자료마당
- 홈
- 자료마당
- 통합자료실
- 연구보고서
- 연구원
연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
사출성형기 재해예방을 위한 위험성 평가 및 실태조사 연구
- 연구책임자
- 이근오, 이상만, 김종현, 박정덕, 권영국, 한경훈
- 수 행 연 도
- 2010년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- , 1. 연구목적 및 필요성 · 수년간 0.7%대에서 답보상태로 있는 우리나라 산업 재해율을 감소시키기 위해서는 5대 다발재해 중 전도 다음으로 많이 발생하는 끼임에 의한 재해를 줄이는 것이 절실하게 필요한 실정임. 한편 끼임 재해를 발생시키는 기인물은 왕복운동을 주로 하는 산업기계로서 프레스, 사출성형기, 컨베이어 등이 있으며 이중 사출성형기에 의한 재해자수가 연간 평균 약 210명 이르고 있음. 따라서 본 연구의 목적은 - 사출성형기의 제조·유통과정의 실태조사를 통한 문제점을 파악하고 - 끼임 재해의 대표적인 기인물의 하나인 사출성형기의 사업장 사용실태의 정확한 조사가 필요하고 - 사출성형기에서 발생한 재해원인을 심층적으로 조사하여 분석함으로써 - 제도적, 관리적, 기술적 측면의 사출성형기 재해예방대책을 제시 함에 있음. = 2. 연구내용 및 방법 (1) 국내·외 사출성형기 제조·유통업체 설문 및 실태조사 사출성형기 사용사업장(403개)을 방문하여 아래 내용을 조사. *제조업체의 설계상 안전화 정도 ⇒ 안전의식 및 재해예방 노력도 *방호장치 설치 실태 *제조업체 규모별 연간 생산 규모(대수), 종류 *중고품 및 신제품 유통경로, 보수용 부품공급 실태 등 *기타 (2) 사출성형기 사용업체 방문(대면설문) 및 실태조사 *사출성형기 종류별, 용량별 사용실태 *방호장치 설치 및 사용실태 *작업 방법의 위험성 조사 *재료의 송급, 추출방법 조사 *보수용 부품의 수급 방법 및 실태 *안전의식 및 재해예방노력(사업주 및 근로자) (3) 사출성형기 관련 재해조사 사출성형기 재해발생 사업장(104개)을 중심으로 재해발생 관련 아래 내용을 구체적 조사 *재해자 일반 현황 *재해발생 사출성형기 사양 등 *재해발생 당시 작업형태 및 방법 *재해발생 당시 사출기의 방호조치 및 사용상황 *재해원인 *피해정도 등 (4) 사출성형기 관련 국내·외 규제 및 규격조사 비교·검토 *사출성형기 관련 국내의 기준 : KS B 6389(수평형 플라스틱 사출성형기), KOSHA CODE M-6-2005(사출성형기의 방호장치에 관한 기술 지침), 노동부고시 제2010-12호(위험기계·기구 의무안전인증 고시) *국외의 사출성형기 관련 기준 등의 검토 - ANSI/SPI B 151.1 2005 : (American National Standard for Plastics Machinery Horizontal Injection Molding Machines ？ Safety Requirements for Manufacture, Care, and Use) - BS EN201 : (Rubber and Plastics Machines-Injection Moulding Machines-Safety Requirements) - JIMS K-1001 : 2008 (고무 및 플라스틱 기계-횡형사출성형기안전통칙) (5) 사출성형기 안전화 모델 및 위험성 평가 방안 개발 * 근원적 안전 설계를 고려한 재해예방의 안전화 모델 개발 * 안전 작업 매뉴얼 작성 및 현장용 위험성 평가 방안 개발 등 (6) 사출성형기 관련 재해예방 추진 계획제시 * (제조상, 유통상, 사용상의)제도적, 관리적 및 기술적 추진내용 등 본 연구에서는 (제조상, 유통상, 사용상의)제도적, 