2014년 인간공학기사실기(필답형) 1회차

경우의 수: 앞뒤뒤, 뒤앞뒤, 뒤뒤앞 (각 $\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{8}=0.125$)
$H=3\times\left(0.125\times\log_2\dfrac{1}{0.125}\right)=1.125$ bit

[해설]

동전을 3번 던져 뒷면이 2번 나오는 배열은 앞뒤뒤·뒤앞뒤·뒤뒤앞의 3가지이며, 각 배열이 나올 확률은 $\left(\dfrac{1}{2}\right)^3=0.125$로 모두 같다.

정보량은 발생확률이 낮을수록 커지는 로그 척도 $\log_2\dfrac{1}{p}$로 정의되므로, 확률 0.125인 사건 하나의 정보량은 $\log_2 8=3$ bit이다.

세 배열 각각의 정보량 3bit에 발생확률 0.125를 가중해 더하면 $H=3\times(0.125\times3)=1.125$ bit가 된다.

①: 시각정보와 공간정보를 잠시 동안 저장
②: 입력된 말소리 정보를 짧은 시간 동안 음운 저장고에 저장

[해설]

둘 다 배들리(Baddeley)의 작업기억 모델에서 중앙집행기의 통제를 받는 단기 저장체계다.

• 시공간 스케치북 — 시각정보와 공간정보(모양·위치)를 잠시 동안 저장한다.
• 음운고리 — 입력된 말소리 정보를 짧은 시간 동안 음운 저장고에 저장하고, 속으로 되뇌어(리허설) 유지한다.

외우는 요령: 스케치북은 '보는 것', 음운고리는 '듣는 것'을 담는다.

①: 문제점 - 공구가 ㄱ자형이어서 손목 꺾임 발생
②: 개선방안 - I자형 수공구를 사용하여 손목 꺾임 제거

[해설]

손잡이가 ㄱ자(굽은) 형태인 수공구는 손목을 꺾은 상태로 작업하게 만들어 손목터널증후군 등 근골격계질환 위험을 높인다.

수공구 설계의 기본 원칙은 손목이 아니라 손잡이가 꺾이도록 하는 것이므로, I자형 수공구로 바꾸면 손목을 곧게 편 중립자세를 유지할 수 있어 개선방안이 된다.

①: ▽ (저장)
②: ○ (작업)
③: → (운반)
④: D (정체)

[해설]

ASME 공정도 기호는 대상물의 상태에 따라 작업·운반·검사·정체·저장으로 나눠 표기한다.

• 저장(▽) — 마모된 제품이 바닥에 보관된 채 놓여 있는 상태다.
• 작업(○) — 싣기·접착제 바르기·걸기·건조처럼 대상물에 변화를 주거나 다음 공정을 준비하는 활동이다.
• 운반(→) — 엘리베이터나 통로로 대상물의 위치를 옮기는 활동이다.
• 정체(D) — 엘리베이터나 작업장에서 다음 공정을 기다리는 일시적 대기다.

혼동 주의: 저장은 계획된 보관이고, 정체(Delay)는 계획에 없던 일시 대기다.

①: 30
②: 500
③: 20,000

[해설]

근골격계질환 유해요인 가운데 반복성은 같은 동작이 짧은 주기로 되풀이되는 정도를 말하며, 세 가지 기준 중 하나라도 해당하면 단순반복 작업으로 분류한다.

• 주기시간 — 한 사이클이 30초 미만이면 반복 작업이다.
• 생산율 — 하루 500단위 이상을 생산하면 반복 작업이다.
• 유사 동작 횟수 — 하루 20,000회 이상 비슷한 동작을 하면 반복 작업이다.

외우는 요령: 기준 수치는 30초·500단위·2만 회의 순서로 묶어 외운다.

①: 크기
②: 형상
③: 표면촉감

[해설]

촉각 코딩은 손으로 만져 구별할 수 있는 물리적 차원을 이용하며, 대표 요소가 크기·형상·표면촉감이다.

• 크기 — 손잡이·노브의 지름이나 두께 차이로 구별한다.
• 형상 — 원형·사각·톱니 등 모양 차이로 구별한다.
• 표면촉감 — 매끄러움·홈·돌기 등 표면 질감 차이로 구별한다.

혼동 주의: 조종장치 코딩에는 색·위치·조작방법도 쓰지만, 촉각만으로 구별하는 요소는 이 세 가지다.

