밀폐공간 사고예방을 위한 IoT 센서 적용 방안에 관한 연구

Abstract

본 연구는 밀폐공간의 안전관리를 위해 실시간 측정센서와 무선통신 기능을 결합한 IoT 기반 측정·감시 시스템의 적용 가능성과 효과를 검증 하고자 수행되었다. 측정장비는 리켄케이키코리아(주)의 GX-3R Pro 모 델을 사용하여 산소, 황화수소, 일산화탄소, 메탄, 이산화탄소 등의 가스를 실시간으로 측정할 수 있도록 하였고, 이를 원격 감시가 가능한 시스템으 로 구성하였다. 대상 공간은 전자산업의 전형적인 밀폐공간인 폐수처리조 (집수조; LWH 15m × 5m × 10m)를 선정하였다. 연구방법으로는 황화수소가 발생하는 시나리오를 설정하고 CFD(전산유 체역학) 시뮬레이션을 실시하여 공간 내 농도구배의 존재 여부를 확인하 였다. 그 결과, 황화수소가 고농도(500 mg/s)로 발생하는 조건에서, 환기 를 수행하더라도 지점에 따라 농도 차이가 뚜렷하게 나타났으며, 특히 발 생지점에서 10~12.5m 떨어진 지점에서는 10.3~16.2 ppm 수준으로 높게 관측되었다. 이는 밀폐공간 내부에서 유해가스 농도가 작업 위치와 시간 에 따라 달라질 수 있음을 보여주며, 실시간 측정의 필요성을 시사한다. 반면, 저농도 조건(0.05 mg/s)에서는 전체적으로 0.37 ppm 이하의 낮은 농도를 유지했지만, 여전히 발생 지점 인근에서는 상대적으로 높은 수치 를 보였다. 한편, 실제 폐수처리조에서 밀폐공간 작업자에게 IoT 기반 측정시스템 을 착용하도록 하여 산소 및 유해가스를 실시간으로 측정한 결과, 산소 농 도와 순간적으로 발생한 황화수소 농도(2.7~3.2 ppm)가 안정적으로 측정 되었고, 실시간으로 측정데이터가 오류 없이 연속적으로 전송되었다. 따라 서 산소 및 복합가스센서와 통신 기능이 결합된 IoT 시스템은 향후 밀폐 공간 안전관리에 유용한 도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.