2015년 인간공학기사실기(필답형) 1회차

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 제4조의 면책사유이다. 손해배상책임을 지는 자가 직접 증명해야 면책된다(입증책임의 전환).

• 미공급 — 제조업자가 그 제조물을 공급하지 않았음을 증명한다.
• 개발위험의 항변 — 공급 당시 과학·기술 수준으로는 결함을 발견할 수 없었음을 증명한다.
• 법령기준 준수 — 공급 당시 법령 기준을 지켰기 때문에 결함이 생겼음을 증명한다.
• 부품 제조업자 항변 — 완성품 제조업자의 설계·제작 지시 때문에 원재료·부품에 결함이 생겼음을 증명한다.

혼동 주의: 공급 뒤 결함을 알았거나 알 수 있었는데도 피해 방지 조치를 하지 않았다면 미공급을 뺀 나머지 세 사유로는 면책되지 않는다.

[해설]

메모지를 옆 사람에게 돌리면서 각자 해법을 덧붙이는 대안도출 기법은 마인드멜딩(mind melding)이다.

의견을 말로 발표하지 않고 글로 회람하므로 목소리 큰 사람에게 논의가 쏠리지 않는다. 자기 메모지가 돌아오면 여러 사람의 해법이 한 장에 쌓여 있다.

혼동 주의: 여럿이 말로 자유롭게 아이디어를 내는 기법은 브레인스토밍이다.

[해설]

행동유도성(affordance)은 사물에 부여된 물리적·의미적 특성이 사용자에게 어떻게 사용해야 하는지에 대한 단서를 스스로 제공하는 성질을 가리킨다.

손잡이 모양이나 버튼 크기처럼 사용을 유도하는 특성뿐 아니라, 한쪽 방향으로만 끼워지는 커넥터처럼 사용상 제약을 주어 잘못된 사용을 막는 설계도 행동유도성에 포함된다.

[해설]

조도는 점광원에서 나온 빛이 공 모양으로 퍼지면서 약해지는 역제곱법칙을 따른다.

$\text{조도} = \dfrac{\text{광량}}{\text{거리}^2}$
거리가 2배가 되면 조도는 1/4로 줄어든다.

이 식은 빛이 한 점에서 나온다고 가정하므로 점광원에만 적용된다. 면광원이나 선광원에는 그대로 쓰지 않는다.

[해설]

유해요인조사 결과 개선할 작업이 여럿이면 유해도와 개선 효과를 기준으로 우선순위를 정한다.

• 다수 근로자가 유해요인에 노출되거나 증상·불편을 호소하는 작업은 방치하면 피해가 넓어지므로 먼저 개선한다.
• 비용편익 효과가 큰 작업은 적은 비용으로 큰 개선 효과를 얻으므로 우선한다.

외우는 요령: '많은 사람이 아픈 작업'과 '싸게 고칠 수 있는 작업'부터 개선한다고 기억한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙에 따라 사업장은 아래 두 경우에 근골격계질환 예방관리 프로그램을 수립·시행해야 한다.

• 발생 기준: 근골격계질환으로 업무상 질병을 인정받은 근로자가 연간 10명 이상이거나, 5명 이상이면서 전체 근로자 수의 10% 이상인 경우다.
• 장관 명령: 예방과 관련한 노사 간 이견이 계속되어 고용노동부장관이 프로그램 수립·시행을 명령한 경우다.

혼동 주의: 인원 기준은 ‘10명 이상’ 또는 ‘5명 이상이면서 10% 이상’ 두 갈래다. 5명과 10%를 따로 떼어 쓰지 않는다.

①: 학습용이성(Learnability) - 초보자가 사용법을 얼마나 배우기 쉬운가
②: 효율성(Efficiency) - 숙련된 사용자가 원하는 일을 얼마나 빨리 수행할 수 있는가
③: 기억용이성(Memorability) - 오랜만에 다시 쓰는 사용자가 사용법을 얼마나 기억하기 쉬운가
④: 에러 빈도 및 정도(Error Frequency and Severity) - 실수를 얼마나 자주·크게 하며 쉽게 만회할 수 있는가
⑤: 주관적 만족도(Subjective Satisfaction) - 사용자가 제품에 얼마나 만족하는가

[해설]

닐슨(Nielsen)은 사용성을 측정할 수 있는 5가지 속성으로 정의했다.

• 학습용이성 — 처음 쓰는 초보자가 사용법을 얼마나 빨리 익히는가.
• 효율성 — 숙련 사용자가 목표 작업을 얼마나 빠르게 해내는가.
• 기억용이성 — 한동안 쓰지 않다가 다시 쓸 때 사용법을 얼마나 쉽게 떠올리는가.
• 에러 빈도 및 정도 — 실수가 얼마나 잦고 심각하며 쉽게 복구되는가.
• 주관적 만족도 — 사용자가 제품을 쓰면서 얼마나 만족하는가.

