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2013년-인간공학기사실기(필답형)-1회차
인간공학기사 실기(필답형) 기출문제

2013년 인간공학기사실기(필답형) 1회차

총 17문항 · 주관식 · A4 약 1장

1 / 1
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인간공학기사 실기(필답형) 기출문제모두CBT · moducbt.com

2013년 인간공학기사실기(필답형) 1회차

17문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

제조물책임법(PL법)에서 손해배상책임을 지는 자가 책임을 면하기 위하여 입증하여야 하는 사실 4가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 제조업자가 해당 제조물을 공급하지 아니하였다는 사실
②: 제조물을 공급한 때의 과학·기술 수준으로는 결함의 존재를 발견할 수 없었다는 사실(개발위험의 항변)
③: 결함이 공급 당시의 법령이 정하는 기준을 준수함으로써 발생하였다는 사실
④: 원재료·부품의 경우 이를 사용한 제조물 제조업자의 설계 또는 제작에 관한 지시로 인하여 결함이 발생하였다는 사실


[해설]

제조물책임법 제4조 면책사유다. 제조업자가 스스로 입증해야 면책된다는 점(입증책임의 전환)이 핵심이다.

②를 개발위험의 항변이라 하며, 제조물을 공급한 뒤 결함을 알았거나 알 수 있었음에도 피해 방지 조치를 하지 않았다면 ②~④의 면책은 인정되지 않는다.

문제 2

인간공학적 작업 자세 평가 기법에 대해 다음 물음에 답하시오.

① OWAS의 평가항목 4가지를 쓰시오.
② RULA에서 평가하는 신체 부위를 A그룹·B그룹으로 구분하여 쓰시오.

정답 및 해설

①: OWAS 평가항목 — 허리, 팔, 다리, 하중(취급 중량물)
②: RULA 평가 신체 부위
・A그룹: 상완(위팔), 전완(아래팔), 손목, 손목 비틀림
・B그룹: 목, 몸통, 다리


[해설]

OWAS는 전신 자세 평가 기법으로, 허리·팔·다리의 자세와 취급 하중을 코드로 기록해 조치수준 4단계로 판정한다. 관찰이 빠른 대신 손목 등 상지 세부 자세는 보지 못한다.

RULA는 상지 중심 평가 기법으로, A그룹(상완·전완·손목·손목 비틀림)과 B그룹(목·몸통·다리) 점수를 각각 낸 뒤 근육 사용·힘 점수를 더해 최종 점수와 조치수준을 산출한다.

문제 3

수평면 작업영역과 관련된 다음 용어를 각각 설명하시오.

① 정상작업영역
② 최대작업영역
③ 파악한계

정답 및 해설

①: 정상작업영역 - 상완을 자연스럽게 수직으로 늘어뜨린 채 전완만으로 편하게 뻗어 파악할 수 있는 구역(34~45cm)
②: 최대작업영역 - 상완과 전완을 모두 곧게 펴서 파악할 수 있는 구역(55~65cm)
③: 파악한계 - 앉은 작업자가 특정 수작업 기능을 편히 수행할 수 있는 공간의 외곽한계


[해설]

수평면 작업영역은 팔을 뻗는 정도로 나뉜다. 전완(아래팔)만 움직여 닿는 범위가 정상작업영역, 상완까지 모두 곧게 펴야 닿는 범위가 최대작업영역이다.

자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역(34~45cm) 안에 배치하는 것이 원칙이며, 최대작업영역(55~65cm) 밖은 상체를 굽혀야 하므로 피한다.

파악한계는 앉은 자세에서 손이 닿아 실제 작업을 수행할 수 있는 공간의 바깥 경계로, 최대작업영역보다 넓은 개념이다.

문제 4

수행도 평가에 대하여 설명하고, 수행도 평가 방법 3가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 수행도 평가 — 관측 대상 작업자의 작업 페이스를 정상(표준) 페이스와 비교하여 보정하는 과정(레이팅, 평준화, 정상화)
②: 수행도 평가 방법 — 속도평가법, 웨스팅하우스 시스템(웨스팅하우스법), 객관적 평가법, 합성평가법


[해설]

시간연구로 얻은 관측시간은 작업자의 숙련도·의욕에 따라 달라지므로, 정상 페이스 기준으로 보정해야 표준시간의 기초가 되는 정미시간을 얻을 수 있다.

· 속도평가법: 작업속도 한 가지만 정상속도와 비교
· 웨스팅하우스 시스템: 숙련도·노력도·작업조건·작업일관성 4요소로 평가
· 객관적 평가법: 속도평가 후 작업 난이도 조정계수를 추가
· 합성평가법: PTS법의 기준시간과 비교해 레이팅계수를 산출

정미시간 = 관측시간 × 레이팅(수행도)계수.

문제 5

A에서 Z까지 임의로 선택 시 정보량은 얼마인가?

정답 및 해설
A~Z 알파벳은 총 26개이므로
정보량 H=log2N=log226=4.70H = \log_2 N = \log_2 26 = 4.70 bit


[해설]

임의로 하나를 선택할 때의 정보량은 발생 가능한 대안(경우의 수) N에 대한 log₂로 계산되며, 알파벳 A~Z는 26개의 등확률 대안이므로 이를 그대로 대입하면 된다.

H=log2NH = \log_2 N은 정보이론의 기본 공식으로, H=log226=4.70H = \log_2 26 = 4.70 bit가 도출된다.

