2012년 인간공학기사실기(필답형) 3회차 시험지 PDF 다운로드

2012년-인간공학기사실기(필답형)-3회차
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문제 1

음압이 10\sqrt{10}배 증가할 때, dB은?

정답 및 해설

음압수준 Lp=20log⁡10PP0L_p = 20\log_{10}\dfrac{P}{P_0}

P/P0=10=101/2P/P_0 = \sqrt{10} = 10^{1/2}

Lp=20log⁡10(101/2)=20×12=10L_p = 20\log_{10}(10^{1/2}) = 20 \times \dfrac{1}{2} = 10 dB

문제 2

권장무게한계(RWL) 산출에 포함된 HM, VM, AM의 값이 0이 되는 한계값 기준은?

정답 및 해설

①: HM(수평계수) — 수평거리 H가 63cm 초과 시 0 (H>63H > 63cm)
②: VM(수직계수) — 수직위치 V가 175cm 초과 시 0 (V>175V > 175cm)
③: AM(비대칭계수) — 비대칭각도 A가 135° 초과 시 0 (A>135∘A > 135^\circ)

문제 3

감성공학의 접근방법 중 Osgood의 의미분별척도법(SD)을 설명하시오.

정답 및 해설

서로 상반되는 형용사 쌍(예: 좋다-나쁘다, 크다-작다)을 양 끝에 두고 그 사이를 보통 5~7단계 척도로 나누어 대상에 대한 감성을 평가하게 하는 방법이다. 평가 결과를 요인분석(인자분석)으로 분석하여 인간의 심상공간(감성)을 정량적으로 측정한다.

문제 4

제이콥 닐슨의 사용성 5가지를 기술하시오.

정답 및 해설

①: 학습용이성(Learnability)
②: 효율성(Efficiency)
③: 기억용이성(Memorability)
④: 오류(Errors)
⑤: 만족도(Satisfaction)

문제 5

ILO 피로여유율에서 변동피로여유율(9가지) 중 5가지를 기술하시오.

정답 및 해설

①: 이상자세 여유
②: 중량물 취급에 따른 여유
③: 조명상태에 따른 여유
④: 공기조건(온도·습도)에 따른 여유
⑤: 주의 집중 정도에 따른 여유

문제 6

A와 B의 양품·불량품 선별 기대비용을 구하고 보다 경제적인 대안을 고르시오.

[조건]
양품을 불량으로 판별 시 발생비용: 60만원
불량품을 양품으로 판별 시 발생비용: 10만원

A: 양품을 불량으로 오류내지 않을 확률 60%, 불량품을 양품으로 오류내지 않을 확률 95%
B: 양품을 불량으로 오류내지 않을 확률 80%, 불량품을 양품으로 오류내지 않을 확률 80%

정답 및 해설

오류낼 확률 = 1 − (오류내지 않을 확률), 기대비용을 비교한다.

A: (1−0.60)×60+(1−0.95)×10=0.4×60+0.05×10=24.5(1-0.60)\times 60 + (1-0.95)\times 10 = 0.4\times 60 + 0.05\times 10 = 24.5만원

B: (1−0.80)×60+(1−0.80)×10=0.2×60+0.2×10=14(1-0.80)\times 60 + (1-0.80)\times 10 = 0.2\times 60 + 0.2\times 10 = 14만원

A(24.5만원) > B(14만원)이므로 발생비용이 더 적은 B가 경제적이다.

문제 7

한국인 남녀의 앉은 오금높이 데이터로 조절식 의자 높이를 구하시오.
(단, 신발 두께 2.5cm 가정)

[데이터]
남: 평균 392mm, 표준편차 20.6
여: 평균 363mm, 표준편차 19.5

[퍼센타일 계수]
5%: −1.64, 10%: −1.28, 50%: 0, 90%: 1.28, 95%: 1.64

정답 및 해설

조절식은 여자 5%ile(최소)~남자 95%ile(최대)로 설계하고 신발 두께 25mm를 더한다.

