박범 강현수 2017-02 24700 https://aurora.ajou.ac.kr/handle/2018.oak/11445 학위논문(박사)--아주대학교 일반대학원 :산업공학과,2017. 2 서비스현장에서 지속적으로 발생하고 있는 미끄럼 사고를 예방하기 위하여, 현장에서 사용하고 있는 다양한 바닥재를 대상으로, 마모에 따른 마찰력 변화와 표면의 형태를 실험실에서 측정하여 새로운 거칠기 표현인자를 찾았으며 이를 통해 이론적인 마찰계수를 유도하였다. 또한 다양한 서비스현장에서 바닥재에 대한 시각적 관능검사와 마찰력을 측정하여 현장의 미끄럼 위험성과 바닥의 마모에 따른 영향을 평가하였으며 정량적 체크리스트, 인간공학적 평가 등의 다양한 방법을 통하여 미끄럼 위험성을 평가하였다. 이러한 다양한 측면에서 미끄럼 관련 요소를 측정하고 평가하여, 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 바닥재의 표면 형태를 통해 표면 거칠기 파워스펙트라 및 새로운 거칠기 인자인 Hurst 지수를 확인하였으며, 마모에 따라 표면의 거칠기 형태가 변하면 이에 적합한 Hurst 지수가 나타남을 확인하였다. 2) 표면 형태로부터 유도된 히스테리시스 마찰계수와 실험적으로 측정한 마찰계수 간에 상당한 상관성을 나타내었다. 다만, 절대적인 값에서는 차이가 발생하여 이론적인 값을 실제 바닥재의 마찰력으로 그대로 적용 평가하기는 다소 무리가 있음이 확인되었다. 3) 현장 측정연구를 통해 서비스현장의 바닥재 중 가장 빈번하게 나타나는 바닥재는 대리석, 일반 타일, 아스타일 및 세라믹 타일인 것으로 확인되었으며, 코팅이나 왁스 도포 등의 표면 처리를 하지 않은 상태로 마찰계수를 측정한 결과로는 대리석과 거친 입자가 없는 타일은 미끄럼 위험성이 높은 반면, 아스타일과 거친 세라믹 타일은 미끄럼 위험성이 매우 낮은 것으로 나타났다. 4) 현장 바닥재의 마모 형태는 직접적으로 측정할 수는 없었으나, 동종의 타일을 실험실에서 마모 전후 마찰계수를 측정한 결과, 당초 매끈한 표면 형태로 제조된 일부의 바닥재는 마모 후 오히려 마찰력이 증가한 반면, 당초 거친 표면 형태로 제조된 바닥재는 마찰력이 감소하는 경향을 나타냈다. 5) 전형적으로, 마찰 계수의 감소는 가속 마모 시험기로 마모된 150 사이클 또는 300 사이클 직후에 발생했지만, 500 사이클 후에는 상대적으로 감소가 거의 발생하지 않았으며, 바닥재의 마찰계수 감소는 바닥재의 거칠기와 습윤성의 변화와 관련이 있는 것이 확인되었다. 6) 현장에서 보행자를 대상으로 인간공학적 특성을 평가하여 미끄럼에 대한 보행자의 영향을 평가한 결과 평행감각 능력이 다른 연구들에 비해 매우 낮게 나타났고, 인지적 마찰력은 표면이 매끈한 바닥재에서는 다소 차이가 발생하였지만, 일반적인 형태의 바닥재에서는 인지적 평가가 측정한 마찰력과 매우 잘 일치하였다. 7) 체크리스트를 이용한 현장의 위험성 평가는 기본 위험도에서는 편차가 발생하여으나 발생 확률에서는 합치되었다. 이상과 같이 다양한 실험적, 이론적 방법으로 표면형상, 마찰계수, 체크리스트 사용 및 인간공학적 특성을 조사하여 서비스현장에서 직접적으로 사용할 수 있도록 미끄럼 사고의 발생을 예방하기 위한 방법론을 제공하는 한편, 미끄럼 위험성 평가에 대한 새로운 시각을 제공하였다. 차 례 그 림 차 례 ⅳ 표 차 례 ⅷ 사 용 기 호 ⅸ 제 1장 서론 1 제 1절 연구배경 1 제 2절 연구동향 4 제 3절 연구의 필요성 8 제 4절 연구 방법 9 제 5절 연구 목적 10 제 2장 실험실 미끄럼 위험성 평가 11 제 1절 거칠기에 대한 영향 11 제 2절 새로운 표면 거칠기 모델 13 제 3절 표면 거칠기의 파워 스펙트럼 밀도 결정 19 제 4절 거친 표면 위 고무 마찰력에 관한 해석법 22 1. 개요 22 2. 마찰력 발생 메카니즘 22 3. 해석적 모델 23 제 5절 이론적 결과에 대한 실험적 검증 29 1. 개요 29 2. 실험 장치 29 3. 평가 바닥재 32 4. 바닥재별 측정 결과 34 제 3장 현장의 미끄럼 위험성 평가 67 제 1절 개요 67 1. 연구 범위 67 2. 측정 장치 68 3. 현장 바닥 조건 및 미끄럼판 재질 69 4. 체크리스트 활용 평가 70 5. 사용자 균형감각 평가 70 6. 바닥재 미끄럼 위험성 인지적 평가 72 제 2절 현장 측정 결과 73 1. 지역별 측정결과 75 2. 바닥재별 측정 결과 84 제 3절 체크리스트 활용 현장 평가 결과 86 제 4절 사용자 균형감각 평가 결과 89 제 5절 미끄럼 위험성 인지적 평가 결과 93 제 4장 측정 결과 분석 및 고찰 96 제 1절 표면 형태 분석을 통한 마찰계수 추정 96 제 2절 현장 측정 연구를 통한 마찰계수 추정 97 제 3절 인간공학적 요소로 마찰계수 평가 100 제 4절 서비스현장의 미끄럼 사고 예방 대책 103 1. 적정 마찰 계수 측정 방법 및 기준 제시 103 2. 마찰 계수 높은 바닥재 시공 105 3. 적정 마찰 계수 유지를 위한 대책 실시 105 제 5장 결론 107 참 고 문 헌 110 Abstract 116 부 록 A. 현장 마찰계수 측정 기록지 118 B. 현장 측정 결과 요약 122 C. 정량적 위험성 평가용 체크리스트 126 D. 인지적 미끄럼 위험성 평가(AHP) 설문지 130 E. AHP 분석 툴 134 kor The Graduate School, Ajou University 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. 서비스업 미끄럼 위험성 분석에 관한 연구 Kang Hyun-Su Thesis 아주대학교 일반대학원 Kang Hyun-Su 일반대학원 산업공학과 2017. 2 Doctoral http://dcoll.ajou.ac.kr:9080/dcollection/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000024700 Slip risk Hurst index