2021년 인간공학기사실기(필답형) 1회차

①: 근골격계 부담작업
②: 근골격계질환
③: 근골격계질환 예방·관리 프로그램

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제656조(정의)에 나오는 용어다.

• 근골격계 부담작업은 작업량·작업속도·작업강도·작업장 구조를 따져 고용노동부장관이 고시한 작업이다(현재 11가지).
• 근골격계질환은 반복동작·부적절한 자세·무리한 힘·진동 등 때문에 목·어깨·허리·팔다리의 신경·근육에 생기는 질환이다.
• 근골격계질환 예방·관리 프로그램은 유해요인조사·작업환경 개선·의학적 관리·교육·평가를 묶은 종합 예방계획이다.

외우는 요령: 원인이 되는 작업, 그 작업으로 생기는 질환, 질환을 막는 프로그램 순서로 연결해 외운다.

[해설]

여러 소음원의 합성 소음레벨은 각 dB을 에너지로 바꿔 더한 뒤 다시 로그로 되돌려 구하며, dB 값을 그대로 더하면 안 된다.

세 기계의 소음을 합산식에 대입한다.
$L = 10\log\left(10^{85/10}+10^{90/10}+10^{60/10}\right)$
$L = 91.2\ \mathrm{dB}$

합산값은 가장 큰 음원인 90dB을 조금 넘는 데 그치고, 20dB 이상 작은 60dB 음원은 결과에 거의 영향을 주지 않는다.

①: Eliminate(제거) - 불필요한 작업·작업요소의 제거
②: Combine(결합) - 다른 작업·작업요소와의 결합
③: Rearrange(재배열, 재배치) - 작업순서의 변경
④: Simplify(단순화) - 작업·작업요소의 단순화·간소화

[해설]

ECRS 원칙은 작업개선안을 찾을 때 쓰는 4가지 검토 관점이며, 적힌 순서대로 적용한다.

• Eliminate(제거)는 꼭 필요하지 않은 작업·작업요소를 없애는 것이다.
• Combine(결합)은 따로 하던 작업·작업요소를 하나로 합치는 것이다.
• Rearrange(재배열)는 작업순서를 바꿔 흐름을 개선하는 것이다.
• Simplify(단순화)는 남은 작업을 더 쉽고 간단하게 만드는 것이다.

개선 효과는 제거가 가장 크므로 '이 작업이 왜 필요한가'를 먼저 따져 본다.

[해설]

배들리의 작업기억 모형에서 시공간 스케치 패드와 음운루프는 중앙집행기의 통제를 받는 단기 저장소다. 둘은 담당하는 정보의 종류로 구분한다.

• 시공간 스케치 패드: 주차한 차의 위치나 길 찾기처럼 시각·공간 정보를 잠시 보관한다.
• 음운루프: 제한된 수의 소리를 짧게 저장하며, 청각부호로 정보를 유지하는 음운저장소와 단어를 소리 없이 되뇌는 하위 발성암송 과정으로 이루어진다.

외우는 요령: 스케치 패드는 눈으로 본 그림, 음운루프는 귀로 들은 소리를 속으로 되뇌는 것으로 떠올리면 된다.

①: 근골격계부담작업의 유해요인
②: 근골격계질환의 징후와 증상(증상과 징후의 식별방법 및 보고방법)
③: 근골격계질환 발생 시 대처요령
④: 올바른 작업자세와 작업도구·장비 등 작업시설의 올바른 사용방법
※ 제외 항목: 그 밖에 근골격계질환 예방에 필요한 사항

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제661조(유해성 등의 주지)에 따라 근골격계부담작업 근로자에게 알려야 하는 사항이다.

• 근골격계부담작업의 유해요인 — 그 작업의 어떤 동작·자세·힘이 몸에 부담을 주는지를 말한다.
• 근골격계질환의 징후와 증상 — 초기 신호를 알아채고 보고하는 방법을 말한다.
• 근골격계질환 발생 시 대처요령 — 증상이 생겼을 때 보고하고 조치받는 절차를 말한다.
• 올바른 작업자세와 작업도구·작업시설의 올바른 사용방법 — 몸의 부담을 줄이는 바른 자세와 장비 사용법을 말한다.

