1. 4장. 노동강도,
얼마나 낮추어야 하나
- 육체적 부하 평가를 중심으로
1. 예비실험 : 도구의 신뢰도와 타당도 검사 ······················
······················
······················
······················
329
2. 한국인 노동자에 맞는 에너지 소모량 허용기준 산출 ··················
··················
·················
·················
335
3. 현장 평가 : 육체적 작업 부하 평가 ························
························
························
························
3.1. 육체적 작업 부하 평가 방법 ························
························
························
························
3.2. 육체적 부하평가 결과 ···························
···························
···························
··························
340
340
345
4. 국제노동기구(ILO)의
4.1. 국제노동기구
4.2. 국제노동기구
4.3. 국제노동기구
356
356
358
359
휴식
휴식
휴식
휴식
여유율에 대한 검토 ····················
····················
····················
···················
여유율의 의미 ······················
······················
······················
······················
여유율의 장단점 ······················
·····················
·····················
·····················
여유율 중 대체 항목 제안 ··················
·················
·················
·················
5. 국제노동기구 휴식 여유율 중 변경할 항목의 측정 결과 ·················
················
················
················
5.1. 작업 중 에너지 소모량 한국인 기준을 이용한 휴식 여유율 평가 ··········
··········
··········
··········
5.2. 반복 작업 기준 휴식 여유율 측정 결과 ····················
····················
····················
···················
5.3. 온도 기준 휴식 여유율 측정 결과 ······················
······················
······················
······················
5.4. 소음 기준 휴식 여유율 측정 결과 ······················
······················
······················
······················
5.5. 전체 항목을 적용한 휴식 여유율 ·······················
·······················
······················
······················
5.6. 현대 자동차 휴식 여유에 대한 제언 ······················
·····················
·····················
·····················
365
365
366
367
368
368
372
6. 노동강도와 관련된 건강문제 평가 ·························
·························
·························
························
6.1. 노동강도 관련 건강문제 평가 방법 ······················
······················
·····················
·····················
6.2. 평가 결과 : 노동강도 지표들은 건강에 문제를 일으키는가? ············
············
············
···········
6.3. 소결 ··································
··································
·································
·································
373
373
377
386
7. 부서별
7.1.1.
7.1.2.
7.1.3.
387
388
388
390
노동강도 관련 개선 우선 순위 평가 ·····················
·····················
····················
····················
소재공장 개선 우선순위 ·························
·························
·························
·························
승용1공장 개선 우선순위 ·························
·························
························
························
소형엔진공장 개선 우선순위 ························
························
·······················
·······················
8. 요약 ·····································
····································
····································
····································
391
[보론] 주야 맞교대 노동자의 누적노동강도 ·······················
······················
······················
······················
394
2. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
4장. 노동강도,
얼마나 낮추어야 하나
- 육체적 부하 평가를 중심으로
1. 예비실험 : 도구의 신뢰도와 타당도 검사
1.1. 예비실험의 배경과 의의
예비실험은 자전거 에르고미터를 이용한 최대 산소 소모량 측정의 신뢰성 및 타당성을 확인하고, 한
국인에게 적합한 평가 모형을 개발하기 위해 실시하였다.
최대 산소 소모량(VO2max)은 인간의 육체적 작업 능력(또는 운동 능력)과 에너지 소비량을 측정하
는 척도이다. 최대 산소 소모량이란 개인의 산소 섭취 능력을 나타내며, 개인이 장기간 수행할 수 있
는 노동의 강도를 결정짓는 중요한 요소이다. 특히 운동 시 1분간 최대로 섭취할 수 있는 산소의 양
은 개인의 전신 지구력을 평가하는 지표로 사용할 수 있다.
최대 산소 소모량을 측정하는 방법에는 두 종류가 있다. 첫 번째 방법은 가스 마스크를 쓰고 최대 한
도까지 운동을 하면서 숨을 들여 마실 때와 내쉴 때의 산소량을 직접 측정하는 것으로 최대 부하검사
(maximal test)라 한다. 두번째 방법은 운동 기구를 이용하여 최대 한도의 70-85%까지를 운동하면
329
3. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
서 안정 상태의 심박 수와 운동할 때의 심박 수를 이용하여 최대 운동 부하 시 산소 소모량을 간접적
으로 추정하는 방법이 있다. 이 때 최대 한도에 도달하기 전에 운동을 중단하기 때문에 이 방법을 최
대 하(下) 부하검사(submaximal test)라 한다. 최대 산소 소모량을 측정할 때 운동을 시키는 방법에
는 트레드밀(treadmill, 러닝머신)과 자전거 에르고미터의 두 가지 방법이 있는데, 자전거 에르고미터
를 이용한 최대 부하검사에는 Bruce, Naughton 방법 등이 있고, 최대 하 부하검사에는 Astrand,
YMCA 등이 있다.
국내에서는 자전거 에르고미터와 트레드밀을 동시에 사용하여 양쪽의 최대 산소 소모량을 비교하여
자전거 에르고미터의 타당성을 평가한 연구는 있었으나, 가스 분석기를 사용하지 않으면 최대 산소
소모량을 구할 수 없는 한계를 가지고 있었고, 다양한 방식으로 여러 종류의 가스 분석기를 적용하여
비교해본 시도도 아직은 없었다(표4-1 참고).
이번 연구는 가스 분석기를 이용하여 자전거 에르고미터의 타당성을 검증함으로써 가스 분석기 없이
자전거 에르고미터 만으로도 최대 산소 소모량을 추정할 수 있는지를 확인하였다는 데 의의가 있다.
또한, 자전거 에르고미터 사용 방법들 중 한국인의 체력에 적합하고 한국인의 최대 산소 소모량을 보
다 정확히 추정할 수 있는 사용 방법을 밝혀내고자 하였다.
330
4. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
표 4-1. 국내 자전거 에르고미터를 사용한 논문의 방법론 비교 검토
제목
저자
연구방법
연구결과
이병근,
우동필
20대 남자 5명을 대상으로 최대 하 부하검사(최대 심박
수의 30%, 50%, 75%에 해당하는 작업부하)를 각각
5분간 실시하여 각 작업부하의 정상상태에 도달시
산소소모량과 마지막 1분간 측정치를 회귀분석하여 최대
산소 소모량을 예측함. (CATEYE ERGOCISE EC-1200
Cycle ergometer 이용)
자전거:
2591.51ml/
분,
트레드밀:
2951.35ml/
분
인력물자취급의
생리적 작업능력에
관한 연구
정성학,
김홍기
6명의 남자 대학생을 대상으로 최대 하 부하검사(최대
심박 수의 30%, 50%, 75%에 해당하는 작업부하)를 각각
5분간 실시하여 산소소모량과 심장박동수를 측정하여
최대 산소 소모량과 생리적 작업능력을 추정함. (미국
SensorMedics사 Ergoline SMC Ergo-metrics 800S
Ergometer 이용)
자전거:
2562.71ml/
분,
트레드밀:
2874.89ml/
분
30-60대 건강한
서울시민의
각근신전파위 및
신체작업능력
선우섭,
서재균,
손두욱
등
30-60대 서울 남자 97명, 여자 216명과 동경 남자
100명, 여자 409명을 대상으로 최대심박 수의 75%에
해당하는 작업능력을 산출함. (Combi aerobike, 75XL
이용)
서울시민의
작업능력이
높음
한국인 남자
대학생의 육체적
작업 능력에 관한
연구
김철홍,
김태광
20대 여자대학생 15명을 대상으로 예측 최대 산소
1.82-2.08L/
소모량의 30-40, 50-60, 70-80%에 해당하는
분(여성이
작업부하를 주어 그때의 산소 소모량과 심장박동수를
남성의
이용하여 회귀분석으로 최대 산소 소모량을 추정함. 2일간
71.70-72.6
40W, 40rpm에서 12분간 적응훈련을 거침. (Monark
2%)
Cecle Ergometer 이용)
직업유형에 따른
생리학적
작업능력의 비교
분석
박지수,
김홍기,
최진영
최대 심박 수의 30%,50%,75%에 해당하는 작업부하로 각
5분간 실험(ramp test)하고, 50W, 75W, 100W, 125W,
150W 정도의 작업부하로 각 2분간 실험(incremental
test)함. 50rpm을 유지함. 10일간 매일 1시간씩 50W,
50rpm 조건으로 10분간 훈련을 거침. (SensorMedics사
ergo-metric 800s)
Bucycle
ergometer에
의하여 측정된 최대
산소소모량에
영향을 미치는 요소
두진응,
등
건강증진센터 방문한 425명을 대상으로 10분간 페달의
하중이 3단계로 증가하여 최종 시점의 맥박수를 이용하여
최대운동능력을 추정함, 산소 1L는 5.0Kcal, 자전거의
인체효율을 23%로 가정하여 최대산소소모량을 구함.
최대 산소
소모량:
21.1-33.2
젊은 성인 남자의
유산소능력 측정에
있어서 최대하
고정식 자전거
검사법의 신뢰도와
정확도
의과대학생 20명을 대상으로 2주간 2회의 최대 하
부하검사 방법을 통해 검사-재검사(test-retest)하여
김경수,
신뢰도를 평가함, 두 번째 검사 후 1시간 이내에 최대
이손호,
부하검사를 수행하여 가스분석을 통해 최대 산소 소모량을
등
측정하여 최대 하 부하검사의 타당도를 평가함. 흡연자나
빈혈은 제외함.
신뢰도 0.72
타당도 0.69
한국여성의 육체적
작업능력에 관한
연구
331
5. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
1.2. 신뢰도와 타당도 검사 방법
1.2.1.
신뢰도 검사
20대의 남성 5명과 여성 4명을 대상으로 자전거 에르고미터(Combi XL II)1)를 사용하여 최대 산소
소모량을 측정하였다. 측정 시간은 오후 3-6시, 온도 20-22도의 조건에서 1회 측정 후, 1주 뒤 같
은 조건에서 같은 사람을 재측정 하였다. 실험 전에는 술, 담배, 커피 등을 제한하였고, 식후 2시간
이후에 검사를 실시하였다. 검사의 신뢰도를 확인하기 위해 짝진 t-검정(paired t-test)을 사용하여
p 값을 계산하였다.
1.2.2.
타당도 검사
① 실험대상 : 건강한 20대 초반의 남자 및 여자 각각 15명씩 총 30명을 대상으로 자전거 에르고미
터와 가스 분석기를 동시에 측정하여 최대 산소 소모량을 측정하였다.
② 실험조건 : 병력을 확인하고 의사의 청진을 통하여 심폐기능에 이상이 있는지를 확인하고 심폐기
능 이상이 의심되는 사람은 실험에서 제외하였다. 실험 중 몸에 이상이 느끼면 검사를 즉시 중단하게
하였다. 또한, 실험 전 2-3시간 이내에는 식사, 담배, 술, 카페인 음료의 섭취를 금하고, 검사 1일 전
의 과도한 운동, 음주를 제한하였다. 실험실은 신체 활동에 적합한 온도와 습도를 유지하고, 운동 능
력에 영향을 줄 수 있는 다른 요인(소음, 정신적 스트레스 등)의 노출을 제한하였다.
