농업분야에 적용이 가능한 산업용 ICT 융합 개인보호 및 편이장비 특허동향 분석

1. 조사 특허 및 기술 분류 체계

본 연구에서의 특허 분석은 산업분야에서 작업자 안전보건과 관련된 개인보호 및 편이장비를 분석대상으로 하였다. 기술 분류 체계는 ICT 기반의 개인보호 및 편이장비와 관련한 기술특허로 작업자의 위험감지 시스템, 작업환경(작업장, 시설) 위험감지 시스템, IoT(internet of things) 융복합 개인보호 및 편이장비 기술 등 3가지 카테고리로 구성하였다. 그리고 작업자의 위험감지 시스템(A)과 작업환경 위험감지 시스템(B)은 인체 착용형과 설치 부착형으로 각각 분류하였고, IoT 융복합 개인보호 및 편이장비(C) 기술은 개인보호장비, 편이장비, 신소재 적용, 기타 분야로 모두 7개로 분류하였다. 그리고 심층분석은 최근 특허에 대하여 동일한 기술 분야를 검토하였다. 분석대상과 기술범위는 Table 1과 같다.

Table 1.

Categorization of patents and technologies

2. 검색 범위 및 대상 특허 분석

특허검색 범위는 ICT 기술 활용 개인보호 및 편이장비 관련 분야에서 최초 출원년도인 1974년 1월부터 2016년 5월까지 특허 공개 및 등록된 KIPO(한국), USPTO(미국), JPO(일본), EPO(유럽) 및 SIPO(중국) 특허를 분석대상으로 하였다. 그리고 USPTO, EPO, SIPO는 특허를 대상으로 하였고, KIPO와 JPO는 특허와 실용신안이 포함하였다.일반적으로 특허출원 이후 18개월이 경과된 때에 출원 관련 정보가 공개되므로 아직 미공개 상태의 데이터가 존재하는 2015~ 2016년 출원된 특허는 그 정량적 의미가 유효하지 않으므로 정량분석에서 제외하고, 2014년 12월까지 한정하였다. 단 출원동향 등의 정성적 분석은 가장 최근 특허자료까지 포함하여 분석하였다.

특허검색은 해당 기술 분류 체계에서 주요 국가에 대하여 모든 산업분야까지 확장하여 검색하였다. 검색은 기술 분야의 기술 분류 및 핵심키워드를 바탕으로 작성된 검색식 활용하였고, 최초 검색된 유효특허의 개수는 12,869건이 확인되었다. Table 2는 기술 분류 체계별 검색결과를 보여준다. 본 연구 목적에 부합한 분석을 위해 ICT 기반의 활용 기술로 보기 어려운 장비나 장치, 기술적으로 관련이 적은 검색 결과를 필터링하여 노이즈를 제거하고, 최종적으로 정리된 1,288건을 분석에 활용하였다. 또한 추가적으로 본 연구에서는 농업분야에 적용 가능한 세부 기술 분석을 위해 관심분야 특허 분석을 수행하였다. 이를 위해 1,288건의 특허 가운데 ICT 융복합 기술을 활용한 농업인 개인보호 및 편이장비와 관련성과 관심도가 높고, 최근 2009년 이후 출원된 205건을 분석에 활용하였다.

Table 2.

Convergence of information and communication technology in farming activities

그리고 주요 국가별 기술시장 성장 단계를 분석하기 위해 포트폴리오 모델을 적용하였다. 포트폴리오 분석은 특허건수와 특허출원인 수의 증감 관계를 통해 기술의 발전 위치를 평가할 수 있는 분석방법으로 널리 사용되고 있는 기법이다(Cheong & Jun 2009).

1. 연도별 특허출원 동향

ICT 융복합 기술을 활용한 개인보호 및 편이장비의 전체 연도별 출원동향을 살펴보면, 1970년대 초부터 특허출원이 시작되었고, 1990년대 이전까지는 낮은 증가세를 보이다가 1990년대 이후부터 최근까지 꾸준한 증가 추세를 보이고 있었다. 2010년 이후부터는 IT (information technology) 발전과 더불어 높은 증가세 보였고, 2014년 이후는 스마트폰이 대중화와 IoT 기술이 활성화되면서 ICT 융복합 기술을 활용한 개인보호 및 편이장비에 대한 기술이 활발하게 진행되었다. 이와 같이 본 기술 분야의 특허출원이 지속적으로 활성화되고 있는 추세로 보아 국가 경쟁력에 많은 영향을 미치는 산업분야로 추측된다.