등확률 사건이 아닌 경우에는 각 대안의 발생확률을 가중한 평균정보량(엔트로피) 공식을 써야 한다는 점과 구분해서 이해해야 한다.

문제 6

소음관리대책을 5가지 이상 서술하시오.

정답 및 해설
①: 소음원의 제거
②: 소음원의 통제
③: 소음의 격리
④: 차폐장치 및 흡음재료 사용
⑤: 음향처리제 사용
⑥: 적절한 배치
⑦: 방음 보호구 사용
⑧: 배경음악 사용
⑨: 능동 제어
⑩: 작업자 직무 재배치 및 소음 노출 시간 감소


[해설]

소음관리대책은 소음원 자체를 줄이는 방법 → 전파경로 차단 → 수음자(작업자) 보호의 순서로 접근하는 것이 원칙이며, 문제에서 요구한 5가지 이상을 이 흐름에 맞춰 서술하면 된다.

  • 소음원의 제거·통제·격리처럼 발생원 자체를 줄이는 방법
  • 차폐장치·흡음재료·음향처리제 등 전파경로를 차단하는 방법
  • 방음 보호구 착용, 작업 배치 조정, 노출시간 단축 등 수음자 측 대책

발생원 대책이 가장 근본적이고 우선순위가 높으며, 보호구 착용은 공학적 대책이 불가능할 때의 최후 수단이라는 위계를 이해하고 있으면 서술 순서를 정하기 쉽다.

문제 7

phon과 sone을 각각 설명하고, 1,000Hz에서 40dB인 음과 80dB인 음의 phon·sone 값을 구한 뒤 두 음의 상대적·주관적 크기를 비교하시오.

정답 및 해설

①: phon(음량수준) — 1,000Hz 순음의 음압수준(dB)을 기준으로 나타낸 음량 수준
②: sone(음량) — 음의 상대적·주관적 크기를 나타내는 양으로, 40phon(1,000Hz·40dB)을 1sone으로 정의
③: 1,000Hz·40dB → 40 phon, 2404010=12^{\frac{40-40}{10}} = 11 sone
④: 1,000Hz·80dB → 80 phon, sone=2phon4010=2804010=24=16\text{sone} = 2^{\frac{\text{phon}-40}{10}} = 2^{\frac{80-40}{10}} = 2^4 = 1616 sone
⑤: 따라서 80dB 음은 40dB 음보다 주관적으로 16배 크게 들린다


[해설]

1,000Hz 순음에서는 음압수준(dB) 값이 곧 phon 값이 되므로 40dB → 40phon, 80dB → 80phon이다.

sone은 40phon을 1sone으로 두고 phon이 10 올라갈 때마다 주관적 크기가 2배가 되도록 정의한 척도다. 그래서 sone=2phon4010\text{sone} = 2^{\frac{\text{phon}-40}{10}}이며, phon이 40 증가하면 24=162^4 = 16배가 된다.

문제 8

평균 작업 에너지 소비량 5kcal/min, 휴식 시 에너지 소비량 1.5kcal/min, 권장 평균 에너지 소비량 4kcal/min일 때, 1시간 총 작업시간에 포함되어야 하는 휴식시간 R은 얼마인가?

정답 및 해설
R=60×5451.5=17.14R = 60 \times \dfrac{5-4}{5-1.5} = 17.14


[해설]

Murell 공식은 작업 중 실제 소비된 에너지가 권장 수준을 초과한 만큼을 휴식으로 상쇄하도록 설계된 것으로, 분모의 E1.5E-1.5는 휴식 중에도 소비되는 기초대사(1.5kcal/min)를 제외한 순수 회복 여력을 의미한다.

R=T×ESE1.5R = T \times \dfrac{E-S}{E-1.5}에 총 작업시간 T=60분, 작업 시 소비량 E=5, 권장 평균 소비량 S=4를 대입하면 된다.

R=60×5451.5=17.14R = 60 \times \dfrac{5-4}{5-1.5} = 17.14분으로, 분자의 E−S(초과 소비량)와 분모의 E−1.5(회복 가능 여력)를 바꿔 대입하지 않도록 주의해야 한다.

문제 9

정상 조명하에서 5m 거리에서 볼 수 있는 원형 바늘 시계를 설계하고자 한다. 시계의 눈금 단위를 1분 간격으로 표시할 때, 권장되는 눈금 간의 간격은 최소 몇 mm 정도인가?

정답 및 해설

정상조명 하 71cm(0.71m) 거리에서 권장 눈금 간격은 1.3mm이므로 거리에 비례식을 적용한다.
710:1.3=5000:x710 : 1.3 = 5000 : x (또는 0.71:1.3=5:x0.71 : 1.3 = 5 : x)
x=1.3×5000710=1.3×50.71=9.15x = \dfrac{1.3 \times 5000}{710} = \dfrac{1.3 \times 5}{0.71} = 9.159.15 mm


[해설]

정량적 표시장치의 눈금 설계 권장값은 정상조명에서 관측거리 71cm일 때 눈금 간격 1.3mm(저조도에서는 1.8mm)이다.

권장 간격은 관측거리에 비례하므로 거리가 5m로 늘어나면 1.3×50.711.3 \times \dfrac{5}{0.71} 로 환산한다.

따라서 5m 거리에서는 눈금 간격이 최소 9.15mm는 되어야 1분 단위 눈금을 판독할 수 있다.

