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2015년-인간공학기사실기(필답형)-3회차
인간공학기사 실기(필답형) 기출문제

2015년 인간공학기사실기(필답형) 3회차

총 18문항 · 주관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
인간공학기사 실기(필답형) 기출문제모두CBT · moducbt.com

2015년 인간공학기사실기(필답형) 3회차

18문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

비행기의 조종장치는 운용자가 쉽게 인식하고 조작할 수 있도록 코딩을 해야 한다. 비행기 조종장치의 코딩(암호화) 방법 6가지를 쓰시오.

정답 및 해설

① 색 코딩
② 형상 코딩
③ 크기 코딩
④ 촉감 코딩
⑤ 위치 코딩
⑥ 작동 방법에 의한 코딩


[해설]

조종실은 조명이 어둡거나 장갑을 착용해 시각에만 의존하기 어려우므로, 색 코딩 외에 형상·크기·촉감·위치처럼 만져서 구분되는 코딩을 함께 사용한다.

코딩이 효과를 내려면 사용자가 이미 익힌 방식과 일치하고(양립성), 기종 간 표준화되어 있어야 한다.

문제 2

어떤 작업의 평균 에너지값이 6kcal/min일 때, 60분간 총 작업시간 내에 포함되어야 하는 휴식시간은 몇 분인가?
(단, 기초대사를 포함한 작업에 대한 평균 에너지값의 상한은 5kcal/min이다.)

정답 및 해설

R=T(ES)E1.5=60×(65)61.5=13.33R = \dfrac{T(E-S)}{E-1.5} = \dfrac{60 \times (6-5)}{6-1.5} = 13.3313.33 분


[해설]

머렐(Murrell)의 휴식시간 공식 R=T(ES)E1.5R=\dfrac{T(E-S)}{E-1.5} 에서 T는 총 작업시간, E는 작업의 평균 에너지소비량, S는 권장 평균 에너지소비량 상한이다.

분모의 1.5는 휴식 중 에너지소비량(kcal/min)을 뜻한다.

T=60분, E=6, S=5를 대입하면 60×1÷4.5=13.33분이므로 60분 중 약 13.33분을 휴식으로 배정해야 한다.

문제 3

신호검출이론에서 신호의 유무를 판정하는 4가지 반응대안을 각각의 조건부확률과 함께 쓰고, ⑤ d'이 의미하는 바를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 신호의 정확한 판정(Hit) - 신호를 신호로 판정, P(S/S)
②: 신호검출 실패(Miss) - 신호를 잡음으로 판정, P(N/S)
③: 허위경보(False Alarm) - 잡음을 신호로 판정, P(S/N)
④: 잡음을 제대로 판정(Correct Noise, Correct Rejection) - 잡음을 잡음으로 판정, P(N/N)
⑤: d' - 신호와 잡음 분포의 분리 정도(민감도)


[해설]

실제 상태(신호/잡음) × 판정(신호/잡음)의 2×2 조합이 네 가지 반응대안이다. 대각선의 Hit과 Correct Noise가 옳은 판정이고, Miss와 False Alarm이 오류다.

판정기준(β)을 낮추면 Hit과 False Alarm이 함께 늘고, 높이면 둘 다 줄어든다. 반면 d'은 신호와 잡음 두 분포의 평균 간 거리로 판정기준과 무관한 순수 민감도를 나타내며, 값이 클수록 신호와 잡음을 잘 구별한다.

문제 4

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 5

제조물에 결함이 있더라도 제조물책임법이 성립되지 않는 경우가 있다. 제조물책임법 성립 요구조건 2가지를 쓰시오.

정답 및 해설
①: 제품에 결함이 존재한다는 사실을 알거나 알 수 있었음에도 적절한 조치를 하지 않은 경우
②: 제조자의 책임을 배제·제한하는 계약을 한 경우(영업용 재산에 관한 특약은 제외)


[해설]

제조물책임법은 제품에 결함이 있으면 원칙적으로 제조자에게 책임을 지우지만, 제조자가 면책을 주장할 수 없는 경우책임을 배제·제한하는 특약이 무효로 되는 경우에는 그 면책이나 계약상 감면이 통하지 않아 책임이 그대로 성립한다.

제품 공급 당시에는 결함을 발견하기 어려웠다는 등 면책사유가 있더라도, 결함의 존재를 알았거나 알 수 있었음에도 필요한 조치를 하지 않았다면 그 면책 주장은 인정되지 않는다.

또한 손해배상책임을 배제하거나 제한하는 계약을 체결했더라도 그 특약은 무효이며, 다만 영업용재산에 발생한 손해에 대해 사업자 간 체결한 특약만 예외로 인정된다.

문제 6

다음 물음에 답하시오.


가. 유해요인 조사 시 사업주가 보관해야 할 문서 3가지를 쓰시오.

나. 각 항목의 보존기간을 쓰시오.
① 근로자 개인정보 자료
② 시설·설비에 대한 자료
정답 및 해설
가. 보관 문서
①: 유해요인 기본조사표
②: 근골격계질환 증상조사표
③: 개선계획 및 결과보고서

나. 보존기간
①: 근로자 개인정보 자료: 5년
②: 시설·설비에 대한 자료: 시설·설비가 작업장 내에 존재하는 동안 보존


[해설]

근골격계부담작업 유해요인조사를 실시한 사업주는 조사 과정에서 작성한 문서를 일정 기간 보관해 이후 개선활동과 재해조사에 활용할 수 있도록 해야 한다.

