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서론

중소기업(中小企業)은 대기업에 비하여 자본금, 총자산, 자기자본, 매출액 및 종업원 수 등의 규모가 대기업에 비하여 상대적으로 작은 기업을 이야기한다. 2020년 기준 우리나라 중소기업은 7,295,393개, 종사자 수는 17,541,182명으로 전체 산업 종사자(21,580,496명)의 81.3%를 차지하고 있다(중소벤처기업부 통계 참조). 이러한 중소기업은 국가 경제와 고용을 담당하는 주체로 중소기업의 재정 건정성 유지 및 꾸준한 기술혁신 활동을 보장하여 경제성장 및 국가 혁신 발전을 위해 노력해야 하는 주체이다. 하지만 여전히 중소기업은 인력적·재정적으로 불안정한 상태이며, 경제환경 및 정부 정책 변도에 따라 매출액이 크게 달라지기도 한다. 또한 산업재해 발생의 대부분을 차지하는 주체라는 불명예도 가지고 있다. 정부(고용노동부, 한국산업안전보건공단 등)의 다양한 지원을 통하여 안전보건 관리 시스템을 기업에 도입하고 있으나, 중소기업의 재해율은 아직도 높은 수준을 차지하고 있다. 특히 2022년 중대 재해 처벌법의 시행으로 안전보건 확보 의무가 기업의 사업주/경영책임자 등에게 부과되며 보다 안전한 작업환경의 기반을 마련할 필요가 있다.

우리나라 중소기업은 4차산업혁명을 통하여 스마트공장의 도입으로 제조혁신, 물류 최적화, 동선 최적화 등을 기업에 적용하려 한다. 이를 위한 다양한 연구들이 진행되고 있으며, 산업기반 고도화로 작업환경 개선, 리드타임 최소화, 생산성 향상, 공정품질 보전 등의 다양한 효과를 기대하고 있다(Lee, 2017; Jeong, 2021; Noh, 2017; Kwon, 2021; Jung, 2020; Lee, 2021). 스마트공장 누적 보급 개수(정부 주도(정부), 민간주도(민간))는 2014년 227개에서 2020년 19,799개로 급격히 늘어났으며, 자동차 부품, 기계‧장비, 금속가공, 기타 제조업 등에서 특히 증가하였다(Figure 1, Table 1, 스마트공장 업종별 보급현황(자료: 중소벤처기업부, 스마트제조혁신추진단)(Smart factory 디지털 라이브러리)). 2020년 기준 스마트공장 단계별 설치현황을 보면 기초단계가 전체의 77.02%를 차지하고 있으며, 중간 1단계는 20.29%로 대부분 설치된 스마트공장은 초기 단계임을 확인할 수 있다(Smart factory 디지털 라이브러리).

Figure 1.

Number of Smart factory in Korea (Smart factory 디지털 라이브러리).

Table 1.

Status of smart factory by Industry (Smart factory 디지털 라이브러리)

국내 제조업의 산업재해 현황(안전보건공단, 2015년~2021년 ‘산업재해 발생 현황’, ‘산업재해 현황분석’ 자료 참조)을 살펴보면 50인 미만 규모의 사업장에서 60% 이상의 재해가 발생하였으며, 사망자는 78.3%를 기록하였다. 연령별로 보면 50세 이상 근로자가 전체 재해 발생의 52.6%를 차지하고 있으며, 사망자는 72.1%에 달한다. 이러한 산업재해 및 안전사고 예방을 위해서는 중소기업 안전보건에 관련된 대비책이 필요하게 된다. ‘중소기업 안전보건 강화방안 마련 연구’에서 살펴보면 중소기업의 안전보건 강화를 위해 안전교육(34%), 안전 검사 및 진단(24%), 작업환경진단(15%), 전문화된 기술 지도(15%)로 나타났으며, 작업환경의 개선 및 교육이 시급함을 알 수 있다(Chang, 2020). 중대 재해 사례와 진단(안전보건 관리체계 가이드북)을 보면, 중대 재해 사례 유형 8가지(떨어짐, 끼임, 부딪힘, 맞음, 깔림, 화재·폭발, 누출, 질식)의 원인은 개인보호구 미착용, 안전표지 미설치, 식별표지 미부착, 명칭 미기재, 안전보건교육 미흡 등으로 나타났다. 이에 대한 대책으로는 안전 수칙에 대한 정기적인 교육, 식별표지 부착 및 표기, 정기교육, 훈련 등이었다.

