1. 서 론
2. 사고사례 조사 및 분석
2.1. 조사 범위
2.2. 분석체계 구성
3. 정량적 위험도 산정 및 기준 수치 도출
3.1. 정량적 위험도 산정
3.2. 기준 수치 도출
4. 도출된 기준 수치 평가
4.1. 방수방진 시험 환경
4.2. 방수방진 시험 결과
5. 결 론
1. 서 론
현재 국내 건설기계 관련 안전기준은 「건설기계관리법」 제 3장 건설기계의 검사 및 점검과 「건설기계관리법 시행령」 제10조의2(건설기계의 구조 및 장치),(1,2) 「건설기계 안전기준에 관한 규칙」 내에 근거를 두고 있으며, 건설기계 구조, 장치 및 성능분야와 각종 부품에 대한 안전기준에 대해 기준을 제시하고 있다.(3)
국내의 안전기준의 체계는 기본적으로 일본의 체계를 도입하여 출발함에 따라 건설기계의 안전기준에 대한 국내외 표준을 적용하여 고도화된 안전기준으로 정비하는 것이 필요하다. 특히 전기전자 분야의 경우 안전기준에 대한 항목 및 기준값 등에 대해 제시가 미흡한 상황이다. 최근 자동화, 전동화, 지능화 기술의 도입이 가속화되면서 다양한 센서 및 후방보조장치 등 전기·전자 장치의 비중과 기능적 중요성이 빠르게 확대되고 있다.
이와 같은 기술적 전환은 기존의 기계 중심의 안전규제만으로는 충분한 안전성을 확보하기 어려움과 동시에 구조적 한계가 존재할 수 밖에 없다. 특히, 건설기계 안전기준은 자동차 분야의 자기인증제도와 달리 형식승인·신고 중심의 구조를 유지하고 있어 전기·전자 분야의 세부 안전요구사항이 구체적으로 제시되지 못한 채 기본적 설치 수준에 머물러 있다.
그 결과, 배선의 절연상태, 전원계통의 안전성, 센서·제어회로의 신뢰성, 조명·등화장치의 내환경성 등과 같이 고위험 작업환경에서 필수적으로 관리되어야 할 항목들이 법령에서 정량적 기준없이 운용되고 있다. 이는 국내 제도체계가 전기전자화·자동화가 이미 상용화된 해외(미국·유럽·일본)의 규제수준에 비해 뒤처져 있음을 보여준다.
해외 건설기계 안전기준은 배선, 전원, 센서, 제어, EMC, 영상확인장치 등에 정량적 성능기준을 제시하며, ISO 및 IEC 기반 국제표준을 광범위하게 반영하고 있다.(4~15)
이에 따라 본 연구에서는 고위험 건설기계의 안전성을 확보할 수 있도록 「건설기계 안전기준에 관한 규칙」내에서 공통사항, 굴착기, 타워크레인, 항타 및 항발기, 기중기를 우선적으로 검토하고, 사고사례 및 실증자료를 기반으로 “설치할 것”, “적절할 것”과 같은 추상적인 기준을 정량화하여 제시하고, 이를 근거로 현행 안전기준의 미비점을 도출하고자 한다.
2. 사고사례 조사 및 분석
2.1. 조사 범위
타워크레인, 굴착기, 기중기, 항타 및 항발기를 대상으로 2019년 7월 1일부터 2025년 11월 14일까지 CSI(건설공사안전관리종합정보망)에 등록된 전체 사고 2,476건에 대해 전수조사를 실시하였으며, 사고기록을 기반으로 전기·전자 관련성이 드러나는 정도에 따라 Table 1과 같이 2가지 형태로 재분류하였다.(16)
Table 1.
Accident type classification
| 구분 | 주요 내용 |
| 명시 사고 | 감전, 누전, 합선, 배선손상 등 전기적 표현이 원문에 직접 기록된 사고 |
| 의심 사고 | 작동불능, 급정지, 제어신호 이상, 출력 이상 등 전기·전자 기능 개입이 높은 사고 |
2.2. 분석체계 구성
각 사고에 대해 “어떤 전기·전자 기능이 영향을 받았는가”라는 기준으로 Table 2와 같이 기능별 맵핑을 실시하였으며, 전기적 위험이 단독 원인보다 복합적인 원인으로 발생할 가능성이 높기 때문에 인적·기계적 요인으로 재구조화를 실시하였다.
Table 2.
Restructuring of the Analysis Framework
3. 정량적 위험도 산정 및 기준 수치 도출
3.1. 정량적 위험도 산정
전수조사한 데이터를 기반으로 전체 사고 데이터 수집, 전기·전자 명시 사고 분류, 전기·전자 의심 사고 분류, 전기·전자 위험 요인 분석, 조문별 연계 순으로 분석을 실시하였다.
전체 사고 데이터 수집은 CSI 등록사고 총수 2,476건 중 대상인 4종에서 1,246건이 발생하였고, 이는 전체의 50.3%에 해당되는 수치이다.