보관 대상 문서는 유해요인 기본조사표, 근골격계질환 증상조사표, 개선계획 및 결과보고서 세 가지다.

근로자 개인정보가 담긴 자료는 5년간 보존하고, 시설·설비 관련 자료는 해당 시설·설비가 작업장 내에 존재하는 동안 계속 보존해야 한다는 점에서 보존기간의 기준이 서로 다르다.

문제 7

다음은 THERP에 대한 문제이다. A(밸브를 연다)와 B(밸브를 천천히 잠근다)를 실시할 때 성공할 확률은 얼마인가?

문제 이미지
정답 및 해설
0.85×0.7=0.600.85 \times 0.7 = 0.60


[해설]

THERP(인간실수확률 예측기법)에서는 연속된 작업단계를 사건나무(event tree) 형태로 나타내고, 각 단계의 성공확률을 순서대로 곱해 전체 작업이 성공할 확률을 구한다.

밸브를 여는 조작(A)과 이어서 천천히 잠그는 조작(B)은 독립적인 순차 사건으로 취급되므로, 두 조작이 모두 성공할 확률은 각 단계 성공확률의 곱인 0.85×0.7=0.5950.600.85\times0.7=0.595\approx0.60으로 계산된다.

채점 포인트는 두 확률을 더하지 않고 곱으로 연결한다는 점과, 계산 결과를 소수점 둘째 자리까지 정리하는 것이다.

문제 8

다음 그림을 보고 물음에 답하시오.


가. 미니멀 컷셋(minimal cut set)을 구하시오.
나. P(1)=0.3, P(2)=0.2, P(3)=0.2일 때 T값을 구하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
가. 미니멀 컷셋
①: 컷셋 - 정상사상을 일으키는 기본사상의 집합
②: 미니멀 컷셋 - 정상사상을 일으키는 데 필요한 최소한의 컷셋
미니멀 컷셋: (1), (3)

나.
P(A)=0.3×0.2=0.06P(A) = 0.3 \times 0.2 = 0.06
P(B)=1(10.2)(10.3)=0.44P(B) = 1 - (1-0.2)(1-0.3) = 0.44
P(T)=1(10.06)(10.44)=0.47P(T) = 1 - (1-0.06)(1-0.44) = 0.47
문제 9

조종장치의 손잡이 길이가 12cm이고, 45°를 움직였을 때 표시장치에서 6cm가 이동하였다. 이때 C/R비를 구하시오.

정답 및 해설

C/R=(a/360)×2πL표시장치 이동거리=(45/360)×2π×126=C/R = \dfrac{(a/360) \times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}} = \dfrac{(45/360) \times 2\pi \times 12}{6} = 1.57


[해설]

a는 조종장치가 움직인 각도, L은 손잡이 길이(반지름)다. 분자는 손잡이 끝이 움직인 호의 길이 (45/360)×2π×12 = 9.42cm이고, 이를 표시장치 이동거리 6cm로 나누면 1.57이다.

C/R비가 작을수록 민감해 빠른 조작에 유리하고, 클수록 미세조정에 유리하다. 조종간의 최적 C/R비는 2.5~4.0이므로 1.57은 민감한 편이다.

문제 10

다음 보기를 보고 열교환 방정식을 쓰시오.


[보기]
W: 수행한 일
M: 대사에 의한 열
E: 증발에 의한 열손실
R: 복사에 의한 열교환량
ΔS: 신체에 저장되는 열
C: 대류와 전도에 의한 열교환량
정답 및 해설
ΔS=ME±R±CW\Delta S = M - E \pm R \pm C - W


[해설]

인체의 열교환방정식은 신체에 저장되는 열량이 대사로 발생한 열에서 수행한 일과 각 경로로 방출·유입된 열을 더하고 뺀 값과 같다는 열평형 원리를 나타낸다.

공식은 ΔS=ME±R±CW\Delta S = M - E \pm R \pm C - W로, MM은 대사열, EE는 증발에 의한 열손실, WW는 수행한 일이며, 복사(R)대류·전도(C)는 주위 온도에 따라 신체가 열을 얻거나 잃을 수 있어 ± 부호로 표시한다.

채점 포인트는 증발(E)과 수행한 일(W)은 항상 신체 열을 빼는 방향으로만 작용해 부호가 고정되고, 복사와 대류·전도만 ±로 열린다는 점을 구분하는 것이다.

문제 11

1개의 제품을 만드는 데 기계에 물리는 시간(장착시간)이 2분, 기계 자동 가공시간이 3분이다. 2대의 기계로 작업하는 경우 다음을 구하시오.