뿌리산업은 국가 주력산업인 자동차, 반도체, 조선 등에 제공되는 소재‧부품의 품질과 생산성 등을 좌우하는 핵심적인 산업으로 중요한 역할을 하고 있다. 하지만, 에너지 고소비 산업, 환경 유해 업종 등으로 분류되기도 하여 다양한 노력을 필요로 하고있다. 뿌리산업은 제품의 형상 제조 공정(주조, 금형, 소성가공, 용접)과 소재에 특수기능을 부여하는 공정(열처리, 표면처리)으로 나누어져 있으며, 에너지 다소비형 산업으로 에너지와 환경 규제에 대한 대응 역량이 부족한 현실이다.

사이니지(signage)란 신호 또는 신호체계를 의미하며, 현재는 누군가에게 특정 정보를 전달하는 ‘시각적 구조물’, 교통 신호등, 간판, 식당 메뉴판, 도로 표지판, 대형스크린 등의 ‘미래형 의사소통(communication) 수단’, 공장의 공정 모니터링 등 정보 전달 등을 위한 ‘디지털 사이니지’의 의미로 쓰이고 있다(Figure 2). 공장의 경우 안전표지, 선과 색상을 통한 공간 구분, 작업지시정보 제공, 공간 안내, 정보 전달 및 공장 슬로건 등이 이에 해당된다. 국내‧외 제조기업 관련 사이니지 현황을 살펴보면 공장에서 사용되는 주사이니지(안전표지, 선과 색상을 통한 공간구분, 작업지시 정보 제공 등)와 기타 사이니지(공간 안내, 정보 전달 및 공장 슬로건 등 표시)는 국가적 위치에 따라 조금씩 상이한 안전표지 사용하고 있으며, 안내 보다는 안전을 중심으로 주로 표기됨을 알 수 있다(Lee, 2020). 또한 기타 목적으로 청결, 정리정돈, 안내(각 공정 표기 등)등을 위해 활용되고 있으며, 일부 공정 모니터링을 위한 디지털 사이니지를 도입하여 활용 하고 있음을 알 수 있다. 우리나라 중소기업도 고도화와 스마트 공장화 준비를 위하여 공정을 작업단위로 구분하고 데이터 수집과 활용 기술을 적용하기 위한 공간적 준비가 필요할 것이다. 이를 통하여 외국인 근로자의 작업 친화성 향상, 환경 개선에 의한 고용 증대 기대, 기업이미지 상승을 통한 고객 확보 등의 부가적인 이점 또한 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

Figure 2.

Examples of signage in daily life.

본 연구를 통하여 사이니지 기반의 작업환경개선 모델을 실제 뿌리기업에 적용하고, 환경적인 개선이 얼마나 이루어졌는지 확인하고자 한다. 작업환경개선 모델의 평가는 설문 방식으로 ‘가시화, 5S, 안전보건(표식), 관리체계, 리더십과 전략’의 5가지 항목을 적용된 뿌리기업별로 분석하였다.

연구 방법

1. 작업환경개선 모델

현재 중소기업에서 대부분 활용되고 있는 표지는 한국산업안전보건공단에서 제공 및 지원되는 자료를 바탕으로 사용하고 있다. 하지만, 업종별 그 사용범위를 한정하기가 힘들어 권고 형식으로 대부분 사용 중이며, 일부 안전/환경에 대한 표지는 그 위험성에 따라 필수 항목으로 일부 사용되고 있다. 따라서 각 업종별 또는 기업 규모별 일정한 가이드(guide)가 필요하다. 작업환경개선 모델(Table 2)은 이러한 확장성을 고려한 가이드 형식으로 제작 되었으며, 중소제조 기업 중 뿌리기업을 대상으로 작업환경개선 모델의 적용에 따른 효과성을 검증하고자 한다.

Table 2.

Contents and components of the working environment improvement model

일반적으로 제조현장의 혁신은 ‘기본’을 갖추는 것으로 가능할 것이며, 많은 중소기업이 기본을 갖추기 위하여 3정 5S(3정: 정량, 정품, 정위치, 5S: 정리(Seiri), 정돈(Seidon), 청소(Seosoh), 청결(Seiketsu)을 습관화(Shitsuke))를 도입하고 지키려 한다. 이러한 기본을 통하여 스마트기술로 도약할 수 있는 발판을 마련 할 수 있을 것으로 많은 기업들이 기대하고 있다. 또한 3정5S를 통하여 낭비를 줄일 수 있어, 많은 기업이 자문을 구할 때 중요하게 생각하고 있다(콜드체인뉴스(2021), FA 저널(2017), 가스신문(2021), 뉴시스(2019), 중기이코노미(2022), 매일경제(2021)). 작업환경개선모델의 구성 내용은 Table 2와 같다.

