제조업 근로현장의 인지적 위험요인 개선을 위한 사용자 경험 기반 산업안전디자인 프레임워크 개발 연구
- 2개 사례의 화학물 제조업 근로현장을 중심으로 -

Development of a UX-Based Industrial Safety Design Framework for Cognitive Risk Factors in Manufacturing Workplaces
- Focusing on Two Chemical Manufacturing Workplaces -

이승헌 ( Seungheon Lee ) , 유승헌 ( Seunghun Yoo )

디자인융복합학회 2026.04

디자인융복합연구  25권 2호  115-130(16pages)

DOI 10.31678/SDC117.7

 

1. 개요

이 논문은 산업재해를 줄이기 위해서는 법과 규제만 강화할 것이 아니라, 근로자가 위험을 보고·기억하고·판단하고·행동하는 인지 과정을 반영해 작업환경을 다시 디자인해야 하며, 이를 체계적으로 실행할 수 있는 산업안전디자인 프레임워크가 필요하다고 주장한다.

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초록

대한민국은 산업재해로 인한 인명 및 경제적 손실이 지속적으로 발생하고 있음에도 불구하고, 기존 산업안전 관리체계는 제도와 규제 중심의 사후 대응에 머무르는 한계를 보이고 있다. 본 연구는 제조업 현장에서 반복적으로 발생하는 산업재해의 근본적 원인 중 하나인 근로자의 인지적 한계와 근로 환경 간의 불일치 문제를 개선하기 위한 인지심리 기반 산업안전디자인 프레임워크 개발을 목적으로 한다. 연구는 이론적 고찰, 제조기업 현장조사, 프레임워크 개발, 전문가 검증의 4단계 절차로 수행되었다. 먼저 산업재해 현황과 선행 연구 분석을 통해 산업안전디자인의 개념을 정립하고, 기억, 주의, 지각, 판단, 행동유도 기준의 인지심리 이론을 산업안전 현장에 적용하고 안전 문제 구조를 체계화 하였다. 이후 제조기업을 대상으로 한 현장관찰과 근로자 심층 인터뷰를 통해 물리적, 인적, 인지적 요인에 따른 핵심 안전 이슈를 도출하고 인지 특성을 중심으로 한 산업안전디자인 프레임워크를 설계하였다. 제안된 프레임워크는 관련 디자인 분야 전문가 평가를 통해 필요성과 적합성을 검증하였다. 연구 결과, 프레임워크는 기존 안전관리 방식이 간과해 온 인지적 위험 요소를 체계적으로 반영함으로써 현장의 위험 인식 향상과 안전 행동 유도에 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구는 산업안전 분야에서 사용자 경험 디자인과 인지심리를 융합한 실무적 접근을 제시하였다는 점에서 의의가 있으며, 향후 제조업 현장의 산업재해 예방을 위한 사용자 경험 기반 안전디자인 모델로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

 

2. 논문 목차

1. 서론

1.1. 연구 배경 및 목적
1.2. 연구의 범위 및 방법

2. 이론적 배경

2.1. 산업재해 현황 및 연구
2.2. 산업안전디자인의 이해
2.3. 산업안전디자인의 실행을 위한 이론 연구
2.4. 이론적 배경 종합

3. 제조기업 현장연구

3.1. 제조기업 관찰조사
3.2. 현장근로자 심층인터뷰
3.3. 현장조사 종합분석

4. 사용자 경험 및 인지기반 산업안전디자인 프레임워크 개발

4.1. 안전사고 예방을 위한 유형별 산업안전디자인 특성
4.2. 근로자 경험 및 인지기반 산업안전디자인 프레임워크 개발
4.3. 산업안전디자인 프레임워크 활용 가이드

5. 산업안전디자인 프레임워크 효과 검증

5.1. 검증 개요
5.2. 검증 결과
5.3. 시사점 도출

6. 결론 및 향후 과제

6.1. 연구 논의 및 시사점
6.2. 향후 연구 과제

참고문헌
 

3. 연구가 출발한 문제의식

논문은 먼저 한국 산업안전의 구조적 한계를 제기한다.