③ 실험일정 : 실험 대상자는 자전거 에르고미터와 가스 분석기를 동시에 부착하여 최대 산소 소모량
을 측정하였다. 검사 첫 날은 YMCA 프로토콜을 이용하여 1회 예비훈련 검사를 하여 자전거 에르고
미터와 가스 분석기에 적응시켰다. 4일간 1일 1회의 검사로 상대 심박비를 이용한 방법, COMI,
Astrand, Bruce protocol을 이용한 방법을 각각 시행하였다.
④ 결과분석 : 자전거 에르고미터 검사에서 추정한 최대 산소 소모량과 가스 분석기를 사용하여 측정
한 최대 산소 소모량의 상관 계수를 구하였다. Monark 839E를 이용한 네 가지 방법과 COMBI사를
사용한 한 가지 실험을 통해 구한 최대 산소 소모량들은 최대부하검사(Bruce protocol)에서 가스분석
기로 실측된 값과 상관 계수를 구하여 타당성을 평가하였다. 또한, 예비 실험과 본 실험 측정치의 차
이를 분석하였다.
1) 자전거 에르고미터(bicycle ergometer)는 스웨덴의 Monark사에서 개발한 Monark 자전거 에르고미터가 일반적으로 사용되고 있고,
우리나라에서는 일본에서 개발되고 타당성을 실험한 COMBI사의 자전거 에르고미터가 널리 사용되고 있다. Monark사의 839E 모
델은 생리학이나 스포츠의학 등의 분야에서 주로 쓰이며, 좀더 정확하다고 알려져 있으며, 세계적으로 보편화되어 있다. COMBI
사의 모델은 의과대학의 임상 실험에 많이 쓰이며, 사용이 간편하다는 장점이 있다.
332
6. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
1.3. 신뢰도와 타당도 검사 결과
1.3.1.
신뢰도 검사
검사 참여자들의 평균 나이, 체중, 키는 25.9세, 63.3kg, 168.7cm이었다. 1회 측정 시 최대 산소 소
모량은 32.43(±4.26)㎖이었고, 2회 측정 시 32.59(±3.07)㎖이었다. 짝진 t-검정(paired t-test) 결
과 p값은 0.8841로 두 군 간의 측정-재측정 시 최대 산소 소모량 값의 평균은 통계학적으로 차이가
없었다.
표 4-2. 자전거 에르고미터 검사-재검사 결과(신뢰도 검정) (단위: ㎖/㎏)
최대산소소모량
평균
검사(첫번째)
32.43
4.26
재검사(두번째)
32.59
p값*
표준편차
3.07
0.8841
* 짝진 t-검정
1.3.2.
타당도 검사
검사에 참여한 20대 초반의 남성 15명과 여성 15명의 평균 나이, 키, 체중은 20.8세, 170cm,
61.43kg이었다.
표 4-3. 자전거 에르고미터 타당도 검사 참여자의 일반적 특성
항목
나이(세)
전체(30명)
남성(15명)
여성(15명)
평균
표준편차
평균
표준편차
평균
표준편차
20.80
1.63
21.20
0.86
20.40
2.10
키(m)
1.70
0.07
1.75
0.04
1.65
0.05
체중(kg)
61.43
10.50
69.27
8.34
53.60
5.23
콤비 자전거 에르고미터를 이용하여 측정한 최대 산소 소모량은 체중 1kg당 32.08(±4.45)㎖였고, 가
스 마스크를 이용한 최대부하검사에서 측정한 값은 31.24(±4.83)㎖이었다.
333
7. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
표 4-4. 자전거 에르고미터 타당도 검사 참여자들의 최대 산소 소모량 (단위: ㎖/㎏)
항목
전체(30명)
남성(15명)
여성(15명)
평균
표준편차
평균
표준편차
평균
표준편차
콤비
32.08
4.45
35.06
4.00
29.10
2.47
최대부하검사
31.24
4.83
34.65
3.93
27.83
2.82
가스 마스크를 이용한 최대 부하검사법이 가장 옳은 검사법이라고 할 때, 이 방법과 이번 연구에서
사용한 콤비 자전거 에르고미터 방법 사이의 상관계수는 0.65(p값<0.001)로 높게 나타났다.
또한 최대 부하검사법과 콤비 자전거 에르고미터를 이용한 검사 결과의 차이를 확인하기 위하여 윌콕
슨 순위 검정법으로 검사한 결과, 콤비 자전거 에르고미터의 값이 약간 높았으나 통계학적으로 의미
있는 차이는 아니었다.
표 4-5. 최대부하검사법과 콤비 자전거 에르고미터법 간의 최대산소소모량 차이
최대부하-콤비
평균(㎖/㎏)
표준오차
p값†
-0.04
0.05
0.36
† 윌콕슨 순위 검정
1.4. 소결 - 자전거 에르고미터의 신뢰도와 타당도
본 연구에서 사용한 자전거 에르고미터의 신뢰도와 타당도는 높은 것으로 나타났다. 따라서 자전거
에르고미터를 이용하여 최대 하 부하검사를 실시하여 개인의 최대 산소 소모량을 구한 결과는 믿을
만하다고 판단할 수 있다.
334
8. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
2. 한국인 노동자에 맞는 에너지 소모량 허용기준 산출
2.1. 한국인 에너지 소모량 허용 기준 산출의 배경과 의의
미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH, 1981)은 직무를 설계할 때 노동자들이 단기 최대 육체 작업능
력의 33% 보다 높은 조건에서 8시간 계속 작업을 하지 않도록 해야 한다고 지적하고 있다. 이것은
건강한 남성 노동자의 경우 5kcal/분을 초과하는 강도로, 건강한 여성 노동자의 경우에는 3.5kcal/분을
초과하는 강도로 작업해서는 안 된다는 것을 의미한다. 또한 간간이 역동적인 작업을 수행하는 경우
(8시간 노동 중 1시간이나 그 이하의 작업)에는 권장 에너지 소비 한계를 건강한 남성과 여성 노동자
에 대해 각각 9kcal/분과 6.5kcal/분으로 제시하고 있다. 단, 노령이거나 신체적으로 허약한 노동자들
은 젊거나 신체적으로 건강한 노동자들에 비해 최대 작업 역량이 더 낮을 것이 분명하며, 이러한 노
동자들에 대해서는 8시간 작업 역량 한계를 더 감소시켜야 한다.
단, 이 기준은 서양인의 체력을 기반으로 만들어진 것이기 때문에 한국 노동자들에게는 부적절할 수
있다. 그러나 불행하게도 본 연구이전에는 한국인 기준에 대한 연구가 없었다. 따라서 본 연구에서는
우선 위 미국 국립산업안전보건연구원의 기준을 적용하여 에너지 소모량을 평가해보고, 더 나아가 한
국인 노동자에게 적합한 기준을 제시하고자 하였다.
2.2. 한국인 에너지 소모량 허용 기준 산출 방법
미국 국립산업안전보건연구원의 기준은 최대 산소 소모량을 에너지로 환산한 값, 즉 최대 육체적 작
업능력(Maximal Physical Work Capacity: MPWC)을 활용하여 만든다. 미국 성인 남성의 최대 육체
적 작업 능력을 측정하여 하위 5%2)에 해당하는 값을 찾고(남성은 1분당 15kcal, 여성은 남성의
70%에 해당하는 1분당 10.5kcal) 그 33%에 해당하는 수치를 에너지 소모량의 허용 기준으로 만든
것이다. 다만 고령 노동자에게 이 기준을 그대로 적용할 수는 없음을 단서로 하고 있다.
그러나 이 수치는 우리나라의 노동자에게 그대로 적용할 수 없으며 특히 고령집단을 보호할 수 있는
가에 대해서는 알려진 바가 없다. 따라서 작업할 때의 에너지 소모량 허용기준이나 작업 중 휴식 여
유율을 구하고자 할 경우에는 한국 노동자들의 체력에 맞는 기준을 적용할 필요가 있다.
2) 하위 5%란 최대 산소 소모량이 가장 낮은 사람부터 가장 높은 사람까지 순서대로 따질 때 100명 중 다섯번째로 낮은 사람을 뜻
한다.
335
9. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
이를 위해 이 연구에서는 수년간 측정해온 한국 생산직 노동자들의 최대 산소 소모량을 종합하여 이
중 하위 5% 노동자의 최대 육체적 작업능력을 구한 후, 그 값의 1/3을 한국인의 기준으로 제시하였
다. 또한 20대 30대, 40대, 50대에서 최대 육체적 작업 능력의 평균을 구하여 나이에 따른 작업 능력
의 변화를 살펴보고, 각 연령대에 적합한 에너지 소모량 기준을 제시하였다.
2.3. 한국인 에너지 소모량 허용 기준 산출 결과
자전거 에르고미터를 이용하여 전국의 생산직 노동자를 대상으로 2002년부터 2005년까지 3년간 기
초체력 평가를 실시하였다. 이 결과를 바탕으로 대다수(전체의 95%)의 노동자를 보호할 수 있도록
하위 5%의 1/3을 기준으로 에너지 소모량을 설정하고자 하였다.
조사 결과 최대 육체적 작업능력은 20대는 평균 12.54 kcal/분, 30대는 평균 12.24 kcal/분, 40대는
평균 11.97 kcal/분, 50대는 평균 1.17 kcal/분으로 나타나 나이가 증가할수록 육체적 작업능력이 저
하됨을 확인할 수 있었다. 따라서 연령대에 따라 똑같은 기준을 사용하는 것은 적절치 않다. 특히
50대 이후에는 급격히 체력이 저하됨을 확인할 수 있다.
표 4-6. 한국인 생산직 노동자의 최대 육체적 작업능력 (단위 : kcal/분)
나이 구분
참여자(명)
평균값
표준편차
하위 5%
하위 5%의 1/3
20대
69
12.54
2.08
9.73
3.24
30대
264
12.24
1.97
9.27
3.09
40대
216
11.97
2.51
9.13
3.04
50대
95
11.17
2.08
8.12
2.71
전체
647
12.01
2.22
9.07
3.02
최대 산소 소모 에너지의 1/3을 기준으로 볼 때, 각 연령대별로 하위 5% 집단에서 20대, 30대, 40대,
50대는 각각 3.24, 3.09, 3.04, 2.71kcal/분 이었으며, 전체 평균은 3.02kcal/분이었다. 에너지 소모기
준은 20대, 30대, 40대는 평균에 비해 높았고, 50대는 평균에 비해 낮았다.
따라서 여유율을 구할 때 평균에 비해 20대는 93%, 30대는 98%, 40대는 99%를 적용하며, 50
대는 111%를 적용하는 것이 타당할 것이다.
336
10. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
한국인에 대한 기준을 만들기 위한 기존 연구 중 박지수 등(1996)은 Astrand와 Rodahl(1986)의 방
법과 동일한 방법으로 25세의 건강한 남성 13명을 대상으로 트레드밀과 자전거 에르고미터를 이용하
여 측정하였는데, 실험 결과 한국인의 최대 산소 소모량은 약 2.55~2.8ℓ/분으로 미국인의 73.17%정
도로 나타났다. 한편, 김철홍 등(1998)의 연구에서는 20세의 건강한 여성 15명을 대상으로 실험을
실시한 결과 최대 산소 소모량을 약 1.71ℓ/분 ~ 1.51ℓ/분(70.47% ~79.05%) 정도라고 하였다. 이
번 연구 결과는 앞의 기존 연구 결과들과 비슷하며, 미국의 국립산업안전보건연구원에서 제시한 기준
을 한국인에게 적용시키는 것은 다소 무리가 있다고 판단할 수 있다.