최소(여 5%ile): 363+(−1.64×19.5)+25=356.02363 + (-1.64 \times 19.5) + 25 = 356.02mm

최대(남 95%ile): 392+(1.64×20.6)+25=450.784392 + (1.64 \times 20.6) + 25 = 450.784mm

의자 높이는 약 356.02mm ~ 450.78mm 범위로 조절 가능하게 설계한다.

문제 8

Murell 휴식시간 공식을 쓰고 용어와 공식을 설명한 뒤, 휴식시간과 작업시간을 구하시오.
(작업 시 에너지 소비량 6kcal/min, 권장 평균 에너지 소비량 5kcal/min)

정답 및 해설

Murell 휴식시간 공식: R=T(E−S)E−1.5R = \dfrac{T(E-S)}{E-1.5}

R: 휴식시간(분), T: 총 작업시간(분), E: 작업 시 에너지 소비량(kcal/min), S: 권장 평균 에너지 소비량(5kcal/min), 1.5: 휴식 시 에너지 소비량(kcal/min)

총 작업시간 T=60분으로 가정하면

R=60×(6−5)6−1.5=604.5=13.33R = \dfrac{60 \times (6-5)}{6-1.5} = \dfrac{60}{4.5} = 13.33분

휴식시간 = 약 13.33분
작업시간 = 60−13.33=46.6760 - 13.33 = 46.67분

문제 9

PL법(제조물책임법)의 제조상의 결함, 설계상의 결함, 지시·경고상의 결함에 대해 기술하시오.

정답 및 해설

①: 제조상의 결함 — 제조·가공상 주의의무 이행 여부와 관계없이 제품이 원래 의도한 설계와 다르게 제조·가공되어 안전하지 못하게 된 결함
②: 설계상의 결함 — 합리적인 대체설계를 채용했더라면 피해·위험을 줄이거나 피할 수 있었음에도 채용하지 않아 안전하지 못하게 된 결함
③: 지시·경고상의 결함 — 합리적인 설명·지시·경고 등 표시를 했더라면 피해·위험을 줄이거나 피할 수 있었음에도 하지 않은 결함

문제 10

OWAS와 REBA의 장점·단점을 기술하고, 쪼그려 앉아서 하는 작업에 대한 평가 적합 여부를 결정하시오.

정답 및 해설

OWAS
① 장점: 특별한 기구 없이 관찰만으로 전신 작업자세와 중량물 취급을 빠르게 평가
② 단점: 상지·하지의 세부 자세 분석이 어렵고 작업 지속시간(반복성·정적 부하)을 반영 못함

REBA
① 장점: 전신 작업자세, 힘(부하), 반복성, 정적 작업, 손잡이(Coupling)를 종합 평가, 예측 어려운 다양한 자세 평가에 적합
② 단점: 평가 항목이 많아 분석에 시간이 걸리고 평가자 숙련도 필요

쪼그려 앉는 작업: OWAS·REBA 모두 다리(하지) 자세를 평가 항목에 포함하므로 평가에 적합하다.

문제 11

조립, 분해, 바로놓기, 선택, 찾기의 서블릭(Therblig) 기호를 기술하시오.

정답 및 해설

①: 조립(Assemble) — A
②: 분해(Disassemble) — DA
③: 바로놓기(Position) — P
④: 선택(Select) — St
⑤: 찾기(Search) — Sh

문제 12

다음 문 손잡이의 설계는 어떤 원리를 적용하여 개선한 것인지 정의하고 서술하시오.

문제 13

SEARCH 6가지 원칙을 정의하고 기술하시오.

정답 및 해설

①: S(Simplify operations) — 작업의 단순화
②: E(Eliminate unnecessary work and material) — 불필요한 작업·자재 제거
③: A(Alter sequence) — 작업 순서 변경
④: R(Requirements) — 요구조건 검토
⑤: C(Combine operations) — 작업의 결합
⑥: H(How often) — 작업 빈도 검토

문제 14

근골격계질환 예방 프로그램에서 보건관리자의 역할 3가지를 기술하시오.