① 작업주기시간

② 1시간 동안 생산량

정답 및 해설

이론적 기계대수 n=2+32=2.5n = \dfrac{2 + 3}{2} = 2.5대이고 실제 2대 2.5\le 2.5이므로 기계가 주기를 결정한다.
①: 작업주기시간 a+t=2+3=5a + t = 2 + 3 = 5분 → 5분
②: 1시간 생산량 60a+t×2=602+3×2=24\dfrac{60}{a + t} \times 2 = \dfrac{60}{2 + 3} \times 2 = 24개 → 24개


[해설]

이론적 기계대수 n=a+tan = \dfrac{a + t}{a} (aa: 작업자 장착시간, tt: 기계 자동가공시간)

실제 대수가 nn 이하이면 기계가 놀지 않고 주기는 a+ta + t가 되며, 대수가 nn을 넘으면 작업자가 병목이 되어 주기는 a×a \times 대수로 결정된다.

문제 12

작업자가 정면을 바라본 상태에서 물체를 100° 어긋난 위치로 옮기는 과정이다. 다음 ①~⑦을 구하시오.

구분시점종점
발목부터 물체를 잡은 손까지의 수평거리6070.5
바닥부터 손까지의 수직거리65100

[보기]
HM = 25/H [=1(H<25 cm), =0(H>63 cm)]
VM = 1 - (0.003 × |V - 75|) [=0(V>175 cm)]
DM = 0.82 + 4.5/D [=1(D<25 cm), =0(D>175 cm)]
AM = 1 - 0.0032 × A [=0(A>135°)]

① HMstart
② HMend
③ VMstart
④ VMend
⑤ DM
⑥ AMstart
⑦ AMend
정답 및 해설
①: HMstart = 25/60 = 0.42
②: HMend = 0 (H=70.5 cm > 63 cm)
③: VMstart = 1 - (0.003 × |65 - 75|) = 0.97
④: VMend = 1 - (0.003 × |100 - 75|) = 0.93
⑤: DM = 0.82 + 4.5/35 = 0.95
⑥: AMstart = 1 - 0.0032 × 0 = 1
⑦: AMend = 1 - 0.0032 × 100 = 0.68


[해설]

권장무게한계(RWL) 산정에 쓰이는 승수들은 물체 위치가 신체 중심에서 멀어지거나 이상적인 자세를 벗어날수록 작아지는 값으로, 각 승수는 시작점과 종점 각각에서 따로 구해 비교한다.

수평승수(HM)는 25H\dfrac{25}{H}로 구하며 시작점은 2560=0.42\dfrac{25}{60}=0.42, 종점은 H=70.5cm로 기준(63cm)을 넘어서 0이 된다.
수직승수(VM)는 10.003×V751-0.003\times|V-75|로 시작점 10.003×6575=0.971-0.003\times|65-75|=0.97, 종점 10.003×10075=0.931-0.003\times|100-75|=0.93이다.

이동거리승수(DM)는 시작점과 종점의 수직거리 차 D=10065=35D=100-65=35cm를 대입해 0.82+4.535=0.950.82+\dfrac{4.5}{35}=0.95이며, 비대칭승수(AM)는 정면을 본 시작 자세에서 00^\circ이므로 1, 100° 회전한 종점에서는 10.0032×100=0.681-0.0032\times100=0.68이 된다.

문제 13

인간-기계 시스템에 관한 다음 물음에 답하시오.

① 인간-기계 시스템의 설계 6단계를 순서대로 쓰시오.
② 인간-기계 시스템의 자동제어(자동화) 단계에서 인간이 담당하는 기능 2가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 목표 및 성능명세 결정 → 시스템의 정의 → 기본설계 → 인터페이스 설계 → 촉진물 설계 → 시험 및 평가
②: 감시, 정비유지(또는 프로그래밍)


[해설]

설계 6단계는 '무엇을 얼마나 잘할 것인가(목표 및 성능명세)'를 먼저 정하고, 그 기능을 수행할 시스템을 정의한 뒤 기본설계 → 인터페이스 설계 → 촉진물 설계로 구체화하고 마지막에 시험·평가하는 흐름이다.
자동화 시스템에서는 감지·정보처리·의사결정·행동을 기계가 모두 수행하므로 인간에게는 감시(monitoring), 정비유지, 프로그래밍 역할만 남는다.

문제 14

관측 평균시간이 10분, 레이팅계수가 120%일 때 정미시간을 구하시오.

정답 및 해설
정미시간=10×120100=12\text{정미시간} = 10 \times \dfrac{120}{100} = 12


[해설]

정미시간은 관측된 작업시간을 표준적인 작업속도로 환산한 시간으로, 관측자가 평가한 작업자의 속도(레이팅계수)를 반영해 보정한다.

레이팅계수가 120%라는 것은 관측된 작업자가 표준 속도보다 20% 빠르게 작업했다는 뜻이므로, 정미시간은 10×120100=1210\times\dfrac{120}{100}=12분으로 관측시간보다 길게 보정된다.

문제 15

시간연구에 의해 구해진 평균 관측시간이 0.8분일 때 정미시간을 구하시오. (단, 작업속도 평가는 Westinghouse 시스템법으로 한다.)


숙련도: -0.225
노력도: +0.05
작업조건: +0.05
작업일관성: +0.03
정답 및 해설
①: 평가계수의 합 = -0.225 + 0.05 + 0.05 + 0.03 = -0.095
②: 정미시간 = 0.8 × (1 - 0.095) = 0.724 분


[해설]

Westinghouse 시스템법은 숙련도·노력도·작업조건·일관성 네 항목을 각각 평가해 더한 값을 레이팅계수로 사용하는 방식이다.