2. 평가 및 관리 지표

평가 및 지속관리를 위하여 스코어카드를 구성하였다. 5가지의 항목을 각 구성요소별로 지표를 마련하고 평가를 수행하였다(Table 3).

Table 3.

Evaluation and Management Indicator Items and Components

3. 작업환경개선 모델 적용

작업환경개선 모델 적용을 위하여 총 6개의 뿌리기업(표면처리 2개 기업(A1, A2), 열처리 2개 기업(B1, B2), 용접 1개 기업(C), 소성가공 1개 기업(D))을 선정하였다. 기업 선정은 사업개요, 지원내요 및 조건, 신청자격, 신청기간 및 방법, 신청절차 및 방법 등을 명시한 사업공고로 공개 지원을 통하여 진행되었다(Table 4). 특히 작업환경개선 모델 적용 범위를 공장 1개 지역(1개동 또는 650 ㎡)으로 제한하고, 바닥공사 및 배치 정리는 제외하여 각 기업간 공정성을 기하였다(제안된 작업환경개선 모델 전‧후 비교는 Appendix를 참고).

Table 4.

Company information selected to apply the working environment improvement model

선정된 기업에 작업환경개선 모델 적용 및 평가를 Figure 3과 같은 단계로 수행하였다. 1단계로 현장 방문을 통하여 현장방문 평가와 기업자체평가를 수행하였으며, 2단계에서 컨설팅을 통한 내부평가 및 기업과 문제사항을 논의하였다. 3~4단계에서 개선점을 목록화 하고, 개선사항을 도출 및 정리 하였다. 5단계에서 추가적인 기업의 업종에 맞는 픽토그램 등을 개발하고 개선점 바탕으로 적용사항 등을 개발하였다. 6단계로 개발 검토 및 분석을 수행하고, 마지막(7단계)으로 실증 후 스코어카드(score card)로 재평가 하여 전‧후 비교 및 피드백을 통한 방향성 제시를 수행하였다.

Figure 3.

Steps to apply the working environment improvement model.

각 기업별 1~4단계 모델 적용 단계를 수행하여 각 평가 항목별 개선사항을 검토하였으며, 전체 275건의 개선사항을 목록화 하였으며, 각 항목별 수는 Table 5 및 Figure 4와 같다. 각 기업별 개선사항은 30건 내외(B1 기업 제외)로 나타났으며, 가시화 및 안전 관련 개선사항이 가장 높게 나타났다.

Table 5.

Number of improvements of each company

Figure 4.

Classification of improvement items.

결과 및 고찰

기업별 개선사항을 항목별(가시화, 5S, 안전, 관리체계, 리더십&전략) 분류하여 작업환경개선 모델 적용 전‧후의 점수를 산정하였다(Table 6). Figure 5와 6은 개선 후 개선전에 비해 항목별로 증가한 점수를 비교하였다. 가시화의 경우 표면처리 기업의 증가가 높았으며, 열처리의 경우에는 경향성을 찾기 힘들었다. 5S 및 안전보건의 경우 대부분의 기업에서 증가량이 비슷한 것으로 나타났다. 관리체계의 경우 다른 구성요소에 비해 증가량이 가장 작게 나타났으며, 리더십&전략은 중기업(표면처리 기업)을 제외하고 모두 낮은 것으로 나타났다.

Table 6.

Scores before and after applying the working environment improvement model

Figure 5.

Increase score after improvement by item applied to work environment improvement model.

Figure 6.

Score increase before/after applying the working environment improvement model for each item.

좀 더 구체적으로 각 구성요소별로 구분하여 분석해보면, 가시화의 경우 숫자 보다는 색상 및 구획관리에서 개선이 더 잘 된 것으로 나타났다. 5S의 경우 전체적으로 증감의 비율이 비슷하였으나, 청결의 경우에는 대부분의 기업에서 그 증가 점수가 가장 작거나 없었다. 안전보건의 경우 기업별로 공정에 따라 구성요소의 증가는 상이하였으나, 다른 항목에 비해 증가 점수가 높음을 알 수 있었다. 관리체계는 작업환경개선모델의 적용으로 크게 변화를 느끼기가 힘들며, 장기적으로 평가되어야 할 것으로 판단된다. 리더십&전략 부분에 있어서는 표면처리 기업을 제외하고는 크게 개선되었다고 느끼지 못하는 것으로 나타났다.