문제 10

전문가가 체크리스트나 평가 기준을 가지고 평가 대상을 보면서 사용성에 관한 문제점을 찾아나가는 사용성 평가 방법은 무엇인지 쓰시오.

정답 및 해설

휴리스틱 평가법(Heuristic Evaluation)


[해설]

Nielsen이 제시한 사용성 원칙(휴리스틱)을 기준으로 3~5명의 전문가가 각자 제품을 점검한 뒤 결과를 종합하는 전문가 기반 평가법이다.

실제 사용자를 모집하지 않아 빠르고 비용이 적게 들지만, 평가자의 전문성에 결과가 좌우된다.

문제 11

1,000개의 제품 중 10개의 불량품이 발견되었으나 실제로는 100개의 불량품이 있었다. 다음을 구하시오.

① 휴먼에러 확률(HEP)
② 인간 신뢰도(R)

정답 및 해설

①: 휴먼에러 확률(HEP) =누락된 불량 수전체 기회 수=100101,000=0.09= \dfrac{\text{누락된 불량 수}}{\text{전체 기회 수}} = \dfrac{100-10}{1{,}000} = 0.090.09
②: 인간 신뢰도(R) =1HEP=10.09=0.91= 1 - \text{HEP} = 1 - 0.09 = 0.910.91


[해설]

휴먼에러 확률(HEP)은 인간이 오류를 범할 확률로, 실제 발생한 오류 수를 오류가 발생할 수 있는 전체 기회 수로 나눈 값이다.

실제 불량 100개 중 10개만 걸러냈으므로 놓친 불량 90개가 검사자의 에러이고, 검사 기회는 제품 1,000개다.

인간 신뢰도는 오류를 범하지 않을 확률이므로 R = 1 - HEP = 0.91이 된다.

문제 12

작업자와 기계의 차트가 다음과 같을 때 유휴가 발생되지 않는 이론적인 기계 대수를 구하시오.
(a: 작업자와 기계의 동시 작업시간 = 0.12분, b: 독립적인 작업자 활동 시간 = 0.54분, t: 기계 가동시간 = 1.6분)

정답 및 해설
N=a+ta+b=0.12+1.60.12+0.54=2.6N = \dfrac{a+t}{a+b} = \dfrac{0.12+1.6}{0.12+0.54} = 2.6


[해설]

이 문항은 다중활동분석(작업자-기계 동시작업)에서 기계의 유휴가 발생하지 않는 이론적 기계 대수를 구하는 것으로, 한 사이클의 총 소요시간과 작업자가 그 사이클에 관여하는 시간의 비율로 계산한다.

공식 N=a+ta+bN = \dfrac{a+t}{a+b}에서 a는 작업자와 기계가 동시에 일하는 시간, b는 작업자 혼자 하는 독립 활동시간, t는 기계가 혼자 가동되는 시간이므로, 분자 a+ta+t기계 한 대의 1사이클 시간, 분모 a+ba+b기계 한 대당 작업자가 붙어 있어야 하는 시간이다.

N=0.12+1.60.12+0.54=2.6N = \dfrac{0.12+1.6}{0.12+0.54} = 2.6대가 되며, 이는 작업자 1명이 유휴 없이 감당할 수 있는 상한을 뜻한다. 실제 대수는 정수여야 하므로 이 값을 넘기면 작업자가 병목이 되어 기계 대기가 생기고, 밑돌면 작업자 유휴가 생기므로 두 손실 비용을 견주어 결정한다는 점까지 이해해 두면 좋다.

문제 13

근골격계질환 예방·관리 프로그램의 추진 절차(구성요소)를 순서대로 쓰시오.

정답 및 해설

①: 유해요인 조사 및 작업평가(근골격계질환 발생 우려 여부 확인)
②: 예방·관리 정책 수립
③: 교육·훈련 실시
④: 초기(초진) 증상자 및 유해요인 관리(통제)
⑤: 의학적 관리(조치)
⑥: 작업환경 등 개선활동
⑦: 프로그램 평가


[해설]

흐름도는 조사 → 정책 수립 → 교육·훈련 → 증상자 및 유해요인 관리 → 의학적 관리 → 작업환경 개선 → 평가의 순환 구조다. 평가 결과는 다시 정책과 개선활동으로 되먹임된다.

5가지만 요구하면 유해요인 조사, 교육·훈련, 유해요인 관리(통제), 의학적 관리(조치), 작업환경 등 개선활동을 쓰면 된다.

문제 14

남성 90%ile로 설계 시 민원이 발생하여 여성 5%ile에서 남성 95%ile로 재설계하고자 한다. 다음 인체치수를 이용해 남성과 여성의 평균치 및 조절 범위를 구하시오.

· 90%ile: 남성 420mm, 여성 390mm
· 표준편차: 남성 19mm, 여성 20mm
· Z0.90=1.282Z_{0.90} = 1.282, Z0.95=1.645Z_{0.95} = 1.645

정답 및 해설

① 평균치
남성 =420(19×1.282)=395.64= 420 - (19 \times 1.282) = 395.64395.64mm
여성 =390(20×1.282)=364.36= 390 - (20 \times 1.282) = 364.36364.36mm

② 조절 범위
여성 5%ile =364.36(20×1.645)=331.46= 364.36 - (20 \times 1.645) = 331.46 mm
남성 95%ile =395.64+(19×1.645)=426.90= 395.64 + (19 \times 1.645) = 426.90 mm
331.46 ~ 426.90mm


[해설]

정규분포에서 X%ile=평균+Z×σX\%ile = \text{평균} + Z \times \sigma 이므로, 주어진 90%ile 값에서 Z0.90×σZ_{0.90} \times \sigma 를 빼면 평균치를 역산할 수 있다.