네 평가계수를 합하면 0.225+0.05+0.05+0.03=0.095-0.225+0.05+0.05+0.03=-0.095로 음수가 나오는데, 이는 관측된 작업자가 표준보다 다소 느리게 작업했다는 뜻이다.

정미시간은 관측평균시간에 (1+평가계수 합)(1+\text{평가계수 합})을 곱해 0.8×(10.095)=0.7240.8\times(1-0.095)=0.724분으로, 관측시간보다 짧게 보정된다.

문제 16

남녀 공용 작업자를 위한 서서하는 작업 설계 시 정상작업영역과 최대작업영역을 표를 보고 구하시오.

구분성별평균표준편차최대최소
아래팔 길이28.10.428.727.5
23.20.323.522.8
아래팔 길이-손끝39.21.040.238.1
35.50.836.334.7
팔 길이58.81.460.257.3
52.41.353.751.1
팔 길이-손끝72.52.875.369.7
61.71.463.160.2

(단위: cm)

정답 및 해설
①: 정상작업영역(아래팔길이-손끝) - 상완을 자연스럽게 늘어뜨린 채 전완만으로 뻗어 파악하는 구역. 남녀공용이므로 여성 최소치 34.7 cm
②: 최대작업영역(팔길이-손끝) - 전완과 상완을 곧게 펴서 파악하는 구역. 남녀공용이므로 여성 최소치 60.2 cm


[해설]

정상작업영역과 최대작업영역은 남녀 공용으로 설계할 때 작은 체구의 사용자도 문제없이 도달할 수 있도록, 두 집단 중 더 작은 값을 기준으로 정한다.

정상작업영역은 상완을 늘어뜨린 채 전완만으로 파악할 수 있는 범위이므로 아래팔 길이-손끝 항목의 여성 최소치인 34.7 cm34.7\ \mathrm{cm}를 기준으로 한다.

최대작업영역은 상완과 전완을 곧게 뻗어 파악할 수 있는 범위이므로 팔 길이-손끝 항목의 여성 최소치인 60.2 cm60.2\ \mathrm{cm}를 기준으로 한다.

문제 17

종이의 반사율이 80%, 글자의 반사율이 20%일 때 대비를 구하시오.

정답 및 해설
대비=100×(LbLt)Lb=100×(8020)80=75\text{대비} = \dfrac{100 \times (L_b - L_t)}{L_b} = \dfrac{100 \times (80 - 20)}{80} = 75 %


[해설]

명시대비는 배경(종이)과 대상(글자)의 반사율 차이가 배경 반사율에서 차지하는 비율로 나타내며, 값이 클수록 대비가 뚜렷해 가독성이 좋다.

대비=100×(LbLt)Lb=100×(8020)80=75\text{대비} = \dfrac{100\times(L_b-L_t)}{L_b} = \dfrac{100\times(80-20)}{80}=75%로, 여기서 LbL_b배경(종이) 반사율, LtL_t는 대상(글자) 반사율이다.

문제 18

다음 표를 보고 입력정보량, 출력정보량, 결합정보량, 전달정보량을 각각 구하시오. (단, 소수점 넷째 자리까지 구하시오.)

구분 / 통과 / 정지
빨강 / 3 / 2
파랑 / 5 / 0

정답 및 해설

①: 입력정보량(자극정보량) H(x)=0.5log2(10.5)+0.5log2(10.5)=1H(x) = 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) + 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) = 11 bit
②: 출력정보량(반응정보량) H(y)=0.8log2(10.8)+0.2log2(10.2)=0.7219H(y) = 0.8\log_2\left(\dfrac{1}{0.8}\right) + 0.2\log_2\left(\dfrac{1}{0.2}\right) = 0.72190.7219 bit(≒0.72)
③: 결합정보량 H(x,y)=0.3log2(10.3)+0.2log2(10.2)+0.5log2(10.5)=1.4855H(x,y) = 0.3\log_2\left(\dfrac{1}{0.3}\right) + 0.2\log_2\left(\dfrac{1}{0.2}\right) + 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) = 1.48551.4855 bit(≒1.49)
④: 전달정보량 T(x,y)=H(x)+H(y)H(x,y)=1+0.72191.4855=0.2364T(x,y) = H(x) + H(y) - H(x,y) = 1 + 0.7219 - 1.4855 = 0.23640.2364 bit(≒0.23)


[해설]

주변합을 포함한 표는 다음과 같다. 빨강 3·2 → 합계 5, 파랑 5·0 → 합계 5, 통과 합계 8, 정지 합계 2, 전체 합계 10.

자극 확률 x: 빨강 5/10 = 0.5, 파랑 5/10 = 0.5. 반응 확률 y: 통과 8/10 = 0.8, 정지 2/10 = 0.2. 결합 확률: 빨강·통과 0.3, 빨강·정지 0.2, 파랑·통과 0.5, 파랑·정지 0(확률 0인 칸은 계산에서 제외).

전달정보량은 입력과 출력이 공유하는 정보량이므로 T(x,y)=H(x)+H(y)H(x,y)T(x,y) = H(x) + H(y) - H(x,y)로 구한다. ※ 참고: logab=logbloga\log_a b = \dfrac{\log b}{\log a}.