본 연구결과 지속적인 8시간 작업에서의 우리나라 남성의 기준에 입각한다면 연령과 관계없이는
3.02kcal/분, 연령을 고려한다면 20대, 30대, 40대, 50대는 각각 3.24 kcal/분, 3.09 kcal/분, 3.04
kcal/분, 2.71 kcal/분을 적용하는 것이 타당하다.
이 허용 기준은 작업부하가 이 한도를 넘으면 유산소 신진대사로는 모든 에너지 요구량을 충족시키지
못하여 많은 양의 무산소 신진대사가 일어나며, 그 결과 피로와 함께 젖산이 생기게 되는 한계치를
뜻한다. 즉, 단기간의 노동강도로 인하여 피로와 젖산 발생의 악영향을 막기 위한 기준이라 할 수 있
다. 따라서 이 허용 기준의 한계는 장기간의 누적 효과를 고려하지 못하고 젖산 외의 건강 문제를 풍
부하게 고려하지 않아, 노동자 건강 보호에 완벽한 기준이라고는 보기 어렵다는 점이다. 만일 장기간
누적 효과를 고려한다면 허용 기준은 더 낮아질 가능성이 크다.
또한 이 기준은 걷기, 달리기, 들었다 놓기와 같이 근육의 수축과 이완이 반복되는 “동적인”작업에 대
한 에너지 요구량을 추정하는 것이며, 무거운 물체를 오랫동안 일정한 자세로 들고 있는 것과 같은
“정적인”작업에 대한 기준으로는 사용되지 못한다. 그러나 이러한 정적인 작업도 매우 힘들고 쉽게 피
로감을 가져올 수 있다. 따라서 정적인 작업에 대해서도 적용할 수 있도록 보다 포괄적인 기준이 필
요하다.
참고로, 이번 조사에 참여한 현대자동차 노동자들의 기초 체력은 전반적으로 한국인 생산직 노동자
전체보다 낮았다. 그러나 이는 참여자의 나이가 비교적 고령이기 때문에 나타난 현상으로 보인다. 50
대 이후 체력이 급격히 떨어지는 양상은 현대자동차 노동자들에서도 역시 확인되는 사실이었다. 따라
서 50대 이후 노동자들에 대해서는 특별한 기준을 적용하고 고령 노동자를 보호하기 위한 조치가 필
요하다.
337
11. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
표 4-7. 현대자동차 노동자의 최대 육체적 작업능력 (단위 : kcal/분)
나이 구분
참여자(명)
평균값
표준편차
하위 5%
하위 5%의 1/3
20대
12
13.38
1.29
11.04
3.68
30대
43
12.78
2.18
9.38
3.13
40대
58
11.65
1.62
9.38
3.13
50대
47
11.26
2.31
8.10
2.70
전체
160
11.97
2.09
8.61
2.87
2.4. 한국인에 맞는 작업 중 휴식 여유율 계산(에너지 소모량을 기준으로)
작업 중에 소요되는 에너지 소모량을 이용하여 휴식 여유율을 계산할 수 있는데, 국제노동기구 사전
에서는 아래의 Bonjer(Bonjer. 1971)의 공식을 제시하고 있다. 이 휴식 여유율은 정상적으로 작업을
하는 시간에 비해 휴식하여야 하는 여유율은 정상 작업 대비 몇 퍼센트(%)인가를 의미하는 개념이다.
평균 에너지 소모량
에너지 기준 휴식 여유율 = ( ―――――――――― - 1 ) × 100
(서양인 기준, Bonjer)
4.2
본 연구에서는 우선 서양인의 기준인 위의 공식을 적용하여 본 후, 본 연구에서 제시한 한국인의 기
준을 적용하여 만든 기준과 비교하였다. 위의 공식이 만들어진 배경은 Murell(1965)의 공식에 입각하
고 있다. 그 공식은 다음과 같다.
(작업시 에너지 소모량 - 5.33)
(서양인 남성) 여유율 = ――――――――――――――――
(작업시 에너지 소모량 - 1.33)
이 때, 분자의 5.33은 서양인 기준으로 하여, 하위 5% 남성의 최대 육체적 작업 능력(MPWC)의 1/3
수치이다. 따라서 한국인에 대해서는 위 공식은 다음과 같이 바뀌어야 한다.
338
12. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
(작업시 에너지 소모량 - 한국인 기준)
(한국인 남성) 여유율 = ―――――――――――――――――――
(작업시 에너지 소모량 - 1.33)
2.5. 소결
노동 중 에너지 사용에 관한 공식을 이용할 때 한국인 생산직의 데이터를 이용하여 한국인에 맞는 휴
식시간을 설정하는 것이 타당하다. 다음은 본 연구결과를 기반으로 도출한 한국인 생산직 노동자들에
맞는 휴식시간 및 여유율 공식이다.
8시간 중 휴식시간 = (작업 중 소모 에너지-3.02) × 8
(작업 중 소모 에너지-1.33)
작업 중 여유율 = (작업 중 소모 에너지-3.02) × 100
(작업 중 소모 에너지-1.33)
연령대 별로 다른 공식을 이용하는 것이 타당하다. 다음은 연령대별 여유율 공식이다.
20대: 작업 중 초과 비율 = (작업 중 소모 에너지-3.24) × 100
(작업 중 소모 에너지-1.33)
30대: 작업 중 초과 비율 = (작업 중 소모 에너지-3.09) × 100
(작업 중 소모 에너지-1.33)
40대: 작업 중 초과 비율 = (작업 중 소모 에너지-3.04) × 100
(작업 중 소모 에너지-1.33)
50대: 작업 중 초과 비율 = (작업 중 소모 에너지-2.72) × 100
(작업 중 소모 에너지-1.33)
339
13. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
3. 현장 평가 : 육체적 작업 부하 평가
3.1. 육체적 작업 부하 평가 방법
3.1.1.
심박동 수 및 에너지 소모량의 평가
지금까지 많은 연구들에서 노동강도의 지표로서 육체적인 피로도를 정량화하는 방법들을 사용해 왔으
며, 이는 노동강도가 높은 작업공정에서 육체적 피로도가 크다는 가설에 근거한다. 특히 그중에서도
심박동 수는 육체적 피로도의 한 지표로써 작업부하로 인한 신체의 피로도를 객관적으로 측정할 수
있는 지표이다(Karpovich, 1959). 현재까지 심박동 수는 작업의 강도를 측정하는 가장 쉽고 간편하면
서 객관적인 지표로 이용되고 있다.
본 연구는 작업과정 중에 이러한 방법을 사용하여 노동자의 육체적인 피로도와의 연관성을 파악하고
자 하였다. 이를 위해 동적인 동작이 많은 공정의 노동자를 선정하여 육체적 능력 평가(자전거 에르
고미터)와 육체적 작업부하 평가(작업 중 심박 수 측정)를 실시하여 육체적인 피로도의 지표인 심박
동 수를 측정하였으며, 이를 근거로 최대 산소 소모량을 간접적으로 추정하였다.
1) 육체적 작업능력 평가(자전거 에르고미터)
기본적인 육체적 능력을 평가하기 위해 자전거 에르고미터(COMBI Co. AEROBIKE 75XL IIⓡ)를 이
용하여 각 노동자의 목표 심박 수, 최대 심박 수의 75%까지 도달했을 때의 산소 소모량(단위는 ℓ/
분), 최대 심박 수의 75%까지 도달했을 때의 1분당 체중 1킬로그램 당 산소 소모량(단위는 ml/분
/kg), 최대 심박 수의 75%까지 도달했을 때의 육체적 작업 능력 (단위는 W)를 측정하였다.
측정에 소요되는 시간은 약 15분 정도이며, 기본 심박 수 측정을 위해 측정 시작 전에 5분 정도 안정
을 취하도록 한 후 검사를 실시하였다. 자전거 에르고미터에 피검자의 연령과 몸무게를 입력하면 내
장된 프로그램에 의해 계산된 목표 심박 수(최대 심박 수의 75%)가 설정되고 이 후 약 10분간 자전
거 에르고미터의 페달을 밟게 된다. 약 10분간의 검사가 진행되는 동안 내장 프로그램에 의해 계속해
서 페달에 가해지는 부하가 증가하게 되고, 이때의 피검자의 심박동 수가 피검자의 귓볼에 장착된 감
340
14. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
지기를 통해 기록된다. 목표 심박 수에 도달할 때까지 페달의 부하가 계속해서 증가되며 이에 따라
심박동 수는 직선적으로 증가하게 되는데, 이 검사 결과를 바탕으로 피검자의 기본적인 육체적 능력
을 파악할 수 있으며, 이후에 작업 중의 심박동 수를 이용하여 작업부하를 평가하는 과정의 기초 자
료로 이용하였다. 이 검사를 실시하면 개인의 육체적 능력과 함께 심박동이 한번 뛸 때 에너지 소모
가 얼마나 되는가(심박 당 에너지 소모)를 알 수 있다. 이 심박 당 에너지 소모량을 작업 시 심박 수
에 곱하면 작업 시 에너지 소모 정도가 계산된다.
2) 육체적 작업부하 평가(작업 중 심박 수 측정)
하루 8시간 작업시간 중의 심박동 수 측정을 위해 측정 참여자에게 작업 시작 전에 심박동 수 측정기
(POLAR S810, S710, S610)를 부착하였다. 측정기기는 흉부에 부착하는 밴드 형태의 감지기와 감지
기에 의해 감지된 신호를 실시간으로 기록하는 손목시계 형태의 기록기로 구성되어 있다. 측정기기를
부착한 뒤 연구원이 정상 작동 여부를 확인한 후에 작업을 시작하였다. 기기 부착 후 작업일기를 주
어 퇴근할 때까지의 모든 구체적 업무를 기록하도록 하여 8시간 작업동안 심박동 수의 변화를 알 수
있도록 하였으며 부착하였던 24시간 심박동 수 측정기와 작업일기는 작업 종료 시에 수거하였다.
그림 4-1. 자전거 에르고미터를 이용한
그림 4-2. 작업 중 심박 수를 측정하기 위한 흉부에
육체적 능력 평가 방법
부착하는 감지기와 손목에 차는 기록기
341
15. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
3.1.2.
근육 사용도 평가
고정된 자세로 오랫동안 작업을 하는 경우 또는 국소적 근육을 과도하게 사용하는지를 파악하기 위해
근전도를 이용하여 국소근육의 피로도를 측정하였다. 표면근전도 기구(Pre Amplifier type no.
SX230, Biometrics UK)를 의료용 양면테이프를 이용하여 측정 참여자의 피부에 부착하였고, 신호는
허리에 장착한 이동용 장비에서 증폭되고 메모리 카드에 실시간으로 근육의 발생 전위와 누적 전위
자료가 저장되어 나중에 이를 컴퓨터에서 분석하였다. 작업 중 40분 정도 근전도를 측정하였으며, 부
착 후 실제 작업까지의 시간과 중간의 휴식시간을 제외한 연속작업이 시행된 30분의 실측치를 분석에
이용하였다.
본 연구에서는 라인작업의 특성을 고려하여 손가락으로 물체를 잡는데 사용되는 천지굴근과 손목을
뒤로 젖히는 데 사용되는 요측수근신근 및 어깨를 위로 들거나 앞쪽으로 돌리는데 사용되는 승모근에
표면 근전도를 부착하였다.