조절식 설계는 하한(여성 5%ile)부터 상한(남성 95%ile)까지 포괄하도록 범위를 잡아 사용자의 90%를 수용한다.

문제 15

VDT(영상표시단말기) 작업관리지침의 다음 ( ) 안에 알맞은 수치를 쓰시오.


① 키보드의 경사는 5~15°, 두께는 ( ) 이하로 할 것.
② 작업대 높이는 조정되지 않는 작업대의 경우 바닥면에서 60~70cm 범위, 높이 조정이 가능한 작업대의 경우 바닥면에서 작업대 표면까지 ( ) 전후에서 체형에 맞도록 조정·고정할 수 있을 것.
③ 바닥면에서 앉는 면까지 높이는 적어도 ( ) 범위 내에서 조정 가능할 것.
④ 시선은 화면 상단과 눈높이가 일치하도록 하고, 시야 범위는 수평선상으로부터 10~15° 밑에 오도록 하며, 화면과 눈의 거리는 적어도 ( ) 이상 확보할 것.
⑤ 위팔은 자연스럽게 늘어뜨리고 어깨가 들리지 않으며, 팔꿈치의 내각은 ( ) 이상이 되도록 할 것.
⑥ 무릎의 내각은 ( ) 전후가 되도록 할 것.

정답 및 해설
①: 3cm
②: 65cm
③: 35~45cm
④: 40cm
⑤: 90°
⑥: 90°


[해설]

이 문항은 영상표시단말기(VDT) 취급근로자 작업관리지침에서 정하는 작업대·의자·화면 배치의 권장 수치를 채우는 것으로, 답안의 각 수치는 근골격계 부담을 줄이기 위한 인간공학적 기준값이다.

키보드 두께(3cm 이하)와 팔꿈치 내각(90° 이상)·무릎 내각(90° 전후)은 손목·팔·다리의 자연스러운 자세를 유지하기 위한 기준이고, 작업대 높이(65cm 전후)와 의자 높이(35~45cm)는 체형에 맞춰 조정 가능해야 한다는 원칙을 담고 있다.

화면과 눈의 거리(40cm 이상)는 시야각·조절 피로를 줄이기 위한 최소 기준으로, 각 빈칸의 수치를 서로 바꿔 쓰지 않도록(예: 의자 높이와 작업대 높이 혼동) 주의해야 한다.

문제 16

A, B 그림을 비교하여 표의 빈칸을 알맞게 채우시오.

(A, B는 각각 조종장치로, 동일한 표시장치 이동거리에 대해 A는 조종장치의 이동거리(회전량)가 작고 B는 크다.)

AB보기
① C/R 비크다, 작다, 별 차이 없다
② 민감도민감하다, 둔감하다, 별 차이 없다
③ 조종 시간길다, 짧다, 별 차이 없다
④ 이동 시간길다, 짧다, 별 차이 없다
정답 및 해설
AB보기
① C/R 비작다크다크다, 작다, 별 차이 없다
② 민감도민감하다둔감하다민감하다, 둔감하다, 별 차이 없다
③ 조종 시간길다짧다길다, 짧다, 별 차이 없다
④ 이동 시간짧다길다길다, 짧다, 별 차이 없다


[해설]

C/R비는 조종장치의 이동량(회전량)을 표시장치의 이동량으로 나눈 값이므로, 같은 표시장치 이동거리에서 조종장치를 적게 움직이는 A가 C/R비가 작고 많이 움직이는 B가 C/R비가 크다.

C/R비가 작을수록 작은 조작으로도 지시가 크게 움직여 민감해지므로 A는 민감하고 B는 둔감하며, 민감한 조종장치는 미세조정에 시간이 걸려 조종시간은 길고 목표 지점까지 손을 옮기는 이동시간은 짧다.

반대로 C/R비가 큰 B는 정밀한 미세조정이 쉬워 조종시간은 짧지만, 조종장치 자체를 크게 움직여야 하므로 이동시간은 길어진다.

문제 17

무릎을 구부리고 2시간 이상 용접 작업을 시행할 때, 지적된 각 유해요인에 대한 대책을 1가지씩 기술하시오.


① 부자연스러운 자세:
② 무릎의 접촉 스트레스:
③ 손목·어깨의 반복적 스트레스:
④ 장시간 유해요인 노출:

정답 및 해설
①: 높낮이 조절 가능한 작업대 설비
②: 무릎 보호대 착용
③: 자동화 설비 도입
④: 환기, 작업 교대, 휴식시간 부여


[해설]

무릎을 구부린 자세로 장시간 용접하는 작업은 자세·접촉·반복동작·노출시간이라는 네 가지 유해요인이 복합적으로 작용하므로, 각 요인에 맞는 대책을 개별적으로 제시해야 한다.

  • 부자연스러운 자세는 높낮이 조절 가능한 작업대로 자세 자체를 개선한다.
  • 무릎의 접촉 스트레스는 무릎 보호대 같은 개인보호구로 국소 압력을 줄인다.
  • 손목·어깨의 반복 스트레스는 자동화 설비 도입으로 반복 동작 자체를 줄인다.
  • 장시간 노출은 환기·작업 교대·휴식시간 부여로 노출량을 관리한다.