정답 및 해설

①: 주기적 작업장 순회로 근골격계질환 유발 작업공정·유해요인 파악
②: 주기적 면담 등으로 증상 호소 작업자를 조기 발견하고 적절한 조치(의학적 관리 등) 실시
③: 예방·관리 프로그램 정책결정에 참여하고 작업자 교육·훈련 실시

문제 15

전력공급사 작업자 오류발생(R1) 확률 10%, 기계장치 작동 소프트웨어 오류발생(R2) 확률 10%, 전력공급 기계장치 오작동(R3) 확률 5%일 때, 전체 시스템 신뢰도 R을 구하시오.

정답 및 해설

각 요소 신뢰도 = 1 − 오류발생 확률, 모두 정상 작동해야 하므로 직렬로 본다.

작업자: 1−0.10=0.901-0.10=0.90
소프트웨어: 1−0.10=0.901-0.10=0.90
기계장치: 1−0.05=0.951-0.05=0.95

R=0.90×0.90×0.95=0.7695R = 0.90 \times 0.90 \times 0.95 = 0.7695

전체 시스템 신뢰도 R ≈ 0.77 (76.95%)

문제 16

어느 요소작업을 25번 측정한 결과 Xˉ=0.3\bar{X}=0.3, S=0.09S=0.09이다. 신뢰도 95%, 상대 허용오차 ±5%를 만족시키는 관측횟수를 구하라.

정답 및 해설

관측횟수 공식: N=(t⋅Se⋅Xˉ)2N = \left(\dfrac{t \cdot S}{e \cdot \bar{X}}\right)^2 (신뢰도 95%일 때 t=1.96t=1.96)

N: 필요 관측횟수, t: 신뢰계수, S: 표준편차(0.09), e: 상대 허용오차(0.05), Xˉ\bar{X}: 평균(0.3)

N=(1.96×0.090.05×0.3)2=(0.17640.015)2=11.762=138.3N = \left(\dfrac{1.96 \times 0.09}{0.05 \times 0.3}\right)^2 = \left(\dfrac{0.1764}{0.015}\right)^2 = 11.76^2 = 138.3

관측횟수 N ≈ 139회 (올림)

문제 1

음압이 10\sqrt{10}배 증가할 때, dB은?

정답 및 해설

음압수준 Lp=20log⁡10PP0L_p = 20\log_{10}\dfrac{P}{P_0}

P/P0=10=101/2P/P_0 = \sqrt{10} = 10^{1/2}

Lp=20log⁡10(101/2)=20×12=10L_p = 20\log_{10}(10^{1/2}) = 20 \times \dfrac{1}{2} = 10 dB

문제 2

권장무게한계(RWL) 산출에 포함된 HM, VM, AM의 값이 0이 되는 한계값 기준은?

정답 및 해설

①: HM(수평계수) — 수평거리 H가 63cm 초과 시 0 (H>63H > 63cm)
②: VM(수직계수) — 수직위치 V가 175cm 초과 시 0 (V>175V > 175cm)
③: AM(비대칭계수) — 비대칭각도 A가 135° 초과 시 0 (A>135∘A > 135^\circ)

문제 3

감성공학의 접근방법 중 Osgood의 의미분별척도법(SD)을 설명하시오.

정답 및 해설

서로 상반되는 형용사 쌍(예: 좋다-나쁘다, 크다-작다)을 양 끝에 두고 그 사이를 보통 5~7단계 척도로 나누어 대상에 대한 감성을 평가하게 하는 방법이다. 평가 결과를 요인분석(인자분석)으로 분석하여 인간의 심상공간(감성)을 정량적으로 측정한다.

문제 4

제이콥 닐슨의 사용성 5가지를 기술하시오.

정답 및 해설

①: 학습용이성(Learnability)
②: 효율성(Efficiency)
③: 기억용이성(Memorability)
④: 오류(Errors)
⑤: 만족도(Satisfaction)

문제 5

ILO 피로여유율에서 변동피로여유율(9가지) 중 5가지를 기술하시오.