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2015년 인간공학기사실기(필답형) 3회차

18문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

비행기의 조종장치는 운용자가 쉽게 인식하고 조작할 수 있도록 코딩을 해야 한다. 비행기 조종장치의 코딩(암호화) 방법 6가지를 쓰시오.

정답 및 해설

① 색 코딩
② 형상 코딩
③ 크기 코딩
④ 촉감 코딩
⑤ 위치 코딩
⑥ 작동 방법에 의한 코딩


[해설]

조종실은 조명이 어둡거나 장갑을 착용해 시각에만 의존하기 어려우므로, 색 코딩 외에 형상·크기·촉감·위치처럼 만져서 구분되는 코딩을 함께 사용한다.

코딩이 효과를 내려면 사용자가 이미 익힌 방식과 일치하고(양립성), 기종 간 표준화되어 있어야 한다.

문제 2

어떤 작업의 평균 에너지값이 6kcal/min일 때, 60분간 총 작업시간 내에 포함되어야 하는 휴식시간은 몇 분인가?
(단, 기초대사를 포함한 작업에 대한 평균 에너지값의 상한은 5kcal/min이다.)

정답 및 해설

R=T(ES)E1.5=60×(65)61.5=13.33R = \dfrac{T(E-S)}{E-1.5} = \dfrac{60 \times (6-5)}{6-1.5} = 13.3313.33 분


[해설]

머렐(Murrell)의 휴식시간 공식 R=T(ES)E1.5R=\dfrac{T(E-S)}{E-1.5} 에서 T는 총 작업시간, E는 작업의 평균 에너지소비량, S는 권장 평균 에너지소비량 상한이다.

분모의 1.5는 휴식 중 에너지소비량(kcal/min)을 뜻한다.

T=60분, E=6, S=5를 대입하면 60×1÷4.5=13.33분이므로 60분 중 약 13.33분을 휴식으로 배정해야 한다.

문제 3

신호검출이론에서 신호의 유무를 판정하는 4가지 반응대안을 각각의 조건부확률과 함께 쓰고, ⑤ d'이 의미하는 바를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 신호의 정확한 판정(Hit) - 신호를 신호로 판정, P(S/S)
②: 신호검출 실패(Miss) - 신호를 잡음으로 판정, P(N/S)
③: 허위경보(False Alarm) - 잡음을 신호로 판정, P(S/N)
④: 잡음을 제대로 판정(Correct Noise, Correct Rejection) - 잡음을 잡음으로 판정, P(N/N)
⑤: d' - 신호와 잡음 분포의 분리 정도(민감도)


[해설]

실제 상태(신호/잡음) × 판정(신호/잡음)의 2×2 조합이 네 가지 반응대안이다. 대각선의 Hit과 Correct Noise가 옳은 판정이고, Miss와 False Alarm이 오류다.

판정기준(β)을 낮추면 Hit과 False Alarm이 함께 늘고, 높이면 둘 다 줄어든다. 반면 d'은 신호와 잡음 두 분포의 평균 간 거리로 판정기준과 무관한 순수 민감도를 나타내며, 값이 클수록 신호와 잡음을 잘 구별한다.

문제 4

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 5

제조물에 결함이 있더라도 제조물책임법이 성립되지 않는 경우가 있다. 제조물책임법 성립 요구조건 2가지를 쓰시오.

정답 및 해설
①: 제품에 결함이 존재한다는 사실을 알거나 알 수 있었음에도 적절한 조치를 하지 않은 경우
②: 제조자의 책임을 배제·제한하는 계약을 한 경우(영업용 재산에 관한 특약은 제외)


[해설]

제조물책임법은 제품에 결함이 있으면 원칙적으로 제조자에게 책임을 지우지만, 제조자가 면책을 주장할 수 없는 경우책임을 배제·제한하는 특약이 무효로 되는 경우에는 그 면책이나 계약상 감면이 통하지 않아 책임이 그대로 성립한다.

제품 공급 당시에는 결함을 발견하기 어려웠다는 등 면책사유가 있더라도, 결함의 존재를 알았거나 알 수 있었음에도 필요한 조치를 하지 않았다면 그 면책 주장은 인정되지 않는다.

또한 손해배상책임을 배제하거나 제한하는 계약을 체결했더라도 그 특약은 무효이며, 다만 영업용재산에 발생한 손해에 대해 사업자 간 체결한 특약만 예외로 인정된다.

문제 6

다음 물음에 답하시오.


가. 유해요인 조사 시 사업주가 보관해야 할 문서 3가지를 쓰시오.

나. 각 항목의 보존기간을 쓰시오.
① 근로자 개인정보 자료
② 시설·설비에 대한 자료
정답 및 해설
가. 보관 문서
①: 유해요인 기본조사표
②: 근골격계질환 증상조사표
③: 개선계획 및 결과보고서

나. 보존기간
①: 근로자 개인정보 자료: 5년
②: 시설·설비에 대한 자료: 시설·설비가 작업장 내에 존재하는 동안 보존


[해설]

근골격계부담작업 유해요인조사를 실시한 사업주는 조사 과정에서 작성한 문서를 일정 기간 보관해 이후 개선활동과 재해조사에 활용할 수 있도록 해야 한다.