관리적, 기술적 대책을 수립하고 재해예방 Action Plan을 제시하되 다음과 같은 절차에 의해 진행. - 사출성형기 사용실태 조사에서 얻어진 사업장 내에서의 관리적, 기술적, 교육적인 문제점을 도출 - 사출성형기 재해 분석으로부터 얻어진 결과로부터 관리적, 기술적 해결책 모색 - 현재 사출성형기 관련 국내 인증 및 검사제도와 외국 제도를 비교하고 실태조사로부터 도출된 문제점 해결을 위한 기술적 대책제시 - 이들을 종합하여 사출성형기 재해예방 대책 수립 * 향후 2년간 추진 전략(Action Plan)개발 제시 계획 및 벤치마킹, 도입, 활용 등 3단계에 걸쳐 각 단계별로 필요한 재해예방대책의 방향을 제시. 본 연구에서는 3단계별 대책의 방향에 근거하여 보다 세부적인 사출성형기 재해예방을 위한 Action Plan을 제시. 3. 연구결과 1) 실태조사 결과 (1) 사출성형기 사용 사업장 가) 507개 사업장에 설치·사용 중인 사출성형기는 총 3,977대로 사업장당 평균 약 7.8대를 사용하고 있으며 이 중 수평형 사출성형기가 3,545대(89.1%)로 가장 많고, 수직형 사출성형기가 317대(8.0%), 로터리형 사출성형기가 63대(1.6%), 형체부가 복합형이 52대(1.3%)를 차지하고 있다. 나) 형 체결력 100톤 이상∼300톤 미만의 사출성형기가 53.5%로 가장 많이 사용되고 있으며, 30톤 이상∼100톤 미만이 21.0%, 300톤 이상∼500톤 미만 13.4%가 사용되고 있다. 안전검사 대상이 아닌 30톤 미만의 사출성형기는 2.9%만 사용되고 있다. 다) 수평형 사출성형기 성형부의 조작측에는 대부분 연동식가드가 사용되는데 총 3,545대 중 3,472대(97.9%)가 방호장치를 설치하여 사용되고 이중 연동식가드는 2,883대이며 전체 3,545대의 81.3%이다. 그러나 현행 안전인증기준에는 Ⅲ형식 방호장치를 설치하게 되어 있으나 현장 조사시 한계성으로 이에 대한 확인은 어렵다. 라) 수평형 사출성형기 성형부의 조작반대측은 연동식가드를 설치해야 하며 총 3,545대의 수평형 사출성형기 중 3,413대(96.3%)가 연동식 방호장치를 설치하여 사용하고 있으며, 이중 연동식 방호장치를 설치·사용하는 기계는 2,819대로 전체의 79.5%이다. 마) 노즐부는 Ⅰ형식 방호장치를 설치해야 한다. 실태조사 결과 안전 인증기준에 적합한 연동식 방호장치는 712대(20.1%)가 설치·사용하고 있으며, 841대(23.7%)는 가동식, 238대(9.35%)는 고정식이 설치되었다. 또한 전체의 47.6%인 1,686대는 사출 노즐부 가드가 설치되지 않았다. 바) 수직형 사출성형기의 성형부 조작측에는 광전자식가드가 사용되는 것이 일반적이며 총 432대의 수직형 사출성형기 중 367대(85.0%)에 방호장치를 설치하여 사용 중이며, 설치되었으나 사용하지 않는 경우가 10대(2.3%), 방호장치를 설치하지 않은 사출성형기도 55대(12.7%)이다. 사) 제품을 취출하는 작업에서 자동으로 하는 경우가 전체의 55.0%이며 수동취출인 경우가 45.0%를 차지한다. 재해사업장에서 자동으로 제품을 취출하는 것이 52.8%로 무재해사업장의 자동취출(55.6%)보다 약간 낮은 것을 알 수 있다. 수동으로 제품을 취출하는 사업장에 대해 그 이유를 보면 작업특성상 불가능하다는 이유가 22.5%이며, 설치비용이 많이 든다는 이유가 15.4%로 그 다음을 차지한다. 아) 방호장치를 사용함에 따른 작업성과 생산성에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 생산성 저하에 미치는 영향이 클수록 작업 시에도 불편하다고 느끼며 생산성 저하에 미치는 영향이 작을수록 작업성도 불편하지 않다는 결과가 나타났다. 