각 대책은 해당 유해요인의 원인(자세·접촉·반복·시간)에 직접 대응해야 하며, 서로 다른 요인의 대책을 뒤바꿔 쓰면 채점에서 감점될 수 있다.

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17문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

제조물책임법(PL법)에서 손해배상책임을 지는 자가 책임을 면하기 위하여 입증하여야 하는 사실 4가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 제조업자가 해당 제조물을 공급하지 아니하였다는 사실
②: 제조물을 공급한 때의 과학·기술 수준으로는 결함의 존재를 발견할 수 없었다는 사실(개발위험의 항변)
③: 결함이 공급 당시의 법령이 정하는 기준을 준수함으로써 발생하였다는 사실
④: 원재료·부품의 경우 이를 사용한 제조물 제조업자의 설계 또는 제작에 관한 지시로 인하여 결함이 발생하였다는 사실


[해설]

제조물책임법 제4조 면책사유다. 제조업자가 스스로 입증해야 면책된다는 점(입증책임의 전환)이 핵심이다.

②를 개발위험의 항변이라 하며, 제조물을 공급한 뒤 결함을 알았거나 알 수 있었음에도 피해 방지 조치를 하지 않았다면 ②~④의 면책은 인정되지 않는다.

문제 2

인간공학적 작업 자세 평가 기법에 대해 다음 물음에 답하시오.

① OWAS의 평가항목 4가지를 쓰시오.
② RULA에서 평가하는 신체 부위를 A그룹·B그룹으로 구분하여 쓰시오.

정답 및 해설

①: OWAS 평가항목 — 허리, 팔, 다리, 하중(취급 중량물)
②: RULA 평가 신체 부위
・A그룹: 상완(위팔), 전완(아래팔), 손목, 손목 비틀림
・B그룹: 목, 몸통, 다리


[해설]

OWAS는 전신 자세 평가 기법으로, 허리·팔·다리의 자세와 취급 하중을 코드로 기록해 조치수준 4단계로 판정한다. 관찰이 빠른 대신 손목 등 상지 세부 자세는 보지 못한다.

RULA는 상지 중심 평가 기법으로, A그룹(상완·전완·손목·손목 비틀림)과 B그룹(목·몸통·다리) 점수를 각각 낸 뒤 근육 사용·힘 점수를 더해 최종 점수와 조치수준을 산출한다.

문제 3

수평면 작업영역과 관련된 다음 용어를 각각 설명하시오.

① 정상작업영역
② 최대작업영역
③ 파악한계

정답 및 해설

①: 정상작업영역 - 상완을 자연스럽게 수직으로 늘어뜨린 채 전완만으로 편하게 뻗어 파악할 수 있는 구역(34~45cm)
②: 최대작업영역 - 상완과 전완을 모두 곧게 펴서 파악할 수 있는 구역(55~65cm)
③: 파악한계 - 앉은 작업자가 특정 수작업 기능을 편히 수행할 수 있는 공간의 외곽한계


[해설]

수평면 작업영역은 팔을 뻗는 정도로 나뉜다. 전완(아래팔)만 움직여 닿는 범위가 정상작업영역, 상완까지 모두 곧게 펴야 닿는 범위가 최대작업영역이다.

자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역(34~45cm) 안에 배치하는 것이 원칙이며, 최대작업영역(55~65cm) 밖은 상체를 굽혀야 하므로 피한다.

파악한계는 앉은 자세에서 손이 닿아 실제 작업을 수행할 수 있는 공간의 바깥 경계로, 최대작업영역보다 넓은 개념이다.

문제 4

수행도 평가에 대하여 설명하고, 수행도 평가 방법 3가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 수행도 평가 — 관측 대상 작업자의 작업 페이스를 정상(표준) 페이스와 비교하여 보정하는 과정(레이팅, 평준화, 정상화)
②: 수행도 평가 방법 — 속도평가법, 웨스팅하우스 시스템(웨스팅하우스법), 객관적 평가법, 합성평가법


[해설]

시간연구로 얻은 관측시간은 작업자의 숙련도·의욕에 따라 달라지므로, 정상 페이스 기준으로 보정해야 표준시간의 기초가 되는 정미시간을 얻을 수 있다.

· 속도평가법: 작업속도 한 가지만 정상속도와 비교
· 웨스팅하우스 시스템: 숙련도·노력도·작업조건·작업일관성 4요소로 평가
· 객관적 평가법: 속도평가 후 작업 난이도 조정계수를 추가
· 합성평가법: PTS법의 기준시간과 비교해 레이팅계수를 산출

정미시간 = 관측시간 × 레이팅(수행도)계수.

문제 5

A에서 Z까지 임의로 선택 시 정보량은 얼마인가?

정답 및 해설
A~Z 알파벳은 총 26개이므로
정보량 H=log2N=log226=4.70H = \log_2 N = \log_2 26 = 4.70 bit


[해설]

임의로 하나를 선택할 때의 정보량은 발생 가능한 대안(경우의 수) N에 대한 log₂로 계산되며, 알파벳 A~Z는 26개의 등확률 대안이므로 이를 그대로 대입하면 된다.

H=log2NH = \log_2 N은 정보이론의 기본 공식으로, H=log226=4.70H = \log_2 26 = 4.70 bit가 도출된다.

등확률 사건이 아닌 경우에는 각 대안의 발생확률을 가중한 평균정보량(엔트로피) 공식을 써야 한다는 점과 구분해서 이해해야 한다.

