1. 서론

1.1 연구의 목적과 필요성

2014년 세월호 참사 이후 사회 전체적으로 ‘안전’이라는 용어는 ‘사고’ 예방과 관리에 있어서 필수적이고 중요한 요소로 인식되고 있으며, 특히 학교에서는 안전 인프라 기반 구축, 학생 안전 교육, 학교 안전관리 등 사고를 예방하고 관리할 수 있는 방안을 마련하고 있다.

2. 연구방법 및 절차

2.1 조사대상 및 방법

본 연구는 고등학생들을 대상으로 과학교육(실험 교육)의 안전에 대한 인식과 교육에 대한 필요성을 조사하고 안전 교육 경험에 미치는 영향을 파악하고자 서울 소재 3개 고등학교 2학년 자연계열 재학생 300명을 대상으로 2016년 1월 11일부터 29일까지 본 연구에 대한 목적 설명 후 자기기입식 설문 조사를 실시하였으며, 이중 불성실한 응답 및 무응답을 제외한 290명을 최종 분석 대상으로 선정하였다.

2.2 연구도구 및 분석방법

본 연구 수행을 위한 설문 문항은 고등학생들의 과학 교육(실험) 시 안전 교육, 사고, 체험교육 경험 등을 포함한 일반적 문항, 안전에 대한 인식도, 안전 교육에 대한 필요성으로 구성되었다. 문항 구성은 김수윤(2006)의 연구 내용 중 고등학생들의 안전 인지도, 이미언(2009)은 고등학생들의 안전사고에 대한 인식, 김대환(2003)은 안전사고에 대한 사례, 김은영(2009)은 안전교육에 대한 필요성의 연구 문항을 본 연구에 맞도록 수정 보완하였다[3][9][10][11].

본 연구의 통계처리를 위하여 SPSS 18.0 프로그램을 사용하였으며, 고등학생들의 안전교육 및 사고 경험은 빈도분석, 고등학생들의 연구실 안전에 관한 인식도, 안전 교육 필요성은 요인분석과 신뢰도 분석을 사용하였고, 안전교육 경험, 사고 경험, 체험 교육 경험에 따른 연구실 안전 인식과 교육 필요성의 차이는 독립표본 t-test, 연구실 안전에 관한 인식도와 안전 교육 필요성 간의 상호 관련성은 상관관계분석을 이용하였다.

3. 연구결과

3.1 고등학생들의 안전교육 및 사고 경험

고등학생들의 과학교육(실험 교육)에 대한 안전 교육 및 사고 특성은 Table 1과 같이 안전 교육 경험은 64.8%로 나타났으며, 이들을 대상으로 조사된 안전 교육 횟수는 1회 13.1%, 2회 23.8%, 3회 이상 27.9%, 안전 교육 방법은 매 수업 시간 전이 81.4%로 가장 많았다.

과학교육(실험 교육)으로 인한 사고경험은 6.6%로 나타났으며, 이들을 대상으로 조사한 사고 종류는 화학물질, 용액 등 접촉 36.8%로 가장 많았으며, 체험 학습 경험은 8.6%로 나타났다.

3.2 연구실 안전에 관한 인식도와 교육 필요성에 대한 구성타당도 검증

연구실 안전에 관한 인식도 문항의 구성타당도 검증을 위해 주성분분석을 실시한 결과, KMO값은 0.909였고, Bartlett의 구형성 검증결과, χ²=2823.560, p=0.000으로 나타나 자료는 요인분석을 수행하기에 적합하였다. 분석결과 Table  2와 같이 고유값이 3이상인 요인은 2개로 나타났으며, 2개요인의 누적 설명량은 59.218%로 나타났다. 요인 1은 화학물질 관련 유해요인과 기기 사용에 관한 안전에 대한 인식도 문항이 포함되어 유해물질 및 기기 사용 안전이라 명명하였고, 요인 2는 실험실 사용 시 기본적인 생활 안전과 관련된 문항이 포함되어 생활안전이라 명명하였다. 연구실 안전 인식도 문항은 Cronbach's alpha를 이용한 신뢰도 분석 결과 요인 1의 유해물질 및 기기 사용 안전은 0.934, 요인 2의 생활안전은 0.627로 신뢰도가 확보되었다.