전기·전자 명시 사고는 전기·전자적 표현이 직접 확인된 사고만을 추출하였고, 주요 키워드는 감전, 누전, 합선, 단락, 스파크, 배선 손상, 전기 고장 등이 있다. 총 1,246건 중 9건이 확인되었다.
전기·전자 의심 사고는 직접적인 표현은 없으나, 전기·전자 관련 가능성이 높은 사고를 분류하였으며, 주요 키워드는 전원, 제어, 센서, ECU, 영상장치 기능 실패 등이 있다. 총 1,246건 중 53건이 확인되었다.
전기·전자 위험 요인 분석은 사고패턴을 기반으로 절연, 배선, 전원계 취약군, 센서, 제어계 신뢰성 저하군, 축전지 및 전원부 성능 저하군, EMI, 환경기인 전기적 교란군, 영상, 조명장치 기능상실군으로 구분하였다.
조문별 연계는 사고패턴 분석을 통해 도출한 전기·전자 위험 요인을 현행 건설기계 안전기준 조항과 맵핑한 결과로 「건설기계 안전기준에 관한 규칙」내 개정이 필요한 조문을 Table 3과 같이 도출하였다.
Table 3.
Restructuring of the Analysis Framework
본 연구에서는 영상확인장치, 전기장치, 조명장치에 대해서만 서술하였다.
3.2. 기준 수치 도출
위험도 산정을 통해 도출된 조문별 연계 부분에서 항목별 정량적 기준을 설정하였다.
제117조의2(영상확인장치)는 Table 4와 같이 시야확보 성능 기준으로 도출하였다.
Table 4.
Technical Standards for Video Monitoring Devices
제안한 영상확인장치의 해상도 기준은 ISO 62676-4, 수평·수직 화각은 ISO 16001, 지연시간은 ISO 16505, IP 등급은 IEC 60529, 진동 내구성은 ISO 16750-3, 야간 최소조도는 IEC 62676-4, 영상 보존시간은 NFPA 1901의 성능 요구사항을 준용하여 국제적 기술 수준과의 부합성을 확보하였다.
제129조(전기장치)는 Table 5와 같이 절연, 배선, 전원계 기준으로 도출하였다.
Table 5.
Technical Standards for Electrical Devices
제안한 전기장치의 절연두께 기준은 IEC 60227, 내열성은 UL 758, 충격·진동 내구성은 IEC 62262, IP 등급은 IEC 60529, 절연저항 기준은 IEC 60204-1의 성능 요구사항을 준용하여 국제적 기술 수준과의 부합성을 확보하였다.
제156조부터 160조(조명장치)는 Table 6과 같이 IP 등급을 기준으로 도출하였다. 이는 건설 현장에서의 분진 및 세척 환경 등을 고려하여 기준을 설정하였다.
Table 6.
Technical Standards for Lighting Devices
| 항목 | 기준 | 사고 기반 논리 |
| IP 등급 기준값 | IP65 이상 | - 분진, 비, 오염 환경에서 최소 요구 |
| 침수 가능 장비 | IP67 이상 | - 세척, 침수 환경 반영 |
IP 등급 기준값은 IEC 60529의 성능 요구사항을 준용하여 국제적 기술 수준과의 부합성을 확보하였다.
4. 도출된 기준 수치 평가
4.1. 방수방진 시험 환경
앞서 Table 6에서 제시한 기준에 대해 상용 제품의 수준이 어느정도인지를 평가하여 「건설기계 안전기준에 관한 규칙」 개선 필요성에 대해 검증하였다.
본 평가 시 적용한 표준은 KS C IEC 60529, 외함의 밀폐 보호등급 구분(IP 코드) 기준으로 IP6X(완전 방진)의 경우 입자 사이즈가 75 um 이하인 탈크 분진을 약 2 kg/m3 농도의 환경에 2시간 노출하여 분진이 내부에 침투하였는지를 평가하였고, IPX7(방수)의 경우 1 m 깊이의 물에 30분 이상 침수시킨 후 부품 내부에 물이 유입되었는지를 평가하였다.(14,15)
시료는 Figure 1과 같이 제조사가 다른 해외 업체의 전조등, 작업등, 제동등, 방향지시등, 후미등, 후퇴등 제품을 각각 준비하였다. 제동등, 방향지시등, 후미등, 후퇴등은 1개의 외함에 일체형으로 되어 있다.
4.2. 방수방진 시험 결과
시험 결과 IP6X(완전 방진) 시험의 경우 Table 7과 같이 A사의 작업등 1개 제품이 불량이였으며, IPX7(방수) 시험의 경우 Table 8과 같이 A사의 전조등, 작업등, 제동등, 방향지시등, 후미등, 후퇴등 모두 부품 내부에 물이 침투하였다.
별도의 기준이 제시되어 있지 않아 제조사별 IP(방수방진) 성능 차이가 많이 발생함을 확인하였으며, 규칙 내 기준 제시를 통해 제조사별 제품의 신뢰성을 향상시킬 필요가 있어 보인다.