외우는 요령: 유해요인 → 징후·증상 → 대처요령 → 올바른 자세·도구 순서로 외운다. 조문 끝의 '그 밖에 예방에 필요한 사항'은 이 문제에서 제외됐다.

[해설]

근육 속 통증 유발점(Trigger point)에서 근섬유 손상이 쌓여 근육과 근막에 통증을 일으키는 질환은 근막통증후군이다.

근막은 근육을 싸고 있는 얇은 막이다. 반복 동작이나 부적절한 자세로 특정 근육에 부담이 계속되면 발생하는 근골격계질환이다.

구분 포인트: 누르면 아프고 다른 부위까지 통증이 퍼지는 통증 유발점이 있다는 것이 이 질환의 특징이다.

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 얼마나 뻗는지에 따라 나뉜다. 상완은 위팔(어깨~팔꿈치), 전완은 아래팔(팔꿈치~손목)이다.

• 정상작업영역은 위팔을 자연스럽게 늘어뜨린 채 아래팔만 뻗어 닿는 범위다(34~45cm).
• 최대작업영역은 위팔과 아래팔을 모두 곧게 펴서 닿는 범위다(55~65cm).
• 파악한계는 앉은 작업자가 특정 수작업을 편하게 할 수 있는 공간의 바깥 경계다.

자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역 안에 두고, 최대작업영역 밖에는 두지 않는다.

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

[해설]

다수 기계 작업은 이론적 기계대수 n = (a + t) ÷ a로 누가 주기를 결정하는지 먼저 판단한다.
$n = \dfrac{2+3}{2} = 2.5$대

실제 2대는 2.5대 이하이므로 기계가 주기를 결정한다.
$a + t = 2 + 3 = 5$분 → 작업주기시간 5분

1시간 생산량은 한 대의 시간당 생산량에 기계 대수를 곱해 구한다.
$\dfrac{60}{2+3}\times 2 = 24$개 → 24개

혼동 주의: 실제 대수가 n을 넘으면 작업자가 병목이 되어 주기가 a × 대수로 바뀐다.

[해설]

조종장치(버튼)와 표시장치(화구)의 위치가 서로 대응하게 배치하는 원칙을 공간 양립성이라 한다. 사람이 예상하는 위치 관계와 실제 배치가 맞으면 조작 실수가 줄어든다.

마지막 배치안은 버너 배열과 하단 노브 배열이 좌우로 대응한다. 그래서 어느 노브가 어느 화구를 켜는지 위치만 보고 알 수 있어 휴먼에러가 가장 적다.

혼동 주의: 운동 양립성은 조작 방향과 결과 방향(예: 시계방향으로 돌리면 증가)의 일치를, 개념 양립성은 색·기호 같은 의미의 일치를 말한다.

[해설]

작업공간의 부품 배치는 4가지 원칙으로 정하며, 3가지를 물으면 이 중에서 골라 쓰면 된다.

• 중요성의 원칙은 목표 달성에 중요한 부품을 편리한 위치에 두는 것이다.
• 사용빈도의 원칙은 자주 쓰는 부품을 손이 쉽게 닿는 곳에 두는 것이다.
• 기능별 배치의 원칙은 기능이 관련된 부품끼리 모아 두는 것이다.
• 사용순서의 원칙은 쓰는 순서대로 부품을 이어서 배열하는 것이다.

구분 요령: 중요성·사용빈도는 부품을 어디에 둘지 정하고, 기능별·사용순서는 그 구역 안에서 어떻게 배열할지 정한다.

①: 제조상의 결함
②: 설계상의 결함
③: 표시(지시·경고)상의 결함

[해설]

제조물책임법 제2조는 결함을 제조상·설계상·표시상의 결함 세 가지로 정의한다.