연구실 안전 교육 필요성 문항의 구성타당도 검증을 위해 주성분분석을 실시한 결과, KMO값은 0.918이였고, Bartlett의 구형성 검증결과, χ²=4945.524, p=0.000으로 나타나 자료는 요인분석을 수행하기에 적합하였다. 분석결과 Table 3과 같이 고유값이 3이상인 요인은 3개로 나타났으며, 3개요인의 누적 설명량은 74.376%로 나타났다. 요인 1은 연구실 이용 시 안전에 대한 내용인 포함되어 연구실 이용 안전 이라 명명하였고, 요인 2는 사고 시 보고 체계, 응급조치 방법 등의 내용인 포함되어 사고 대처, 요인 3은 실험실 이용 시 화학물질, 기기 안전 등의 실제 실험과 관련된 안전에 관한 내용이 포함되어 기기 및 실험 안전이라 명명하였다. 고등학생들의 연구실 안전 교육 필요성 문항은 Cronbach's alpha를 이용한 신뢰도 분석 결과 요인 1의 연구실 이용 안전은 0.959, 요인 2의 사고 대처는 0.877, 요인 3의 기기 및 실험 안전은 0.875로 신뢰도가 확보되었다.

3.3 안전 교육, 사고, 체험 교육 경험 여부에 따른 고등학생들의 연구실 안전에 관한 인식도와 교육 필요성 차이

3.3.1 안전 교육 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도와 교육 필요성 차이

안전 교육 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도와 교육 필요성 차이는 Table 4와 같다. 안전 교육 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도의 경우 요인 1의 유해물질 및 기기사용 안전(t=-3.492, p<0.001), 요인 2의 생활안전(t=-2.377, p<0.05) 모두 안전 교육 미경험자의 인식도가 높게 나타났으며, 안전 교육 필요성은 요인 1의 연구실 이용 안전(t=-0.172)과 요인 3의 기기 및 실험 안전(t=-1.753)은 안전 교육 미경험자의 필요성이 높게 나타났으나 요인 2의 사고 대처 방법(t=1.365)은 안전 교육 경험자의 필요성이 높게 나타나 차이를 보였다.

3.3.2 사고 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도와 교육 필요성 차이

사고 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도와 교육 필요성 차이는 Table 5와 같다. 사고 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도의 경우 요인 1의 유해물질 및 기기사용 안전(t=-0.072), 요인 2의 생활안전(t=-2.668, p<0.05)로 모두 안전 교육 미경험자의 인식도가 높게 나타났고, 안전 교육 필요성 또한 요인 1의 연구실 이용 안전(t=-0.191), 요인 2의 사고 대처 방법(t=-2.416, p<0.05), 요인 3의 기기 및 실험 안전(t=-0.442) 모두 사고 미경험자의 인식이 높게 나타났다.

Table 1. Experience of safety education and accident

Experience of safety education and accident		N	%
Experience of safety education	Yes	188	64.8
	No	102	35.2
Safety Education	Once	38	13.1
	Twice	69	23.8
	Three times or more	81	27.9
Safety education method	Before every class hour	153	81.4
	Sometimes before class hour(teacher dependent)	8	4.3
	Sometimes before class hour(type of class dependent)	25	13.3
Experience of accident	Yes	19	6.6
	No	271	93.4
Type of Accident	Jammed	2	10.5
	Cut	3	15.8
	Contact with chemical substance, solution, and others	7	36.8
	Contact with explosion, fragment, and others	1	5.3
	Conflagration by inflammable material	5	26.3
	Electric shock by experiment equipment	1	5.3
Experience of field study	Yes	25	8.6
	No	265	91.4