그림 4-3. 표면근전도, 전자각도기, 심박 수 측정기 장착한 뒷모습
근전도 값은 근육에서 발생하는 힘의 크기의 제곱근 제곱(Root Mean Square; RMS)의 평균값을 사
용하였다. 근 긴장도를 정상화(normalize)하기 위해 Maton등이 이용한 다음 공식을 이용하였다.
( 작업 중 근전도 - 휴식 시 근전도 )
비교활동도(Relative Activity) = ―――――――――――――――――――
( 최대 근전도 - 휴식 시 근전도 )
342
16. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
근육 수축과 관련된 허용 기준을 설정하기 위하여 기존 연구들을 검토하였다. 근전도와 관련된 초기
연구에서 Rohmert(1973)는 최대 자발 수축의 10% 이하일 때는 근육의 수축을 오랜 시간 유지할 수
있다는 것을 발견했다. 그러나 다른 연구자들(Westgaard와 Ars 등, 1998)은 최대 자발 수축의 5%
이하라도 근육 수축에 만성적인 악영향을 준다는 사실을 발견했다. 이는 낮은 수준의 고정 부하(자판
입력 업무와 같은 어깨 부하)로도 어깨 근골격계 질환을 발생시키는데 관련이 있다는 연구 결과로도
뒷받침된다(Ars 등, 1990). 또한 RULA에서도 일반적으로 1시간 작업 시 보통 최대 자발 수축근력
의 5%를 초과하지 않아야 하며, 8시간의 경우 2%를 초과하지 않아야 한다고 권고3)하고 있다(사업
장 근골격계 질환 예방관리 프로그램 개발, 한국산업안전공단, p214). 따라서 본 연구에서는 근육 수
축의 허용기준을 한국산업안전공단의 지침을 참고하여 최대 자발 수축력의 2%로 설정하였다. 최대
자발성 수축을 설정할 때 개인간 차이를 보정하기 위해 등척성 근육수축(isometric contraction)을 3
회 실시하여 세 측정값이 특이한 차이점을 보이지 않을 때 세 값을 평균하여 사용하였다.
그런데 최근에는 근육 수축의 허용 기준을 2%보다 더욱 낮추어야 할 필요성이 여러 연구들을 통하여
제기되고 있다. 가령 Hidalgo 등(1992)은 기존 연구들을 고찰한 결과, 지속적으로 경부 근육을 고정
적으로 수축할 경우에는 최대 자발 수축의 1% 이하로 그 힘을 제한해야 한다고 제안하였다. Ars 등
(1998)도 중재적 연구를 통하여 승모근 근육 활성을 1.5%에서 0.3%로 감소시킨 후 경부 통증이 완
화되었음을 발견하였다. 따라서 이번 연구에서 근육 수축의 허용 기준을 2%로 설정하였지만, 허용 기
준 이하에서도 인체에 악영향을 미칠 수 있음을 확인해 둘 필요가 있다. 이번 연구에서 적용한 근육
부위와 역할은 다음과 같다.
표 4-8. 측정한 근육명칭과 역할
손목을 손바닥쪽으로 구부리는 동작
천지굴근
손목을 비트는 동작: 골프 칠 때 손을 비트는 것과 동일
(손바닥쪽)
손을 쥐는 동작
손목을 구부린 채 물체를 당기는 동작 등
손목을 손등 쪽으로 구부리는 동작: 테니스 칠 때 라켓을
요측수근신근
뒤로 당기는 동작
(손등쪽)
손을 쥐는 동작, 공구를 힘 있게 쥐는 동작
손목을 뒤로 구부린 채 물체를 당기는 동작 등
승모근
어깨를 드는 동작, 어깨를 앞으로 회전시키는 동작
팔을 드는 동작
3) 또는 최대근력 사용 시 10초 이하, 보통의 근력 사용 시 1분 이하, 약한 근력 사용 시 4분 이하로 정적 자세를 유지해야 한다고
권하고 있다.
343
17. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
3.1.3.
관절 반복성 평가
작업 중 상지의 움직임을 관찰하기 위하여 손목에 2차원 각도기(Electro goniometer SG type,
Biometrics UK), 팔꿈치에 1차원 각도기(Q type, Biometrics UK)를 의료용 양면테이프로 측정 참여
자의 피부에 부착하여 작업 중 각 관절의 움직임을 기록하였다. 손목에서는 굴곡⋅신전 및 요측⋅척
측 편위를, 팔꿈치에서는 굴곡⋅신전을 측정하였으며, 측정 변수는 관절 움직임의 빈도였다. 근전도와
마찬가지로 40분을 특정하여 연속 30분의 실측치를 분석에 이용하였다.
그림4-4. 표면근전도, 전자각도기를 착용한 채 작업하는 모습
표 4-9. 반복빈도를 측정한 관절과 동작 설명
관절과 동작
손목의 굴곡
손목의 편위
팔꿈치의 굴곡
그림 설명
유럽연합의 공동연구에서는 고도로 반복적인 동작4)일 경우에는 50분 작업마다 10분을 휴식하여야
한다고 권고하고 있다. 본 연구에서 반복에 대한 허용기준으로는 Kilbom(1994)이 제안한 다음의 기
준을 적용하였다.
4) 고도로 반복적인 동작이란 분당 2-4회 이상 반복되거나, 반복 주기가 30초 이하인 동작을 뜻한다.
344
18. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
표4-10. 신체 반복에 대한 허용기준
신체부위
분당 반복 빈도
위험도
다음의 요소와 연결될 때 위험도가 높아짐
어깨
2.5회 이상
높음
높은 외부의 힘, 속도, 과도한 정적 부하, 과도하게 불편한 자세
위팔/팔꿈치
10회 이상
높음
숙련도 부족, 산출수요가 높을 때, 통제의 부족
앞팔/손목
10회 이상
높음
반복적 업무의 오랜 지속
손가락
200회 이상
높음
3.2. 육체적 부하평가 결과
3.2.1.
육체적 부하평가 참여자
다음은 공장별, 부서별로 육체적 부하평가에 참여한 노동자의 수이다. 여기에는 측정기기의 이상이나
측정 당일 사정에 의해 일부 검사를 실시하지 못한 경우도 포함되어 있다.
표 4-11. 공장별 육체적 부하 평가 참여자 수
공장 구분
부서 구분
승용1공장
의장1부
빈도(명)
백분율(%)
소계
21.9
65명
도장1
6
5.3
57.0%
차체1부
8
7.0
프레스1부
9
7.9
보전1
5
4.4
생산관리1부
8
7.0
품질관리1부
4
3.5
주철주조부
11
9.7
33명
경합금주조부
10
8.8
29.0%
6
5.3
16
14.0
소재보전부
3
2.6
소재품질관리부
3
2.6
가공
8
7.0
16명
조립
소재공장
25
8
7.0
14.0%
114
100.0
단조부
소형엔진
소형엔진부
전체
345
19. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
3.2.2.
공장별 육체적 부하평가 결과
표 4-12. 공장별, 부서별 육체적 부하평가 결과
조사항목
(허용기준)
근육 사용도 평가
에너지소비량
(서양인5.0 / 천지굴근 요측수근신근 승모근
한국인3.02
사용도
사용도
사용도
kcal/분)
(2.0%)
(2.0%)
(2.0%)
관절 반복성 평가
손목
편위빈도
(10회/분)
손목
굴곡빈도
(10회/분)
팔꿈치
굴곡빈도
(10회/분)
전체 공장 평균
4.7†
2.7*
3.7*
4.4*
10.6*
15.5*
13.0*
승용1공장 전체 평균
4.6†
2.5*
3.7*
4.3*
9.9
14.5*
12.3*
4.7†
2.3*
3.5*
4.5*
10.6*
15.6*
12.4*
도어
4.6†
3.3*
3.6*
3.5*
9.7
12.6*
10.8*
샤시
4.5†
1.8*
3.6*
4.8*
9.7
15.5*
12.3*
트림
5.1*†
1.9
3.4*
4.7*
9.1
8.9
10.2*
파이날
4.7†
2.9*
3.9*
4.7*
14.2*
20.6*
12.9*
OK
4.6†
1.9
2.5*
4.2*
7.9
13.8*
12.4*
차체1부
4.0†
1.9
3.2*
4.2*
7.2
12.6*
12.5*
품질관리1부
5.2*†
6.2*
2.4*
3.0*
9.8
12.5*
10.2*
프레스1부
4.6†
2.4*
3.7*
3.4*
9.4
13.8*
13.9*
도장1부
4.5†
2.7*
5.3*
6.4*
13.3*
18.8*
11.6*
보전1부
4.5†
1.9
3.8*
3.8*
8.7
12.5*
12.6*
생산관리부
4.6†
2.3*
3.8*
4.1*
9.0
13.5*
11.3*
소재공장 전체 평균
4.8†
3.2*
4.0*
4.6*
13.4*
16.2*
12.0*
경합금주조부
5.3*†
2.6*
3.4*
6.3*
12.8*
18.9*
12.8*
단조부
4.3†
2.6*
4.7*
5.1*
12.3*
11.2*
16.5*
소재보전부
4.9†
2.2*
2.8*
4.3*
9.8
13.5*
11.3*
소재품질관리부
4.5†
4.6*
4.8*
4.6*
9.5*
14.7*
14.2*
주철주조부
4.4†
3.6*
4.1*
2.7*
12.4*
17.0*
12.9*
4.8†
2.9*
3.3*
4.8*
10.9*
20.3*
17.3*
3V가공
4.5†
1.5
3.3*
4.6*
13.6*
23.0*
19.7*
3V조립
5.4*†
2.0
3.4*
4.9*
10.7*
19.1*
15.3*
4V가공
4.6†
4.8*
3.2*
2.6*
8.6
12.7*
13.3*
4V조립
4.7†
4.0*
3.4*
6.5*
10.8*
-
-
의장1부
소형엔진부 전체 평균
(*: 허용기준 초과, †: 한국인 에너지 소모량 기준 초과)
1) 전체 공장 개괄
승용 1공장, 소재공장, 소형엔진부를 합한 전체의 경우, 에너지 소모량은 서양인 남성의 기준을 초과
하지 않았다. 그러나 본 연구에서 제안한 한국인의 기준을 적용할 경우, 모든 공정에서 기준을 초과하
여 에너지 소모가 과다하다고 할 수 있다.
346
20. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
어깨를 들어올리거나 팔을 드는데 사용하는 승모근 사용도는 기준을 2.2배 초과하였고, 손목을 뒤로
꺾거나 물건을 힘껏 쥐는 데 사용하는 요측수근신근의 사용도는 기준을 1.5배 초과하였으며, 우측 손
목을 앞뒤로 꺾는 빈도도 기준을 초과하였다. 그 외에도 손목을 앞으로 굽히거나 안으로 비트는 데
사용하는 천지굴근 사용도와 팔꿈치를 앞뒤로 굽히는 빈도도 기준을 초과하였다.
따라서 전 공장에 걸쳐 (서양인 성인 남성의 체력을 기준으로 볼 때) 에너지 소모는 기준을 초과하지
않으나 팔 근육 사용도와 관절 반복성은 기준을 초과하고 있어 근육과 관절에 무리가 되는 상태임을
알 수 있다.