①: 의도의 형상화
②: 행위의 순서화
③: 시스템 분석

[해설]

노먼의 행위 7단계는 목표를 세우고, 실행하고, 결과를 평가하는 흐름을 일곱 단계로 나눈 모델이다.

• 의도의 형상화 — 목표를 이루려면 무엇을 할지 마음속에 구체적인 의도를 세우는 단계다.
• 행위의 순서화 — 그 의도를 실제로 할 동작들의 순서로 짜는 단계다.
• 시스템 분석 — 시스템 상태를 지각한 뒤 그 의미를 해석하는 단계다.

외우는 요령: 2~4단계는 실행(의도→순서→행동) 쪽이고, 5~7단계는 평가(파악→분석→평가) 쪽이다.

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]

KOSHA 가이드(근골격계질환 예방관리 프로그램)는 조사에서 평가까지 순환하는 흐름으로 추진한다.

유해요인 조사 및 작업평가 → 예방·관리 정책 수립 → 교육·훈련 실시 → 초기 증상자 및 유해요인 관리 → 의학적 관리 → 작업환경 등 개선활동 → 프로그램 평가

조사로 발생 우려 작업을 먼저 확인해야 정책과 교육을 세울 수 있다. 평가 결과는 다시 정책과 개선활동으로 되먹임된다.

5가지만 요구하면 유해요인 조사, 교육·훈련, 유해요인 관리, 의학적 관리, 작업환경 개선활동을 쓴다.

①: 효과성
②: 효율성
③: 만족도

[해설]

ISO 9241-11은 사용성을 특정 사용자가 특정 사용 상황에서 특정 목표를 달성하는 정도로 보고, 이를 세 축으로 규정한다.

· 효과성(effectiveness): 목표를 정확하고 완전하게 달성했는가
· 효율성(efficiency): 그 목표를 달성하는 데 투입한 자원(시간·노력)이 얼마인가
· 만족도(satisfaction): 사용 과정에서 느끼는 불편이 없고 수용·선호되는가

효과성은 결과의 질, 효율성은 결과 대비 투입, 만족도는 주관적 반응으로 구분해 외우면 된다.

①: A의 기대비용 $60\times0.4+10\times0.05=24.5$ 만 원
②: B의 기대비용 $60\times0.2+10\times0.2=14$ 만 원
따라서 B가 비용이 적어 더 경제적이다.

[해설]

기대비용은 오류 유형별로 발생 확률에 그 오류의 비용을 곱해 합한 값이다. 오류 확률은 1에서 오류를 내지 않을 확률을 빼서 구한다.

A는 적합품을 잘못 판별할 확률이 0.4, 부적합품을 잘못 판별할 확률이 0.05이다.
$60\times0.4+10\times0.05=24+0.5=24.5$ 만 원

B는 두 오판 확률이 모두 0.2이다.
$60\times0.2+10\times0.2=12+2=14$ 만 원

기대비용이 더 작은 B가 경제적이다. 비싼 오류(60만 원)가 날 확률을 낮춘 쪽이 유리하다.

①: HM(수평계수) - 발의 위치에서 중량물을 든 손까지의 수평거리, $H > 63$cm이면 HM=0
②: VM(수직계수) - 바닥에서 손까지의 수직거리(들기 시작점·종점에서 측정), $V > 175$cm이면 VM=0
③: DM(거리계수) - 중량물을 들고 내리는 수직방향 이동거리의 절댓값, $D > 175$cm이면 DM=0

[해설]

NIOSH 들기공식의 권장무게한계는 RWL = LC × HM × VM × DM × AM × FM × CM(LC = 23kg)으로 모든 계수를 곱한다. 그래서 계수 하나라도 0이면 RWL = 0, 곧 허용할 수 없는 작업이 된다.

• HM(수평계수)은 발 위치에서 중량물을 든 손까지의 수평거리로 정하며, 63cm를 넘으면 0이다.
• VM(수직계수)은 바닥에서 손까지의 수직거리로, 들기 시작점과 종점에서 재며 175cm를 넘으면 0이다.
• DM(거리계수)은 중량물을 들고 내리는 수직 이동거리의 절댓값으로, 175cm를 넘으면 0이다.

외우는 요령: 수평은 63cm, 수직·이동거리는 둘 다 175cm가 0이 되는 한계다.