ICT 융복합 기술을 활용한 개인보호 및 편이장비에 대한 기술 관련 특허의 주요 국가별 특허 동향을 보면 Fig. 1과 같다. 여기서 USPTO과 KIPO가 두드러진 특허출원 동향을 보여 본 기술 분야에 대한 연구개발을 주도하고 있는 것으로 나타났다. USPTO는 1994년 이후 증가하다가 2008년 이후 감소한 뒤 2011년부터 다시 증가세를 유지하는 것으로 분석되었고, KIPO의 경우에는 2000년대 이후부터 증감을 반복하는 추세를 보이다가 2012년 이후 급증하는 경향을 보였다. SIPO의 경우 USPTO나 KIPO에 비하여 출원건수는 적은 편이나, 2000년대 들어서 꾸준히 출원이 증가세를 유지하고 있다. JPO와 EPO의 역시 많은 특허건수 아니지만 ICT 기반의 산업용 개인보호 및 편이장비 특허출원이 꾸준하게 이루어지고 있는 것으로 조사되었다.

Fig. 1.

Number and distribution of patents by country

주요 국가별 특허출원 점유율은 USPTO가 474건(36.8%)으로 가장 높은 점유율을 보였고, KIPO는 398건(30.9%), SIPO는 195건(15.1%), JPO는 193건(15.0%), EPO가 22건(2.2%)의 순위로 분석되었다. USPTO와 KIPO는 전체 특허출원 규모의 과반수가 넘는 것으로 미루어 보아 관련 기술 분야에 대한 연구개발이 가장 활발한 것으로 판단되나 다양한 개인보호 및 편이장비에 ICT 기술 차이가 있으므로 단순히 출원 점유율이 높다고 하여 USPTO와 KIPO가 다른 국가에 비해 본 기술을 선도한다고 판단하기에는 어려움이 있을 것으로 판단된다.

개인보호 및 편이장비 기술 분류 체계에 따른 연도별 특허출원 동향은 Fig. 2와 같다. 작업자의 위험상태 감지 시스템(A) 분야의 인체 착용형 장치(AA) 기술은 2000년 이후부터 최근 2014년까지 지속적인 증가를 보였다. 반면에 사물 부착 설치형 장치(AB) 기술은 2010년 이후 일부 출원이 증가하고 있으나 인체 착용형 장치(AA) 분야에 비하여 상대적으로 미미한 것으로 조사되었다. 작업환경의 위험요인 감지 시스템(B)의 경우 2000년 이후로 미미한 증감이 반복되나, 전체적으로 꾸준한 증가세를 유지하고 있었다. 작업환경의 위험요인 감지 시스템의 인체 착용형 장치(BA) 분야는 2000년 이후 일부 출원이 증가되고 있으나 다른 기술 분야에 비하여 두드러지지 않았다. 상대적으로 사물 부착형 장치(BA)의 경우 1996년 이후부터 지금까지 꾸준한 증가세를 유지하고 있다. IoT 융복합 개인보호 및 편이장비(C)를 살펴보면, 1994년 출원을 시작으로 2000년에 미미한 증감 패턴을 보이면서 꾸준한 증가세를 유지하고 있다. 개인보호장비(CA)의 경우 2000년 이후부터 2009년까지 큰 동향은 보이지 않았으나 2010년부터 급증하고 있다. 편이장비(CB)와 신소재(CC)는 상대적으로 다른 관련 기술 분야에 비하여 출원건수가 적으며, 전체적으로 2012년 이후 서서히 성장하고 있는 추세를 보이는 것으로 분석되었다. 그리고 기술 분류에 따른 점유율은 작업자의 위험상태 감지 시스템(A)이 633건(49.2%), IoT 융복합 개인보호 및 편이장비(C)가 338건(26.3%), 작업 환경의 위험요인 감지 시스템(B)이 316건(24.6%)의 비중을 보였다. 세부 기술 활용별 점유율을 보면 작업자의 위험상태 감지 시스템의 인체 착용형 감지장치(AA)가 570건(44.3%)로 가장 큰 비중을 차지하였고, 작업 환경의 위험요인 감지 시스템의 부착 설치형 감지 장치(BB)가 257건(24.6%), IoT 융복합 개인보호 및 편이장비에서 편이장비(BB)가 150건(11.7%), 보호장치(CA) 118건(9.2%) 등의 순으로 나타났다.