2) 에너지 소모량 평가
에너지 소모량이 가장 높게 나타난 부서는 소형엔진 3V조립 공정으로 5.4 kcal/분이었다. 그 다음으
로 소재공장 경합금주조부, 승용 1공장 품질관리부, 승용 1공장 의장부의 트림 라인이 허용 기준을
초과하는 것으로 나타났다. 따라서 이 공정들에서는 육체적 작업 부하가 과도한 에너지 소모를 가져
올 만큼 심각하다고 볼 수 있다.
3) 천지굴근 사용도 평가
천지굴근 사용도는 많은 공정에서 기준을 초과하였다. 가장 높은 공정은 승용1공장 품질관리부로 5.2
%였으며 기준을 2.6배 초과하였고, 그 다음으로 기준을 2배 이상 초과한 공정은 소형엔진 4V가공,
소재공장 품질관리부, 소형엔진 4V조립 공정이다. 따라서 이 네 곳의 부서에 대해서는 손목을 앞으로
꺾거나 안쪽으로 비트는 동작을 줄이기 위한 대책 마련이 시급하다. 그 외에도 소재공장 주철주조부,
승용1공장 의장1부의 도어공정과 파이날공정, 도장1부, 프레스1부, 그리고 소재공장의 경합금주조부
와 단조부 등이 기준을 초과하였다. 따라서 이들 부서와 공정에 대한 대책이 필요하다.
4) 요측수근신근 사용도 평가
요측수근신근 사용도는 측정을 실시한 모든 부서에서 기준치를 초과하였다. 이러한 결과는 현대자동
차 공장 전체적으로 손목을 뒤로 꺾거나 무거운 공구를 힘껏 쥐는 근육이 과다하게 사용되고 있음을
뜻한다. 특히 승용1공장 도장부의 경우는 기준을 2.6배 초과하였고, 그 다음으로 기준을 2배 이상 초
과한 공정은 소재공장 품질관리부와 단조부, 주철주조부로 나타나 소재공장에서 손목 근육을 과다하
게 사용하는 것으로 나타났다.
347
21. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
5) 승모근 사용도 평가
측정을 실시한 모든 부서에서 승모근 사용도는 기준치를 초과하였다. 따라서 현대자동차 전체적으로
어깨를 들어올리거나 팔을 위로 들어올리는 근육을 과다하게 사용하는 것으로 나타났다. 특히 소형엔
진 4V조립 공정, 승용1공장 도장부 및 소재공장 경합금주조부의 경우는 기준을 3배 이상 초과하였고,
그 다음으로 기준을 2배 이상 초과한 공정은 소재공장 단조부, 소형엔진부 3V조립공정, 의장1부 샤시
공정, 의장1부 파이날공정, 의장1부 트림공정, 소재공장 품질관리부, 소형엔진공장 3V가공공정, 소재
공장 보전부, 승용1공장 차체1부, 의장1부 OK공정, 승용1공장 생산관리1부이었다. 이들 공정에 대해
서는 어깨를 위로 올리는 동작 등을 줄이기 위한 대책이 시급하다.
6) 우측 손목 편위 빈도
오른쪽 손목을 옆으로 구부리는 빈도는 의장1부의 파이날 공정이 분당 14.2회로 가장 높았고, 그 다
음으로 소형엔진공장 3V가공 공정, 승용1공장 도장1부의 순이었다. 그 외에도 소재공장 경합금주조
부, 소재공장 주철주조부, 소재공장 단조부, 소형엔진부 4V조립공정, 소형엔진부 3V조립공정 등이 기
준을 초과하였다. 따라서 이들 공정에 대해서는 작업을 할 때 손목이 옆으로 굽어지지 않도록 공정을
개선하되, 우선 50분 작업에 최소한 10분 정도의 휴식을 제공하여 손목의 손상을 예방해야 한다.
7) 우측 손목 굴곡 빈도
의장 1부 트림공정을 제외하고 측정을 실시한 모든 부서에서 우측 손목을 앞뒤로 꺾는 빈도가 기준치
를 초과하였다. 따라서 현대자동차 전체적으로 손목을 앞뒤로 꺾는 동작이 과다하며 손목관절에 무리
가 있을 것으로 추정된다. 특히 소형엔진부 3V가공공정, 의장1부 파이날 공정은 기준을 2배 이상 초
과하였다. 따라서 이들 공정에 대해서는 속도를 줄이고 적절한 휴식시간을 제공하는 등의 대책을 시
급히 마련할 필요가 있다.
8) 우측 팔꿈치 굴곡 빈도
측정을 실시한 모든 부서에서 우측 팔꿈치를 구부리는 빈도가 기준치를 초과하고 있다. 따라서 현대
자동차 전체적으로 팔꿈치를 굽혔다 폈다하는 동작이 과다하며, 대부분의 노동자가 팔꿈치 관절에 무
리를 주는 작업을 수행하고 있을 것으로 추정할 수 있다. 우측 팔꿈치 반복 사용도가 가장 높은 부서
는 소형엔진부 3V가공공정이었고, 그 다음으로 소재공장 단조부, 소형엔진부 3V조립공정의 순이었다.
348
22. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
전 공정이 다 기준을 초과하였으나 기준을 2배 이상 초과한 공정은 없었다.
이상 육체적 부하평가 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 관절 반복성 : 모든 부서에서 허용 기준 초과 ⇒ 50분 작업 당 10분 휴식 필요
2) 근육 사용도 : 모든 부서에서 허용 기준 초과 ⇒ 공정 개선과 공구 무게 감량 등 필요
3) 작업 중 에너지 소모량 : 모든 공정에서 한국인 기준 초과 ⇒ 작업속도와 강도 저하 필요
3.2.3.
개인별 육체적 부하 평가 결과(승용 1공장)
표4-13. 육체적 부하 평가 결과 ; 승용1공장 품질관리1부 (▲기준초과, ▽기준미초과)
공정
라인
이름
근육 사용도 평가
에너지소비량
(서양인5.0 / 천지굴근 요측수근신근 승모근
한국인3.0
사용도
사용도
사용도
kcal/분)
(2.0%)
(2.0%)
(2.0%)
관절 반복성 평가
손목
편위빈도
(10회/분)
손목
굴곡빈도
(10회/분)
팔꿈치
굴곡빈도
(10회/분)
OOO 기능검사
5.2
9.8
2.6
2.4
6.9
11.6
10.5
JOO 기능검사
5.2
1.1
2.0
3.0
7.6
9.8
11.5
SOO 도장
4.9
7.3
1.7
4.6
5.2
6.0
6.5
KOO 차체공정검사
5.4
6.5
3.4
1.8
19.4
22.5
12.2
품질관리1부 평균
5.2
6.2
2.4
3.0
9.8
12.5
10.2
초과유무
▲(▲)
▲
▲
▲
▽
▲
▲
표4-14. 육체적 부하 평가 결과 ; 승용1공장 보전1부 (▲기준초과, ▽기준미초과)
이름
공정
라인
근육 사용도 평가
에너지소비량
(서양인5.0 / 천지굴근 요측수근신근 승모근
한국인3.0
사용도
사용도
사용도
kcal/분)
(2.0%)
(2.0%)
(2.0%)
관절 반복성 평가
손목
편위빈도
(10회/분)
손목
굴곡빈도
(10회/분)
팔꿈치
굴곡빈도
(10회/분)
KOO 도장보전
4.9
2.6
4.0
4.7
14.8
17.6
13.1
KOO 의장보전
4.8
1.0
2.6
4.5
5.0
9.0
6.0
KOO 전자기술
3.9
1.0
1.9
2.3
5.2
10.8
10.7
KOO 차체 보전
4.4
1.3
6.9
4.1
9.2
11.6
18.5
KOO 프레스 보전
4.6
3.5
3.4
3.6
9.0
13.4
15.0
보전1부 평균
4.5
1.9
3.8
3.8
8.7
12.5
12.6
초과유무
▽(▲)
▽
▲
▲
▽
▲
▲
349
29. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
4. 국제노동기구(ILO)의 휴식 여유율에 대한 검토
4.1. 국제노동기구 휴식 여유율의 의미
국제노동기구(ILO)의 휴식 여유율은 정미시간에 대한 비율을 의미한다. 정미시간은 정상적으로 작업
을 하는데 순수하게 사용되는 시간을 의미한다. 정미시간을 100으로 볼 때, 여유율은 이에 대한 몇
%인가를 나타낸다. 이러한 정미시간과 여유시간을 더하면 표준시간이 된다.
표준시간은 제품의 원가계산, 조업계획, 생산계획 그리고 인원배치 등을 결정하는 회사 내 중요한 결
정의 기초자료의 역할을 한다. 보통 표준시간은 정해진 1단위의 작업을 정상적인 속도로 수행하는데
걸리는 시간으로 정의되며, 일반적으로 표준시간은 아래와 같은 구성을 가지고 있다.
그림 4-5. 표준시간의 구성
즉 정미시간과 여유시간을 합친 값으로 구성이 되며, 여기에서 주로 문제가 되는 것은 여유시간의 결
정이다. 일반적으로 사용되는 공식은 다음과 같다.
356
30. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
표준시간(Standard time) = 정미시간(Normal time, NT) + 여유시간(NT × 여유율)
정미시간(NT) = 관측시간 (Observed time; OT) × 수행도 평가 (Performance Rating; R)
작업 중에 수반되는 피로와 지연시간을 보정해 주기 위해 여유시간을 부여하는데, 이 여유시간은 직
접적인 관측이나 워크샘플링(work sampling) 기법을 이용하여 결정한다. 일반적으로, 개인적 요구와
기본적인 피로를 고려한 ‘상수여유’시간은 최소 9-10% 정도로 상시 제공되는 경우가 많다. 여유시간
은 대개 정미시간에 대한 비율로 계산(즉, 정미시간×여유율)하며, 이를 정미시간에 합산하여 표준시
간을 설정한다.
그림4-6. 여유시간의 구성요소
일반적으로 여유시간은 위 그림과 같이 구성된다. 이 중에서 노동자의 건강을 기준으로 한 여유율을
구하는데 가장 중요한 것은 상수여유와 변수피로 부분이다. 이들의 의미는 다음과 같다.
① 상수여유(Constant allowance) : 개인적 요구(5%) + 기본피로여유(4%)
- 개인적 요구(Personal needs)는 노동자의 일반적인 요구를 충족하기 위해 중단되는 여유시간들을
포함한다. 예를 들어 음료수를 마시러 가는 일, 화장실에 가는 일 등이 포함된다. 일반적으로 5% 또
는 8시간 근무 중 24분 정도의 여유시간이 필요하며, 국제노동기구에 의하면 “흔히 많은 기업들에서
적용하는 경우 5-7%정도”라고 한다. 이는 우리나라에서 하루 중 오전 10분, 오후 10분 휴식과 비슷
한 수준이다. 이것은 다시 말해, 우리나라 노동 현장의 휴식 시간은 매우 기초적인 개인적 요구 이외
에는 기본적인 피로나 작업에서 발생하는 변수 피로에 대한 고려가 거의 없이 설정되어 있음을 뜻한
357
31. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
다.
- 기본피로여유(Basic fatigue)는 작업을 수행하기 위해, 그리고 단조로움을 완화하기 위해 기본적으
로 상시 필요한 여유이다. 가령 “좋은 작업환경에서 감각기관과 운동기관에 특별한 부담이 없이 앉은
자세로 가벼운 일을 하는 경우”에는 기본피로여유 시간으로 정미시간의 4% 정도가 필요하다고 한다
(Basic time, ILO 4판. 1992).
