인간공학기사 실기(필답형) 기출문제 전 회차를 한 권으로 — PDF 전자책(문제집·정답해설집)

2022년 인간공학기사실기(필답형) 3회차

총 18문항 · 주관식 · A4 약 1장

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인간공학기사 실기(필답형) 기출문제모두CBT · moducbt.com

2022년 인간공학기사실기(필답형) 3회차

총 18문항 · 주관식 · 정답·해설 포함

문제 1

작업자가 무릎을 지면에 대고 쪼그리고 앉아 용접하는 작업의 유해요소와 개선할 수 있는 적합한 예방대책을 쓰시오.

정답 및 해설

①: 부자연스러운 자세 → 높낮이 조절이 가능한 작업대 설치
②: 무릎의 접촉스트레스 → 무릎보호대 착용
③: 손목·어깨의 반복적 스트레스 → 자동화기기·설비 도입
④: 장시간 유해물질(용접흄) 노출 → 환기, 적절한 휴식, 작업확대·작업교대

[해설]

쪼그려 앉아 무릎을 대는 용접은 근골격계 부담작업의 부적절한 자세와 접촉스트레스에 용접흄 노출까지 겹친 작업이다.

부자연스러운 자세에는 높낮이 조절 작업대를 두어 서거나 앉은 바른 자세로 작업하게 한다.
무릎의 접촉스트레스는 딱딱한 바닥에 체중이 실려 생기므로 무릎보호대로 압력을 분산한다.
손목·어깨의 반복적 스트레스에는 자동화기기·설비를 도입해 반복 용접동작 자체를 줄인다.
장시간 용접흄 노출에는 환기로 농도를 낮추고 휴식·작업확대·작업교대로 노출시간을 줄인다.

외우는 요령: 자세는 작업대, 무릎은 보호대, 반복은 자동화, 흄은 환기·교대로 유해요소와 대책을 짝지어 쓴다.

문제 2

Barnes의 동작경제 원칙 3가지와 각각의 예시를 1가지씩 쓰시오.

정답 및 해설

①: 신체 사용에 관한 원칙 - 양손은 동시에 동작을 시작하고 끝마쳐야 한다.
②: 작업역의 배치에 관한 원칙 - 모든 공구와 재료는 일정한 위치에 정돈되어야 한다.
③: 공구 및 설비의 설계에 관한 원칙 - 두 가지 이상의 기능을 조합한 공구를 사용한다.

[해설]

Barnes의 동작경제 원칙은 피로를 줄이고 동작을 효율화하기 위해 신체 사용, 작업역 배치, 공구·설비 설계의 3대 원칙으로 나뉜다.

신체 사용에 관한 원칙 — 양손이 동시에 시작하고 끝나야 한쪽 손이 놀지 않고 균형이 맞는다.
작업역의 배치에 관한 원칙 — 공구·재료가 일정한 위치에 있어야 찾는 동작 없이 습관적으로 집을 수 있다.
공구 및 설비의 설계에 관한 원칙 — 두 기능 이상을 조합한 공구는 공구를 바꿔 쥐는 동작을 없앤다.

외우는 요령: 원칙은 몸 → 작업장 → 도구 순으로, 예시는 각 원칙에서 대표 한 줄씩 짝지어 외운다.

문제 3

표준시간을 산출하는 방법 5가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 시간연구법
②: 워크샘플링법(간헐적 측정법), 워크샘플링
③: PTS법
④: 표준자료법
⑤: 실적자료법

[해설]

직접측정법: 시간연구법(스톱워치로 연속 측정), 워크샘플링법(임의 시점을 간헐적으로 관측해 비율 추정).
간접측정법: PTS법(기본동작에 미리 정해진 시간치 부여), 표준자료법(요소작업 자료를 합성), 실적자료법(과거 실적 이용).

