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지숙 동방
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1 작업자세평가기법 OWAS, RULA, REBA 비교 기도형 박기현 * 계명대학교산업시스템공학과 * 계명대학교정보통신학부 ( 접수 / 채택 ) Comparison of Posture Classification Schemes of OWAS, RULA and REBA DoHyung Kee Kee Hyun Park* Department of Industrial and Systems Engineering, Keimyung University *College of Information and Communication, Keimyung University (Received September 22, 2004 / Accepted April 11, 2005) Abstract : The purpose of this study is to compare representative posture classification schemes of OWAS, RULA and REBA in terms of correctness for postural load. The comparison was based on the evaluation results by the three methods for 224 working postures sampled from steel, electronics, automotive, and chemical industries. The results showed that OWAS and REBA generally underestimated postural stress than RULA irrespective of industry type, work performed and whether or not leg posture is balanced. While about 71% and 73% of the 224 posture were evaluated with the action category/level 1 or 2 by OWAS and REBA, respectively, about 60% of the postures were classified into the action level of 3 or 4 by RULA. The coincidence rate of postural stress category between OWAS and RULA was just 33.5%, while the rate between RULA and REBA was 46.0%. It is concluded from the findings of this study and the previous research that compared to OWAS and REBA, RULA more precisely evaluates postural stress. Key Words : posture classification scheme, OWAS, RULA, REBA 1. 서론 1) 작업관련성근골격계질환 (work-related musculoskeletal disorders) 은인체의근골격계에과도한부하가반복적으로가해질때근육, 인대, 건 (tendon), 신경등의미세조직에손상이발생하여불편함, 통증, 장애등을유발하는증상을통칭하는것이다 1). 노동부에서매년발표하고있는산업재해통계에서근골격계질환은직업병중신체부담작업과요통으로분류되고있으며, 2002 년도에 1,827 건이발생하였으며직업병의약 43.6%, 전체산업재해의약 2.2% 를차지하였다 2). 산업체에서근골격계질환이폭증하는등사회적문제로대두되자노동부에서는산업안전보건법을개정하여, 사업주로하여금근골 To whom correspondence should be addressed. dhkee@kmu.ac.kr 격계부담작업에대한유해요인조사및작업환경개선을의무화하는등경감노력을기울이고있다. 근골격계질환은힘, 부적절한자세, 반복, 압력, 정적부하, 진동과추위등의환경적요인, 작업조직등의작업관련요인, 개인의신체조건 (physical condition), 질병등의개인적요인등이복합적으로작용하여발병하는것으로알려져있다 3). 이중작업자세와관련된부하의평가에는 OWAS 4), RULA 5), REBA 6) 등이많이사용되고있다. 또한, 한국산업안전공단의근골격계부담작업유해요인조사지침에서도이들세기법을평가도구로제시하고있다 7). 이상의세기법은개발배경의차이로인한적용대상, 특성, 평가정확도등에서차이가있는것으로언급되고있다 8,9). 그러나, 산업현장에서는세기법을모두사용하든가혹은선택적으로사용하는등이러한요인들이간과되고기계적으로사용 127