문제의 형성 → 문제의 분석 → 대안의 탐색 → 대안의 평가 → 선정 안의 제시

[해설]

디자인(작업설계)의 문제해결은 일반적인 의사결정 절차를 따라 문제의 형성 → 문제의 분석 → 대안의 탐색 → 대안의 평가 → 선정 안의 제시 순으로 진행한다.

• 문제의 형성 — 무엇을 해결할지 목표와 범위를 정한다.
• 문제의 분석 — 원인·제약조건·요구사항을 파악한다.
• 대안의 탐색 — 가능한 해결안을 폭넓게 찾는다.
• 대안의 평가 — 기준에 따라 대안들을 비교한다.
• 선정 안의 제시 — 가장 나은 안을 골라 제안한다.

외우는 요령: 문제를 먼저 정의·분석하고, 대안은 찾고 → 따지고 → 고르는 순서로 기억한다.

분당 배기량 $\dfrac{57}{3}=19$ L/min
배기 중 질소 $100-14-7.4=78.6$ %
분당 흡기량 $\dfrac{19\times0.786}{0.79}=18.90$ L/min
①: 산소소비량 $18.90\times0.21-19\times0.14=1.31$ L/min
②: 에너지소비량 $1.31\times5=6.55$ kcal/min

[해설]

배기가스 분석법에서는 흡기와 배기의 질소량이 같다는 점을 이용해 흡기량을 역산한다. 흡기 산소량에서 배기 산소량을 빼면 산소소비량이 나온다.

분당 배기량과 배기 중 질소 비율:
57 ÷ 3 = 19 L/min
100 − 14 − 7.4 = 78.6 %

분당 흡기량(질소량 보존):
$\dfrac{19\times0.786}{0.79}=18.90$ L/min

산소소비량:
$18.90\times0.21-19\times0.14=1.31$ L/min

에너지소비량(산소 1L당 5kcal):
$1.31\times5=6.55$ kcal/min

①: 40
②: 90
③: 90

[해설]

고용노동부 영상표시단말기(VDT) 취급근로자 작업관리지침의 작업자세 기준이다.

• 모니터 화면과 눈의 거리는 40cm 이상 — 눈이 초점을 맞추는 부담을 줄인다.
• 팔꿈치 내각은 90° 이상 — 위팔을 자연스럽게 내린 채 키보드를 치는 자세다.
• 무릎 내각은 90° 전후 — 발바닥이 바닥에 닿고 허벅지가 수평이 되는 자세다.

혼동 주의: 팔꿈치는 이상, 무릎은 전후로 표현이 다르다.

①: 정기조사 - 매 3년 이내마다 정기적으로 실시

②: 수시조사 - 다음의 경우 실시
- 임시건강진단 등에서 근골격계질환자가 발생하였거나 산업재해보상보험법상 업무상 질병으로 인정받은 경우
- 근골격계부담작업에 해당하는 새로운 작업·설비를 도입한 경우
- 근골격계부담작업에 해당하는 업무의 양(업무량)·작업공정 등 작업환경을 변경한 경우

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제657조에 따라 근골격계부담작업이 있는 사업장은 정기조사와 수시조사를 해야 한다.

• 정기조사는 3년마다 작업장 상황·작업조건·질환 징후를 조사한다.
• 수시조사는 임시건강진단 등에서 근골격계질환자가 나왔거나 업무상 질병으로 인정받은 경우에 한다.
• 근골격계부담작업에 해당하는 새 작업·설비를 도입한 경우에도 수시조사를 한다.
• 근골격계부담작업의 업무량·작업공정 등 작업환경을 바꾼 경우에도 수시조사를 한다.

수시조사는 사유가 생기면 1개월 이내에 조사대상과 방법을 검토해 실시한다. 혼동 주의: 신설 사업장의 최초 조사는 신설일부터 1년 이내다.

①: 인체치수 = 평균 ± (표준편차 × %tile 계수)
②: $170+(5.4\times1.645)=178.883$ cm

[해설]

인체측정 %tile 값은 정규분포를 가정해 평균 ± (표준편차 × %tile 계수)로 구하며, 95%tile처럼 평균보다 큰 쪽은 더하고 5%tile처럼 작은 쪽은 뺀다.

따라서 평균 170cm에 표준편차 5.4와 95%tile 계수 1.645를 곱한 값을 더해 $170+(5.4\times1.645)=178.883$ cm가 된다.