보관 대상 문서는 유해요인 기본조사표, 근골격계질환 증상조사표, 개선계획 및 결과보고서 세 가지다.

근로자 개인정보가 담긴 자료는 5년간 보존하고, 시설·설비 관련 자료는 해당 시설·설비가 작업장 내에 존재하는 동안 계속 보존해야 한다는 점에서 보존기간의 기준이 서로 다르다.

문제 7

다음은 THERP에 대한 문제이다. A(밸브를 연다)와 B(밸브를 천천히 잠근다)를 실시할 때 성공할 확률은 얼마인가?

문제 이미지
정답 및 해설
0.85×0.7=0.600.85 \times 0.7 = 0.60


[해설]

THERP(인간실수확률 예측기법)에서는 연속된 작업단계를 사건나무(event tree) 형태로 나타내고, 각 단계의 성공확률을 순서대로 곱해 전체 작업이 성공할 확률을 구한다.

밸브를 여는 조작(A)과 이어서 천천히 잠그는 조작(B)은 독립적인 순차 사건으로 취급되므로, 두 조작이 모두 성공할 확률은 각 단계 성공확률의 곱인 0.85×0.7=0.5950.600.85\times0.7=0.595\approx0.60으로 계산된다.

채점 포인트는 두 확률을 더하지 않고 곱으로 연결한다는 점과, 계산 결과를 소수점 둘째 자리까지 정리하는 것이다.

문제 8

다음 그림을 보고 물음에 답하시오.


가. 미니멀 컷셋(minimal cut set)을 구하시오.
나. P(1)=0.3, P(2)=0.2, P(3)=0.2일 때 T값을 구하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
가. 미니멀 컷셋
①: 컷셋 - 정상사상을 일으키는 기본사상의 집합
②: 미니멀 컷셋 - 정상사상을 일으키는 데 필요한 최소한의 컷셋
미니멀 컷셋: (1), (3)

나.
P(A)=0.3×0.2=0.06P(A) = 0.3 \times 0.2 = 0.06
P(B)=1(10.2)(10.3)=0.44P(B) = 1 - (1-0.2)(1-0.3) = 0.44
P(T)=1(10.06)(10.44)=0.47P(T) = 1 - (1-0.06)(1-0.44) = 0.47
문제 9

조종장치의 손잡이 길이가 12cm이고, 45°를 움직였을 때 표시장치에서 6cm가 이동하였다. 이때 C/R비를 구하시오.

정답 및 해설

C/R=(a/360)×2πL표시장치 이동거리=(45/360)×2π×126=C/R = \dfrac{(a/360) \times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}} = \dfrac{(45/360) \times 2\pi \times 12}{6} = 1.57


[해설]

a는 조종장치가 움직인 각도, L은 손잡이 길이(반지름)다. 분자는 손잡이 끝이 움직인 호의 길이 (45/360)×2π×12 = 9.42cm이고, 이를 표시장치 이동거리 6cm로 나누면 1.57이다.

C/R비가 작을수록 민감해 빠른 조작에 유리하고, 클수록 미세조정에 유리하다. 조종간의 최적 C/R비는 2.5~4.0이므로 1.57은 민감한 편이다.

문제 10

다음 보기를 보고 열교환 방정식을 쓰시오.


[보기]
W: 수행한 일
M: 대사에 의한 열
E: 증발에 의한 열손실
R: 복사에 의한 열교환량
ΔS: 신체에 저장되는 열
C: 대류와 전도에 의한 열교환량
정답 및 해설
ΔS=ME±R±CW\Delta S = M - E \pm R \pm C - W


[해설]

인체의 열교환방정식은 신체에 저장되는 열량이 대사로 발생한 열에서 수행한 일과 각 경로로 방출·유입된 열을 더하고 뺀 값과 같다는 열평형 원리를 나타낸다.

공식은 ΔS=ME±R±CW\Delta S = M - E \pm R \pm C - W로, MM은 대사열, EE는 증발에 의한 열손실, WW는 수행한 일이며, 복사(R)대류·전도(C)는 주위 온도에 따라 신체가 열을 얻거나 잃을 수 있어 ± 부호로 표시한다.

채점 포인트는 증발(E)과 수행한 일(W)은 항상 신체 열을 빼는 방향으로만 작용해 부호가 고정되고, 복사와 대류·전도만 ±로 열린다는 점을 구분하는 것이다.

문제 11

1개의 제품을 만드는 데 기계에 물리는 시간(장착시간)이 2분, 기계 자동 가공시간이 3분이다. 2대의 기계로 작업하는 경우 다음을 구하시오.

① 작업주기시간

② 1시간 동안 생산량

정답 및 해설

이론적 기계대수 n=2+32=2.5n = \dfrac{2 + 3}{2} = 2.5대이고 실제 2대 2.5\le 2.5이므로 기계가 주기를 결정한다.
①: 작업주기시간 a+t=2+3=5a + t = 2 + 3 = 5분 → 5분
②: 1시간 생산량 60a+t×2=602+3×2=24\dfrac{60}{a + t} \times 2 = \dfrac{60}{2 + 3} \times 2 = 24개 → 24개


[해설]

이론적 기계대수 n=a+tan = \dfrac{a + t}{a} (aa: 작업자 장착시간, tt: 기계 자동가공시간)

실제 대수가 nn 이하이면 기계가 놀지 않고 주기는 a+ta + t가 되며, 대수가 nn을 넘으면 작업자가 병목이 되어 주기는 a×a \times 대수로 결정된다.