문제 4

시각적 표시장치를 사용해야 하는 경우 5가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 메시지가 길고 복잡할 때
②: 메시지가 공간적 위치를 다룰 때
③: 메시지를 나중에 참고할 필요가 있을 때
④: 즉각적인 행동이 필요하지 않을 때
⑤: 수신장소가 너무 시끄러울 때

[해설]

시각적 표시장치는 정보가 남아 있어 천천히 읽고 다시 확인할 수 있으므로, 청각이 불리한 상황에서 쓴다.

메시지가 길고 복잡할 때 — 소리로는 한 번에 기억하기 어렵다.
메시지가 공간적 위치를 다룰 때 — 지도·배치도처럼 눈으로 봐야 이해된다.
메시지를 나중에 참고할 필요가 있을 때 — 글자·기호는 남아 있어 다시 볼 수 있다.
즉각적인 행동이 필요하지 않을 때 — 주의를 강하게 끌 필요가 없다.
수신장소가 너무 시끄러울 때 — 소음 때문에 소리 신호가 묻힌다.

혼동 주의: 청각적 표시장치는 이와 반대로 짧고 간단·즉시 행동·시간적 사상일 때와 수신자가 자주 움직일 때 유리하다.

문제 5

유해요인 평가 중 RULA에서 평가에 사용하는 인자 A그룹을 제외하고 쓰시오.

정답 및 해설

B그룹: 목, 몸통, 다리
(참고) A그룹: 상완, 전완, 손목

[해설]

RULA는 신체를 상지 중심의 A그룹(상완·전완·손목)과 나머지 부위인 B그룹으로 나누어 자세를 점수화한다.

목은 굽힘·젖힘·비틀림 각도로 점수를 매긴다.
몸통은 굽힘·비틀림 정도로 점수를 매긴다.
다리는 양발이 지지되어 균형이 잡혔는지로 점수를 매긴다.

B그룹 점수와 A그룹 점수에 근육사용·힘 점수를 더해 최종 조치수준을 정한다.

문제 6

어느 요소작업을 25번 측정한 결과 $\bar{X}=0.24$ , $S=0.07$ 로 밝혀졌다. 신뢰도 95%, 상대허용오차 ±5%를 만족시키는 관측횟수를 구하시오.
(단, $t_{24,\,0.025}=2.064$ , $t_{25,\,0.025}=2.060$ , $t_{24,\,0.05}=1.711$ , $t_{25,\,0.05}=1.708$ )

정답 및 해설

N=\left(\dfrac{t_{(n-1,\,0.025)} \times S}{0.05 \times \bar{X}}\right)^{2}=\left(\dfrac{2.064 \times 0.07}{0.05 \times 0.24}\right)^{2}=144.96

N = 145회

[해설]

시간연구에서 표본 평균·표준편차로 신뢰도 95%, 상대허용오차 ±5%를 만족하는 관측횟수를 구한다. 표본이 25회이므로 자유도 24, 양측 95%에 해당하는 t_{24, 0.025} = 2.064를 쓴다.

$N=\left(\dfrac{t_{(n-1,\,0.025)} \times S}{0.05 \times \bar{X}}\right)^{2}$
$N=\left(\dfrac{2.064 \times 0.07}{0.05 \times 0.24}\right)^{2}=\left(\dfrac{0.14448}{0.012}\right)^{2}=144.96$
관측횟수는 올림하여 N = 145회

혼동 주의: 자유도는 n−1 = 24이고, 양측 신뢰구간이므로 t_{24, 0.05}(1.711)가 아닌 0.025 값을 쓴다.

문제 7

서블릭(Therblig) 기호 중 효율적인 기호와 비효율적인 기호를 각각 3가지 이상 쓰시오.

정답 및 해설

① 효율적 서블릭(기본동작 부문·동작목적을 가진 부문) — 빈손이동(TE), 쥐기(잡기, G), 운반(TL), 내려놓기(RL), 미리놓기(PP), 조립(A), 사용(U), 분해(DA)
② 비효율적 서블릭(정신적 또는 반정신적 부문·정체 부문) — 찾기(Sh), 고르기(St), 검사(I), 바로놓기(P), 계획(Pn), 휴식(R), 잡고있기(H), 피할 수 있는 지연(AD), 불가피한 지연(피할 수 없는 지연, UD)

[해설]

서블릭은 작업 목적에 직접 기여하는 효율적 동작과 작업을 늦추는 비효율적 동작으로 나뉜다.