정답 및 해설

①: 이상자세 여유
②: 중량물 취급에 따른 여유
③: 조명상태에 따른 여유
④: 공기조건(온도·습도)에 따른 여유
⑤: 주의 집중 정도에 따른 여유

문제 6

A와 B의 양품·불량품 선별 기대비용을 구하고 보다 경제적인 대안을 고르시오.

[조건]
양품을 불량으로 판별 시 발생비용: 60만원
불량품을 양품으로 판별 시 발생비용: 10만원

A: 양품을 불량으로 오류내지 않을 확률 60%, 불량품을 양품으로 오류내지 않을 확률 95%
B: 양품을 불량으로 오류내지 않을 확률 80%, 불량품을 양품으로 오류내지 않을 확률 80%

정답 및 해설

오류낼 확률 = 1 − (오류내지 않을 확률), 기대비용을 비교한다.

A: (1−0.60)×60+(1−0.95)×10=0.4×60+0.05×10=24.5(1-0.60)\times 60 + (1-0.95)\times 10 = 0.4\times 60 + 0.05\times 10 = 24.5만원

B: (1−0.80)×60+(1−0.80)×10=0.2×60+0.2×10=14(1-0.80)\times 60 + (1-0.80)\times 10 = 0.2\times 60 + 0.2\times 10 = 14만원

A(24.5만원) > B(14만원)이므로 발생비용이 더 적은 B가 경제적이다.

문제 7

한국인 남녀의 앉은 오금높이 데이터로 조절식 의자 높이를 구하시오.
(단, 신발 두께 2.5cm 가정)

[데이터]
남: 평균 392mm, 표준편차 20.6
여: 평균 363mm, 표준편차 19.5

[퍼센타일 계수]
5%: −1.64, 10%: −1.28, 50%: 0, 90%: 1.28, 95%: 1.64

정답 및 해설

조절식은 여자 5%ile(최소)~남자 95%ile(최대)로 설계하고 신발 두께 25mm를 더한다.

최소(여 5%ile): 363+(−1.64×19.5)+25=356.02363 + (-1.64 \times 19.5) + 25 = 356.02mm

최대(남 95%ile): 392+(1.64×20.6)+25=450.784392 + (1.64 \times 20.6) + 25 = 450.784mm

의자 높이는 약 356.02mm ~ 450.78mm 범위로 조절 가능하게 설계한다.

문제 8

Murell 휴식시간 공식을 쓰고 용어와 공식을 설명한 뒤, 휴식시간과 작업시간을 구하시오.
(작업 시 에너지 소비량 6kcal/min, 권장 평균 에너지 소비량 5kcal/min)

정답 및 해설

Murell 휴식시간 공식: R=T(E−S)E−1.5R = \dfrac{T(E-S)}{E-1.5}

R: 휴식시간(분), T: 총 작업시간(분), E: 작업 시 에너지 소비량(kcal/min), S: 권장 평균 에너지 소비량(5kcal/min), 1.5: 휴식 시 에너지 소비량(kcal/min)

총 작업시간 T=60분으로 가정하면

R=60×(6−5)6−1.5=604.5=13.33R = \dfrac{60 \times (6-5)}{6-1.5} = \dfrac{60}{4.5} = 13.33분

휴식시간 = 약 13.33분
작업시간 = 60−13.33=46.6760 - 13.33 = 46.67분

문제 9

PL법(제조물책임법)의 제조상의 결함, 설계상의 결함, 지시·경고상의 결함에 대해 기술하시오.

정답 및 해설

①: 제조상의 결함 — 제조·가공상 주의의무 이행 여부와 관계없이 제품이 원래 의도한 설계와 다르게 제조·가공되어 안전하지 못하게 된 결함
②: 설계상의 결함 — 합리적인 대체설계를 채용했더라면 피해·위험을 줄이거나 피할 수 있었음에도 채용하지 않아 안전하지 못하게 된 결함
③: 지시·경고상의 결함 — 합리적인 설명·지시·경고 등 표시를 했더라면 피해·위험을 줄이거나 피할 수 있었음에도 하지 않은 결함

문제 10

OWAS와 REBA의 장점·단점을 기술하고, 쪼그려 앉아서 하는 작업에 대한 평가 적합 여부를 결정하시오.

