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시설 참외작물 수직재배 방식에 대한 작업부담 평가 연구
서민태(Min Tae Seo),김경란(Kyung Ran Kim),채혜선(Hye Seon Chae),김효철(Hyo Cher Kim),김인수(Insoo Kim) 대한인간공학회 2021 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
Objective: 기존 토양 포복재배 방식 보다 노동강도를 낮출 수 있도록 개선된 수경재배 및 수직유인 방식에 대하여 농업인의 작업부담을 정량적으로 측정하고자 한다. Background: 참외는 포복성 작물이기 때문에 줄기를 토양 위에서 유인하는 방법으로 재배를 한다. 이러한 재배방법은 곁순 제거, 덩굴 유인, 수확 작업 시 허리와 무릎을 사용해야 하므로 작업강도가 커지고, 이에 따라 농업인 근골격계질환의 큰 원인으로 작용한다. Method: 농업공학부 소재 반밀폐형 온실인 첨단온실에서 수경재배 및 수직 유인 방식에 대해 인간공학적 자세평가(AWBA)와 근전도 평가를 수행하였다. 기존의 토양 포복방식의 굽힘 및 쪼그린 자세와 개선된 상향유인, 하향유인 재배방식에 대해 비교 평가하였고, 근전도 전극 부착 근육은 총 5부위(상완삼두근, 상부승모근, 척추기립근, 대퇴직근, 태퇴이두근)로 선정하여 평가하였다. 실험을 위한 작업은 각 재배 방식별로 30초 동안 곁가지 제거 작업을 3회 반복 수행하였고, 실험 간 10분 이상의 충분한 휴식을 제공하였다. Results: 인간공학적 자세평가 도구를 활용하여 평가한 결과, 기존 토경 포복재배 방식인 굽힘과 쪼그림 자세는 각각 4단계(매우 높은 위험), 3단계(높은 위험)로 평가되었고, 그에 비해 상향유인 방식은 2단계(약간 위험), 하향 유인방식은 1단계(보통)로 평가되어 기존 재배 방식에 비해 작업 자세에 대한 부담이 낮은 것으로 나타났다. 근전도 평가 결과, 포복재배 방식(쪼그림 10.6%MVC, 굽힘 10.1%MVC)은 수직재배 방식(상향 7.6%MVC, 하향 7.8%MVC)과 통계적으로 유의미한 차이를 보여 기존의 포복재배 방식 보다 상향과 하향방식이 육체적 부담이 낮은 것으로 나타났다. Conclusion: 작업자세 평가의 경우, 기존 포복재배가 상향, 하향 재배방식 보다 위험수준이 높은 것으로 평가되었다. 근전도 평가 결과에서도 기존 포복재배 방식에서 작업자의 근육 사용량이 더욱 높은 것을 확인할 수 있었다. 다만, 근육별 결과에서 척추기립근(Erector spinae)가 포복재배(굽힘)에서 근활성도가 비교적 낮게 나온 것은 중량물 작업이 아닌 가벼운 작업에 허리를 굽힌 상태에서 다리를 벌려 허리에 가해지는 부하를 감소시켰기 때문에 비교적 근육사용이 적은 것으로 미루어 볼 수 있다. 또한 대퇴이두근(Biceps femoris) 근육이 포복재배(쪼그림) 방식에서 근활성도가 비교적 낮은 것은 농작업 시 쪼그린 자세는 무릎관절을 최대한 굽힌 상태로 자세를 유지하기 때문에 근육부하 보다는 관절에 부담이 가해지기 때문이라 판단된다. Application: 기존의 참외 재배 방식인 포복 재배는 근골격계질환 위험이 높기 때문에 시급히 개선되어야 하는 재배 방식으로 판단되며, 본 연구 결과를 재배방식의 개선을 위한 기초 데이터로 활용하여 근골격계질환 위험성을 낮추고 인력손실을 줄임으로써 농가 경제성 향상을 도모할 수 있을 것이라 사료된다.
이민지(Min Ji Lee),김경수(Kyeong Su Kim),최동필(Dong Phil Choi),서민태(Min Tae Seo) 대한인간공학회 2021 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
Objective: 본 연구에서는 농업인의 업무상 근골격계질환의 발생 현황과 특성을 분석하였다. Background: 근골격계 질환은 바람직하지 못한 작업조건이나 불편한 자세로 반복, 누적되어 나타나는 질환이다. 농업인 대부분은 농작업을 수행할 때 장시간 반복적인 자세를 취하면서 작업을 진행한다. 특히, 농업은 급속하게 고령화가 진행되고 있고 근골격계질환은 고령자에게 발생할 가능성이 크므로 농업인의 농작업 관련 근골격계발생 현황 및 유형에 대한 수준을 파악하는 것이 중요하다. Method: 본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원에서 실시한 2020년 농업인 업무상 질병 조사자료를 활용하였으며, 조사 대상은 우리나라 모든 농업인으로 10,020 표본가구로 전국 농업인을 대표할 수 있도록 가중치를 적용하여 분석하였다. Results: 그 결과, 휴업1일 이상 농작업 관련 근골격계 질병의 일반적인 현황으로 전체 근골격계 질환 유병률은 4.4%로 전체 질환중 84.6%로 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 또한, 성별로는 남성 3.7%, 여성 5.2%로 여성이 근골격계질환 유병률이 더 높았으며, 근골격계질환의 주요 신체 부위는 허리 47.3%, 무릎 27.3% 어깨 6.9% 순이였다. 농업인이 한 해 동안 농작업 관련 질병을 일으키거나 악화시킨 요인으로는 장시간 근무가 27.6%, 반복적인 동작 22.8, 불편한/부자연스러운 자세 16.8% 순으로 나타났다. Conclusion: 본 연구 결과를 통해 농업인의 근골격계질환에 대한 현황을 파악하고, 농작업 관련 질병의 악화요인을 확인하여 근골격계질환과의 영향을 유추할 수 있었다. 농업인의 안전과 건강을 위해 다양한 통계자료를 분석함으로써, 맞춤형 근골격계 예방방안 개발 등의 기초자료로 활용이 가능할 것이다. Application: 본 연구 결과는 농업인의 근골격계 현황 및 요인 특성 분석을 통해 농업활동으로 인한 재해의 예방 및 관리에 기여할 것으로 판단된다.