• 제조상의 결함: 설계와 다르게 만들어져 안전하지 않게 된 경우이다(불량품).
• 설계상의 결함: 합리적인 대체설계를 썼다면 피할 수 있었던 위험이 설계 자체에 남은 경우이다.
• 표시상의 결함: 합리적인 설명·지시·경고를 하지 않아 피해를 줄이지 못한 경우이다.

외우는 요령: 만들 때, 설계할 때, 알려줄 때 중 어느 단계의 잘못인지로 구분하면 된다.

[해설]

산업안전보건법 시행규칙의 안전보건표지 중 빨간 원에 사선이 그어진 것은 금지표지다. 그림의 빨간 테두리 마름모 안에 불꽃이 있는 것은 경고표지다.

• 보행금지 — 금지표지 안에 걸어가는 사람이 그려져 있어, 걸어서 지나가지 못하게 한다.
• 인화성물질 경고 — 마름모 경고표지 안에 불꽃이 그려져 있어, 불이 붙기 쉬운 물질이 있음을 알린다.
• 사용금지 — 금지표지 안에 손바닥이 그려져 있어, 수리·점검 중인 기계·설비를 쓰지 못하게 한다.

외우는 요령: 원 안의 그림은 막으려는 행동을 나타내므로 사람은 보행, 손은 사용으로 연결한다.

①: 극단치 설계 - 인체측정 특성의 한 극단에 속하는 사람을 대상으로 설계하면 거의 모든 사람이 사용 가능(최대집단값 설계: 상위 90·95·99% 백분위수 기준, 최소집단값 설계: 하위 1·5·10% 백분위수 기준)
②: 조절식 설계 - 체격이 다른 여러 사람에게 맞도록 조절식으로 설계, 통상 5~95% 범위를 수용 대상으로 함
③: 평균치 설계 - 극단치·조절식 설계가 부적절하거나 불가능한 경우 평균값을 기준으로 설계

[해설]

인체측정 자료의 응용원칙은 설계 대상 집단의 신체 치수 중 어떤 값을 기준으로 삼을지 정하는 원칙이다.

• 극단치 설계 — 한쪽 끝에 있는 사람에게 맞추면 거의 모두가 쓸 수 있다는 원리다(출입문 높이는 상위 95% 같은 최대집단값, 선반 높이는 하위 5% 같은 최소집단값).
• 조절식 설계 — 의자 높이처럼 사용자가 직접 맞춰 쓰게 하며, 보통 5~95% 범위를 수용한다.
• 평균치 설계 — 극단치·조절식을 쓸 수 없을 때만 평균값으로 설계한다(은행 창구 높이 등).

검토 순서는 조절식 → 극단치 → 평균치이며, 평균치는 최후의 수단이다.

①: 반복성
②: 부자연스럽거나 취하기 어려운 자세(부적절한 작업자세)
③: 과도한 힘
④: 접촉 스트레스
⑤: 진동
⑥: 온도·조명 등 환경적 요인

[해설]

근골격계부담작업 유해요인조사에서 확인하는 작업조건 항목이 곧 이 6가지 유해요인이다.

• 반복성 — 같은 동작을 짧은 주기로 되풀이해 특정 근육·힘줄이 회복할 틈이 없는 것이다.
• 부적절한 작업자세 — 허리 굽힘·팔 들기·손목 꺾기처럼 관절이 중립 위치를 벗어난 자세다.
• 과도한 힘 — 무거운 물체를 들거나 공구를 세게 쥐는 등 근력 부담이 큰 동작이다.
• 접촉 스트레스 — 딱딱하거나 날카로운 모서리·공구 손잡이가 손바닥·손목을 국소적으로 누르는 것이다.
• 진동 — 전동공구의 국소진동이나 차량의 전신진동이 신경·혈관을 손상시키는 것이다.
• 환경적 요인 — 저온은 근육 경직과 혈류 저하를, 부적절한 조명은 무리한 자세를 유발한다.

외우는 요령: 핵심 다섯은 반복·자세·힘·접촉·진동이고, 온도·조명은 환경 요인으로 덧붙인다.