정답 및 해설

OWAS
① 장점: 특별한 기구 없이 관찰만으로 전신 작업자세와 중량물 취급을 빠르게 평가
② 단점: 상지·하지의 세부 자세 분석이 어렵고 작업 지속시간(반복성·정적 부하)을 반영 못함

REBA
① 장점: 전신 작업자세, 힘(부하), 반복성, 정적 작업, 손잡이(Coupling)를 종합 평가, 예측 어려운 다양한 자세 평가에 적합
② 단점: 평가 항목이 많아 분석에 시간이 걸리고 평가자 숙련도 필요

쪼그려 앉는 작업: OWAS·REBA 모두 다리(하지) 자세를 평가 항목에 포함하므로 평가에 적합하다.

문제 11

조립, 분해, 바로놓기, 선택, 찾기의 서블릭(Therblig) 기호를 기술하시오.

정답 및 해설

①: 조립(Assemble) — A
②: 분해(Disassemble) — DA
③: 바로놓기(Position) — P
④: 선택(Select) — St
⑤: 찾기(Search) — Sh

문제 12

다음 문 손잡이의 설계는 어떤 원리를 적용하여 개선한 것인지 정의하고 서술하시오.

문제 13

SEARCH 6가지 원칙을 정의하고 기술하시오.

정답 및 해설

①: S(Simplify operations) — 작업의 단순화
②: E(Eliminate unnecessary work and material) — 불필요한 작업·자재 제거
③: A(Alter sequence) — 작업 순서 변경
④: R(Requirements) — 요구조건 검토
⑤: C(Combine operations) — 작업의 결합
⑥: H(How often) — 작업 빈도 검토

문제 14

근골격계질환 예방 프로그램에서 보건관리자의 역할 3가지를 기술하시오.

정답 및 해설

①: 주기적 작업장 순회로 근골격계질환 유발 작업공정·유해요인 파악
②: 주기적 면담 등으로 증상 호소 작업자를 조기 발견하고 적절한 조치(의학적 관리 등) 실시
③: 예방·관리 프로그램 정책결정에 참여하고 작업자 교육·훈련 실시

문제 15

전력공급사 작업자 오류발생(R1) 확률 10%, 기계장치 작동 소프트웨어 오류발생(R2) 확률 10%, 전력공급 기계장치 오작동(R3) 확률 5%일 때, 전체 시스템 신뢰도 R을 구하시오.

정답 및 해설

각 요소 신뢰도 = 1 − 오류발생 확률, 모두 정상 작동해야 하므로 직렬로 본다.

작업자: 1−0.10=0.901-0.10=0.90
소프트웨어: 1−0.10=0.901-0.10=0.90
기계장치: 1−0.05=0.951-0.05=0.95

R=0.90×0.90×0.95=0.7695R = 0.90 \times 0.90 \times 0.95 = 0.7695

전체 시스템 신뢰도 R ≈ 0.77 (76.95%)

문제 16

어느 요소작업을 25번 측정한 결과 Xˉ=0.3\bar{X}=0.3, S=0.09S=0.09이다. 신뢰도 95%, 상대 허용오차 ±5%를 만족시키는 관측횟수를 구하라.

정답 및 해설

관측횟수 공식: N=(t⋅Se⋅Xˉ)2N = \left(\dfrac{t \cdot S}{e \cdot \bar{X}}\right)^2 (신뢰도 95%일 때 t=1.96t=1.96)

N: 필요 관측횟수, t: 신뢰계수, S: 표준편차(0.09), e: 상대 허용오차(0.05), Xˉ\bar{X}: 평균(0.3)

N=(1.96×0.090.05×0.3)2=(0.17640.015)2=11.762=138.3N = \left(\dfrac{1.96 \times 0.09}{0.05 \times 0.3}\right)^2 = \left(\dfrac{0.1764}{0.015}\right)^2 = 11.76^2 = 138.3

관측횟수 N ≈ 139회 (올림)