문제 12

작업자가 정면을 바라본 상태에서 물체를 100° 어긋난 위치로 옮기는 과정이다. 다음 ①~⑦을 구하시오.

구분시점종점
발목부터 물체를 잡은 손까지의 수평거리6070.5
바닥부터 손까지의 수직거리65100

[보기]
HM = 25/H [=1(H<25 cm), =0(H>63 cm)]
VM = 1 - (0.003 × |V - 75|) [=0(V>175 cm)]
DM = 0.82 + 4.5/D [=1(D<25 cm), =0(D>175 cm)]
AM = 1 - 0.0032 × A [=0(A>135°)]

① HMstart
② HMend
③ VMstart
④ VMend
⑤ DM
⑥ AMstart
⑦ AMend
정답 및 해설
①: HMstart = 25/60 = 0.42
②: HMend = 0 (H=70.5 cm > 63 cm)
③: VMstart = 1 - (0.003 × |65 - 75|) = 0.97
④: VMend = 1 - (0.003 × |100 - 75|) = 0.93
⑤: DM = 0.82 + 4.5/35 = 0.95
⑥: AMstart = 1 - 0.0032 × 0 = 1
⑦: AMend = 1 - 0.0032 × 100 = 0.68


[해설]

권장무게한계(RWL) 산정에 쓰이는 승수들은 물체 위치가 신체 중심에서 멀어지거나 이상적인 자세를 벗어날수록 작아지는 값으로, 각 승수는 시작점과 종점 각각에서 따로 구해 비교한다.

수평승수(HM)는 25H\dfrac{25}{H}로 구하며 시작점은 2560=0.42\dfrac{25}{60}=0.42, 종점은 H=70.5cm로 기준(63cm)을 넘어서 0이 된다.
수직승수(VM)는 10.003×V751-0.003\times|V-75|로 시작점 10.003×6575=0.971-0.003\times|65-75|=0.97, 종점 10.003×10075=0.931-0.003\times|100-75|=0.93이다.

이동거리승수(DM)는 시작점과 종점의 수직거리 차 D=10065=35D=100-65=35cm를 대입해 0.82+4.535=0.950.82+\dfrac{4.5}{35}=0.95이며, 비대칭승수(AM)는 정면을 본 시작 자세에서 00^\circ이므로 1, 100° 회전한 종점에서는 10.0032×100=0.681-0.0032\times100=0.68이 된다.

문제 13

인간-기계 시스템에 관한 다음 물음에 답하시오.

① 인간-기계 시스템의 설계 6단계를 순서대로 쓰시오.
② 인간-기계 시스템의 자동제어(자동화) 단계에서 인간이 담당하는 기능 2가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 목표 및 성능명세 결정 → 시스템의 정의 → 기본설계 → 인터페이스 설계 → 촉진물 설계 → 시험 및 평가
②: 감시, 정비유지(또는 프로그래밍)


[해설]

설계 6단계는 '무엇을 얼마나 잘할 것인가(목표 및 성능명세)'를 먼저 정하고, 그 기능을 수행할 시스템을 정의한 뒤 기본설계 → 인터페이스 설계 → 촉진물 설계로 구체화하고 마지막에 시험·평가하는 흐름이다.
자동화 시스템에서는 감지·정보처리·의사결정·행동을 기계가 모두 수행하므로 인간에게는 감시(monitoring), 정비유지, 프로그래밍 역할만 남는다.

문제 14

관측 평균시간이 10분, 레이팅계수가 120%일 때 정미시간을 구하시오.

정답 및 해설
정미시간=10×120100=12\text{정미시간} = 10 \times \dfrac{120}{100} = 12


[해설]

정미시간은 관측된 작업시간을 표준적인 작업속도로 환산한 시간으로, 관측자가 평가한 작업자의 속도(레이팅계수)를 반영해 보정한다.

레이팅계수가 120%라는 것은 관측된 작업자가 표준 속도보다 20% 빠르게 작업했다는 뜻이므로, 정미시간은 10×120100=1210\times\dfrac{120}{100}=12분으로 관측시간보다 길게 보정된다.

문제 15

시간연구에 의해 구해진 평균 관측시간이 0.8분일 때 정미시간을 구하시오. (단, 작업속도 평가는 Westinghouse 시스템법으로 한다.)


숙련도: -0.225
노력도: +0.05
작업조건: +0.05
작업일관성: +0.03
정답 및 해설
①: 평가계수의 합 = -0.225 + 0.05 + 0.05 + 0.03 = -0.095
②: 정미시간 = 0.8 × (1 - 0.095) = 0.724 분


[해설]

Westinghouse 시스템법은 숙련도·노력도·작업조건·일관성 네 항목을 각각 평가해 더한 값을 레이팅계수로 사용하는 방식이다.