2 기도형, 박기현 되고있는실정이다. 따라서, 본연구에서는작업자세부하평가에대표적으로사용되고있는 OWAS, RULA, REBA 의부하평가의정확도에대하여비교하고자한다. 본연구의결과는작업자세부하평가기법적용시에가이드라인으로사용될수있을것으로기대된다. 2. 방법 2002 년도노동부산업재해분석자료를보면근골격계질환의약 79% 가제조업에서발생한것으로나타나있다 2). 이에근거하여본연구에서는작업자세부하평가기법의비교를위하여제조업에서일어나는 224 자세를추출하였다. 224 자세는철강산업 68, 전자산업 46, 자동차산업 44, 화학산업 66 자세로구성되었다. 철강산업은들기작업, 힘쓰기 (exertion of force) 작업 (19 자세 ), 정비작업 (49 자세 ) 으로구성되었고, 전자산업은들기작업 (22 자세 ), 조립, 가공, 검사작업 (24 자세 ), 자동차산업은들기작업 (7 자세 ), 조립, 검사, 보전, 시험작업 (31 자세 ) 과 PC 입력, 자동차운전등의좌식으로이루어지는작업 (6 자세 ), 화학산업은들기작업, 힘쓰기작업 (27 자세 ), 조립 / 분해, 계량, 가공, 정제작업 (37 자세 ), 계장 (control panel) 작업, 지게차운전과같은좌식작업 (2 자세 ) 으로구성되었다. 여기서, 힘쓰기작업은 2kg 이상이소요되는롤, 밸브등을돌리거나밀고당기는작업으로정의하였다. 추출된자세에대하여 OWAS, RULA, REBA 세기법을적용하여부하를분석한후, 최종부하를이용하여비교 분석을수행하였다. OWAS, RULA 에서는최종부하를네그룹의 action category 혹은 action level 로제시하고있고, 각구간별의미가서로매우유사하여비교에 action category 혹은 action level 을그대로사용하였다. REBA 에서는 5 구간의 action level 을최종부하로제시하고있어 (0: 개선조치가필요없음, 1: 개선조치가필요할수있음, 2: 개선조치가필요함, 3: 개선조치가빠른시일내에필요함, 4: 개선조치가지금당장필요함 ), 이들의미를 OWAS, RULA 의 action category 혹은 action level 의의미와의비교를통하여네가지 action level 로줄였다. 즉, REBA action level 0 은 OWAS, RULA 의 action category 혹은 action level 1 로, REBA action level 1, 2 는 OWAS, RULA 의 action category 혹은 action level 2 로, action level 3 과 4 는그대로 OWAS, RULA action category 혹은 action level 3, 4 로하였다. OWAS 는중량물취급작업, RULA 는조립, 정비, 육류가공, 치과, VDT 작업, REBA 는간호사, 청소부등의작업이비교적비정형적인작업분석에적합한것으로알려져있다 8,9). 그러나, OWAS, REBA 는기본적으로전신자세에적용이가능하며, RULA 의경우도하지가 2 개그룹으로만분류되어있어다양한하지자세가포함된자세의분석에는한계를가지지만이를제외한일반적자세의분석에적용가능하다고할수있다. OWAS 는중량물취급작업뿐아니라건설업햄머작업 10), 간호업무 11), 슈퍼마켓캐시어 (cashier) 업무 12), 양계업 13), 선박산업 14) 등다양한분야에적용되었다. RULA 도포장작업, VDU 작업, 의류제조업, 슈퍼마켓첵크아웃작업, 자동차산업에서의검사작업 5), 카펫수선작업 15), 금속산업 16) 에적용되어다양한하지자세에대한평가가가능함을보였다. REBA 의경우는적용사례는찾지못하였으나, 보건산업 (health care), 제조업, 전기산업등으로부터추출된자세를이용하여만들어져, 일반제조업에도적용가능하도판단된다. 따라서, 본연구에서는이들세기법을모든자세에적용하고자한다. 3. 결과 세자세부하평가기법의평가결과분석은크게다음의세분야로나누어다룬다 : 1) 업종별분석 ; 2) 작업내용별분석 ; 3) 하지자세별분석 ( 하지자세가균형이잡혀있는가에따라분류함 ) 업종별분석 RULA 와 OWAS 비교각산업별 RULA 와 OWAS 의비교결과는 Fig. 1 에제시되어있으며, 그림에서는 RULA 의각 action level 에해당하는자세에대한 OWAS 평가결과의도수를나타내고있다. 그림에서보는바와같이업종에관계없이전반적으로 OWAS 가 RULA 에비하여과소평가하고있는것으로나타났다. 이러한현상은전자산업에서두드러지게나타났으며, 자동차산업과화학산업에서는 RULA action level 4 로평가된자세가 OWAS 에서는 action category 1 로극단적으로저평가된경우도각각 1 자세, 8 자세가 128 Journal of the KOSOS, Vol. 20, No. 2, 2005

3 작업자세평가기법 OWAS, RULA, REBA 비교 (a) steel industry (a) steel industry (b) electronics industry (b) electronics industry (c) automotive industry (c) automotive industry (d) Chemical industry Fi g. 1. Comparison of RULA and OWAS 있는것으로나타났다. 