제조업 안전사고 예방을 위한 사용자 경험 중심의 산업안전디자인 프레임워크 연구
이승헌. 고려대학교 대학원 디자인조형학과 석사학위논문. 2026년 2월

산업재해 예방을 위한 디자인의 역할이 사후 시각개선을 넘어 사전 예방 체계로 확장될 수 있음을 체계적으로 논증한 석사논문이다.

한국은 GDP 대비 제조업 비중이 OECD 평균의 두 배에 달하는 제조업 강국이지만, 최근 10년간(2014~2023년) 산업재해 사망자가 약 2만 명, 경제적 손실은 최근 5년간 150조 원을 초과한다. 사고사망 만인율은 8년째 0.4~0.5‱ 수준에 정체되어 OECD 38개국 중 34위다. 이 구조적 문제의 핵심은 기존 안전관리 체계가 물리적 환경 개선에 편향되어 있다는 데 있다. 소음·피로·협소한 공간 속에서 반복 작업하는 근로자의 인지적 부담과 행동 오류는 물리적 개선만으로는 해소되지 않는다.

저자는 사용자 경험(UX) 디자인과 인지심리학을 결합한 산업안전디자인 프레임워크 개발·검증을 연구 목표로 설정하고, 4단계 연구를 수행한다. 첫째, 산업재해 현황·인지심리 이론·UX 디자인의 관계를 분석해 이론적 토대를 구축한다. 특히 시스템 1·2 사고 체계, 인간 정보처리 과정, 작업기억 이론 등을 산업안전 맥락에 적용하여 근로자의 '기억→주의→판단→행동' 인지 흐름을 설계 기반으로 삼는다. 둘째, 제조기업 2곳을 대상으로 현장관찰과 심층인터뷰를 수행해 공정·설비·환경 등 물리적 요인과 주의·기억·피로·인지 오류 등 인적 요인을 실증적으로 분석하고 핵심 이슈를 도출한다. 셋째, 이론과 현장 분석을 통합해 '이해하기–발견하기–정의하기–개발하기–전달하기'의 5단계, 9개 Activity, 32개 Task로 구성된 프레임워크를 설계한다. 기존 더블 다이아몬드 프로세스를 산업안전 맥락에 맞게 고도화한 구조다. 넷째, 산업안전디자인 운영기관·서비스디자인 컨설턴트·디자인 실증기업의 전문가 인터뷰와 시뮬레이션을 통해 현장 적용 가능성을 검증한다.

검증 결과, 프레임워크는 기존 안전관리 절차와 통합 적용이 가능하며, 시각적 인식 설계·안전정보 전달체계 개선·근로자 참여 기반 협업 구조 형성에 효과적임이 확인되었다. 전문가 만족도는 전 항목에서 평균 4.3~5점(5점 만점)을 기록했다. 실제 적용 시 근로자의 주의 집중이 향상되고 작업 오류가 감소했으며, 현장 관리자는 이를 문제 진단과 개선 우선순위 도출의 실질적 도구로 활용할 수 있음을 확인하였다. 산업안전 비전문 기업에서도 활용 가능한 실무형 지침으로서의 가능성도 제시되었다.

이 논문의 학술적 의의는 디자인을 산업안전의 보조 수단이 아닌 사고 예방 체계의 핵심 실행 도구로 재정의한 데 있다. 산업통상부·한국디자인진흥원·한국산업단지공단이 개발한 안전 진단 툴과 안전디자인 사인시스템 가이드라인의 현장 데이터를 연구 기반으로 활용하여, 향후 산업안전디자인 사업의 방법론 고도화와 직접 연계 가능한 참고 자료로 기능할 수 있다. 저자는 이 프레임워크가 제조업을 넘어 건설업·물류업 등 반복 사고가 빈번한 타 산업으로 확장되고, 나아가 정부·기업·디자인기관의 협력 구조 속에서 국가 산업안전 혁신체계의 한 축이 되기를 기대한다.

목차

• 1. 서론
• 1.1 연구 배경 및 목적
• 1.2 연구 범위 및 방법

• 2. 이론적 배경
• 2.1 산업재해 현황 및 연구
  • 2.1.1 산업재해 현황 분석
  • 2.1.2 산업재해 주요 사고 유형 및 요인
  • 2.1.3 산업재해 감축을 위한 노력
• 2.2 산업안전디자인의 이해
  • 2.2.1 산업안전디자인의 정의
  • 2.2.2 산업안전디자인의 방향성
  • 2.2.3 산업안전디자인 적용 사례 및 유형 분류
• 2.3 산업안전디자인의 실행을 위한 이론 연구
  • 2.3.1 서비스디자인방법론과 고도화 필요성
  • 2.3.2 산업현장 내 근로자 중심의 사용자 경험 디자인
  • 2.3.3 근로환경 개선을 위한 인지 심리이론
• 2.4 이론적 배경 종합

• 3. 제조기업 현장연구
• 3.1 제조기업 관찰조사
  • 3.1.1 근로환경 관찰조사
  • 3.1.2 안전 위험요소 도출
• 3.2 현장근로자 심층인터뷰
  • 3.2.1 심층 인터뷰 목적 및 방법
  • 3.2.2 심층 인터뷰를 통한 핵심 이슈 도출
• 3.3 현장조사 종합분석
• 3.4 이론-현장조사 종합