Fig. 2.

Patent distribution of each information and communication technologies convergence type and the number of patent applications by year

2. 주요 국가 기술시장 성장 단계

주요 국가별 기술시장의 성장단계는 태동, 성장, 성숙, 쇠퇴 및 회복의 5단계로 나룰 수 있으며 각 단계별 기술시장을 분석할 수 있다. 일반적으로 출원건수와 특허출원인 수가 모두 증가하면 발전단계이고, 출원건수와 특허출원인 수가 일정하면 그 기술 분야는 성숙기에 들어갔다고 해석할 수 있다. ICT 융합 개인보호 및 편이장비에 대한 증감 정도 분석 결과, 주요 5개국에 대한 전체를 보면 성숙 단계에 접어들기 전으로 특허건수와 특허출원인수가 빠르게 증가하는 성장 단계를 지나고 있는 것으로 나타났다. 미국과 일본은 출원건수는 증가되나 출원인수는 줄어들기 시작한 것으로 보아 최근 성장 단계를 지나 성숙 단계에 접어들기 시작한 것으로 보이며, 특허 출원건수는 정체되기 시작하고 일부 업체의 도태가 시작되는 것으로 판단된다.

3. 국가별 점유율 및 주요 출원인 현황

Fig. 3은 기술 분류 체계에 따른 기술별 국가 점유율 현황을 보여준다. 작업자의 위험상태를 감지하는 기술(A)은 USPTO가 276건(43.5%)로 가장 많은 출원을 진행하였고, KIPO는 168건(26.5%), SIPO가 94건(14.8%), JPO가 78건(12.3%), EPO가 18건(2.8%)의 출원율을 보였다. 작업자의 위험상태 감지 시스템(A)의 개인 착용형 감지장치 관련 기술(AA)의 경우 USPTO가 260건(45.5%), 다음으로 KIPO가 154건(27.0%)으로 가장 활발한 출원을 진행되었다. 작업환경 위험상태 감지장치(B) 관련 기술은 KIPO가 132건(41.8%)으로 가장 많았고, USPTO가 85건(26.9%), JPO가 52건(16.5%), SIPO가 43건(13.8%), EPO가 4건(1.3%)을 보였다. 이러한 결과로 볼 때 국내의 KIPO를 중심으로 주변 환경의 위험 상황을 감지할 수 있는 ICT 융합 기술 분야가 이루어지는 것으로 판단된다. 구체적으로 살펴보면 개인 착용형 감지장치(BA)의 경우 KIPO가 42건(71.2%)의 높은 점유율을 보였고, 부착 설치형 감지장치(BB)는 KIPO가 90건(35.0%), USPTO가 79건(30.7%), JPO가 48건(18.7%)를 보이고 있는 것으로 나타났다. IoT 융복합 개인보호 및 편이장비(C)관련 기술은 USPTO가 167건(41.1%)으로 높은 점유률을 보였고, KIPO는 83건(20.4%), JPO가 81건(20.0%), SIPO가 58건(14.3%), EPO가 17건(4.2%)의 순위를 보였다. 작업자 보호장비(CA) 관련 기술은 USPTO가 51건(43.2%), SIPO가 28건(23.7%), KIPO가 27건(22.9%)을 보였고, 작업자 편이장비(CB)의 경우에는 USPTO가 47건(31.3%), JPO가 43건(28.7%), KIPO가 41건(27.3)으로 나타났다. 그리고 신소재(CC) 분야에서는 KIPO가 25건(43.1%)으로 가장 많았다.

Fig. 3.