문제 6

소음관리대책을 5가지 이상 서술하시오.

정답 및 해설
①: 소음원의 제거
②: 소음원의 통제
③: 소음의 격리
④: 차폐장치 및 흡음재료 사용
⑤: 음향처리제 사용
⑥: 적절한 배치
⑦: 방음 보호구 사용
⑧: 배경음악 사용
⑨: 능동 제어
⑩: 작업자 직무 재배치 및 소음 노출 시간 감소


[해설]

소음관리대책은 소음원 자체를 줄이는 방법 → 전파경로 차단 → 수음자(작업자) 보호의 순서로 접근하는 것이 원칙이며, 문제에서 요구한 5가지 이상을 이 흐름에 맞춰 서술하면 된다.

  • 소음원의 제거·통제·격리처럼 발생원 자체를 줄이는 방법
  • 차폐장치·흡음재료·음향처리제 등 전파경로를 차단하는 방법
  • 방음 보호구 착용, 작업 배치 조정, 노출시간 단축 등 수음자 측 대책

발생원 대책이 가장 근본적이고 우선순위가 높으며, 보호구 착용은 공학적 대책이 불가능할 때의 최후 수단이라는 위계를 이해하고 있으면 서술 순서를 정하기 쉽다.

문제 7

phon과 sone을 각각 설명하고, 1,000Hz에서 40dB인 음과 80dB인 음의 phon·sone 값을 구한 뒤 두 음의 상대적·주관적 크기를 비교하시오.

정답 및 해설

①: phon(음량수준) — 1,000Hz 순음의 음압수준(dB)을 기준으로 나타낸 음량 수준
②: sone(음량) — 음의 상대적·주관적 크기를 나타내는 양으로, 40phon(1,000Hz·40dB)을 1sone으로 정의
③: 1,000Hz·40dB → 40 phon, 2404010=12^{\frac{40-40}{10}} = 11 sone
④: 1,000Hz·80dB → 80 phon, sone=2phon4010=2804010=24=16\text{sone} = 2^{\frac{\text{phon}-40}{10}} = 2^{\frac{80-40}{10}} = 2^4 = 1616 sone
⑤: 따라서 80dB 음은 40dB 음보다 주관적으로 16배 크게 들린다


[해설]

1,000Hz 순음에서는 음압수준(dB) 값이 곧 phon 값이 되므로 40dB → 40phon, 80dB → 80phon이다.

sone은 40phon을 1sone으로 두고 phon이 10 올라갈 때마다 주관적 크기가 2배가 되도록 정의한 척도다. 그래서 sone=2phon4010\text{sone} = 2^{\frac{\text{phon}-40}{10}}이며, phon이 40 증가하면 24=162^4 = 16배가 된다.

문제 8

평균 작업 에너지 소비량 5kcal/min, 휴식 시 에너지 소비량 1.5kcal/min, 권장 평균 에너지 소비량 4kcal/min일 때, 1시간 총 작업시간에 포함되어야 하는 휴식시간 R은 얼마인가?

정답 및 해설
R=60×5451.5=17.14R = 60 \times \dfrac{5-4}{5-1.5} = 17.14


[해설]

Murell 공식은 작업 중 실제 소비된 에너지가 권장 수준을 초과한 만큼을 휴식으로 상쇄하도록 설계된 것으로, 분모의 E1.5E-1.5는 휴식 중에도 소비되는 기초대사(1.5kcal/min)를 제외한 순수 회복 여력을 의미한다.

R=T×ESE1.5R = T \times \dfrac{E-S}{E-1.5}에 총 작업시간 T=60분, 작업 시 소비량 E=5, 권장 평균 소비량 S=4를 대입하면 된다.

R=60×5451.5=17.14R = 60 \times \dfrac{5-4}{5-1.5} = 17.14분으로, 분자의 E−S(초과 소비량)와 분모의 E−1.5(회복 가능 여력)를 바꿔 대입하지 않도록 주의해야 한다.

문제 9

정상 조명하에서 5m 거리에서 볼 수 있는 원형 바늘 시계를 설계하고자 한다. 시계의 눈금 단위를 1분 간격으로 표시할 때, 권장되는 눈금 간의 간격은 최소 몇 mm 정도인가?

정답 및 해설

정상조명 하 71cm(0.71m) 거리에서 권장 눈금 간격은 1.3mm이므로 거리에 비례식을 적용한다.
710:1.3=5000:x710 : 1.3 = 5000 : x (또는 0.71:1.3=5:x0.71 : 1.3 = 5 : x)
x=1.3×5000710=1.3×50.71=9.15x = \dfrac{1.3 \times 5000}{710} = \dfrac{1.3 \times 5}{0.71} = 9.159.15 mm


[해설]

정량적 표시장치의 눈금 설계 권장값은 정상조명에서 관측거리 71cm일 때 눈금 간격 1.3mm(저조도에서는 1.8mm)이다.

권장 간격은 관측거리에 비례하므로 거리가 5m로 늘어나면 1.3×50.711.3 \times \dfrac{5}{0.71} 로 환산한다.

따라서 5m 거리에서는 눈금 간격이 최소 9.15mm는 되어야 1분 단위 눈금을 판독할 수 있다.

문제 10

전문가가 체크리스트나 평가 기준을 가지고 평가 대상을 보면서 사용성에 관한 문제점을 찾아나가는 사용성 평가 방법은 무엇인지 쓰시오.