참외 수경재배에서 줄기 유인 방법에 따른 수확량 및 작업 강도 비교
이동수,권진경,윤성욱,이시영,서민태,이희주,이상규,강태경,Lee, Dong Soo,Kwon, Jin Kyung,Yun, Sung Wook,Lee, Si Young,Seo, Min Tae,Lee, Hee Ju,Lee, Sang Gyu,Kang, Tae Gyoung 한국생물환경조절학회 2021 생물환경조절학회지 Vol.30 No.4
참외는 줄기를 땅 위에서 포복재배로 유인하는 것이 일반적으로써 노동강도가 강해서 농업인 근골격계 질환의 원인이 되므로 작업강도를 낮추고 품질도 향상시키기 위한 새로운 재배 방법을 찾고자 본 실험을 수행하였다. 그 결과, 줄기를 상향으로 유인하는 처리구가 생육 및 광합성 특성이 좋았고, 근활력은 하향 줄기 유인 처리구에서 좋은 것으로 나타났다. 상품 수량에 있어서는 상향 처리구가 4.055kg/10a, 하향 처리구가 3,983kg/10a으로 통계적인 유의성은 없었다. 줄기유인 작업에 대한 작업자세 평가의 경우, 기존 포복재배가 상향, 하향 재배방식 보다 위험수준이 높은 것으로 평가되었다. 결론적으로, 참외 수경 수직재배는 작물 생육, 수확량 및 작업 노동강도 등을 고려해 볼 때 기존 포복재배 방식을 대체할 수 있는 새로운 재배방법이라고 판단되고, 참외 줄기 유인 방법별로 수량 등에 유의성이 없으므로 상향 줄기유인 방법이나 하향 줄기 유인방법 중에서 하우스의 구조나 재배자의 의향에 따라서 선택하여 수직재배를 하면 될 것으로 사료된다. Oriental melon (Cucumis melo L.) is generally cultivated on the ground by creeping culture. A farmer has a higher workload for training stems. This study was conducted to find out a new cultivation of oriental melon to reduce a workload and improve the quality of fruit. There were three treatments for training stem of oriental melon; upward stem growing, downward stem growing, control (creeping stem growing). The results of the plant growth and the net photosynthesis showed higher in upward stem growing. The root activity was higher in downward stem attract. The yield was not significant as 4,055kg/10a in upward stem attract and 3,983kg/10a in downward stem attract. According to the results of the ergonomic agricultural workload evaluation, in the case of the working posture, the working posture of creeping cultivation methods (squatting, bending) showed a higher risk level than the upward and downward cultivation methods. Therefore, it is recommended the upward stem attract of oriental melon is a new cultivation as well as an alternative method for creeping stem attract in terms of improving the plant growth and yield, and reducing the workload.
비닐하우스 작업자의 서열 스트레스 경감을 위한 보텍스 튜브 적용 냉각조끼 개발 및 평가
김인수(Insoo Kim),김경란(Kyungran Kim),서민태(Min-Tae Seo),박수인(Soo-In Park),차종진(Joung-Jin Cha),김효철(Hyo-Cher Kim),김경수(Kyungsu Kim) 대한인간공학회 2020 大韓人間工學會誌 Vol.39 No.1
Objective: This study developed working clothes using a vortex tube device to reduce the thermal stress of greenhouse workers, and evaluated the physiological effects and user satisfaction of the developed cooling vest. Background: During the summer, the inside of greenhouses causes increased physiological burden of workers due to a high temperature and humidity, causing accidents and lowering the work efficiency. As a measure to solve this problem, various working clothes to lower thermal stress have been researched and developed, but there were limitations in the development of working clothes appropriate for high temperature and humidity in greenhouses. Therefore, the development of a new agricultural working clothes is required to prevent thermal stress of workers in a warm environment. Method: To verify the thermal stress reduction effect of the farming vest applying a vortex tube device, a physiological evaluation test was performed for subjects in a climate chamber and greenhouse environment. In addition, the wearing satisfaction and field applicability of the developed working clothes was evaluated by farmers. Results: The results of analyzing the mean physiological reactions by body part in the climate chamber test, the skin temperature, mean temperature in the working clothes, mean humidity, and heartrate of the developed working clothes decreased by 2.9%, 8.1%, 35.5%, and 4.9%, respectively, compared to the existing working clothes. Furthermore, in the greenhouse environment test, the temperature in the working clothes and humidity of the developed working clothes decreased by 8.8% and 12.3%, respectively, compared to the existing working clothes. Furthermore, in wearing sense and user satisfaction survey for farmers in the field evaluation, the respondents showed positive responses. Conclusion: This study verified the effects of the agricultural working clothes applying the vortex tube technology had an effect of thermal stress reduction compared to the existing working clothes and its applicability to the agricultural work environment. Further practical research should be conducted considering the cultivation environment and the size of greenhouse facilities to develop working clothes for various work environments. Application: The results of this study are expected to be utilizable in the field of design of thermal stress reducing working clothes for greenhouse facility farm workers.