네 평가계수를 합하면 0.225+0.05+0.05+0.03=0.095-0.225+0.05+0.05+0.03=-0.095로 음수가 나오는데, 이는 관측된 작업자가 표준보다 다소 느리게 작업했다는 뜻이다.

정미시간은 관측평균시간에 (1+평가계수 합)(1+\text{평가계수 합})을 곱해 0.8×(10.095)=0.7240.8\times(1-0.095)=0.724분으로, 관측시간보다 짧게 보정된다.

문제 16

남녀 공용 작업자를 위한 서서하는 작업 설계 시 정상작업영역과 최대작업영역을 표를 보고 구하시오.

구분성별평균표준편차최대최소
아래팔 길이28.10.428.727.5
23.20.323.522.8
아래팔 길이-손끝39.21.040.238.1
35.50.836.334.7
팔 길이58.81.460.257.3
52.41.353.751.1
팔 길이-손끝72.52.875.369.7
61.71.463.160.2

(단위: cm)

정답 및 해설
①: 정상작업영역(아래팔길이-손끝) - 상완을 자연스럽게 늘어뜨린 채 전완만으로 뻗어 파악하는 구역. 남녀공용이므로 여성 최소치 34.7 cm
②: 최대작업영역(팔길이-손끝) - 전완과 상완을 곧게 펴서 파악하는 구역. 남녀공용이므로 여성 최소치 60.2 cm


[해설]

정상작업영역과 최대작업영역은 남녀 공용으로 설계할 때 작은 체구의 사용자도 문제없이 도달할 수 있도록, 두 집단 중 더 작은 값을 기준으로 정한다.

정상작업영역은 상완을 늘어뜨린 채 전완만으로 파악할 수 있는 범위이므로 아래팔 길이-손끝 항목의 여성 최소치인 34.7 cm34.7\ \mathrm{cm}를 기준으로 한다.

최대작업영역은 상완과 전완을 곧게 뻗어 파악할 수 있는 범위이므로 팔 길이-손끝 항목의 여성 최소치인 60.2 cm60.2\ \mathrm{cm}를 기준으로 한다.

문제 17

종이의 반사율이 80%, 글자의 반사율이 20%일 때 대비를 구하시오.

정답 및 해설
대비=100×(LbLt)Lb=100×(8020)80=75\text{대비} = \dfrac{100 \times (L_b - L_t)}{L_b} = \dfrac{100 \times (80 - 20)}{80} = 75 %


[해설]

명시대비는 배경(종이)과 대상(글자)의 반사율 차이가 배경 반사율에서 차지하는 비율로 나타내며, 값이 클수록 대비가 뚜렷해 가독성이 좋다.

대비=100×(LbLt)Lb=100×(8020)80=75\text{대비} = \dfrac{100\times(L_b-L_t)}{L_b} = \dfrac{100\times(80-20)}{80}=75%로, 여기서 LbL_b배경(종이) 반사율, LtL_t는 대상(글자) 반사율이다.

문제 18

다음 표를 보고 입력정보량, 출력정보량, 결합정보량, 전달정보량을 각각 구하시오. (단, 소수점 넷째 자리까지 구하시오.)

구분 / 통과 / 정지
빨강 / 3 / 2
파랑 / 5 / 0

정답 및 해설

①: 입력정보량(자극정보량) H(x)=0.5log2(10.5)+0.5log2(10.5)=1H(x) = 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) + 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) = 11 bit
②: 출력정보량(반응정보량) H(y)=0.8log2(10.8)+0.2log2(10.2)=0.7219H(y) = 0.8\log_2\left(\dfrac{1}{0.8}\right) + 0.2\log_2\left(\dfrac{1}{0.2}\right) = 0.72190.7219 bit(≒0.72)
③: 결합정보량 H(x,y)=0.3log2(10.3)+0.2log2(10.2)+0.5log2(10.5)=1.4855H(x,y) = 0.3\log_2\left(\dfrac{1}{0.3}\right) + 0.2\log_2\left(\dfrac{1}{0.2}\right) + 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) = 1.48551.4855 bit(≒1.49)
④: 전달정보량 T(x,y)=H(x)+H(y)H(x,y)=1+0.72191.4855=0.2364T(x,y) = H(x) + H(y) - H(x,y) = 1 + 0.7219 - 1.4855 = 0.23640.2364 bit(≒0.23)


[해설]

주변합을 포함한 표는 다음과 같다. 빨강 3·2 → 합계 5, 파랑 5·0 → 합계 5, 통과 합계 8, 정지 합계 2, 전체 합계 10.

자극 확률 x: 빨강 5/10 = 0.5, 파랑 5/10 = 0.5. 반응 확률 y: 통과 8/10 = 0.8, 정지 2/10 = 0.2. 결합 확률: 빨강·통과 0.3, 빨강·정지 0.2, 파랑·통과 0.5, 파랑·정지 0(확률 0인 칸은 계산에서 제외).

전달정보량은 입력과 출력이 공유하는 정보량이므로 T(x,y)=H(x)+H(y)H(x,y)T(x,y) = H(x) + H(y) - H(x,y)로 구한다. ※ 참고: logab=logbloga\log_a b = \dfrac{\log b}{\log a}.