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폭염 발생 증가에 따른 건설현장근로자의 온열질환 관리와 관련하여, 기존 방식의 현황 및 한계점은 다음과 같이 요약할 수 있다. 현행 프로세스는 (1) 출근 또는 점심시간에 체온을 측정하거나 (2) 근로자에게 정기적인 휴식을 권고하거나, (3) 얼음팩을 제공하는 수준으로 진행되고 있다. 또한 한국산업안전보건공단의 고열환경 관리 지침을 살펴보면, 열스트레스 지표(WBGT)에 의한 작업휴식시간비를 결정한다. 이때, WBGT는 환경정보만을 사용하여 열스트레스를 평가하는 지표이며, 작업휴식시간비를 결정하기 위해 계산하는 신진대사율은 TABLE을 사용한 일반화된 상수 값으로 선정하여 사용하고 있다. 이는 개인의 특성과 이에 따른 서로 다른 사람 간의 차이를 고려하지 못하고 있다는 것을 보여주며, 건설근로자들의 열스트레스 관리가 체계적으로 이루어지지 않고 있다는 것을 의미한다. 본 특허에서는, 이러한 기존 방식의 한계점을 해결하기 위하여, 건설근로자의 개인 특성뿐만 아니라 작업환경, 작업시간을 고려하여 열스트레스를 평가함으로써 최종적으로 작업 허용 시간을 결정하고, 이를 통해 근로자의 위험 여부를 판단할 수 있는 열스트레스 모니터링 진단 모델을 제안하였다. 본 특허에서 제안하는 방법을 검증하기 위하여, 총 2가지 유형의 실험을 수행하였으며, 총 30명의 피실험자가 자발적으로 참여한 실험결과를 분석하였다. 우선, 평균적인 고열환경 조건(30℃/45%), 극한의 고열환경 조건(37℃/70%)로 구분하였다. 다음으로, 피실험자가 수행할 작업 유형은 건설현장 근로자의 작업부하와 유사한 수준의 신진대사율로 제시된 '트레드밀 걷기(경사: 5°, 속도: 4 km/h)'로 채택하였다. 수집된 데이터를 활용하여, 다음의 2가지 관점에서의 분석을 수행하였다. 첫째, 실시간 심박수를 활용하여 신진대사율을 추정함으로써, 건설근로자가 노출된 고열환경의 조건, 노출된 시간, 특히 근로자의 개인 특성에 따른 차이가 발생하는지 평가하였다. 둘째, 실시간 심박수를 활용하여 추정한 신진대사율을 통해 열스트레스를 평가하고, 이를 기반으로 작업 허용 시간을 결정하는 열스트레스 모니터링 진단 모델을 개발하였다.