Convergence of information and communication technologies by country

각국의 주요 연구 주체 상위순위(상위 13위 내)에 대한 출원 주체, 출원 지역 및 출원 주체별 주력기술 분야는 Table 3과 같다. ICT 융복합 기술 활용 산업용 개인보호 및 편이장비 연구 분야의 특허출원이 가장 활발한 연구 주체는 BT(미국)가 1위를 차지한 것으로 나타났으며, 그 뒤를 이어 LG(한국), SS(한국), TT(한국), JA(미국), ET(한국), DML(미국), NK(미국) 등의 순위로 나타났다. 국가별 주요 출원 주체는 한국 4개, 미국 4개, 일본 4개, 사우디아라비아가 1개를 보였고, 다수의 주요 출원인은 자국을 중심으로 출원활동을 펼치고 있는 것으로 조사되었다. 3개 국가 이상 출원을 동시에 진행한 특허 패밀리(patent family) 수는 NM가 12건으로 가장 많고, LG가 1건을 진행한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 한국의 경우 ICT 융복합 기술 활용 개인보호장비 분야에 자국 내 출원 치중하고 있는 상태인 것으로 판단된다. BT, LG, SS는 작업자의 위험상태를 감지하는 시스템의 개인 착용형 감지장치(AA) 관련 기술 분야 및 작업환경의 위험요인 감지 시스템의 부착 설치형 감지장치(BB) 관련 특허를 주로 출원하였다. NK와 PS는 작업자 편이장비(CB)에 관한 특허도 다수 출원하였으나, 전반적으로 주요 출원인들은 작업자의 위험상태를 감지 시스템의 개인 착용형 감지장치(AA) 분야와 작업환경의 위험요인 감지시스템의 부착 설치형 감지장치(BB) 관련 특허를 주로 출원하였음을 파악할 수 있었다. 또한 최근 10년간 출원 추세를 보면 TT , ET, JA, SA, TY는 작업자의 생체적 신호 감지 기술의 출원 비율이 높은 것으로 나타났다.

Table 3.

Leading patent applicants, regions, and detailed areas of information and communication technology convergence

그리고 국가별 내·외 특허 출원주체 현황은 한국에서 내국인에 의한 출원이 95.5%, 외국인에 의한 출원 4.5%를 보여 국내 국적의 기업 출원이 많은 것으로 보이고, 미국은 BT와 JA 등의 내국인에 의한 출원이 68.2%로 우위를 점하고 있고, 그 밖의 일본(n=11), 한국(n=5), 사우디아리비아(n=5) 등의 국가의 외국인에 의한 출원이 31.8%로를 보였다. JPO는 NT, PL, PS 등 내국인 52.3%의 점유율을 차지하고 있고, 미국과 사우디아라비아 국적 외국인이 47.7%를 보여 내·외국 특허주체가 거의 비슷한 것으로 조사되었다.

4. 세부 ICT 기술별 특허기술 동향

기술 분류체계에 따른 점유율과 연도별 출원동향을 분석하였다. 전체적으로 작업자의 위험상태 감지시스템(A)이 44.3%로 높은 점유율을 보이고 있고, 2000년 이후 미미한 증감 패턴이 반복되고 있으나, 전반적으로 꾸준한 증가세를 유지하고 있다. 세부 기술 분야를 보면, 개인 착용형 장치(AA)가 특허 점유율이 90.0%로 압도적으로 높았고, 부착 설치형 장치(AB)는 상대적으로 낮은 10.0%의 점유율을 보였다. 인체 착용형 장치(AA) 기술 분야는 1996년을 시점으로 2014년까지 특허 출원건수가 지속적으로 급격히 증가는 추세를 보인 반면, 부착 설치형(AB)는 2010년 이후 일부 출원이 증가하고 있으나, 증가율이 미미한 것으로 보인다. 작업환경의 위험요인 감지 시스템(B)은 전체의 24.6%을 점유율을 보이고 있으며, 2000년 이후 증감을 반복하면서 성장하면서 2013년 이후 급증하는 추세를 보이고 있다. 부착 설치형 장치(BB) 기술 분야가 81.3%로 높은 많은 특허출원이 진행되었으나 인체 착용형 장치(BA)의 경우 18.7%로 상대적으로 낮은 출원율을 보이는 것으로 나타났다. 설치 부착형 장치(BA)의 출원 동향을 살펴보면, 1994년부터 2007년까지 지속적인 증가와 일정 수준을 유지하면서 2013년 이후 연구가 활발하게 진행되는 것으로 조사되었다. 인체 착용형 장치(BA) 기술의 경우에는 2000년대 이후 일부 출원이 증가하고 있는 추세를 보이고 있으나, 다른 기술 분야에 비하여 상대적으로 낮은 점유율을 보이고 있다. 그리고 IoT 융복합 개인보호 및 편이장비(C) 기술 분야는 전체의 26.3%를 보이고 있고, 1994년 출원 이후 증가세를 유지하다가 2007년 이후 활발한 특허출원이 진행되고 있다. 편이장비(CB) 기술 분야의 특허 점유율이 44.4%로 높게 나타났으며, 그 밖에 보호장비(CA)는 34.9%, 신소재 적용(CC)은 17.2%, 기타 3.6% 순위를 보였다. 보호장비(CA)와 편이장비(CB)의 경우 1998년 이후부터 특허 출원건수가 급격한 성장하는 추세를 보였고, 상대적으로 신소재 적용(CC) 기술 분야는 다른 관련 기술 분에 비하여 출원건수가 낮았으나, 최근 2012년 이후 증가 추세를 보이고 있는 것으로 분석되었다.