정답 및 해설

휴리스틱 평가법(Heuristic Evaluation)


[해설]

Nielsen이 제시한 사용성 원칙(휴리스틱)을 기준으로 3~5명의 전문가가 각자 제품을 점검한 뒤 결과를 종합하는 전문가 기반 평가법이다.

실제 사용자를 모집하지 않아 빠르고 비용이 적게 들지만, 평가자의 전문성에 결과가 좌우된다.

문제 11

1,000개의 제품 중 10개의 불량품이 발견되었으나 실제로는 100개의 불량품이 있었다. 다음을 구하시오.

① 휴먼에러 확률(HEP)
② 인간 신뢰도(R)

정답 및 해설

①: 휴먼에러 확률(HEP) =누락된 불량 수전체 기회 수=100101,000=0.09= \dfrac{\text{누락된 불량 수}}{\text{전체 기회 수}} = \dfrac{100-10}{1{,}000} = 0.090.09
②: 인간 신뢰도(R) =1HEP=10.09=0.91= 1 - \text{HEP} = 1 - 0.09 = 0.910.91


[해설]

휴먼에러 확률(HEP)은 인간이 오류를 범할 확률로, 실제 발생한 오류 수를 오류가 발생할 수 있는 전체 기회 수로 나눈 값이다.

실제 불량 100개 중 10개만 걸러냈으므로 놓친 불량 90개가 검사자의 에러이고, 검사 기회는 제품 1,000개다.

인간 신뢰도는 오류를 범하지 않을 확률이므로 R = 1 - HEP = 0.91이 된다.

문제 12

작업자와 기계의 차트가 다음과 같을 때 유휴가 발생되지 않는 이론적인 기계 대수를 구하시오.
(a: 작업자와 기계의 동시 작업시간 = 0.12분, b: 독립적인 작업자 활동 시간 = 0.54분, t: 기계 가동시간 = 1.6분)

정답 및 해설
N=a+ta+b=0.12+1.60.12+0.54=2.6N = \dfrac{a+t}{a+b} = \dfrac{0.12+1.6}{0.12+0.54} = 2.6


[해설]

이 문항은 다중활동분석(작업자-기계 동시작업)에서 기계의 유휴가 발생하지 않는 이론적 기계 대수를 구하는 것으로, 한 사이클의 총 소요시간과 작업자가 그 사이클에 관여하는 시간의 비율로 계산한다.

공식 N=a+ta+bN = \dfrac{a+t}{a+b}에서 a는 작업자와 기계가 동시에 일하는 시간, b는 작업자 혼자 하는 독립 활동시간, t는 기계가 혼자 가동되는 시간이므로, 분자 a+ta+t기계 한 대의 1사이클 시간, 분모 a+ba+b기계 한 대당 작업자가 붙어 있어야 하는 시간이다.

N=0.12+1.60.12+0.54=2.6N = \dfrac{0.12+1.6}{0.12+0.54} = 2.6대가 되며, 이는 작업자 1명이 유휴 없이 감당할 수 있는 상한을 뜻한다. 실제 대수는 정수여야 하므로 이 값을 넘기면 작업자가 병목이 되어 기계 대기가 생기고, 밑돌면 작업자 유휴가 생기므로 두 손실 비용을 견주어 결정한다는 점까지 이해해 두면 좋다.

문제 13

근골격계질환 예방·관리 프로그램의 추진 절차(구성요소)를 순서대로 쓰시오.

정답 및 해설

①: 유해요인 조사 및 작업평가(근골격계질환 발생 우려 여부 확인)
②: 예방·관리 정책 수립
③: 교육·훈련 실시
④: 초기(초진) 증상자 및 유해요인 관리(통제)
⑤: 의학적 관리(조치)
⑥: 작업환경 등 개선활동
⑦: 프로그램 평가


[해설]

흐름도는 조사 → 정책 수립 → 교육·훈련 → 증상자 및 유해요인 관리 → 의학적 관리 → 작업환경 개선 → 평가의 순환 구조다. 평가 결과는 다시 정책과 개선활동으로 되먹임된다.

5가지만 요구하면 유해요인 조사, 교육·훈련, 유해요인 관리(통제), 의학적 관리(조치), 작업환경 등 개선활동을 쓰면 된다.

문제 14

남성 90%ile로 설계 시 민원이 발생하여 여성 5%ile에서 남성 95%ile로 재설계하고자 한다. 다음 인체치수를 이용해 남성과 여성의 평균치 및 조절 범위를 구하시오.

· 90%ile: 남성 420mm, 여성 390mm
· 표준편차: 남성 19mm, 여성 20mm
· Z0.90=1.282Z_{0.90} = 1.282, Z0.95=1.645Z_{0.95} = 1.645

정답 및 해설

① 평균치
남성 =420(19×1.282)=395.64= 420 - (19 \times 1.282) = 395.64395.64mm
여성 =390(20×1.282)=364.36= 390 - (20 \times 1.282) = 364.36364.36mm

② 조절 범위
여성 5%ile =364.36(20×1.645)=331.46= 364.36 - (20 \times 1.645) = 331.46 mm
남성 95%ile =395.64+(19×1.645)=426.90= 395.64 + (19 \times 1.645) = 426.90 mm
331.46 ~ 426.90mm


[해설]

정규분포에서 X%ile=평균+Z×σX\%ile = \text{평균} + Z \times \sigma 이므로, 주어진 90%ile 값에서 Z0.90×σZ_{0.90} \times \sigma 를 빼면 평균치를 역산할 수 있다.