② 변수피로여유(Variable fatigue) : 국제노동기구의 여유율 중 변수피로여유를 구성하는 요소들은
다음과 같다.
표4-26. 국제노동기구 여유율 중 변수피로여유 구성요소
A. 작업의 특성으로 생기는 물리적 피로
1) 평균 쓰는 힘의 크기
2) 자세
3) 진동
4) 반복작업
5) 불편한 개인보호구
B. 심리적 피로
1) 집중/불안감
2) 단조로움
3) 눈의 피로
4) 소음
C. 작업 환경에 의한 피로
1) 온도와 습도
2) 환기
3) 흄(fume)
4) 분진
5) 불청결
6) 습기
4.2. 국제노동기구 휴식 여유율의 장단점
국제노동기구의 휴식 여유율은 노동자를 과도한 노동에서 보호하기 위해 만들어졌다. 따라서 여러 가
지 장점이 있다. 첫째는 휴식이나 여유없이 작업하여서는 안된다는 점을 명확히 하고 있다. 둘째는 인
간의 노동과정에서 직면할 수 있는 건강에 문제를 주는 여러 가지 요소를 포괄적으로 포함하고 있다
358
32. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
는 점이다.
그렇지만, 몇 가지 단점을 가지고 있다. 첫째는 과학적인 근거가 모자란다는 점이다. 둘째는 과거에
만들어진 자료를 근거로 하고 있어서 노동자를 보호하기에는 여유율이 너무 작다는 한계가 있다. 이
는 인간공학자인 Benjamin Niebel이 방법과 표준을 고려한 인간중심의 작업관리(11판)에서 밝힌 바
있다. 따라서 국제노동기구 휴식 여유율은 노동자를 과도한 작업에서 보호하기 위한 최소한의 기준으
로 활용되어야 하며, 현대 과학발전에 의해 밝혀진 사실에 의해 보완되어야 한다. 따라서 본 연구진은
이러한 비판적 검토를 기반으로 하여 국제노동기구 여유율을 다음과 같이 활용하고자 한다.
표4-27. 국제노동기구 휴식 여유율의 활용방법
첫째, 국제노동기구 여유율은 최소한의 기준이므로 모든 작업장에서 이 기준보다 더 많은 휴식여유를
가져야 한다.
둘째, 국제노동기구 여유율은 인간노동의 다양한 부분을 포함하고 있으므로, ILO 여유율을 기반으로
하여 각 작업에서 우선적으로 고려하여야 하는 요소를 뽑는데 사용할 수 있다.
셋째, 국제노동기구 여유율을 구성하고 있는 요소 중 최근의 연구를 통해 과학적인 근거가 있는 항목
은 대체되어야 한다. 이 경우 여유율의 합으로 전체 변수피로여유율을 구한다.
4.3. 국제노동기구 휴식 여유율 중 대체 항목 제안
국제노동기구 휴식 여유율 항목 중 과학적 근거를 가지고 대체할 수 있는 항목은 대체하는 것이 바람
직하다. 우선 상수 여유는 그대로 유지하도록 하면서 변수피로여유 중에서 대체가 가능한 항목은 다
음과 같다.
4.3.1.
평균 쓰는 힘의 크기
이 항목에 대해서는 에너지 기준에 의한 휴식 여유율을 적용할 수 있다. 특히 이 항목에 대해서는 본
연구에서 제시한 한국인의 기준을 이용하는 것이 바람직하다. 에너지 기준에 의한 휴식 여유율은 앞
에서 설명하였다.
359
33. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
4.3.2.
반복작업
반복성이 Kilbom의 기준을 넘는 경우에는 EU 공동연구에서 제안한 것처럼, 50분 작업에 10분 휴식
을 적용하는 것이 바람직하다.
4.3.3.
소음
우리나라 노동부와 미국 노동부 산하 노동안전보건청(OSHA)에서는 90dB을 소음 허용기준으로 하고
있다. 작업환경측정 자료를 바탕으로 해당 작업장의 소음수준을 결정한 후 만약 작업장 소음이 90dB
를 넘을 경우에는 다음의 공식을 이용하여 휴식 여유율을 결정한다.
소음 여유율 = 100 × (D-1)
D=C1/T1 + C2/T2 + ......
D=소음량(noise dose)
C=특정 소음수준에서의 경과시간(시간), T=특정 소음수준에서의 노출허용시간(시간)
4.3.4.
온도
고온환경에서 작업 중 생리적 반응에 적합한 지표 중 하나인 습구흑구온도지수(WBGT index)이다.
습구흑구온도지수는 간단하고 직접 수치를 읽을 수 있기 때문에 널리 이용된다. 습구흑구온도지수는
아래의 공식으로 계산되며 WT는 습구온도, GT는 흑구온도, DT는 건구온도이다.
WBGT = 0.7 WT + 0.2 GT + 0.1 DT (옥외)
WBGT = 0.7 WT + 0.3 GT (옥내)
WT = 습구온도, GT = 흑구온도, DT = 건구온도
그러나 실제로는 이들 온도를 따로 측정하여 공식을 통해 계산하지 않고 기계로 습구흑구온도지수를
바로 측정할 수 있다. 그러므로 측정하기 쉬워, 노동조합이나 현장의 노동자가 바로 측정을 요구할 수
있다. 이 습구흑구온도지수와 노동강도를 조합하여 휴식 여유율을 구할 수 있다.
세계보건기구(WHO) 기준에 따라 노동 강도를 분류하면 다음과 같다.
360
34. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
표 4-28. 에너지 소모량에 따른 작업 종류 구분 (WHO, 서양인 70kg 남자를 기준으로 함)
작업종류
평균작업시 에너지
경작업
3kcal/분 이상
중등도 작업
5kcal/분 이상
중작업
7kcal/분 이상
미국산업위생사협회(ACGIH)에서는 노동 강도 분류에 따라 습구흑구온도지수 고온 허용기준(ACGIH
TLVs)을 다음과 같이 제시하였다. 미국산업위생사협회에서 설정한 허용기준(ACGIH TLV)들 대다수
는 우리나라에서 그대로 작업환경기준으로 사용되고 있으므로 온도 환경에 있어서도 이 기준을 따르
는 것이 적절하다.
표 4-29. 노동강도, 온도(WBGT)별 작업/휴식 비율(미국 ACGIH 기준)
매시간당 노동조건
온도(WBGT) (℃)
경작업
중등도 작업
중작업
지속적 작업
30.0
26.7
25.0
75% 작업~25% 휴식
30.6
28.0
25.9
50% 작업~50% 휴식
31.4
29.4
27.9
25% 작업~75% 휴식
32.2
31.1
30.0
본 연구에서 각 노동자와 작업공정에 대해 평균작업 에너지를 측정하였고, 여름철 더운 날 습구흑구
온도지수를 측정하여 온도기준에 따른 작업/휴식 비율을 제시하였다.
만약 습구흑구온도지수와 작업중 에너지 소모량의 개인별 측정 결과를 알 수 있다면, 미국 국립산업
안전보건연구원(NIOSH)에서 개발한 다음 온도기준 여유율 공식을 통해 개인별 여유율을 계산할 수
도 있다.(NIOSH, 1986)
온도기준 여유율(미국 NIOSH) = e(-41.5+0.016*작업
시 에너지 소모량+0.497WBGT)
따라서 본 연구에서는 전체적인 허용 기준으로 미국산업위생사협회 허용 기준을 제시하고, 개인별로
작업 시 에너지 소모량과 작업환경 온도를 측정하여 여유율을 제시하고자 한다. 단 미국산업위생사협
회와 미국 국립 산업안전보건연구원에서 제시된 여유율은 앞에서 언급한 에너지 기준 여유율과 마찬
가지로 서양인의 체력을 기준으로 만들어진 것이므로 우리나라 노동자에게는 딱 맞지않을 수 있다.
361
35. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
그러나 지금은 한국인을 대상으로 이에 대한 연구가 충분치 않으므로 지금은 이 기준을 활용하는 것
이 최선의 방법이며, 앞으로 한국인에게 적합한 기준을 만들기 위한 연구가 이어져야 할 것이다.
4.3.5.
소결
국제노동기구 휴식 여유율에 위에서 제시한 항목들을 대체하여 여유율을 구할 수 있다. 그러나 대체
한 여유율에도 아직 여러 가지 요소들 즉, 흄과 같은 화학적 인자와 정신적 긴장 등의 정신적 문제가
포함되어 있지 않고, 그 외에 여러 가지 노동조건이 빠져있기 때문에 실제로는 대체 여유율보다 더
충분한 여유를 확보해야만 노동자의 건강을 제대로 보호할 수 있음을 반드시 기억해야 한다. 또한, 비
록 지금은 충분한 과학적 근거가 없어 기존 국제노동기구 여유율을 그대로 활용할 수밖에 없는 항목
들도 앞으로 연구를 거쳐 과학적 근거가 확보된다면 변경하여 사용하는 것이 옳겠다.
국제노동기구 여유율 중 그대로 사용할 항목과 변경할 항목을 요약하면 다음과 같다. (1) 국제노동기
구 체크리스트를 원본 그대로 적용하여 평가한 후 개선의 우선순위를 설정한다. 원본 그대로 적용하
여 평가한 여유율은 최소한으로 확보하여야 할 한계선이다. (2) 상수여유는 그대로 사용한다. 즉 8시
간 노동을 기준으로 개인적 요구 5%를 환산하면 20분이다. 현재 오전 10분, 오후 10분 총 20분 휴
식이 있으므로 이 부분은 그대로 유지한다. 기본 피로요구 4%는 그대로 여유율에 포함한다. (3) 반복
작업이 기준을 초과할 경우는 50분 작업에 10분 휴식으로 휴식시간을 늘린다. 만약 휴식시간을 늘리
지 못할 경우에는 반복기준을 초과하지 않을 만큼의 여유율을 유지한다. 이 두 가지 대책 중 여유율
을 늘리는 것은 대책 마련에 시간이 소요될 수 있으므로, 우선 휴식시간을 확보하도록 한다. (4) 온
도기준은 계절에 따라 달라지며, 특히 여름철에는 작업장 온도를 측정하여 온도가 높은 경우에는 추
가적으로 여유율을 높이거나, 미국산업위생사협회 기준에 입각하여 휴식시간을 늘리도록 한다.
