랜덤 포레스트를 활용한 학생안전사고 심각도 예측 변수 탐색 - 경기도 자료를 중심으로

• 영문명: Exploring Predictors of Student Safety Accident Severity Using Random Forest : Evidence from Gyeonggi Province
• 발행기관: 사단법인 한국안전문화학회
• 저자명: 김위정(Wui Jeong Kim) 김진희(Jin Hee Kim)
• 간행물 정보: 『안전문화연구』제47호, 91~107쪽, 전체 17쪽
• 주제분류: 사회과학 > 사회과학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.10.30

국문 초록

본 연구는 경기도 초중고를 대상으로 학생안전사고 보상금액을 예측하는 변수들을 탐색하여, 학생안전사고 심각도 예측모형을 개발하고, 학생안전사고 예방정책에 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 이를 위해 경기도학교안전공제회 사고 및 보상통계(2021~2023년), 학교안전실태조사(2022년), 학교정보공시(2021~2023년) 자료를 연계하여 총 117,725건의 학생사고 데이터를 구축하고, 랜덤포레스트 회귀분석을 통해 학생안전사고 심각도 예측 모형을 개발하였다. 이후 SHAP 중요도에 따라 주요 변수 30개를 도출하고, SHAP 의존성 도표와 부분의존성 도표를 활용하여 각 변수들이 학생안전사고 심각도에 미치는 영향력을 규명하였다. 분석 결과, 학생 학년(연령)이 가장 강력한 예측 변수로 확인되었으며, 교사 1인당 주당 수업시수, 수업 교원 1인당 학생 수, 학급당 학생 수 등 수업 여건과 학교스포츠클럽등록률, 저체력학생 비율, 체육장 및 학교용지 면적 등도 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다, 더불어 학교별 과거 사고이력, 급식실 환기장치 여부, 학교 주변 교통사고 및 성범죄자 수, 소방서 도착시간 등 지역·환경 요인도 심각도와 밀접하게 관련되었다. 이러한 결과는 학생안전사고를 예방하기 위해서 다차원적 요인을 고려해야 하며, 특히 낙후시설 개선, 수업환경 개선, 적정 수준의 체육활동 및 안전교육 제공, 지역사회 안전망 강화가 중요하다는 것을 시사한다. 본 연구는 사고 심각도와 관련된 다양한 예측변수를 탐색한 데 의의가 있으며, 향후 학교급별 심화 분석과 인과적 검증이 요구된다.

영문 초록

This study investigates factors influencing the severity of student safety accidents in Gyeonggi Province, measured by compensation amounts, and develops a predictive model to support school safety policies. Using 117,725 student accident cases from the Gyeonggi School Safety Mutual Aid Association (2021–2023), the School Safety Survey (2022), and the School Information Disclosure system (2021–2023), we applied Random Forest regression to identify key predictors. SHAP values were used to determine variable importance and examine their effects. Findings show that grade level (age) was the most influential predictor, followed by classroom conditions (e.g., teacher teaching hours, student–teacher ratio, class size), sports club participation, proportion of low-fitness students, and the size of school facilities. Past accident history, cafeteria ventilation, nearby traffic accidents, local crime indicators, and fire station response times were also strongly associated with accident severity. These results highlight the need to consider multidimensional factors in preventing student safety accidents. Policy implications include improving outdated facilities, enhancing classroom conditions, ensuring appropriate physical activity and safety education, and strengthening community safety networks.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 연구방법

Ⅲ. 분석 결과

Ⅳ. 논 의

참고문헌

키워드

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