한국은 제조업 비중이 높은 국가이며, 산업재해로 인한 사망과 경제적 손실도 매우 크다. 논문은 최근 10년간 산업재해 사망자가 약 2만 명에 달했고, 최근 5년간 경제적 손실이 약 150조 원을 넘었다는 자료를 제시한다. 산업안전보건법 개정과 중대재해처벌법 시행으로 법적 책임은 강화되었지만, 중대재해 사고사망 만인율은 뚜렷하게 개선되지 않았다는 점도 지적한다.

논문의 핵심 문제의식은 다음과 같다.

산업재해는 근로자가 조심하지 않아서만 발생하는 것이 아니다. 위험을 놓치게 만드는 환경, 순간적으로 판단을 흐리게 하는 정보구조, 잘못된 행동을 유도하는 작업 흐름도 사고의 원인이다.

즉, 기존 안전관리가 “규정을 만들고 준수 여부를 감독하는 체계”에 가깝다면, 이 연구는 “사람이 실제로 어떻게 인지하고 행동하는가를 고려해 사고가 나기 어려운 환경을 만드는 체계”를 제안한다. 안전을 훈계의 문제가 아니라 경험의 문제로 본다. 작업자가 매 순간 완벽히 집중하리라 기대하는 것은, 비 오는 날 미끄러운 바닥에 “넘어지지 마시오”라고 써 붙이는 수준의 낙관론이다.
 

4. 연구 목적과 연구 방법

4.1. 연구 목적

이 연구의 목적은 다음과 같다.

1. 산업재해를 유발하는 인지적 위험요인을 체계적으로 정리한다.
2. 근로자 경험과 인지심리 이론을 결합한 산업안전디자인 프레임워크를 개발한다.
3. 제조업 현장에 적용 가능한 실무형 프로세스로 구조화한다.
4. 전문가 평가를 통해 필요성과 적합성을 검증한다.

4.2. 연구 절차

논문은 4단계로 진행된다.

 

5. 이론적 배경: 왜 ‘인지’가 안전의 핵심인가

5.1. 산업안전디자인의 정의

논문은 산업안전디자인을 다음과 같이 정리한다.
산업현장의 환경, 장비, 정보, 작업 프로세스를 근로자가 보다 안전하게 일할 수 있도록 재구성하여 사고를 예방하는 디자인 접근이다.

중요한 점은 산업안전디자인이 단지 표지판을 예쁘게 정리하는 일이 아니라는 점이다. 근로자가 실제 현장에서 무엇을 보고, 어떤 정보를 놓치고, 어떻게 이동하며, 어떤 순간에 위험을 오판하는지를 분석하는 접근이다.

5.2. 기존 안전관리의 한계

논문은 기존 산업안전 체계가 다음의 한계를 가진다고 본다.

• 정책과 규제 중심이라 현장 근로자의 실제 행동 특성을 충분히 반영하지 못함
• 사고 이후의 책임과 준수 여부에 초점이 맞춰짐
• 시설 개선과 교육 중심 지원은 있으나, 인지적 오류를 줄이는 디자인 접근은 부족함
• 제조현장의 복잡한 동선, 정보 과잉, 반복작업 피로 같은 문제를 구조적으로 다루지 못함

5.3. 인지심리 기반 접근

이 논문의 핵심 이론적 기여는 산업안전디자인에 인지심리학을 체계적으로 연결한 데 있다.

논문은 근로자의 안전 정보 처리 과정을 6개 요소로 정리한다.
 

6. 현장연구: 제조업체 두 곳에서 무엇을 발견했는가

논문은 화학물질 제조와 플라스틱 제조 현장 두 곳을 조사한다.

6.1. C1 기업: 화학물질·지게차 위험

C1 기업은 반도체 관련 생산기업으로, 화학물질 취급과 지게차 이동이 핵심 위험요인이다.

주요 문제는 다음과 같다.

• 유해화학물질 드럼통이 작업자와 가까이 배치됨
• 보호구 관리가 완전하지 않음
• 화학물 누출이나 화재 시 대응 정보가 직관적이지 않음
• 지게차 동선과 보행자 동선이 충분히 분리되지 않음
• 지게차 후진 시 사각지대 위험이 큼

근로자 인터뷰에서는 다음과 같은 현실이 드러난다.