기업별 증가 평균을 보면, 표면처리 기업의 경우 개선 전후의 차이가 큰 것을 알 수 있으며, 나머지 기업은 대부분 큰 차이 없이 비슷하게 나타남을 알 수 있다(Figure 7(a)). 항목별 점수 증가를 보면 가시화와 안전보건, 리더십&전략 순으로 증가폭이 큰 것을 알 수 있다. 이는 작업환경개선 모델을 적용하고 평가가 바로 이루어져 시간적으로 충분한 변화를 느끼기 어려운 점과 시각적으로 확인이 바로 되는 부분이 반영된 것으로 파악된다. 리더십&전략의 항목은 3정 5S를 강조하는 포스터를 중심으로 평가가 되었으며, 이는 중소기업에서 항상 중시하고 있지만 강조하기 힘든 부분을 시각화 하여 개선 전/후 비교에서 높은 평가가 된 것으로 판단된다. 관리체계의 경우, 중소기업 특성상 생산현장을 재구성(rearrangement, layout 수정)하기가 쉽지 않아 기존의 생산 현장을 유지하는 수준에서의 일부 개선이 이루어져 점수 증가에는 한계가 있었던 것으로 판단된다. 관리체계는 쉽게 변형이 힘든 부분으로 추후 공장을 새로 구성하거나, 변경이 가능한 경우에 적용하는 것으로 작업환경개선의 방향을 설정하여야 할 것이다. 각 기업별 평가는 객관적인 지표를 바탕으로 수행되었으나, 평가자의 주관이 큰 부분을 차지하는 것으로 판단된다. 또한 기업별 작업환경개선 전/후의 상황이 상이하여 본 연구의 내용만으로 기업이 업종별 특성을 반영한다고 보기는 어려울 것으로 판단된다.

Figure 7.

Average increase before and after applying the work environment improvement model by company and item (redline indicates overall average).

본 연구는 단기적으로는 눈으로 확인할 수 있는 단기적 작업환경개선의 효과를 일부 확인할 수 있었으며, 장기적으로 관리체계의 변화 또한 준비할 수 있음을 보였다. 본 연구를 통하여 개발된 작업환경개선 모델은 스마트제조혁신추진단(www.smart-factory.kr) 통하여 확인 및 자유롭게 사용이 가능하다. 뿌리기업을 대상으로 실증 후 피드백을 반영하여 개발되었으므로, 기업 공통적인 부분의 활용은 용의할 것으로 판단된다. 하지만, 기업별 공간의 활용이 상이하며, 설치된 기반시설 또한 상이한 부분이 있어 추가적인 개발이 필요할 것이며, 작업 편의성과 유지보수의 환경에 따라 비용 또한 변화될 수 있음을 고려하여야 한다.

결론

현재 중소기업은 4차 산업혁명시대를 맞이하여 다양한 변화를 시도하고 있으며, 스마트 공장화를 위한 시도 또한 꾸준히 이루어지고 있다. 하지만, 자동화 또는 스마트공장화를 적용하기 위해서는 공간의 구분과 작업환경의 개선이 선행되어야 한다. 또한, 우리나라 산업재해의 많은 비중을 차지하고 있는 중소기업의 산업재해율을 줄이기 위해서는 작업자의 안전 확보 및 교육 등이 선행되어야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 작업환경개선모델을 뿌리산업 업종 중소기업을 대상으로 적용하고 개선 전/후를 비교 및 평가하여 작업환경개선이 기업의 작업환경 변화에 어느 정도 기여하였는지를 평가하였다. 총 6개 기업, 5개의 평가 항목으로 개선 전/후의 작업환경 변화를 평가하였으며, 가시화, 안전보건 등 단기적으로는 눈으로 인지할 수 있는 변화에 대한 긍정적인 평가를 확인할 수 있었다. 관리체계는 작업환경개선을 쉽게 적용하기 힘든 것으로 파악되었다. 추후 다양한 업종별로 중소기업에 적용 평가하여 한국형 작업환경개선 모델을 구성하고 확산할 필요성이 있을 것이다.

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