따라서 작업성과 생산성은 비례관계인 것을 알 수 있다. 자) 사업장 규모별로 자체점검 주기를 분석한 결과 5인 미만의 경우 고장 시 점검하는 경우가 40.9%로 가장 많이 차지하는 것을 알 수 있다. 일반적으로 사업장 규모가 커질수록 점검 주기도 짧아지고 매일 점검하는 경우가 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서 영세 소규모 사업장에 대해 적절한 자체점검 주기 및 그 중요성을 홍보하고 지원방안의 하나로 일일, 주간, 월간 점검표를 개발하여 사업장에 보급할 필요가 있다. 차) 안전교육 미실시 이유는 5인 미만 사업장의 경우 마땅한 교육 강사가 없는 것이 33.3%로 가장 높게 나타났다. 따라서 소규모 사업장에 대해 교육 강사를 지정하여 안전교육을 실시할 수 있도록 안전교육 자료를 보급하고 외국인 근로자의 수가 많으므로 다국적용 안전교육 자료를 제공하여 실시하도록 해야 한다. 카) 사출성형기 재해예방을 위한 사업주와 작업자의 관심과 노력도의 상관관계를 분석한 결과 사업주의 노력과 관심도가 높은 사업장일수록 작업자의 재해예방을 위한 관심과 노력도도 높아지는 것을 알 수 있다. (2) 재해발생 사업장 가) 사출성형기 관련 재해자는 104명 중 남자가 86명(82.7%), 여자가 18명(17.3%)으로 남자가 여자의 약 4.8배를 차지하고 있다. 나) 104명의 재해자 중 28명(26.9%)이 외국인이며, 내국인은 73.1%를 차지한다. 이는 작업조건이 열악한 사출성형기 작업에 외국인을 많이 고용하지만 이들에 대한 교육조건이 마련되지 못하고 있는 것으로 생각되며 외국인 근로자들에 대한 다국적용 안전작업지침을 개발·보급하고 교육할 필요가 있다. 다) 재해발생 당시 사용 중이던 사출성형기의 종류를 조사한 결과 수평형이 85.6%로 가장 많고, 그 다음으로 수직형이 9.6%, 로터리형이 2.9%, 복합형과 기타가 각 1.0%로 나타났다. 라) 사고가 발생한 사출성형기의 사용연수를 조사한 결과 10년 이상 사용한 사출성형기가 전체의 47.1%를 차지하며 사용연수가 1년 이상∼5년 미만 된 사출성형기가 18.3%, 5년 이상∼10년 미만 된 사출성형기가 34.6%를 차지한다. 마) 사고발생 당시 제품을 취출하는 방법으로 자유낙하 및 로봇을 이용한 자동취출의 경우가 51.9%이며 손이나 수공구를 사용한 수동 취출의 경우가 48.1%로 나타났다. 바) 사고발생 당시 운전 형태로는 재료공급 및 제품배출 중 하나가 수동작업인 반자동 모드가 34.6%를 차지하며, 수동 모드가 32.7%로 상당한 근로자들이 성형부 안전문이 열린 상태에서 위험에 노출되었다고 짐작할 수 있다. 사) 사고발생 당시의 금형교체 주기는 1주일 이내가 51.0%로 나타났으며 1주일∼2주일이 17.3%로 그 다음을 차지했다. 따라서 비교적 빈번한 금형 교체 작업 과정에서 안전을 확보하기 위한 작업 매뉴얼 보급이 필요하다. 아) 재해발생 순간 운전 모드별 작업내용을 살펴보면 자동 모드 운전에서는 총 31명이 재해를 당하였고 그 중 금형 내 스크랩 및 이물질 제거작업시에 9명(29.0%)로 가장 많은 재해자가 발생하였고 제품 취출시와 수리·점검시에 각각 5명(16.1%)의 재해자가 발생하였다. 이는 사출성형기 가동중 성형부 상부를 통하여 손을 집어넣어서 생긴 재해가 대부분으로 로봇을 이용한 자동 취출에서도 성형부 상부가드는 필수적으로 설치·사용해야 함을 반증하는 것이다. 자) 운전모드별 가해물을 살펴보면 자동운전모드(재해자 31명)에서 가해물은 금형이 16건(51.6%)로 가장 많고, 용융수지 4건(12.9%), 이젝터 3건(9.7%), 취출로봇 3건(9.7%)으로 나타났다. 