조절식 설계는 하한(여성 5%ile)부터 상한(남성 95%ile)까지 포괄하도록 범위를 잡아 사용자의 90%를 수용한다.

문제 15

VDT(영상표시단말기) 작업관리지침의 다음 ( ) 안에 알맞은 수치를 쓰시오.


① 키보드의 경사는 5~15°, 두께는 ( ) 이하로 할 것.
② 작업대 높이는 조정되지 않는 작업대의 경우 바닥면에서 60~70cm 범위, 높이 조정이 가능한 작업대의 경우 바닥면에서 작업대 표면까지 ( ) 전후에서 체형에 맞도록 조정·고정할 수 있을 것.
③ 바닥면에서 앉는 면까지 높이는 적어도 ( ) 범위 내에서 조정 가능할 것.
④ 시선은 화면 상단과 눈높이가 일치하도록 하고, 시야 범위는 수평선상으로부터 10~15° 밑에 오도록 하며, 화면과 눈의 거리는 적어도 ( ) 이상 확보할 것.
⑤ 위팔은 자연스럽게 늘어뜨리고 어깨가 들리지 않으며, 팔꿈치의 내각은 ( ) 이상이 되도록 할 것.
⑥ 무릎의 내각은 ( ) 전후가 되도록 할 것.

정답 및 해설
①: 3cm
②: 65cm
③: 35~45cm
④: 40cm
⑤: 90°
⑥: 90°


[해설]

이 문항은 영상표시단말기(VDT) 취급근로자 작업관리지침에서 정하는 작업대·의자·화면 배치의 권장 수치를 채우는 것으로, 답안의 각 수치는 근골격계 부담을 줄이기 위한 인간공학적 기준값이다.

키보드 두께(3cm 이하)와 팔꿈치 내각(90° 이상)·무릎 내각(90° 전후)은 손목·팔·다리의 자연스러운 자세를 유지하기 위한 기준이고, 작업대 높이(65cm 전후)와 의자 높이(35~45cm)는 체형에 맞춰 조정 가능해야 한다는 원칙을 담고 있다.

화면과 눈의 거리(40cm 이상)는 시야각·조절 피로를 줄이기 위한 최소 기준으로, 각 빈칸의 수치를 서로 바꿔 쓰지 않도록(예: 의자 높이와 작업대 높이 혼동) 주의해야 한다.

문제 16

A, B 그림을 비교하여 표의 빈칸을 알맞게 채우시오.

(A, B는 각각 조종장치로, 동일한 표시장치 이동거리에 대해 A는 조종장치의 이동거리(회전량)가 작고 B는 크다.)

AB보기
① C/R 비크다, 작다, 별 차이 없다
② 민감도민감하다, 둔감하다, 별 차이 없다
③ 조종 시간길다, 짧다, 별 차이 없다
④ 이동 시간길다, 짧다, 별 차이 없다
정답 및 해설
AB보기
① C/R 비작다크다크다, 작다, 별 차이 없다
② 민감도민감하다둔감하다민감하다, 둔감하다, 별 차이 없다
③ 조종 시간길다짧다길다, 짧다, 별 차이 없다
④ 이동 시간짧다길다길다, 짧다, 별 차이 없다


[해설]

C/R비는 조종장치의 이동량(회전량)을 표시장치의 이동량으로 나눈 값이므로, 같은 표시장치 이동거리에서 조종장치를 적게 움직이는 A가 C/R비가 작고 많이 움직이는 B가 C/R비가 크다.

C/R비가 작을수록 작은 조작으로도 지시가 크게 움직여 민감해지므로 A는 민감하고 B는 둔감하며, 민감한 조종장치는 미세조정에 시간이 걸려 조종시간은 길고 목표 지점까지 손을 옮기는 이동시간은 짧다.

반대로 C/R비가 큰 B는 정밀한 미세조정이 쉬워 조종시간은 짧지만, 조종장치 자체를 크게 움직여야 하므로 이동시간은 길어진다.

문제 17

무릎을 구부리고 2시간 이상 용접 작업을 시행할 때, 지적된 각 유해요인에 대한 대책을 1가지씩 기술하시오.


① 부자연스러운 자세:
② 무릎의 접촉 스트레스:
③ 손목·어깨의 반복적 스트레스:
④ 장시간 유해요인 노출:

정답 및 해설
①: 높낮이 조절 가능한 작업대 설비
②: 무릎 보호대 착용
③: 자동화 설비 도입
④: 환기, 작업 교대, 휴식시간 부여


[해설]

무릎을 구부린 자세로 장시간 용접하는 작업은 자세·접촉·반복동작·노출시간이라는 네 가지 유해요인이 복합적으로 작용하므로, 각 요인에 맞는 대책을 개별적으로 제시해야 한다.

  • 부자연스러운 자세는 높낮이 조절 가능한 작업대로 자세 자체를 개선한다.
  • 무릎의 접촉 스트레스는 무릎 보호대 같은 개인보호구로 국소 압력을 줄인다.
  • 손목·어깨의 반복 스트레스는 자동화 설비 도입으로 반복 동작 자체를 줄인다.
  • 장시간 노출은 환기·작업 교대·휴식시간 부여로 노출량을 관리한다.

각 대책은 해당 유해요인의 원인(자세·접촉·반복·시간)에 직접 대응해야 하며, 서로 다른 요인의 대책을 뒤바꿔 쓰면 채점에서 감점될 수 있다.