362
36. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
표 4-30. 국제노동기구 휴식 여유율 중 변경할 내용 (요약)
대분류 중분류
상수
여유
소분류
변경여부
비고
개인적 요구(5%): 현행휴식시간(오전10분, 오후10분)
현행유지
휴식시간
기본피로요구(4%)
현행유지
여유율에 포함
1) 평균 쓰는 힘의 크기
변경(한국형 에너지기준)
2) 자세
현행유지
A. 작업의 특성으로 생기
3) 진동
는 물리적 피로
현행유지
4) 반복작업
5) 불편한 개인보호구
현행유지
1) 집중/불안감
현행유지
2) 단조로움
변수
피로
여유
변경(EU 공동연구 기준)
현행유지
3) 눈의 피로
현행유지
4) 소음
변경(OSHA 기준)
1) 온도와 습도
변경(NIOSH 또는
OSHA 기준)
2) 환기
현행유지
3) 흄(fume)
현행유지
4) 분진
현행유지
5) 불청결
현행유지
6) 습기
현행유지
휴식시간
B. 심리적 피로
C. 작업 환경에 의한 피로
온도에 따라 달
라짐
363
37. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
그림4-7. 휴식 여유 시간 및 여유율 계산 과정
ILO 체크리스트
최소 휴식 여유율
노동강도 개선 우선순위
기준:
손목/팔꿈치: 10회/1분
어깨: 2.5회/1분
반복빈도측정
기준 초과
아니오
예
휴식시간변경가능
아니오
예
현행 휴식시간 유지
현행 휴식시간 유지
50분 작업/10분 휴식
휴식 여유율 적용
휴식 여유율 적용
휴식 여유율 적용
반복성을 여유율에 포함
에너지 소모량
소음기준 적용
에너지 소모량
소음기준 적용
여름철/고온작업
온도기준 추가
364
에너지 소모량
소음기준 적용
여름철/고온작업
온도기준 추가
여름철/고온작업
온도기준 추가
38. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
5. 국제노동기구 휴식 여유율 중 변경할 항목의 측정 결과
앞의 연구 결과에 따르면 국제노동기구 휴식 여유율 체크리스트 중 변경이 필요한 항목은 1) 한국형
에너지 소모량 기준, 2) 반복작업 기준, 3) 소음 기준, 4) 온도 기준 등이다. 각각에 대해 현장 평가
를 통해 휴식 여유율을 측정하였다.
5.1. 작업 중 에너지 소모량 한국인 기준을 이용한 휴식 여유율 평가
다음은 한국인 기준을 적용하여 에너지 소모에 관한 작업 중 휴식 여유율을 계산한 결과이다. 서양인
기준을 이용할 경우 평균 12.8%의 여유가 필요하나, 한국인의 기준을 적용하고 연령을 고려하여 계
산하면, 전체적으로 평균 45.9%의 휴식 여유율이 필요하다.
표 4-31. 작업 중 에너지 소모량 한국인 기준을 이용한 휴식 여유율
부서
참여자
(명)
작업 중 에너지소모량
서양인 기준 여유율
한국인 기준 여유율
평균값
표준편차
평균값
표준편차
평균값
표준편차
의장1부
24
4.8
0.6
13.9
14.8
47.4
9.6
도장1
6
4.5
0.7
6.9
16.3
42.4
10.9
차체1부
7
4.0
0.2
-5.4
5.8
30.3
8.5
프레스1부
9
4.6
0.7
9.2
17.2
42.8
11.7
보전1
5
4.5
0.4
7.1
9.6
43.6
8.0
품질관리1부
4
5.2
0.2
23.4
5.2
54.2
2.6
생산관리1부
7
5.2
0.9
23.7
21.6
52.0
9.6
경합금주조부
9
5.3
0.7
25.0
16.6
53.2
9.7
단조부
6
4.3
0.7
1.6
15.7
35.6
10.8
주철주조부
10
4.8
0.3
13.9
6.8
48.2
5.9
소재보전부
3
4.9
1.1
17.3
27.1
47.7
16.0
소재품질관리부
3
4.5
0.3
6.3
7.9
43.4
6.3
소형엔진부(가공)
7
4.6
0.4
8.5
8.7
44.2
6.8
소형엔진부(조립)
8
5.0
0.7
20.2
16.2
51.0
7.7
108
4.7
0.7
12.8
15.8
45.9
10.6
전체
365
39. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
5.2. 반복 작업 기준 휴식 여유율 측정 결과
관절의 반복성을 기준으로 휴식 여유율을 산출하여 적용할 경우, 대부분은 50분 작업/10분 휴식 보다
더 높은 휴식 여유율을 가지게 된다. 그럼에도 불구하고 50분 작업에 10분 휴식을 도입하여 공식적인
휴식을 가질 필요가 있다. 공식적인 휴식시간을 갖지 않은 채 작업 중 자투리 시간을 활용하는 것만
으로는 이후 작업인원의 감소, 미세한 작업속도 증가, 작업의 다양성과 정신적 노동강도 증가 등 여러
가지 요소에 의해 쉽게 원위치되거나, 모르는 사이에 노동강도가 강화될 위험이 크기 때문이다.
표 4-32. 관절 반복 작업 기준을 이용한 휴식 여유율
부서
평가 참여자(명)
평균값
표준편차
경합금주조부
10
48.4
68.7
단조부
6
28.3
44.3
도장1
6
45.6
49.0
보전1
5
12.7
34.1
생산관리1부
8
17.0
49.6
소재보전부
3
17.3
14.4
소재품질관리부
3
28.1
23.6
소형엔진부(가공)
8
41.8
67.0
소형엔진부(조립)
8
21.9
44.1
의장1부
25
26.5
58.7
주철주조부
11
40.8
79.1
차체1부
8
7.8
23.5
품질관리1부
4
8.0
51.4
프레스1부
9
23.8
35.0
114
28.0
52.9
전체
366
40. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
5.3. 온도 기준 휴식 여유율 측정 결과
7월 중 날씨가 더운 날을 잡아서 각 부서의 온도(WBGT)를 측정하고 미국 국립산업안전보건연구원에
서 제시한 수식5)에 입각하여 개인별 휴식 여유율을 구한 후 부서별 평균을 계산하였다.
이 결과 해석에는 몇 가지 주의사항이 있다. 첫째, 부서별 평균에 입각하여 여유율을 배치하더라도,
특별히 위험도가 높은 작업에 대해서는 그보다 충분한 여유율이 필요하다. 가령, 소재공장 주철주조부
의 온도 기준에 의한 휴식 여유율은 평균 44.6이지만, 고온 환경에서 일하는 LOO씨와 HOO씨의 경우
여유율이 각각 214.1과 213.0으로 부서 평균과 큰 차이가 있다. 둘째, 이 기준은 서양인의 체력과 에
너지에 바탕을 둔 것이므로 향후 한국 기준을 다시 마련해야 한다. 셋째, 이 기준은 온도에 따라 달라
질 수 있기 때문에 한꺼번에 적용하기에는 어려움이 따른다. 넷째, 각 개인의 에너지 소모량과 온도를
알아야 계산할 수 있으므로 산출 과정이 복잡하다.
따라서 이보다는 미국산업위생사협회 기준(ACGIH TLV)을 적용하는 것이 보다 현실적이다. 이 방법
은 4.3.4절에서 다루었듯 ① 작업 중 에너지 소모량을 이용하여 WHO 기준에 따라 노동 강도를 분류
하고, ② 습구흑구온도지수를 측정하여, ③ 미국산업위생사협회 고온 허용기준에 따라 노동/휴식시간
비율을 결정하는 것으로, 대부분의 작업환경 측정 기관에서 습구흑구온도지수 측정 기구를 가지고 있
고 측정이 간단하여 현장에서 활용하는데 큰 어려움이 없을 것이다.
표 4-33. 온도 기준에 의한 휴식 여유율 계산 결과
부서
평가
참여자
(명)
에너지 소모량
평균값 표준편차
작업구분
온도(WBGT)
평균값 표준편차
NIOSH* 수식에 의한
휴식 여유율
평균값
표준편차
경합금주조부
10
5.3
0.7
중등도작업
27.8
0.0
6.5
0.2
단조부
6
4.3
0.7
경작업
29.6
0.2
33.6
4.1
도장1
6
4.5
0.7
경작업
28.1
0.3
9.1
3.2
보전1
5
4.5
0.4
경작업
28.3
0.6
11.3
5.8
생산관리1부
8
5.2
0.9
중등도작업
27.9
0.0
7.1
0.2
소재보전부
3
4.9
1.1
경작업
27.8
0.0
6.5
0.1
소재품질관리부
3
4.5
0.3
경작업
27.8
0.0
6.5
0.0
소형엔진부(가공)
8
4.6
0.4
경작업
28.9
0.0
17.2
0.4
소형엔진부(조립)
8
5.0
0.7
중등도작업
28.7
0.5
15.1
4.8
의장1부
25
4.8
0.6
경작업
28.0
0.3
8.1
4.7
주철주조부
11
4.8
0.3
경작업
28.6
1.5
44.6
83.5
차체1부
8
4.0
0.2
경작업
28.7
0.3
14.6
3.0
품질관리1부
4
5.2
0.2
중등도작업
27.9
0.0
7.2
0.0
9
4.6
0.7
경작업
29.2
0.1
22.4
2.4
114
4.7
0.7
경작업
28.4
0.7
15.5
27.7
프레스1부
전체
* NIOSH : 미국국립산업안전보건연구원
5) 미국국립산업안전보건연구원의 온도 관련 휴식 여유율 계산 공식은 4.3.4절의 내용을 참조.
367
41. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
5.4. 소음 기준 휴식 여유율 측정 결과
최근에 측정한 작업환경측정 자료를 바탕으로 해당 작업장의 소음수준을 결정한 후 4.3.3절에서 소개
한 공식을 이용하여 여유율을 구한 결과는 다음과 같다.
표 4-34. 소음 기준 휴식 여유율 측정 결과
부서
평가참여자(명)
평균값
표준편차
경합금주조부
10
12.5
13.2
단조부
6
25.0
0.0
도장1
6
4.2
10.2
보전1
5
0.0
0.0
생산관리1부
8
0.0
0.0
소재보전부
3
25.0
0.0
소재품질관리부
3
8.3
14.4
소형엔진부(가공)
8
0.0
0.0
소형엔진부(조립)
8
0.0
0.0
의장1부
25
0.0
0.0
주철주조부
11
15.9
12.6
차체1부
8
3.1
8.8
품질관리1부
4
6.3
12.5
프레스1부
9
22.2
8.3
114
7.2
11.4
전체
5.5. 전체 항목을 적용한 휴식 여유율
앞에서 기술한 각 항목의 휴식 여유율 적용 과정을 정리하면 다음과 같다.
1) 국제노동기구 휴식 여유율 중 기본 피로 여유 4%를 기본적으로 추가한다.
2) 국제노동기구 휴식 여유율 중 반복성 기준, 온도 기준, 한국형 에너지 기준, 소음 기준에 대해서는
변경하여 적용한다.
3) 반복성 기준을 초과하는 경우에는 50분 작업에 10분 휴식을 추가한다. 이 경우 계산된 여유율에
서 오전/오후 각각 추가 10분에 해당하는 여유율 5 + 5 = 10%를 뺀다.
4) 반복성 기준을 초과하지만 휴식시간을 추가하지 못하는 경우에는 작업 중 반복성 기준 여유율을
추가한다.
368
42. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
5) 고열작업이나 여름철 고열 환경에 대해서는 온도 기준을 추가한다.
다음은 이상의 과정을 걸쳐서 변경된 여유율에 대한 설명이다.
① 변경 여유율 1: ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음
기준 변경
② 변경 여유율 2: ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음
기준 변경 + 반복성 기준 여유율 변경
③ 변경 여유율 3: ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음
기준 변경 + 온도 기준 여유율 변경
④ 변경 여유율 4: ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음
기준 변경 + 반복성 기준 여유율 + 온도기준 여유율 변경
369
43. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
그림4-8. 휴식 여유 시간 및 여유율 계산 과정
ILO 체크리스트
최소 휴식 여유율
ILO 휴식 여유율
노동강도 개선 우선순위
기준:
손목/팔꿈치: 10회/1분
어깨: 2.5회/1분
반복빈도측정
기준 초과
아니오
예
휴식시간변경가능
아니오
예
현행 휴식시간 유지
현행 휴식시간 유지
50분 작업/10분 휴식
휴식 여유율 적용
휴식 여유율 적용
휴식 여유율 적용
반복성 여유율 포함
에너지 소모량
소음기준 적용
에너지 소모량
소음기준 적용
에너지 소모량
소음기준 적용
변경 휴식 여유율1
변경 휴식 여유율2
변경 휴식 여유율1 - 10
여름철
고온작업
여름철
고온작업
여름철
고온작업
온도기준 추가
온도기준 추가
온도기준 추가
변경 휴식 여유율3
변경 휴식 여유율4
변경 휴식 여유율3 -10
* 변경 휴식 여유율 1, 2, 3, 4를 구하는 공식은 앞 쪽 참조.