• “하루 동안 사용할 약품 드럼통은 미리 꺼내서 옆에 놓아요.”
• “새 장갑을 꼈는데 구멍이 나 있어서 손에 약품이 묻은 적 있어요.”
• “지게차가 후진할 때 옆으로 사람이 지나가면 안 보여요.”

이는 사고가 규정 미준수에서만 비롯되는 것이 아니라, 작업 효율을 위해 형성된 관행과 환경이 위험을 일상화한다는 점을 보여준다.

6.2. C2 기업: 대피 동선·안전정보 문제

C2 기업은 플라스틱 제조기업으로, 복잡한 실내 동선과 화재 시 대피 문제가 핵심 이슈로 나타난다.

주요 문제는 다음과 같다.

• 비상대피 동선이 충분히 정립되지 않음
• 일부 비상구에 인원이 집중될 가능성이 높음
• 안전표지가 많지만 복잡하고 잘 보이지 않음
• 외국인 근로자나 다양한 작업자 특성을 고려한 정보 제공이 부족함

현장 인터뷰에서도 같은 문제가 확인된다.

• “안전하게 대피하기 위해 제가 조를 짜서 알려줬어요.”
• “안전표지가 붙어있는 건 알지만 복잡하고 잘 안 보여요.”

이 부분은 논문의 문제의식을 가장 선명하게 드러낸다. 안전정보가 “게시되어 있음”과 “위급한 순간에 작동함”은 다른 문제다.
 

7. 핵심 성과: 산업안전디자인 프레임워크 개발

7.1. 프레임워크의 기본 구조

논문은 기존 서비스디자인 프로세스를 기반으로 산업안전에 특화한 5단계 프레임워크를 제안한다.

1. 이해하기
2. 발견하기
3. 정의하기
4. 개발하기
5. 전달하기

여기에 총 9개 Activity와 32개 Task를 배치한다. 11쪽의 <그림 8>은 이 프레임워크 전체 구조를 시각화하고 있으며, 일반적인 서비스디자인 프로세스에 산업재해 핵심요인 분석, 유형 분류, UX 특성, 인지심리 요소를 결합한 구조로 구성된다.

7.2. 프레임워크가 강화한 4개 요소

논문은 산업안전디자인 프로세스를 고도화하기 위해 다음 4개 요소를 핵심축으로 삼는다.

 

7.3. 이 프레임워크의 의미

이 프레임워크는 “어디에 무엇을 붙일 것인가”를 정하는 지침이 아니다. 더 중요한 질문을 던진다.

• 근로자는 위험을 어느 순간 놓치는가?
• 어떤 정보가 너무 늦게 인지되는가?
• 어떤 동선이 잘못된 행동을 부르는가?
• 반복작업과 피로가 어떤 판단오류를 만드는가?
• 안전행동을 의식적 결심이 아니라 자연스러운 기본값으로 만들 수 있는가?

즉, 안전을 시설의 문제가 아니라 경험 흐름의 문제로 재정의한다. 이 점이 논문의 가장 큰 강점이다.
 

8. 프레임워크 활용 방식

12쪽의 <그림 9>는 산업안전디자인 프로세스를 실행 관점에서 크게 두 단계로 나눈다.

8.1. 기획 단계

• 현장 문제를 진단
• 산업재해 요인을 분석
• 유형별로 위험을 정리
• 근로자 경험과 인지 특성을 반영해 개선 전략을 세움

8.2. 개발 단계

구체적 디자인 솔루션 제작
현장 적용
효과 검증
유지관리와 확산 가능성 검토
논문은 이 프레임워크가 운영기관과 서비스디자인 컨설턴트가 공동으로 활용할 수 있는 실무형 가이드가 될 수 있다고 본다.

9. 전문가 검증 결과

9.1. 검증 대상

논문은 총 9명의 전문가를 인터뷰한다.
산업안전디자인 운영기관 3명
서비스디자인 컨설턴트 3명
디자인 실증기업 3명

전문가들은 산업안전디자인 경력 3년에서 15년, 전체 경력 10년에서 30년 수준의 실무자들이다.