효율적 서블릭은 기본동작 부문(빈손이동 TE·쥐기 G·운반 TL·내려놓기 RL·미리놓기 PP)과 동작목적을 가진 부문(조립 A·사용 U·분해 DA)이다.
비효율적 서블릭은 정신적·반정신적 부문(찾기 Sh·고르기 St·검사 I·바로놓기 P·계획 Pn)과 정체 부문(휴식 R·잡고있기 H·피할 수 있는 지연 AD·불가피한 지연 UD)이다.

외우는 요령: 손이 실제로 일하는 동작은 효율적이고, 생각·망설임·멈춤은 비효율적이다. 작업개선은 비효율적 서블릭을 없애거나 줄이는 데서 시작한다.

문제 8

망막의 시세포에 대하여 다음 물음에 답하시오.

① 색을 구별하며 황반에 집중되어 있는 세포의 명칭

② 주로 망막 주변에 있으며 밤처럼 조도수준이 낮을 때 기능하고 흑백의 음영만을 구분하는 세포의 명칭

③ ①과 ②의 기능을 각각 설명하시오.

정답 및 해설

①: 원추체(원추세포)
②: 간상체(간상세포)
③: 원추체 - 황반에 집중되어 있으며 낮처럼 조도가 높을 때 기능하고 색을 구별하는 세포
간상체 - 주로 망막 주변에 있으며 밤처럼 조도가 낮을 때 기능하고 흑백의 음영만을 구분하는 세포

[해설]

망막의 시세포는 밝은 곳에서 색을 보는 원추체와 어두운 곳에서 명암을 보는 간상체로 나뉜다.

원추체(원추세포) — 황반에 집중되어 있으며 낮처럼 조도가 높을 때 기능하고 색을 구별한다.
간상체(간상세포) — 주로 망막 주변에 있으며 밤처럼 조도가 낮을 때 기능하고 흑백의 음영만을 구분한다.

어두운 곳에서는 간상체만 작동해 색 구별이 어렵다. 그래서 야간용 표시장치는 색 대신 밝기 대비로 설계한다.

문제 9

평균 눈높이가 160cm이고 표준편차가 5cm일 때, 눈높이의 5%ile을 구하시오.
(단, 정규분포를 따르며 $Z_{0.90}=1.28$ , $Z_{0.95}=1.65$ , $Z_{0.99}=2.32$ )

정답 및 해설

%ile 인체치수 = 평균 ± (표준편차 × %ile 계수)
$5\%\text{tile} = 160 - (5 \times 1.65) =$ 151.75 cm

[해설]

하위 백분위수는 평균에서 빼고 상위 백분위수는 평균에 더한다. 정규분포는 대칭이므로 5%ile 계수는 Z_0.95 = 1.65를 쓴다.

5%ile = 평균 − (표준편차 × 계수)
= 160 − (5 × 1.65)
= 151.75 cm

이 값은 체구가 작은 사람도 수용해야 하는 최소치 설계의 기준으로 쓴다.

문제 10

근골격계부담작업의 범위에 대하여 다음 빈칸을 채우시오.

① 하루에 총 ( )시간 이상 집중적으로 자료입력 등을 위해 키보드 또는 마우스를 조작하는 작업
② 하루에 총 ( )시간 이상 목, 어깨, 팔꿈치, 손목 또는 손을 사용하여 같은 동작을 반복하는 작업
③ 하루에 ( )회 이상 ( )kg 이상의 물체를 드는 작업
④ 하루에 ( )회 이상 ( )kg 이상의 물체를 무릎 아래에서 들거나, 어깨 위에서 들거나, 팔을 뻗은 상태에서 드는 작업
⑤ 하루에 총 ( )시간 이상, 분당 2회 이상 ( )kg 이상의 물체를 드는 작업
⑥ 하루에 총 ( )시간 이상 머리 위에 손이 있거나, 팔꿈치가 어깨 위에 있거나, 팔꿈치를 몸통으로부터 들거나, 팔꿈치를 몸통 뒤쪽에 위치하도록 하는 상태에서 이루어지는 작업
⑦ 하루에 총 2시간 이상, 시간당 ( )회 이상 손 또는 무릎을 사용하여 반복적으로 충격을 가하는 작업