그러나, OWAS 가 RULA 보다높게평가하는경우는철강산업과자동차산업에서 RULA action level 2 에서각각 5, 1 자세가 OWAS action category 3 으로평가된것을제외하고는없었다 RULA 와 REBA 비교 RULA 와 REBA 평가결과는 Fig. 2 에나와있으며, RULA 에비하여 REBA 가과소평가하고있는것으로나타났다. RULA action level 1, 2 수준에서는 REBA 와평가결과가일치하는비율이높으나, RULA action level 이 3, 4 로높아질수록일치율이떨어짐을보이고있다. RULA 와 OWAS 비교결과 (d) chemical industry Fig. 2. Comparison of RULA and REBA 에서와같이과소평가경향은전자산업에서크게나타났다. RULA action level 4 인자세를 REBA 에서 action level 1 로극단적으로저평가한경우는나타나지않았으나, action level 2 로저평가한경우는 15 자세가있었다. 반대로 REBA 가 RULA 보다고평가한경우는없었다 OWAS 와 REBA 비교 OWAS 평가결과에대한 REBA 평가결과는 Fig. 3 에나와있다. 그림에서보는바와같이 OWAS 가 REBA 에비하여전반적으로저평가하는것으로나타났다. 이러한현상은 OWAS action category 1 에서두드러지게나타났다. 한국안전학회지, 제 20 권제 2 호, 2005 년 129

4 기도형, 박기현 (a) steel industry Table 1. Action category/level for 224 postures by methods and work work lifting task general work method category/action level OWAS 23(30.7) 24(32.0) 23(30.7) 5(6.6) RULA 0(0.0) 13(17.3) 23(30.7) 39(52.0) REBA 0(0.0) 41(54.7) 30(40.0) 4(5.3) OWAS 45(31.9) 64(45.4) 30(21.3) 2(1.4) RULA 5(3.6) 65(46.1) 52(36.9) 19(13.4) REBA 3(2.1) 111(78.7) 26(18.5) 1(0.7) OWAS 4(50.0) 4(50.0) 0(0.0) 0(0.0) seated work RULA 0(0.0) 6(75.0) 1(12.5) 1(12.5) REBA 0(0.0) 7(87.5) 1(12.5) 0(0.0) *The numbers in parenthesis represent percentage values. (b) electronics industry 평균임 ) 로일반작업약 31%, 좌식작업약 13% 에비하여높아본연구에서다루어진작업중에서들기작업이부하가높은것으로조사되었다. OWAS, REBA 의저평가경향은일반작업, 좌식작업에비하여들기작업에서조금완화되었다. (c) automotive industry (d) chemical industry Fi g. 3. Comparison of OWAS and REBA 3.2. 작업내용별분석작업내용별분석에서는작업을들기작업, 힘쓰기작업 (75 자세, 들기작업이라함 ), 조립, 정비, 검사, 보전, 시험작업 (141 자세, 일반작업이라함 ) 과 VDT, 자동차운전, 지게차운전, 계장작업등의좌식작업으로이루어지는작업 (8 자세, 좌식작업이라하고, 의자에앉아서하는작업에국한함 ) 등세종류로분류한다. 작업내용별세자세부하평가기법의적용결과는다음 Table 1 에나와있다. 작업내용에관계없이 OWAS, REBA 가 RULA 에비하여저평가하는것으로나타났고, 그정도는 OWAS 에서더크게나타났다. 들기작업에서 action category/ level 3, 4 로평가하는비율이약 55%( 세기법비율의 3.3. 하지자세별분석하지자세는체중이양다리에고르게분포되어있는가에따라 2 종류로나누었다. 이는 RULA 에서하지자세를 2 그룹으로나누었기때문이다. 즉, OWAS, REBA 는하지자세가 RULA 에비하여상대적으로다양하여전신자세분석에적용하는데문제가없으나, RULA 의경우는주로상지자세의분석에적합한것으로알려져있어이를확인하고자 RULA 의하지분류체계를따랐다. 체중이양다리에고르게분포되어있는자세 ( 입식자세라함 ) 가 176 개, 그렇지않은경우 ( 기타자세라함 ) 가 48 자세로나누어졌다. 세평가기법의적용결과는 Table 2 에나와있으며, 하지자세에관계없이 Table 2. Action category/level for 224 postures by methods and leg postures leg posture balanced method category/action level OWAS 63(35.8) 76(43.2) 34(19.3) 3(1.7) RULA 5(2.8) 74(42.1) 56(31.8) 41(23.3) REBA 6(3.4) 113(64.2) 53(30.1) 4(2.3) OWAS 4(8.3) 17(35.4) 22(45.8) 5(10.4) unbalanced RULA 0(0.0) 10(20.8) 20(41.7) 18(37.5) REBA 0(0.0) 19(39.6) 28(58.3) 1(2.1) *The numbers in parenthesis represent percentage values. 130 Journal of the KOSOS, Vol. 20, No. 2, 2005