• 4. 사용자 경험 및 인지기반 산업안전디자인 프레임워크 개발
• 4.1 안전사고 예방을 위한 유형별 산업안전디자인 요소 분석
  • 4.1.1 산업재해 핵심 요인 도출
  • 4.1.2 산업안전디자인 유형 분류
  • 4.1.3 근로자 중심의 사용자 경험 디자인을 위한 특성 도출
  • 4.1.4 근로자 중심의 산업안전 정보에 대한 인지적 전략
• 4.2 근로자 경험 및 인지기반 산업안전디자인 프레임워크 개발
• 4.2.1 산업안전디자인 프레임워크 특성
• 4.2.2 산업안전디자인 프레임워크 구조도
• 4.2.3 산업안전디자인 프레임워크 단계별 세부 요소
• 4.2.4 산업안전디자인 프레임워크 활용 가이드

• 5. 산업안전디자인 프레임워크 효과 검증
• 5.1 검증 개요
  • 5.1.1 개요 및 목적
  • 5.1.2 인터뷰 목적 및 방법
• 5.2 검증 결과
• 5.2.1 전문가 심층 인터뷰 결과
• 5.2.2 시사점 도출

• 6. 결론 및 향후 연구 과제
• 6.1 연구 논의 및 시사점
• 6.2 향후 연구 과제

초록

제조업은 복잡한 공정, 노후화된 작업환경, 낮은 근로자 안전 인식 등으로 인해 여전히 산업재해 발생률이 높다. 기존의 안전관리 체계는 주로 물리적 환경 개선에 집중되어 있어 근로자의 인지적 부담이나 행동 오류를 예방하는 데 한계가 있었다. 이에 본 연구는 제조업에서 반복적으로 발생하는 안전사고 문제를 해결하기 위해, 근로자의 실제 근로 경험과 인지적 특성을 반영한 사용자 경험(UX) 기반의 산업안전디자인 프레임워크를 개발하고자 하였다. 특히 기존의 매뉴얼 중심 점검과 물리적 개선 위주의 안전관리 방식이 근로자의 행동 변화를 유도하지 못하는 한계를 극복하기 위해, 디자인을 산업안전 구현을 위한 핵심 실행 도구로 재정의하였다.

연구는 네 단계로 진행되었다. 첫째, 이론적 배경 단계에서는 산업재해의 발생 원인, 인지심리 이론, 사용자 경험(UX) 디자인 간의 관계를 분석하여 산업안전디자인의 필요성을 도출하였다. 둘째, 제조기업을 대상으로 한 현장조사 단계에서는 근로환경 조사와 심층 인터뷰를 통해 공정, 설비, 환경 등 물리적 요인과 주의, 기억, 피로, 인지 오류 등 인적 요인을 분석하였으며, 실제 사고사례를 기반으로 핵심 이슈를 도출하였다. 셋째, 프레임워크 개발 단계에서는 이론과 현장분석 결과를 통합하여 근로자의 경험 및 인지기반 특성에 기반한 산업안전디자인 프레임워크를 구축하였다. 이 프레임워크는 총 5단계, 9개 Activity, 32개 Task로 구성되며, 사용자 경험(UX) 디자인과 인지심리 기반 설계를 결합해 근로자의 인식 및 행동 변화를 유도하는 예방 중심의 통합 산업안전디자인 체계로 발전시켰다. 넷째, 검증 단계에서는 산업안전디자인 운영기관, 서비스디자인 컨설턴트, 디자인 검증 기업을 대상으로 전문가 인터뷰와 시뮬레이션 검증을 실시하여 프레임워크의 실무 활용성과 현장 적용 가능성을 평가하였다.

검증 결과, 제안된 프레임워크는 기존 안전관리 절차와 통합하여 적용할 수 있으며, 특히 시각적 인식 설계, 안전정보 전달체계 개선, 근로자 참여 기반 협업 구조 형성에 효과적인 것으로 나타났다. 실제 적용 시 근로자의 주의 집중이 향상되고 작업 오류가 감소하였으며, 현장 관리자들은 문제 진단และ 개선 우선순위 도출을 위한 실질적 도구로 활용할 수 있음을 확인하였다.

이에 본 연구는 산업안전디자인을 단순한 시각적 개선 수준에서 벗어나, 현장 중심의 전략적 실행체계로 확장했다는 점에서 의의가 있다. 또한 산업재해 예방을 물리적 환경 개선 중심에서 벗어나 근로자의 경험과 인지심리에 기반한 디자인 중심으로 접근했다는 점에서 학술적·실무적 의미를 지닌다.

결론적으로, 본 연구는 디자인 프로세스를 안전관리 체계에 접목시켜 사고 예방 중심의 실무형 산업안전디자인 모델을 제시하였다. 이는 운영기관, 컨설턴트, 제조기업 등 다양한 주체가 협력하여 현장의 안전 문제를 체계적으로 진단하고 효과적인 개선 방안을 도출할 수 있도록 실행 가능한 사용자 경험(UX) 기반의 산업안전디자인 프로세스로 활용될 수 있습니다.

주제어: 산업안전디자인, 사용자 경험(UX), 인지심리, 산업안전디자인 프레임워크, 산업재해