5. 농업인 안전 관련 ICT 융합 기술 심층 분석 및 고찰

농업분야 관련 관심분야 분석 대상 특허는 원문 분석을 통해 목적 및 효과, 해결수단 등의 기준을 설정하고, 상관 매트릭스로 도식화 및 세부 기술을 분석하였다. 특허 분석은 작업자의 위험상태 감지 시스템(A), 작업환경의 위험감지 시스템(B), IoT 융복합 개인보호 및 편이장비(C) 3가지 기술 분야로 하였다. Table 4는 관심분야 특허의 분석대상을 보여준다. 기술 분야별로 작업자의 위험 감지 시스템의 인체 착용형 장치(AA)가 121건(59.0%)로 가장 높은 비율을 보였고, 다음으로 작업환경의 위험요소 감지 시스템의 부착 설치형 장치가 40건(19.5%), 작업환경 위험요소 감지 시스템의 개인 착용형 장치(BA) 20건(9.8%), IoT융합 개인보호 및 편이장비에서의 개인보호장비(CA) 11건(5.4%) 등의 순으로 나타났다.

Table 4.

Patents for information and communication technology convergence in agriculture

Table 5는 관심분야 특허의 세부 기술에 대한 분석결과이다. ICT 융복합 기술을 활용한 개인보호 및 편이장비 시스템 구성은 위험을 감지하는 감지 수단, 감지된 신호를 송수신하는 통신수단, 그리고 위험으로 판단되는 경우 작업자 또는 관리자에게 인식시키는 대응수단으로 분류할 수 있었다. 감지 수단은 환경 센서와 생리학적 센서로 구분할 수 있고, 통신수단은 무선통신과 유선통신, 대응수단은 장치 제어, 출력 방식, 알림(경고) 방법으로 세분화 하였다. 감지 수단에서 환경 센서(219건)가 생리학적 센서(106건) 보다 높은 활용도를 보였다. 환경 센서 가운데 위치 센서가 36건(16.4%)가 가장 높은 비율을 보였고, 가속도 센서 24건(11.0%), 각속도 센서 17건(7.8%) 등의 순으로 활용되었다. 생리학적 센서의 경우 맥박 센서가 30건(28.3%)으로 가장 많이 적용되었고, 다음으로 체온 센서는 23건(21.7%), 심전도 센서는 14건(13.2%), 혈압 센서는 11건(10.4%)으로 나타났다. 이와 같은 결과는 작업자가 주변의 위험을 감지하는 수단으로는 생리학적 센서보다는 주로 환경 센서의 적용이 보편화된 것으로 판단된다. 통신수단은 무선통신 방식 적용이 39건, 유선통신 방식 적용이 23건으로 조사되어 무선통신 방식의 사용이 유선통신 방식과 비교하여 다수를 차지하였다. 대표적 무선통신 방식으로는 RFID(Radio Frequency Identification)가 17건(43.6%)을 보였고, 그 밖에 블루투스 5건(12.8%), RF(Radio Frequency) 4건(10.3%), CDMA(Code Division Multiple Access) 3건(7.7%) 등의 순으로 나타났다. 유선통신 방식으로는 일반유선 15건(65.2%)으로 가장 높게 활용되고 있었다. 대응수단의 장치제어는 작업자에게 위험을 인식시키는 구호신호 장치가 27건(33.3%), 저장장치가 25건(30.9%)으로 다수를 차지하였다. 출력장치로는 안전관리센터 모니터를 통한 대응방법이 33건(41.3%)으로 조사되었고, 휴대용 단말기로 출력하는 방식이 20건(25.0%)으로 나타났다. 그리고 작업자가 위험상황을 인식할 수 있도록 전달하는 알림(경고)수단으로는 소리로 알리는 경고음이 64건(46.4%)으로 가장 높은 건수를 보였고, 표시신호가 38건(27.5%), 진동이 36건(26.1%)으로 나타났다. 본 조사에서 특허 명세서 상에서 센서의 종류를 언급하지 않고 수단으로만 기재된 특허는 집계에서 제외하였다.