정답 및 해설

①: 4시간
②: 2시간
③: 10회, 25kg
④: 25회, 10kg
⑤: 2시간, 4.5kg
⑥: 2시간
⑦: 10회

[해설]

근골격계부담작업의 범위(고용노동부 고시)는 11개 작업을 정하고 있다. 그중 수치가 들어가는 항목이 반복 출제된다.

키보드·마우스 조작 — 자료입력 등을 위해 하루 총 4시간 이상 집중적으로 조작하는 작업.
같은 동작 반복 — 목·어깨·팔꿈치·손목·손으로 하루 총 2시간 이상 같은 동작을 반복하는 작업.
무거운 물체 들기 — 하루 10회 이상 25kg 이상의 물체를 드는 작업.
불편한 위치에서 들기 — 무릎 아래·어깨 위·팔을 뻗은 상태에서 하루 25회 이상 10kg 이상을 드는 작업.
가벼운 물체를 자주 들기 — 하루 총 2시간 이상, 분당 2회 이상 4.5kg 이상을 드는 작업.
어깨 부담 자세 — 손이 머리 위에 있거나 팔꿈치가 어깨 위에 있는 등의 자세로 하루 총 2시간 이상 하는 작업.
반복 충격 — 손·무릎으로 하루 총 2시간 이상, 시간당 10회 이상 충격을 가하는 작업.

외우는 요령: 시간 기준은 키보드 작업만 4시간이고 나머지는 모두 2시간이다. 25kg은 10회, 10kg은 25회로 숫자가 서로 뒤바뀐다.

문제 11

NIOSH 들기 방정식(Lifting Equation)의 들기계수(승수) 6가지를 기호와 명칭을 함께 쓰시오.

정답 및 해설

①: HM, 수평계수
②: VM, 수직계수
③: DM, 거리계수
④: AM, 비대칭계수
⑤: FM, 빈도계수
⑥: CM, 결합(커플링)계수

[해설]

NIOSH 들기 방정식은 권장무게한계 RWL = LC × HM × VM × DM × AM × FM × CM 으로 구한다. 부하상수 LC(23 kg)에 0~1 사이의 들기계수 6가지를 곱해 권장무게를 줄여 나간다.

HM(수평계수) — 발목 중점에서 손까지의 수평거리가 멀수록 작아진다.
VM(수직계수) — 들기 시작할 때 손 높이가 약 75 cm에서 멀어질수록 작아진다.
DM(거리계수) — 물체를 들어 올리는 수직 이동거리가 길수록 작아진다.
AM(비대칭계수) — 몸통을 비트는 각도가 클수록 작아진다.
FM(빈도계수) — 분당 들기 횟수가 많고 작업시간이 길수록 작아진다.
CM(결합계수) — 손잡이처럼 물체를 잡는 상태(양호·보통·불량)를 반영한다.

혼동 주의: LC는 부하상수이므로 들기계수 6가지에 들어가지 않는다. 들기지수 LI = 작업물 무게 ÷ RWL 이 1을 넘으면 요통 위험이 크다고 본다.

문제 12

손-팔 진동을 줄이는 방법 4가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 진동 수준이 최저인 수공구를 선택한다.
②: 진동 공구를 잘 관리하고, 절삭 연장은 날을 세워 둔다.
③: 진동용 장갑을 착용하여 진동을 감소시킨다.
④: 공구를 잡거나 조절하는 악력을 줄인다.

[해설]

손-팔 진동 대책은 진동원 자체를 줄이는 것과 손에 전달되는 진동을 줄이는 것으로 나뉜다.