9.2. 전문가들이 본 프레임워크의 장점

전문가 의견은 크게 네 가지로 정리된다.
숙련 근로자의 안전 피로감과 무감각을 다루는 데 UX·인지심리 접근이 필요하다.
제조현장은 사람만이 아니라 사물과 장비의 이동 패턴도 함께 고려해야 한다.
긴급상황에서는 인지부하가 급격히 높아지므로, 시각적 단서와 경로 안내가 중요하다.
실무 디자이너가 인지심리를 자연스럽게 활용하기 위해서는 체계화된 도구가 필요하다.

9.3. 만족도 결과

15쪽의 <표 16>에 따르면, 프레임워크의 필요성, 핵심요인 도출, 유형 분류, UX 특성, 인지심리 이론의 적용성 등 모든 항목에서 전문가 만족도가 전반적으로 높게 나타났다. 논문은 각 항목이 대체로 4.3점에서 5점 수준의 평가를 받았다고 해석한다. 다만 주의할 점도 있다. 이 검증은 전문가 평가 중심이므로, 실제 사고율 감소나 작업행동 변화가 정량적으로 입증된 것은 아니다. 논문이 “효과적임이 나타났다”고 표현하지만, 엄밀히 보면 “현장 적용 가능성과 전문가 수용도가 높게 평가되었다”는 수준으로 해석하는 것이 더 정확하다. 논문도 향후 과제로 정량 실증과 행동 데이터 검증을 제시한다.

 

10. 결론

이 연구는 다음과 같이 결론짓는다.
산업재해 예방은 규제 강화만으로 충분하지 않다.
근로자의 인지적 한계와 작업환경의 불일치를 줄이는 접근이 필요하다.
사용자 경험과 인지심리를 결합한 산업안전디자인은 위험 인식과 안전행동 유도에 실질적으로 기여할 수 있다.
제안된 프레임워크는 제조업뿐 아니라 건설업 등 다른 산업에도 확장 가능성이 있다.
향후에는 정량적 효과 검증, 시선추적과 같은 인지부하 측정, 실제 현장 적용 데이터 축적, 정부·기업·디자인기관 협력체계가 필요하다.

11. 이 논문의 의의

11.1. 산업안전디자인의 관점을 한 단계 끌어올렸다

기존 산업안전디자인이 주로 색채, 사인, 동선 개선, 안전시설 중심으로 설명되었다면, 이 논문은 그 배후에 있는 인지 과정까지 포함해 설명한다. 즉, “무엇을 디자인할 것인가”에서 “사람이 어떻게 위험을 인식하고 행동하게 할 것인가”로 논점을 확장한다.

11.2. 안전서비스디자인 사업을 정당화하는 논리적 근거가 된다

이 논문은 산업안전디자인이 장식적 개선이나 부수적 지원이 아니라, 기존 안전관리 체계가 놓친 위험요인을 다루는 전문적 개입임을 보여준다. 한국디자인진흥원이 추진해 온 안전서비스디자인 사업의 정책적·학술적 근거로 활용하기 좋다. 특히 “규제 이후에도 줄지 않는 사고를 어떻게 다룰 것인가”라는 질문에 대해, 디자인이 담당할 수 있는 영역을 명확히 설명한다.

11.3. 현장 적용형 프레임워크를 제시했다

연구가 추상적 주장에 그치지 않고, 실제 제조기업 조사와 인터뷰를 통해 문제를 구조화하고, 이를 5단계 실행 프로세스로 정리했다는 점이 실무적으로 유용하다. 운영기관, 컨설턴트, 디자인기업이 공통언어로 활용할 수 있는 틀을 만들었다는 점이 장점이다.

핵심 요약

이 논문은 산업재해를 근로자의 부주의가 아니라, 근로자 인지와 작업환경이 맞지 않는 문제로 바라본다.
기억, 주의집중, 지각, 부호화, 행동유도 등 인지심리 요소를 산업안전디자인에 접목한다.
제조기업 두 곳의 현장조사와 인터뷰를 통해 화학물질 관리, 지게차 충돌, 비상대피, 안전정보 시인성 문제가 핵심 이슈임을 확인한다.
이를 바탕으로 5단계, 9개 Activity, 32개 Task로 구성된 사용자 경험·인지기반 산업안전디자인 프레임워크를 개발한다.
전문가 검증 결과 실무적 필요성과 적용 가능성은 높게 평가되었으며, 향후 정량적 효과 검증이 요구된다.