Table 5.

Components of information and communication technology convergence systemsUnit: N (%)

작업자의 안전 위험상태 감지에 주요 적용되는 센서를 조사한 결과, 위치 센서, 맥박 센서, 가속도 센서, 체온 센서, 온도 센서, 가스감지 센서, 심전도 센서 등으로 조사되었다. 위치 센서의 경우는 위치정보를 기반으로 위험지역을 확인하거나 위치를 알려 주는데 주로 사용되었고, 가속도 센서는 작업자의 움직임을 감지하여 충돌, 전복, 낙하 등의 사고를 감지하는데 활용되고 있었다. 맥박 센서는 작업자의 맥박을 감지하여 건강상태 등을 확인하는데 주로 사용되고 있었다. 주요 센서별 연도별 동향은 Fig. 4에서 보여준다. 위치 센서의 경우 2010년에 사용이 가장 많이 적용되었고, 이후 2013년까지 감소하다가 2013년 이후 다시 증가하는 추세를 보였다. 최근 분진 센서와 자이로 센서를 새롭게 사용하기 시작하고, 가속도 센서와 맥박 센서는 2005년 이후부터 사용량이 꾸준하게 증가되고 있는 것으로 보아 시장에서 안정성이 확인된 것으로 판단된다. 그리고 최근 장치 제어 방식의 저장장치는 위험신호 함께 저장시키는 방법의 사용이 증가하고 있었다. 출력방식으로는 휴대용 단말기로 위험신호를 출력하는 방식과 안전관리센터에 위험신호를 통보하는 방식이 2005년 이후로 꾸준하게 사용되었다. 알림(경고) 수단은 2005년 이후로 경고음을 이용해 위험신호를 인지시키는 방식이 꾸준하게 사용되었고, 경고음과 진동 또는 빛을 함께 적용하는 방법도 많이 활용되고 있는 것으로 나타났다. 감지 수단, 통신수단 및 대응수단의 기술 흐름도를 분석한 결과, 2006~2010년 이후로 꾸준하게 사용되고 있는 가속도 센서, 맥박 센서, 무선통신 방식, 출력 방식 및 경고음 등은 안정성이 검증되어 제품으로 적용 되고 있다.

Fig. 4.

Application trends of major sensors by year.

Fig. 5는 특허원문을 분석하여 개인보호 및 편이장비에 적용된 해결수단으로 사용된 센서에 대한 상관 매트리스로 도식한 예를 보여주고 있다. 환경 센서를 살펴보면, 전반적으로 작업자의 위험상태 감지 시스템의 인체 착용형 장치(AA)를 중심으로 적용되고 있으며, 다음으로 작업환경의 위험요인 감지 시스템의 부착 설치형 장치(BA)와 인체 착용형 장치(BB), 그리고 일부 IoT 융복합 개인보호 및 편이장비(C)에 적용 되는 것으로 나타났다. 위치 센서의 경우 작업자의 위험상태 감지 시스템의 인체 착용형 장치(AA)와 작업환경의 위험요인 감지 시스템의 인체 착용형 장치(BB)에 다수 적용되었다. 가속도 센서의 경우 대다수가 작업자의 위험상태 감지 시스템의 인체 착용형 장치(AA)에 다수 활용되었고, 일부 작업환경의 위험요인 감지(B) 및 개인보호 및 편이장비(C)에 적용되고 있다. 온도 센서와 가속도 센서는 다양한 분야에도 적용되고 있는 것으로 나타났다. 가스감지, 카메라, 습도 센서의 경우 작업자의 위험상태 감지 시스템의 개인 착용형 장치(AA)에 주로 적용되었다. 그 밖에 압력 센서, 동작 센서, 조도 센서의 경우에도 비슷한 활용도를 보이고 있다. 생리학적 센서(맥박 센서, 체온 센서, 심전 센서, 혈압 센서, 혈액 산소포화도 센서, 뇌파 등)의 경우를 살펴보면, 환경 센서와 유사하게 작업자의 위험상태 감지 시스템의 개인 착용형 장치(AA)를 중심으로 활용되는 것으로 나타났다.