Table 2. Factor Laboratory safety awareness of high school students

Laboratory safety awareness	Factor
	Factor 1 Safety of hazard material and equipment	Factor 2 Living safety
Using experiment equipment under guidance of staff	.875	.073
Using chemicals after verifying its characterisitics	.860	.096
Report to teacher when damaging apparatus	.843	.048
Store used waste fluid	.782	.090
Read safety regulation manual	.771	.268
Receive permission before using reagent chemical	.749	.071
Verify label before using reagent	.731	.262
Verify hazard/safety posters	.724	.298
Management of reagent bottles (Odor)	.712	.235
Prohibit reusing reagents	.673	.149
Storing apparatus	.671	.251
Separating chemicals from food(refrigerator)	.560	.328
Prohibit eating in the laboratory	.546	.466
No contact-lenses in the laboratory	.167	.735
No slippers in summer season	.341	.716
Risk awareness of all chemicals	-.064	.697
eigen value	7.212	2.263
explanatory %	45.074	14.144
accuracy (%)	45.074	59.218
Cronbach's alpha	0.934	0.627
item n	13	3

Table 3. Factor necessity of laboratory safety education for high school students

Status and necessity of laboratory safety education	Factor
	Factor 1 Laboratory usage safety	Factor 2 Accident response measurement	Factor 3 Equipment and experiment safety
Education on laboratory apparatus manual	.933	.132	.116
Education on using laboratory	.921	.082	.193
Education on using chemical materials in the laboratory	.911	.146	.130
Education on evacuation plans at accident	.898	.145	.118
Education on safety management regulation in the laboratory	.897	.106	.126
Education on first-aid measures at accident	.824	.155	.194
Education on type of accidents before using laboratory	.803	.059	.283
Education on reporting system at accident	.758	.135	.269
Necessity of safety education before using laboratory	.757	.001	.239
Dangerousness of laboratory	.409	.117	.222
Education on reporting system at accident	.008	.875	.258
Education on evacuation plans at accident	.192	.842	-.007
Education on evacuation plans at accident	.072	.835	.286
Education on safety management regulation in the laboratory	.149	.694	.488
Education on type of accidents before using laboratory	.294	.489	.484
Education on precautions when using chemical materials in the laboratory	.222	.236	.857
Education on laboratory apparatus manual	.275	.261	.846
Education on safety education before using laboratory	.386	.279	.683
eigen value	7.225	3.232	2.930
explanatory %	40.139	17.958	58.096
accuracy (%)	40.139	58.096	74.376
Cronbach's alpha	0.959	0.877	0.875
item n	9	5	3

Table 4. Difference in laboratory safety awareness and education necessity based on Experience of safety education

Experience of safety education		N	Mean±SD	t
Safety of hazard material and equipment	Yes	180	4.38±0.49	-3.492***
	No	101	4.62±0.57
Living safety	Yes	188	3.69±0.79	-2.377*
	No	102	3.95±0.94
Laboratory usage safety	Yes	184	4.00±0.54	-0.172
	No	102	4.02±1.06
Accident response measurement	Yes	184	3.69±0.73	1.365
	No	100	3.51±1.23
Equipment and experiment safety	Yes	184	3.87±0.49	-1.753
	No	102	3.99±0.63

^*p<0.05, ^***p<0.001

Table 5. Difference in laboratory safety awareness and education necessity based on Experience of accident

Experience of accident		N	Mean±SD	t
Safety of hazard material and equipment	Yes	17	4.46±0.46	-0.072
	No	264	4.47±0.54
Living safety	Yes	19	3.21±0.97	-2.668*
	No	271	3.82±0.83
Laboratory usage safety	Yes	17	4.46±0.46	-0.191
	No	264	4.47±0.54
Accident response measurement	Yes	19	3.21±0.97	-2.416*
	No	271	3.82±0.83
Equipment and experiment safety	Yes	19	3.98±0.65	-0.442
	No	267	4.01±0.77