한편 반자동운전모드(재해자 336명)에서는 가해물로 금형 11건(30.6%), 코어 8건(22.2%), 이젝터 7건(19.4%)로 대부분을 차지하고 있다. 여기서 주목할 것은 반자동 작업에서 코어 및 이젝터에 의한 재해가 반자동운전 재해의 41.7%를 차지할 정도로 많다는 것이다. 차) 작업자 부주의에 의해 발생한 재해의 가해물은 금형과 이젝터가 가장 많으며, 특히 금형인 경우 각각 33.3%가 5인∼9인 사업장 및 30인∼49인 사업장에서 발생하였으며 가해물이 이젝터인 경우 41.7%가 30인∼49인 사업장에 해당한다. 부주의한 행동으로 인해 어떠한 가해물 재해를 당했는지 살펴보면 금형이 15건(26.8%), 이젝터 12건(21.4%), 코어 7건(12.5%), 용융수지 7건(12.5%)의 순이다. 이젝터나 코어는 금형 내에 설치되어 가동하는 기구이며 이에 대한 재해예방대책이 반드시 필요하다. 2) 사출성형기 재해예방 대책 (1) 제도적 대책 가) 방호조치 대상 기계·기구(시행령 제27조)에 포함 새로 제작되는 사출성형기는 안전인증제도를 통하여 안전성을 확인하고 있지만 수많은 이들 중고 유통품들을 제대로 관리하지 못한다면 사출성형기로 인한 산업재해를 감소시키는 데는 한계가 있다. 따라서 이들 중고 거래시장의 사출성형기 중 20년 이상 된 노후화 된 기계가 다수 유통되고 있으며(재해발생 기계의 11.5%), 이들 사출기는 최소한의 방호장치도 설치되지 않고 값싸고 무분별하게 유통되고 있는 것이 현실이나 이에 대한 어떠한 통제도 받지 않고 있어 사용자의 안전에 위해를 가하고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 우선 산업안전보건법 제33조 제1항 “유해하거나 위험한 작업을 필요로 하거나 동력으로 작동하는 기계·기구로서 대통령령으로 정하는 것은 노동부장관이 정하는 유해·위험방지를 위한 방호조치를 하지 아니하고는 양도· 대여·설치·사용하거나, 양도·대여의 목적으로 진열하여서는 아니된다는 규정의 대상인 시행령 제27조 관련 별표7에 사출성형기를 포함시켜야 한다. 또한 중고시장에 거래되는 사출성형기 중 안전검사주기가 만료된 경우는 반드시 판매전 안전검사를 실시한 후 합격 필증을 부착한 사출성형기만 유통·판매할 수 있게 제도를 보완하면 안전장치가 제거되거나 고장 난 상태로 유통되는 문제점을 해소할 수 있는 방법이 될 수 있다. 나) 사출성형기 부속 분쇄기의 재해예방대책 필요 사출성형기의 부속설비로 스크랩을 분쇄하기 위한 분쇄기는 필수적이며 이들 분쇄기에 의한 사고가 2007년 전체 사출기 사고 264건 중 18건, 2008년 전체 239건 중 9건, 2009년 전체 211건 중 18건으로 과거 3년간 연평균 사고의 6.3%를 차지하였다.(산재요양신청서 분석통계) 그러므로 사출성형기 재해를 감소시키기 위해서는 분쇄기 사고 예방은 필수적이다. 따라서 정기 안전검사시 플라스틱 스크랩 파쇄용 분쇄기의 방호조치에 대한 사업장 지도가 필요하다. 다) 특별 안전·보건교육 대상 작업에 포함 일정규모 이상의 사출성형기를 보유한 사업장에서 해당기계로 작업하는 경우는 산업안전보건법 제31조 및 시행규칙 제33조에 의한 특별 안전·보건교육대상 작업에 포함시킬 필요가 있다. 또한 근로자 채용시 교육이 사업장에서 형식에 치우치지 않도록 노동부의 확인·감독이 필요하다. (2) 관리·교육적 대책 가) 안전교육 자료개발 및 보급 현장방문 조사 시 정부 건의사항 중 마땅한 안전교육 자료가 없어서 실효성 있는 교육이 어려우니 교육자료(책자, 시청각자료)를 개발해서 안전교육에 활용할 수 있도록 해달라는 사업장 요구가 많았다. 나) 다국적 언어 교육개발·보급 재해사업장 조사결과 재해자 104명 중 외국인 근로자가 28명으로 약 27%를 차지하였다. 