저진동 공구 선택 — 처음부터 진동 수준이 가장 낮은 수공구를 고른다.
공구 관리 — 마모·불균형은 진동을 키우고 무딘 날은 더 세게 눌러야 하므로, 공구를 정비하고 절삭 날을 세워 둔다.
방진장갑 착용 — 진동을 흡수하는 소재로 손에 전달되는 진동을 줄인다.
악력 감소 — 공구를 세게 쥘수록 진동이 손·팔로 더 잘 전달되므로 가볍게 잡는다.

진동 노출이 쌓이면 손가락이 하얗게 변하고 저린 레이노 현상(진동증후군)이 생기므로 이런 대책이 필요하다.

문제 13

조종장치와 표시장치를 양립하여 설계하였을 때의 장점 5가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 조작 오류가 적다
②: 만족도가 높다
③: 학습이 빠르다
④: 작업 실행속도가 빠르다
⑤: 위급 시 대처 능력이 빠르다

[해설]

조종장치와 표시장치의 양립성은 조작 방향·위치가 사람의 기대와 맞는 성질이다(예: 손잡이를 오른쪽으로 돌리면 눈금도 오른쪽으로 움직인다). 이는 인간공학 설계 원칙의 하나다.

조작 오류가 적다 — 기대대로 움직이므로 반대로 조작하는 실수가 줄어든다.
만족도가 높다 — 자연스럽게 쓸 수 있어 사용자의 불편과 부담이 적다.
학습이 빠르다 — 따로 외울 규칙이 적어 익히는 시간이 짧다.
작업 실행속도가 빠르다 — 판단을 망설이는 시간이 없어 반응이 빨라진다.
위급 시 대처 능력이 빠르다 — 생각할 여유가 없어도 반사적으로 옳은 조작이 나온다.

혼동 주의: 양립성의 종류(개념·운동·공간·양식)를 묻는 문제와 구분해서 외운다.

문제 14

웨버(Weber)의 비가 $\dfrac{1}{60}$ 이고 기준 길이가 20cm일 때, 직선상에서 어느 정도의 길이 변화에서 이를 감지할 수 있는지 구하시오.

정답 및 해설

웨버비 $= \dfrac{\text{변화감지역}}{\text{기준자극의 크기}}$ 이므로
$\dfrac{1}{60} = \dfrac{x}{20}$
$x = \dfrac{20}{60} = 0.33$
∴ 약 0.33 cm(1/3 cm)

[해설]

웨버의 법칙에 따르면 변화감지역(JND)은 기준자극의 크기에 비례하고, 그 비율이 웨버비다.

웨버비 $= \dfrac{\text{변화감지역}}{\text{기준자극의 크기}}$
$\dfrac{1}{60} = \dfrac{x}{20}$
$x = \dfrac{20}{60} \approx 0.33$ cm

즉 20cm 선분은 약 0.33 cm(1/3 cm) 이상 길이가 달라져야 차이를 느낄 수 있다. 웨버비가 작을수록 그 감각의 변별력이 좋다는 뜻이다.

문제 15

유독가스 작업장에서 작업자 1명의 신뢰도가 0.9일 경우, 작업자 2명이 동시에 작업을 했을 때 신뢰도는 얼마인가?

정답 및 해설

병렬시스템 신뢰도

R=1-(1-0.9)(1-0.9)=0.99

[해설]

두 작업자가 동시에 작업해 한 명만 성공해도 되므로 병렬시스템으로 본다.

병렬 신뢰도 = 1 − (각 요소 불신뢰도의 곱)
$R=1-(1-0.9)(1-0.9)$
$=1-0.1\times0.1=0.99$

혼동 주의: 직렬시스템이라면 0.9 × 0.9 = 0.81 로 신뢰도가 오히려 낮아진다.

문제 16

조종장치의 손잡이 길이가 5cm이고, 60°를 움직였을 때 표시장치에서 3cm가 이동하였다. C/R비를 구하시오.