^*p<0.05

3.3.3 체험 교육 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도와 교육 필요성 차이

체험 교육 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도와 교육 필요성 차이는 Table 6과 같다. 체험 교육 경험 여부에 따른 연구실 안전에 관한 인식도의 경우 요인 1의 유해물질 및 기기사용 안전(t=0.255), 요인 2의 생활안전(t=0.654, p<0.05)로 모두 체험 교육 경험자의 인식도가 높게 나타났고, 안전 교육 필요성은 요인 1의 연구실 이용 안전(t=0.697)과 요인 3의 기기 및 실험 안전(t=1.091)은 체험 교육 경험자의 필요성이 높게 나타났으나 요인 2의 사고 대처 방법(t=-0.083)은 체험 교육 미경험자의 필요성이 높게 나타나 차이를 보였다.

3.4 연구실 안전 인식과 교육 필요성 요인의 상호관련성

연구실 안전 인식과 교육 필요성 요인의 상호관련성은 Table 7과 같이 생활안전에 대한 인식과 연구실 이용 안전에 대한 교육 필요성 간에 유의한 정적 상관관계가 나타났고(r=0.618, p<0.01), 기기 및 실험 안전에 대한 필요성과 이 연구실 이용 안전 간에 유의한 정적 상관관계가 나타났으며(r=0.548, p<0.01), 기기 및 실험 안전에 대한 필요성과 사고 대처 방법 간에도 유의한 정적 상관관계가 나타났다(r=0.624, p<0.01).

Table 6. Difference in laboratory safety awareness and education necessity based on field education experience

Field education experience		N	Mean±SD	t
Safety of hazard material and equipment	Yes	25	4.49±0.39	0.255
	No	256	4.47±0.54
Living safety	Yes	25	4.05±0.50	2.654*
	No	265	3.75±0.87
Laboratory usage safety	Yes	25	4.49±0.39	0.697
	No	256	4.47±0.54
Accident response measurement	Yes	25	3.60±0.50	-0.083
	No	265	3.75±0.87
Equipment and experiment safety	Yes	25	4.09±0.60	1.091
	No	261	4.00±0.78
*p<0.05

Table 7. The correlation between laboratory safety awareness factors and education necessity factors

	Safety of hazard material and equipment	Living safety	Laboratory usage safety	Accident response measurement	Equipment and experiment safety
Safety of hazard material and equipment	1
Living safety	.433**	1
Laboratory usage safety	.618**	.314**	1
Accident response measurement	.246**	.144*	.349**	1
Equipment and experiment safety	.390**	.177**	.548**	.624**	1
*p<0.05, **p<0.01

4. 결론 및 고찰

본 연구는 고등학교 재학생을 대상으로 학교 안과 밖에서 일어나는 과학교육(실험 교육)의 안전에 대한 인식과 교육에 대한 필요성을 조사하고 안전 교육 경험에 미치는 영향을 파악고자 안전의식 함양과 고등학교의 안전교육 관리 체계의 기초 자료로 활용하고자 시도되었다. 이를 위하여 서울 소재 3개 고등학교 2학년 290명을 대상으로 설문 조사 후 통계 분석 하였으며, 다음과 같은 결론을 제시한다.

첫째, 고등학생들의 과학교육(실험 교육)에 있어서 안전 교육 경험은 64.8%, 사고는 6.6%가 경험한 것으로 나타났으며, 화학물질, 용액 등 접촉 등의 사고 유형이 가장 높은 것으로 나타나 안전 교육에 대한 강화가 요구된다. 둘째, 고등학생들이 안전 교육 미경험자, 사고 미경험자, 체험 교육 경험자의 유해물질 및 기기사용 안전과 생활안전에 대한 인식도가 높았다. 셋째, 연구실 안전 인식과 교육 필요성 요인은 생활안전과 연구실 이용 안전에 대한 교육 필요성이 상호 관련성이 높았고, 기기 및 실험 안전에 대한 필요성이 높을수록 연구실 이용 안전과 사고 대처 방법에 대한 인식도 높은 것으로 나타나 실험 교육에 있어서 안전을 중요하게 인식하고 있는 것으로 파악되었다.

