리적 사고의 위험성이 상존하는 업무 환경에 있음에 따라, 작업자의 건강과 안전 보조를 위한 기술적 지원이 요구된다. · 선행연구와의 차이점: 선행 사례들은 안전 보조를 위한 단일 기능성 구현에 그쳐, 환경적, 신체적 위험이 복합적으로 공존하는 건설 작업 현장의 위험에 대처하기에 부족하다. 본 연구는 대기 중 유해 물질은 물론 사용자의 신체적 사고 양측에 대응 가능한 다기능적 센싱 시스템을 구현한 점에 차별성이 있다. · 연구방법: 이론적 고찰 결과를 반영한 시제품을 제작하고, 실험을 통해 시제품의 사용성을 검증하는 실증적 연구. · 연구결과: 건설 작업 현장에서 발생 가능한 대기 중 유해 물질 농도 및 사용자의 행동 상황을 모니터링하여 비상 상황 시 외부로 이를 알리는 안전 보조 시스템을 개발하고, 실험을 통해 사용성을 검증하였다. · 공헌점 및 기대효과: SOC 건설 작업자의 건강과 안전 보조를 위한 시스템 사례를 제시함으로써 향후 관련 기술 적용 연구 활성화 및 상용화, 궁극적으로 산업 안전 사고 감소에 기여 가능할 것으로 기대된다.
Abstract
· Research topics: Developing a Smart Helmet to support construction workers’ health and safety through airborne hazard detection and accident recognition. · Research background: Because workers at SOC (social overhead capital) construction sites operate in environments where the risks of exposure to airborne hazardous substances and of physical accidents are ever-present, technology-based support is required to safeguard their health and safety. · Differences from prior research: Existing cases remained single-purpose and thus fall short of coping with the simultaneous environmental and bodily hazards present on construction sites. Our work uniquely realizes an integrated sensing system that detects ambient hazardous agents as well as worker accident incidents. · Research method: A prototype was developed based on theoretical review, followed by empirical research to verify its usability through experiments. · Research results: We developed a safety-helmet system monitoring atmospheric pollutants concentrations and user activity states at construction sites and issuing external alerts in emergencies. Then, we validated the prototype’s usability by conducting experiments that simulated both environmental and physical hazard scenarios. · Contribution points and expected effects: By presenting a system assisting the health and safety of construction workers, this study is expected to promote further research and on their commercialization, ultimately contributing to a reduction in occupational accidents.