구분 포인트: 학습용이성은 초보자, 효율성은 숙련자, 기억용이성은 재사용자를 기준으로 본다.

①: 허리
②: 팔
③: 다리
④: 하중(무게)

[해설]

OWAS는 신체 부위별 자세 코드와 취급 하중을 조합해 작업자세의 조치수준을 판정하는 기법이다.

• 허리는 곧은지, 굽혔는지, 비틀었는지 등 몸통 자세를 본다.
• 팔은 양팔이 어깨보다 아래에 있는지 위에 있는지를 본다.
• 다리는 앉기·서기·쪼그리기·걷기 등 하체 자세를 본다.
• 하중(무게)은 취급하는 물체의 무게를 10kg 이하, 10~20kg, 20kg 초과의 세 구간으로 나눈다.

혼동 주의: OWAS는 목·손목을 평가하지 않으며, 목·손목은 RULA·REBA에서 평가한다.

[해설]

사용자 인터페이스는 학습·속도·오류·기억·만족의 측면에서 측정 가능한 지표로 평가한다.

• 배우는 데 걸리는 시간 — 적합한 명령어·기능을 익히는 데 드는 시간이다.
• 작업실행속도 — 벤치마크 작업을 끝내는 데 걸리는 시간이다.
• 사용자 에러율 — 작업 중에 생기는 에러의 양과 종류이다.
• 기억력 — 한 번 익힌 이용법을 얼마나 오래 기억하는가이다.
• 주관적 만족도 — 기능 이용에 대한 사용자의 선호도이다.

다섯 가지 가운데 3가지를 쓰면 되며, 닐슨의 사용성 5속성과 거의 같은 구성이다.

①: P(S/S) Hit(정상을 정상으로 판정) $= \dfrac{90}{95} = 0.947$ → 0.947(≒0.95)
②: P(S/N) False alarm(불량을 정상으로 판정) $= \dfrac{3}{5} = 0.6$ → 0.6
③: P(N/S) Miss(정상을 불량으로 판정) $= \dfrac{5}{95} = 0.053$ → 0.053(≒0.05)
④: P(N/N) Correct rejection(불량을 불량으로 판정) $= \dfrac{2}{5} = 0.4$ → 0.4

[해설]

신호검출이론(SDT)에서 조건부확률의 분모는 실제 제품 수다. 정상제품(신호 S)은 90 + 5 = 95개, 불량제품(소음 N)은 2 + 3 = 5개다.

정상을 정상으로 맞힌 Hit와 정상을 불량으로 놓친 Miss는 분모가 95다.
P(S/S) = $\dfrac{90}{95}$ = 0.947
P(N/S) = $\dfrac{5}{95}$ = 0.053

불량을 정상으로 잘못 본 False alarm과 불량을 불량으로 걸러낸 Correct rejection은 분모가 5다.
P(S/N) = $\dfrac{3}{5}$ = 0.6
P(N/N) = $\dfrac{2}{5}$ = 0.4

같은 실제 상태끼리 더하면 1이 된다(Hit + Miss = 1, False alarm + Correct rejection = 1). 이 관계로 검산한다.

[해설]

C/R비는 조종장치 이동량 ÷ 표시장치 이동량이며, 값이 클수록 둔감해져 정밀한 조종에 유리하다.

조종장치 이동량은 손잡이 끝이 그리는 호의 길이로, a는 회전각, L은 손잡이 길이다.
$\text{C/R} = \dfrac{\frac{a}{360}\times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}}$
A: $\dfrac{\frac{30}{360}\times 2\pi \times 12}{1} = 6.28$
B: $\dfrac{\frac{20}{360}\times 2\pi \times 10}{0.8} = 4.36$

현재 C/R비 5보다 커져 더 둔감해지는 A 대안을 택한다.

B는 C/R비가 현재보다 작아져 오히려 민감해지므로 목적에 맞지 않는다.

눈금 간격은 시거리에 비례하므로
$71 : 1.8 = 91 : x$ (mm 환산 $710 : 1.8 = 910 : x$)
$x = 1.8 \times \dfrac{91}{71} = 2.31$
∴ 약 2.31 mm(≒2.3 mm)

[해설]

눈금은 같은 시각(視角)으로 읽혀야 하므로 눈금 간격은 시거리에 비례해 커져야 한다.

새 눈금 = 기준 눈금 × (새 시거리 ÷ 기준 시거리)
$x = 1.8 \times \dfrac{91}{71}$
x ≒ 2.31 mm

혼동 주의: 반비례가 아니다. 멀리서 볼수록 눈금이 더 커져야 한다.

[해설]

Murrell 공식은 작업 에너지소비량이 권장량(남성 5kcal/min)을 넘는 만큼을 휴식으로 보충하게 하는 식이다.