학교에서 발생하는 안전사고는 정상적인 교육활동과정을 방해하고 상해와 손실을 초래하는 예기치 못한 상황을 의미한다[12][13]. 최근 사회 전반에 확산되고 있고 안전에 대한 관심은 행동 변화를 기반의 인식 전환이 선행되어야 한다. 고등학생들의 경우 안전에 대한 체계적인 교육을 접할 기회가 부족하기 때문에 사고 시 대응할 수 있는 능력이 매우 부족하기 때문에 안전에 대한 인식과 교육은 안전 행동을 바꾸는 중요한 요인이다[14].

본 연구 결과와 같이 일반적인 주의사항이나 실험실 안전 수칙에 대해서 학생들은 전반적으로 잘 알고 있는 것으로 나타났지만 화학물질 부식성, 산화성 등의 물질 특성에 대한 이해와 기기 안전에 대한 인식이 부족한 것으로 나타났다[9][15][16].

최근 체험 교육 등으로 인한 교외 활동의 증가와 학생들의 교과과정 외 학습 활동이 증가하고 있는 것으로 파악되고 있어 교내 안전뿐만 아니라 교외안전 사고에 대한 안전 교육 체계 확립도 중요하게 인식되고 있다. 그러나 아직까지 고등학생들의 교육과정, 특히 과학 관련 교과목의 실험에 대한 안전 교육은 매우 미비하며, 교육의 중요성과 인식도는 높지만 교육현장에서 수행되기까지는 많은 어려움이 있다.

지금까지 고등학생들을 대상으로 연구실 안전 또는 학교 안전과 관련된 연구들에서는 대부분 안전에 대한 기초 이론 교육이 필요하며, 교과과정에 맞는 안전 교육 내용을 체계적으로 정립된 교육을 제안하고 있다[8][17]. 또한 안전교육 실시 단계에 대하여 안전지식의 교육단계, 안전기능의 교육단계, 안전태도의 나누어 진행하는 것이 안전 문화 인식에 중요한 영향을 미친다고 하였다[18][19]. 안전교육은 지식, 기능, 태도, 예방교육 등을 통해 종합 안전 능력을 확보하여 안전한 행위를 실시하게 함으로써 완성되는 것으로 상당한 시간이 소요되며, 학생들에게 실험 안전 교육을 수행 시 교사가 실험 안전에 관한 폭넓은 지식을 갖추고[20], 매학기가 시작되기 전에 체계적인 계획을 세워 교사들에게 안전교육을 실시하는 것이 안전 교육 추진에 있어서 중요한 요소로 작용하게 된다[2][21]. 그러나 안전에 관한 중요성을 인지하고 있지만 교육 현장에서 안전에 대한 체계는 정립되지 못하고 있다. 따라서 학교생활부터 습관처럼 인식되고 지켜져야 할 안전에 관한 인식을 높이기 위하여 다양한 교육 방법을 개발하고 체계적으로 적용할 수 있는 관리 방안 마련이 요구된다. 

References

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[21] Y. S. Nam, “Accident Prevention Policy through School Accident Statistical Analysis,” Journal of The Korean Society of Living Environmental System, vol. 23, no. 1, p. 159, 2016.

최 서 연(Seo-Yeon Choi)              [종신회원]
	•2002년 2월 : 고려대학교 대학원 보건학협동과정(보건학석사) •2008년 8월 : 인하대학교 대학원 산업공학과(공학박사) •2014년 8월 : 인하대학교 대학원 의학과(의학박사) •2008년 8월 ~ 2016년 2월 : 한국RMS(주) 수석연구원
•2016년 3월 ~ 현재 : 송원대학교 재활보건관리학과교수   <관심분야> 산업안전보건, 인간공학

이 하 연(Ha-Yeon Lee)                  [정회원]
	•2014년 3월 ~ 현재 : 한양대학교 사범대학 부속 고등학교 재학 중
<관심분야> 에너지자원, 신소재