5 작업자세평가기법 OWAS, RULA, REBA 비교 RULA 에비하여 OWAS, REBA 가저평가하는것으로분석되었다. 하지자세가균형이잡히지않은기타자세에비하여균형이잡힌자세에서저평가경향이완화된것으로나타났다 평가기법별평가결과 224 자세에대한각평가기법별최종평가결과인 action category/level 은 Table 3 에정리되어있다. OWAS 는 category 1, 2 에약 71% 가해당되어전반적으로부하를낮게평가하였고, RULA 는 action level 3, 4 에약 60% 가해당되어부하를높게평가하는것으로나타났다. REBA 는평가자세의 71% 를 action level 2 로평가한반면, action level 3, 4 로는약 28% 만평가하여 OWAS 와같이 RULA 에비하여부하를낮게평가함을보이고있다 평가기법별평가결과일치율평가기법별평가결과의일치율은 Table 2 에나와있다. RULA 와 OWAS 는 33.5%, RULA 와 REBA 는 46.0% 의일치율을보여, 평가결과가매우상이함을보이고있다. OWAS 와 REBA 도약 54% 의일치율을보여평가결과가일치할확률이높지않음을알수있다. RULA 와 REBA 는 action level 1, 2 까지의부하가크지않은자세에대해서는약 92% 의일치율을보여, 평가결과가거의같음을보이고있다. OWAS 와 RULA 에서도 action category/ level 1, 2 에대해서약 51% 의일치율로전체일치율에비하여높게나타나, OWAS, REBA 는부하가낮은수준에서는 RULA 와유사한평가결과를보이다부하가높아질수록 RULA 의평가결과와일치할가능성이작아짐을알수있다. Tabl e 3. Action category/level for 224 postures by methods category/action level(%) OWAS RULA REBA Tabl e 4. Coincidence rate of evaluation results among three methods(%) OWAS RULA REBA OWAS (50.6*) 54.5(51.3*) RULA (92.1*) *coincidence rate for category/action level 1, 토의및결과 본연구에서는철강, 전자, 자동차, 화학산업등에서추출된 224 자세에대하여 OWAS, RULA, REBA 를이용하여자세부하를평가하여, 그결과를바탕으로세기법을비교하였다. 비교결과업종, 작업내용, 하지자세에관계없이 OWAS, REBA 는 RULA 에비하여작업자세부하를저평가하는것으로나타났다. 전체평가결과도 OWAS 와 REBA 는 action category/level 1, 2 의낮은부하로, RULA 는 action level 3, 4 의높은부하로평가하는비율이높았다. 그리고, RULA 와 OWAS, REBA 의평가결과일치율도각각 33.5%, 46.0% 로낮게나타나, 평가결과가상이함을보였다. 특히, 개발배경으로인하여철강산업에가장적합한것으로알려진 OWAS 평가결과가, 철강업에서도 RULA 에비하여낮게평가하는것으로나타났다. RULA 는체중이양다리에고르게분포된균형된하지자세를가진자세평가에적합한것으로알려져있으나, 하지자세별분석에서하지자세의균형여부에관계없이 OWAS, REBA 에비하여부하를높게평가하는것으로분석되었다. 이상의결과와다음과같은이유로하지자세분류에문제가있으나 RULA 가 OWAS, REBA 에비하여작업자세부하를좀더정확하게평가하는것으로판단된다 : 1) Miedema et al.(1997) 은 19 개자세의최대지속시간과그에따른자세분류결과를 OWAS 의평가결과와비교한결과 10 개자세 ( 약 52.6%) 가불일치하며, OWAS 가과소평가함을보였다 ; 2) RULA 평가에서 action level 4 로부하가매우큰것으로평가된자세에대하여 OWAS 에서 action category 1 로 9 자세, action category 2 로 15 자세, REBA 에서는 action level 2 로 15 자세를평가하는등 OWAS, REBA 가저평가하는경향이뚜렷하게나타났다 ; 3) 문찬영 (2004) 에의하면 18 개전신자세에대한최대지속시간과 OWAS, REBA 의평가결과비교에서 OWAS, REBA 가저평가하는것으로나타났다. 또한, 근골격계질환을예방하기위한안전의관점에서도부하를저평가하기보다는엄격하게 (strict) 평가하고, 그결과에근거하여개선하는것이안전수준의향상에바람직하다고할수있다. 따라서, REBA 가 RULA 에비해늦게발표되었고 RULA 자세분류체계가가지고있는문제의상당부분이개선되어 ( 예를들어, 손목, 목, 몸통의 한국안전학회지, 제 20 권제 2 호, 2005 년 131