370
44. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
표 4-35. 부서별 ILO 휴식 여유율과 변경 휴식 여유율1*
평가
참여자
(명)
부서
ILO 휴식 여유율
(기본피로4% 포함)
변경 휴식 여유율1*
평균값
표준편차
평균값
표준편차
경합금주조부
10
34.8
8.1
87.9
11.0
단조부
6
28.3
7.0
80.6
13.3
도장1
6
32.8
9.1
68.9
21.0
보전1
5
29.2
9.4
61.6
7.9
생산관리1부
7
21.7
4.3
70.5
10.9
소재보전부
2
25.5
3.5
92.0
24.7
소재품질관리부
3
23.3
1.2
70.4
17.8
소형엔진부(가공)
7
25.7
3.1
61.9
6.4
소형엔진부(조립)
7
22.7
3.1
67.7
8.9
의장1부
25
23.4
5.6
64.6
10.5
주철주조부
10
30.4
4.5
84.3
16.5
차체1부
7
24.0
5.5
54.7
14.6
품질관리1부
4
24.5
5.8
78.7
16.4
9
31.4
14.0
85.1
18.0
108
26.9
7.8
72.3
16.4
프레스1부
전체
* 변경휴식여유율1 : ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음 기준 변경
표 4-36. 부서별 변경 휴식 여유율 2, 3, 4
부서
평가
참여자
(명)
변경 휴식 여유율 21)
평균값
표준편차
변경 휴식 여유율 32)
변경 휴식 여유율 43)
평균값
표준편차
평균값
표준편차
경합금주조부
10
151.1
63.3
98.4
11.0
157.7
63.3
단조부
6
112.9
48.3
118.3
9.9
146.5
45.2
도장1
6
118.5
39.8
82.0
20.3
127.6
41.5
보전1
5
78.4
38.6
76.9
10.7
89.6
41.0
생산관리1부
7
89.6
52.6
81.7
11.0
96.8
52.7
소재보전부
2
115.8
5.3
102.5
24.9
122.4
5.5
소재품질관리부
3
102.5
25.8
80.9
17.8
109.0
25.8
소형엔진부(가공)
7
105.2
44.8
83.3
6.5
122.6
44.8
소형엔진부(조립)
7
96.1
49.6
87.4
8.9
111.8
51.4
의장1부
25
97.0
54.8
76.8
13.2
105.1
55.5
주철주조부
10
137.7
83.0
141.3
83.7
190.7
125.1
차체1부
7
71.0
33.0
73.0
14.8
85.4
32.6
품질관리1부
4
90.7
67.3
89.9
16.4
97.9
67.3
프레스1부
9
112.9
37.7
111.5
17.5
135.4
37.0
108
106.9
54.3
92.5
33.3
123.2
63.9
전체
1)
ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음 기준 변경 + 반복성 기준 여유율 변경
2)
ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음 기준 변경 + 온도 기준 여유율 변경
3)
ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음 기준 변경 + 반복성 기준 여유율 + 온도기준 여유율 변경
371
45. 현대자동차 노동강도 평가와 대안 마련을 위한 연구 보고서
5.6. 현대 자동차 휴식 여유에 대한 제언
앞서 서술하였듯이 현대자동차 승용1공장과 소재공장 및 소형엔진부는 모든 공정에서 관절 반복성 기
준을 초과하고 있다. 따라서 모든 공정에 50분 작업에 10분 휴식을 도입해야 한다. 이때, 여름철과
고온작업을 고려하지 않을 경우에는 두 가지 선택 가능성이 있다.
1) 현재 오전 10분, 오후 10분씩 있는 휴식시간을 오전 10분 3회 휴식 후 점심식사, 오후 10분
3회 휴식 후 저녁식사(간식)로 조정하고, 작업 중에는 변경 휴식 여유율1에서 10%을 뺀 만큼의
휴식 여유율을 적용한다.
2) 휴식시간을 현행대로 오전 10분, 오후 10분으로 하고 변경 휴식 여유율2를 적용한다.
여유율에 대한 이해를 돕기 위해 편성효율처럼 작업+여유=100이 되도록 백분율로 환산한 결과는 다
음과 같다. 단, 이 결과는 소음과 기타 작업 조건이 변화하면 더 감소되거나 더 증가될 수 있다. 따라
서 작업환경 개선을 항상 추구하여야 한다.
표4-37. 온도를 고려하지 않았을 때 부서별 필요 휴식 여유율 및 백분율 결과
부서
최소 기준
(ILO 휴식 여유율,
기본피로4% 포함)
평균값
표준편차
매 시간당 10분
휴식으로 변경 때
휴식 여유율11)
현재처럼 휴식시간
변경없을 때
휴식 여유율 22)
여유율
백분율†
여유율
백분율
경합금주조부
34.8
8.1
77.9
43.8
151.1
60.2
단조부
28.3
7.0
70.6
41.4
112.9
53.0
도장1
32.8
9.1
58.9
37.1
118.5
54.2
보전1
29.2
9.4
51.6
34.0
78.4
43.9
생산관리1부
21.7
4.3
60.5
37.7
89.6
47.3
소재보전부
25.5
3.5
82.0
45.1
115.8
53.7
소재품질관리부
23.3
1.2
60.4
37.7
102.5
50.6
소형엔진부(가공)
25.7
3.1
51.9
34.2
105.2
51.3
소형엔진부(조립)
22.7
3.1
57.7
36.6
96.1
49.0
의장1부
23.4
5.6
54.6
35.3
97.0
49.2
주철주조부
30.4
4.5
74.3
42.6
137.7
57.9
차체1부
24.0
5.5
44.7
30.9
71.0
41.5
품질관리1부
24.5
5.8
68.7
40.7
90.7
47.6
프레스1부
31.4
14.0
75.1
42.9
112.9
53.0
전체
26.9
7.8
62.3
38.4
106.9
51.7
1)
ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음 기준 변경
2)
ILO 휴식 여유율 중 반복성, 온도 제외 후 한국형 에너지 기준 여유와 소음 기준 변경 + 반복성 기준 여유율 변경
† 1시간 중 작업:휴식으로 표시하였을 때 휴식백분율
372
46. Ⅲ. 연구 결과 …… 4장. 노동강도 얼마나 낮추어야 하나
6. 노동강도와 관련된 건강문제 평가
6.1. 노동강도 관련 건강문제 평가 방법
6.1.1.
작업 전과 후의 신체의 불편감 및 피로도
정상적인 노동은 ‘과도한 육체적, 정신적 피로없이 매일 계속해서 작업이 가능’한 것이다. 이렇게 볼
때 ‘표준속도’는 ‘과도한 육체적, 정신적 피로 없이’ 혹은 ‘정신적으로나 육체적으로 무리가 없는 양호
한 노력으로’ ‘매일 계속해서 작업이 가능하며, 열심히 일만 한다면 매일 표준대로 작업성과를 용이하
게 달성할 수 있는 페이스’를 의미한다. 따라서 정상적으로 작업을 수행할 경우 작업 후에 정신적, 육
체적인 피로가 발생하지 않아야 몸에 무리가 되지 않는 작업이 될 것이다.
본 연구에서는 작업 전과 후에 피로도의 변화가 있는지, 있다면 작업 후에 더 나빠지는지를 조사하여,
작업이 무리가 되는지를 알아보고자 하였다. 또한 앞에서 언급한 제반 노동강도 관련 요소들이 작업
전후의 신체의 불편감 및 피로도의 변화와 관계가 있는지를 분석하여, 우리가 제시하는 노동강도 지
표가 실제로 건강에 영향을 미치는지를 파악하고자 하였다.
작업 전과 후에 신체 불편감 조사지를 체크하도록 하였으며, 작업 후 불편감 조사를 실시할 때에는
작업 전에 본인이 체크한 것이 영향을 미치지 않도록 하기 위해, 작업 전 불편감 조사지를 보여주지
않고 실시하였다.
6.1.2.
작업 전과 후의 심박변이 측정
심장 박동은 규칙적이라는 통념과 달리 휴식 중에도 매우 불규칙한데, 단기간의 심박동 변이는 호흡,
압수용체, 화학 수용체, 그리고 자율신경의 활성도 변화 등에 의해 결정되며, 자율신경계가 심장 박동
신호를 만들어내는 동결절에 미치는 영향은 체내/외부환경의 변화에 따라 시시각각으로 변화한다. 이
러한 시간에 따른 심박의 주기적인 변화를 심박동 수 변이(HRV: Heart Rate Variability)라고 한다.
373
![4장. 노동강도,
얼마나 낮추어야 하나
- 육체적 부하 평가를 중심으로
1. 예비실험 : 도구의 신뢰도와 타당도 검사 ······················
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329
2. 한국인 노동자에 맞는 에너지 소모량 허용기준 산출 ··················
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335
3. 현장 평가 : 육체적 작업 부하 평가 ························
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3.1. 육체적 작업 부하 평가 방법 ························
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3.2. 육체적 부하평가 결과 ···························
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340
340
345
4. 국제노동기구(ILO)의
4.1. 국제노동기구
4.2. 국제노동기구
4.3. 국제노동기구
356
356
358
359
휴식
휴식
휴식
휴식
여유율에 대한 검토 ····················
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여유율의 의미 ······················
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여유율의 장단점 ······················
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여유율 중 대체 항목 제안 ··················
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5. 국제노동기구 휴식 여유율 중 변경할 항목의 측정 결과 ·················
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5.1. 작업 중 에너지 소모량 한국인 기준을 이용한 휴식 여유율 평가 ··········
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5.2. 반복 작업 기준 휴식 여유율 측정 결과 ····················
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5.3. 온도 기준 휴식 여유율 측정 결과 ······················
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5.4. 소음 기준 휴식 여유율 측정 결과 ······················
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5.5. 전체 항목을 적용한 휴식 여유율 ·······················
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5.6. 현대 자동차 휴식 여유에 대한 제언 ······················
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365
365
366
367
368
368
372
6. 노동강도와 관련된 건강문제 평가 ·························
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6.1. 노동강도 관련 건강문제 평가 방법 ······················
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6.2. 평가 결과 : 노동강도 지표들은 건강에 문제를 일으키는가? ············
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6.3. 소결 ··································
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373
373
377
386
7. 부서별
7.1.1.
7.1.2.
7.1.3.
387
388
388
390
노동강도 관련 개선 우선 순위 평가 ·····················
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소재공장 개선 우선순위 ·························
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승용1공장 개선 우선순위 ·························
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소형엔진공장 개선 우선순위 ························
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8. 요약 ·····································
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391
[보론] 주야 맞교대 노동자의 누적노동강도 ·······················
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394](https://image.slidesharecdn.com/2005p329405-131022025023-phpapp01/85/2005-p329-405-1-320.jpg)