산소 1L당 5kcal로 환산하고, T=480분(8시간), 휴식 중 에너지소비량 1.5kcal/min을 쓴다.
$R = \dfrac{T(E - S)}{E - 1.5}$
$E = 1.1 \times 5 = 5.5$ kcal/min
$R = \dfrac{480 \times (5.5 - 5)}{5.5 - 1.5} = 60$분

휴식시간이 120분이 되는 산소소비량 x는 E=5x로 두고 같은 식을 푼다.
$120 = \dfrac{480 \times (5x - 5)}{5x - 1.5}$
$600x - 180 = 2400x - 2400$
$x = 1.23$ → 1.23 L/min 이하

①: 개념 양립성(conceptual compatibility) - 코드·심볼의 의미가 인간의 사고·개념과 일치
②: 개념 양립성
③: 운동 양립성(movement compatibility) - 조종장치 조작에 따른 표시장치·반응의 움직임이 인간의 기대와 일치
④: 공간 양립성(spatial compatibility) - 공간적 구성이 인간의 기대와 일치

[해설]

양립성은 자극과 반응의 관계가 인간의 기대와 맞는 정도로, 개념·운동·공간·양식 양립성으로 나눈다.

• 빨강은 더운물, 파랑은 찬물이라는 것은 색의 의미가 통념과 맞는 개념 양립성이다.
• 검은 통은 간장, 흰 통은 식초라는 것도 색과 내용물의 연상이 맞는 개념 양립성이다.
• 레버를 올리면 압력이 오르는 것은 조작 방향과 반응 방향이 맞는 운동 양립성이다.
• 왼쪽 스위치가 왼쪽 전등을 켜는 것은 배치 위치가 서로 대응하는 공간 양립성이다.

혼동 주의: 양식 양립성은 음성 과업에 청각 제시·음성 응답을 쓰는 것처럼 자극과 응답의 감각 양식을 맞추는 경우다.

[해설]

외경법은 정미시간에 여유를 더하는 방식으로, 표준시간 = 정미시간 × (1 + 여유율)이다.

정미시간은 관측평균시간에 레이팅계수를 곱하고, 표준시간은 여유율 20%를 반영한다.
정미시간 = $1.4 \times \dfrac{105}{100} = 1.47$분
표준시간 = $1.47 \times (1 + 0.2) = 1.76$분

하루 480분은 표준시간 단위로 채워지므로 정미시간과 여유시간을 표준시간 대비 비율로 나눈다.
총 정미시간 = $480 \times \dfrac{1.47}{1.76} = 400$분
총 여유시간 = $480 - 400 = 80$분

혼동 주의: 내경법은 표준시간 = 정미시간 ÷ (1 − 여유율)로 계산한다.

두 자극 사이의 차이를 식별할 수 있는 최소 강도의 차이를 말한다.

예) 웨버비가 0.02이면 100g 기준에서는 2g, 10kg 기준에서는 200g이 되어야 무게 차이를 감지할 수 있다.

[해설]

최소변화감지역(JND, Just Noticeable Difference)은 두 자극의 차이를 알아챌 수 있는 최소 강도 차이다.

웨버(Weber)의 법칙에 따라 JND는 기준자극의 크기에 비례한다.
웨버비 = $\dfrac{\Delta I}{I}$

웨버비가 0.02이면 100g 기준은 100 × 0.02 = 2g, 10kg 기준은 10,000g × 0.02 = 200g 차이가 나야 감지된다. 웨버비가 작은 감각일수록 변화에 예민하다.

[해설]

의사결정나무에서 한 분기점의 가지 확률을 모두 더하면 1이므로, 나머지 가지는 여사건으로 구한다.
$A = 1 - 0.2 = 0.8$
$B = 1 - 0.4 = 0.6$

끝 결과의 확률은 출발점에서 그 결과까지 지나온 가지 확률을 모두 곱해서 구한다.
$C = 0.8 \times 0.4 \times 0.9 = 0.288$
$D = 0.8 \times 0.4 \times 0.1 = 0.032$

네 값을 곱하면 된다.
$A \times B \times C \times D = 0.8 \times 0.6 \times 0.288 \times 0.032 = 0.00442$

검산 요령: 끝 결과 확률을 모두 더하면 1이어야 한다(0.48 + 0.288 + 0.032 + 0.2 = 1).

[해설]

NIOSH 들기작업 지침은 물체의 수평위치에 따른 허용 중량을 두 개의 한계곡선으로 나누어 작업 구간을 판정한다.

• 수용가능 — 아래 곡선보다 밑에 있는 구간으로, 대부분의 작업자가 안전하게 들 수 있다.
• 관리개선 — 두 곡선 사이 구간으로, 작업자 선발·훈련 같은 관리적 개선이 필요하다.
• 조치한계기준(AL) — 아래쪽 곡선으로, 이 값을 넘으면 관리 조치를 시작한다.
• 최대허용한계기준(MPL) — 위쪽 곡선으로, 이 값을 넘으면 그림의 Hazardous Lifting Conditions(위험한 들기) 구간이다.

MPL은 AL의 3배이다. MPL을 넘는 작업은 관리만으로는 부족해 작업 자체를 다시 설계해야 한다.