[해설]

Swain과 Guttman의 행위 관련 에러는 해야 할 일을 빠뜨렸는지, 하지 말아야 할 일을 했는지로 나뉜다.

• 전조등을 끄지 않은 경우 — 필요한 행동 자체를 빠뜨렸으므로 생략(부작위) 에러다.
• 장애인 주차구역 주차 — 해서는 안 되는 행동을 실행했으므로 작위(실행) 에러다.

혼동 주의: 순서를 잘못 지킨 것은 순서 에러, 제시간에 못 한 것은 시간 에러로 따로 구분한다.

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 일치하는 정도로, 개념·운동·공간·양식 양립성으로 나눈다.

• 빨강은 더운물, 파랑은 찬물이라는 구분은 색이 뜻하는 의미가 통념과 맞으므로 개념 양립성이다.
• 검은 통은 간장, 흰 통은 식초라는 구분도 색으로 내용물을 연상하는 것이라 개념 양립성이다.
• 레버를 올리면 압력이 오르는 것은 조작 방향과 반응 방향이 일치하는 운동 양립성이다.
• 왼쪽 스위치가 왼쪽 전등을 켜는 것은 조종장치와 표시장치의 배치가 대응하는 공간 양립성이다.

혼동 주의: 양식 양립성은 음성 과업에 음성으로 응답하는 것처럼 자극과 응답의 감각 양식이 맞는 경우로, 이 문항의 사례에는 해당하지 않는다.

[해설]

C/R비는 조종장치 이동거리를 표시장치 이동거리로 나눈 값이다. 조종장치가 반지름 L인 원호를 각도 θ만큼 돌면 이동거리는 원호 길이로 구한다.

C/R비 = (θ/360 × 2πL) ÷ 표시장치 이동거리
A: $\dfrac{(30/360)\times 2\pi\times 15}{2} = \dfrac{7.854}{2} = 3.927$
B: $\dfrac{(20/360)\times 2\pi\times 20}{2} = \dfrac{6.981}{2} = 3.491$

C/R비가 작을수록 조금만 움직여도 표시장치가 크게 반응하므로 C/R비가 더 작은 B가 더 민감하다.

①: 전달정보가 간단하고 짧을 때
②: 전달정보가 후에 재참조되지 않을 때
③: 전달정보가 시간적인 사상(event)을 다룰 때
④: 전달정보가 즉각적인 행동을 요구할 때
⑤: 수신자의 시각 계통(시각 시스템)이 과부하 상태일 때
⑥: 수신 장소가 너무 밝거나 암조응(암순응) 유지가 필요할 때
⑦: 직무상 수신자가 자주 움직이는 경우

[해설]

청각은 순간적·경보적 정보에, 시각은 복잡하고 오래 남겨야 할 정보에 유리하다는 표시장치 선택 원칙에서 나온다.

• 전달정보가 간단하고 짧을 때 — 소리는 흘러가 버리므로 짧은 메시지에 맞는다.
• 후에 재참조되지 않을 때 — 한 번 듣고 끝나도 되는 정보여야 한다.
• 시간적 사상을 다룰 때 — 소리는 시간 흐름에 따라 전달되므로 지금 일어난 사건을 알리기 좋다.
• 즉각적인 행동을 요구할 때 — 따로 주의를 기울이지 않아도 귀에 들어와 반응이 빠르다.
• 시각 계통이 과부하일 때 — 눈이 이미 바쁘면 다른 감각 통로를 쓴다.
• 수신 장소가 너무 밝거나 암조응 유지가 필요할 때 — 표시등이 잘 안 보이거나 화면 빛이 어둠 적응을 깨뜨리기 때문이다.
• 수신자가 자주 움직일 때 — 소리는 수신자의 위치·방향과 관계없이 전달된다.

혼동 주의: 정보가 복잡하고 길거나, 공간적 위치를 다루거나, 장소가 시끄러우면 시각적 표시장치가 유리하다.