6 기도형, 박기현 중립자세, 목신전자세, 외부부하의산입방법등 ), 산업현장에서 RULA 보다정확한것으로인식되고있는것은잘못이라할수있다. 한국산업안전공단 8), 이인석등의연구 9) 에서본연구에서다룬세평가기법이각기다른적용분야를가지고있다고하였으나, RULA 적용사례와본연구의결과에비추어볼때더정확한자세부하평가체계가개발되기까지는 RULA 사용이권장된다하겠다. 참고문헌 1) M. Hagberg, B. Silverstein, R. Wells, M.J. Smith, H.W. Hendrick, P. Carayon, M. Perusse, Work related musculoskeletal disorders (WMSDs), Taylor & Francis, London, ) 노동부, 2002 산업재해분석, 서울, ) D. MacLeod, The office ergonomics kit, Lewis Publishers, New York, ) O. Karhu, P. Kansi, I. Kuorinka, Correcting working postures in industry: a practical method for analysis, Applied Ergonomics, Vol. 8, No. 4, pp. 199~2001, ) L. McAtamney, E. N. Corlett, RULA: a survey method for the investigation of work-related upper limb disorders, Applied Ergonomics, Vol. 24, No. 2, pp. 91~99, ) S. Hignett, L. McAtamney, Rapid entire body assessment(reba), Applied Ergonomics, Vol. 31, pp. 201~205, ) 한국산업안전공단, 근골격계부담작업유해요인조사지침, 서울, ) 한국산업안전공단, 근골격계질환예방유해요인조사및평가기법, 서울, ) 이인석, 정민근, 최경임, 지각불편도를이용한관찰적작업자세평가기법의비교, 대한인간공학회지, Vol. 22, No. 1, pp. 43~56, ) M. Mattila, W. Karwowski, M. ilkki, Analysis of working postures in hammering tasks on building construction sites using the computerized OWAS method, Applied Ergonomics, Vol. 24, No. 6, pp. 405~412, ) J. A. Engels, J. A. Landeweerd, Y. Kant, An OWASbased analysis of nurses' working postures, Ergonomics, Vol. 37, No. 5, pp. 909~919, ) C. Carrasco, N. Coleman, S. Healey, Packing products for customers: An ergonomics evaluation of three supermarket checkouts, Applied Ergonomics, Vol. 26, No. 2, pp. 101~108, ) G. B. Scott, N. R. Lambe, Working practices in a perchery system, using the OVAKO Working posture Analysing System(OWAS), Applied Ergonomics, Vol. 27, No. 4, pp. 281~284, ) B. Joode, A. Burdof, C. Verspuy, Physical load in ship maintenance: Hazard evaluation by means of a workplace survey, Applied Ergonomics, Vol. 28, No. 3, pp. 213~219, ) A. Choobineh, R. Tosian, Z. Alhamdi, M. Davarzanie, Ergonomic intervention in carpet mending operation, Applied Ergonomics, Vol. 35, pp. 493 ~496, ) B. Gonzalez, B. Adenso-Diaz, P. G. Torre, Ergonomic performance and quality relationship: an emphirical evidence case, International Journal of Industrial Ergonomics, Vol. 31, pp. 33~40, ) M. C. Miedema, M. Douwes, J. Dul., Recommended maximum holding times for prevention of discomfort of static standing postures, International Journal of Industrial Ergonomics, Vol. 19, pp. 9~ 18, ) 문찬영, 대칭 / 비대칭자세의최대지속시간을이용한자세평가기법비교, 포항공과대학교석사학위논문, Journal of the KOSOS, Vol. 20, No. 2, 2005

04_이근원_21~27.hwp

04_이근원_21~27.hwp 1) KIGAS Vol. 16, No. 5, pp 21~27, 2012 (Journal of the Korean Institute of Gas) http://dx.doi.org/10.7842/kigas.2012.16.5.21 실험실의 사례 분석에 관한 연구 이근원 이정석 한국산업안전보건공단 산업안전보건연구원 (2012년 9월 5일 투고, 2012년 10월 19일