Fig. 5.

Example of a matrix diagram that exhibits relationships among sensorsAA: Wearable device, AB: Attached to objects, BA: Wearable device, BB: Attached to objects, CA: Protective equipment, CB: Convenience equipment, CC: Application of new materials, CD: Miscellaneous

기존의 일반 산업분야에서 선행된 ICT 기반의 안전 관련 특허기술을 분석한 결과 , 다양한 센서를 이용한 작업자의 위험상태 및 상황 감지 수단, 데이터 및 정보전달을 위한 통신방식, 단말기 출력방식, 위험 알림 방식 등을 확인할 수 있었다. 농업분야의 경우 일반 산업 근로자와 달리 작목마다 물리적, 화학적, 생물학적, 인간공학적 요인 등 다양한 유해요인인 복합적으로 농업인에게 영향을 줄 수 있어 농작업 특성에 적합한 ICT 적용이 요구된다. 농업분야에서 개발된 주요 개인보호 장비는 농약 방제복, 축산 작업복, 서열 작업복, 농작업화, 보호 장화, 보호장갑, 농작업용 고글이 대표적 사례이다(RDA 2014; Lee et al. 2016; Kim et al. 2017). 기존의 개인보호장비는 주로 인체 착용형 보호장비로 외부의 물리 화학적 유해요인으로부터 인체를 보호하는 기능 중심으로 개발되었으나, 작업자의 위험 감지에 대한 안전 수준에 대한 정보를 제공하지 못하는 한계가 있었다. 비닐하우스 작목의 경우 온실 내의 온열에 의한 열중독 등의 안전재해가 꾸준하게 발생되고 있으며(Kim et al. 2016a), 농업인이 미끄러지거나 넘어지는 전도(30.2%), 추락사고(23.2%)가 높은 것으로 조사되었다(MEL 2012). 이와 같이 농업인의 위험 감지를 위한 인체 착용형 개인보호장비의 경우 생리학적 센서와 동작 감지 센서 등의 활용한 ICT 융합 기술이 가능할 것으로 판단된다. 그리고 농작업 환경과 관련된 재해는 중대사고로 이어지는 경우가 많아 이에 대한 안전재해예방은 매우 중요하다. 특히, 생산물 보관시설에서의 산소결핍에 의한 질식사고, 축산 분뇨 등의 가축 유해가스에 의한 중독사고, 비닐하우스 내의 온열에 의한 열중독사고는 해마다 꾸준하게 발생되고 있다. 이에 대한 위험감지 수단으로 농작업 유해환경을 감지할 수 있는 환경 센서를 시설 내부에 부착하여 유해위험 장소 출입전 경보음 등을 알리는 장치 등의 제공은 사고예방에 유용할 것으로 보인다. 그 밖에 유해요인으로 유기 분진은 축산(예. 양계, 한우) 관련 작업환경에서 가축관리 및 곡물취급 시에 발생하게 된다(Kim et al. 2014; Kim et al. 2017). 유기 분진의 경우 특정 위치에서 발생하게 되는 특징이 있으므로 개인 착용형 유해환경 감지 환경 센서 부착이 가능할 것이다. 편이장비 측면에서 보면, 기존 연구에서는 농업인에게 과도한 육체적인 작업과 근골격계 질환 예방하기 위한 도구나 장비 개발 및 컨설팅 등의 연구가 진행되었다(RDA 2008). 주요 편이장비는 중량물 취급작업 개선을 위한 전동형 운반 대차, 근골격계 질환 예방을 위한 전동 전지가위, 과수 선별 작업대 등이 보급되었다. 보다 효율적인 안전을 제공하기 위한 편이장비 기술 개발을 위해 무인 운반 대차, 반복 작업 시 업무량에 따른 휴식시간 알림 서비스 등 ICT를 활용한 다양한 기술 적용이 가능할 것으로 보인다. 또한 향후 안전관리센터 모니터링 시스템 구축을 통한 사고대응 체계 개발, 농업 안전 모니터링 시스템에 대한 운용 관리적 방안, 수집 된 빅데이터에 대한 활용방안이 고려되어야 될 것으로 보인다.