또한 향후 외국인 근로자수는 점점 증가할 것이기 때문에 외국인을 위한 다국적 언어 교육교재를 개발하여 보급하는 것도 필요하다. 다) 사출성형기 Check List(일일, 주간, 월간) 개발 보급 방문조사에서 확인한 결과 5인 미만 영세사업장의 약 40.9%의 사업장이 사출성형기가 고장 나야 점검을 하는 실정이었다. 그 이유로는 점검방법, 요소별 점검주기를 알지 못한 것이 많았다. 따라서 일일, 주간, 월간 점검표를 개발하여 해당 사업장에 보급하는 것도 재해예방에 크게 기여할 것으로 생각된다. (3) 기술적 대책 가) Motion/No motion 선택 스위치 채용 사출성형기 재해 실태조사 결과 반자동 운전모드에서 조작측 안전문을 열고 제품을 손으로 취출하거나 시사출 과정에서 코어나 이젝터에 끼임 사고가 약 20% 발생 하였다. 현행의 안전인증기준에는 조작측 안전문을 열면 형폐동작, 사출동작, 이젝터 및 코어의 동작 등 사출성형기의 모든 동작이 정지하게 되어 있으나 그 기준대로 한다면 생산현장에서 수동 취출은 불가능하다. 따라서 현실은 안전문을 열어도 코어나 이젝터의 동작이 가능하게끔 사용하다가 손가락 끼임 사고가 많이 발생한다. 따라서 유럽, 미국 및 일본에서 사출성형기에 채택한 Motion/No motion 기능을 우리 기준에 도입하는 것이 바람직하다.(상세 내용은 Ⅶ-1참조) 나) 사출성형기 안전인증기준(제작 및 안전기준)의 EN 규격과의 부합화 사출성형기에 대한 외국규격과 국내 안전인증기준을 검토한 결과 유럽, 미국, 일본 규격은 사출성형기로 인한 위험을 구체화 하고 그에 대한 안전기준을 명확히 하고 있는 반면 한국의 안전인증기준은 구체성이 부족한 것을 알 수 있다. 최근 중국은 유럽규격인 BS EN 201 : 2009를 전문 번역하여 2011년부터 중국의 사출기 안전인증기준으로 사용 할 준비를 마친 상태이다. 따라서 우리나라도 보다 상세하고 구체적인 EN 규격과의 부합화를 통하여 사출성형기에 대한 제작기준을 강화할 필요가 있다.이 경우 국내 Major급 사출성형기 제조사들은 규정적용에 어려움이 없겠지만 중소 제조사들이 인증기준변경에 따라 한꺼번에 설계변경의 능력이 문제가 된다면 각 조항별 몇 년간의 유예기간을 두고 순차적으로 적용하는 방법도 있다. 다) 영세사업장의 방호장치 설치에 대한 국고지원 실태조사에서 구입당시 방호장치가 설치되지 않았으므로 현재 사용하는 기계에 상부덮개, 노즐덮개 등의 방호장치를 설치할 의사가 없다는 사업장 중에는 근로자 5인 미만 영세사업장의 61%가 경제적인 문제가 가장 크다고 했다. 따라서 이러한 영세사업장에 대해서는 자동화를 위한 취출로봇, 인터록가드, 노즐덮개 등을 설치하는 비용의 일부를 국고로 지원해 줄 필요가 있다. 4. 기대효과 및 활용방안 1) 기대효과 ① 정책적 측면 - 사출성형기에 의한 끼임 재해의 감소 - 사출성형기 안전 규격에 대한 검토 및 보완 - 현실과 접목된 안전인증기준 개정검토 - 새로운 사출성형기 재해예방대책 수립 ② 기술적 측면 - 사출성형기 안전구조 보완 - 새로운 방호장치의 검토 - 관련 신규 부품개발 촉진 2) 활용방안 - 타 위험기계의 안전관련 연구 - 안전인증기준 개정 시 활용 5. 예상되는 연구 성과 *사출성형기 재해원인의 심층적 분석을 통한 실질적인 예방대책 수립자료로 활용 *사출성형기 및 방호장치의 인증 및 검사기준 재조명 *위험성 평가를 통한 사출성형기 안전성 향상 및 안전작업 매뉴얼 작성
 이전글 |
건설재해예방 기술지도의 문제점 및 실효성 강화방안 연구 |
|---|---|
 다음글 |
감지 제어형 방호장치 실용화 연구 |
문의처
- 연구기획부
- 제유리
- 052-703-0814