정답 및 해설

$C/R = \dfrac{(a/360) \times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}} = \dfrac{(60/360) \times 2\pi \times 5}{3} = 1.745$ ≒ 1.74

[해설]

C/R비(조종-반응 비)는 조종장치 이동거리 ÷ 표시장치 이동거리다. 회전형 손잡이는 손잡이 끝이 그리는 호의 길이를 조종장치 이동거리로 쓴다.

$C/R = \dfrac{(a/360) \times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}}$
$= \dfrac{(60/360) \times 2\pi \times 5}{3} = \dfrac{5.236}{3}$
$= 1.745$ ≒ 1.74

a는 회전각, L은 손잡이 길이(회전 반지름)다. C/R비가 작을수록 조금만 돌려도 표시장치가 크게 움직이는 민감한 장치다.

문제 17

정신적 피로도를 측정하는 NASA-TLX(Task Load Index)의 6가지 척도를 쓰시오.

정답 및 해설

① 정신적 요구(정신적 부하)
② 신체적 요구(신체적 부하)
③ 시간적 요구(시간적 부하)
④ 수행도
⑤ 노력
⑥ 좌절감(좌절수준)

[해설]

NASA-TLX는 작업자가 6개 척도를 0~100으로 평정한 뒤 쌍대비교로 얻은 가중치를 곱해 종합 작업부하를 구하는 주관적 평가법이다.

정신적 요구 — 생각·판단·기억에 드는 부담이다.
신체적 요구 — 밀고 당기고 움직이는 데 드는 육체적 부담이다.
시간적 요구 — 작업 속도와 시간 압박을 느끼는 정도다.
수행도 — 목표를 얼마나 잘 달성했다고 느끼는지다.
노력 — 그 수행 수준을 내려고 정신적·신체적으로 애쓴 정도다.
좌절감 — 작업 중 불안·짜증·스트레스를 느낀 정도다.

외우는 요령: 과업이 주는 부담인 '요구 3개(정신·신체·시간)'와 작업자가 느낀 결과인 '수행도·노력·좌절감'으로 나눠 외운다.

문제 18

제조물책임법(PL법)상 제조물 결함의 대표적인 유형 3가지를 쓰시오.

정답 및 해설

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 — 원래 의도한 설계와 다르게 제조·가공되어 안전하지 못하게 된 경우(개별 불량품)이다.
설계상의 결함 — 합리적인 대체설계를 채용했다면 피할 수 있었던 위험이 설계 자체에 남아 있는 경우이다.
표시상의 결함 — 합리적인 설명·지시·경고 등의 표시를 했다면 피할 수 있었던 위험을 그렇게 하지 않은 경우이다.

구분 요령: 일부 제품만 잘못 만들어졌으면 제조상 결함, 제품 전체가 같은 위험을 가지면 설계상 결함이다. 제품에는 문제가 없는데 경고·사용법 안내가 부족하면 표시상 결함이다.

인간공학기사 실기(필답형) 기출문제모두CBT · moducbt.com

2022년 인간공학기사실기(필답형) 3회차

총 18문항 · 주관식 · 정답·해설 포함

문제 1

작업자가 무릎을 지면에 대고 쪼그리고 앉아 용접하는 작업의 유해요소와 개선할 수 있는 적합한 예방대책을 쓰시오.

정답 및 해설

[해설]

쪼그려 앉아 무릎을 대는 용접은 근골격계 부담작업의 부적절한 자세와 접촉스트레스에 용접흄 노출까지 겹친 작업이다.

부자연스러운 자세에는 높낮이 조절 작업대를 두어 서거나 앉은 바른 자세로 작업하게 한다.
무릎의 접촉스트레스는 딱딱한 바닥에 체중이 실려 생기므로 무릎보호대로 압력을 분산한다.
손목·어깨의 반복적 스트레스에는 자동화기기·설비를 도입해 반복 용접동작 자체를 줄인다.
장시간 용접흄 노출에는 환기로 농도를 낮추고 휴식·작업확대·작업교대로 노출시간을 줄인다.

외우는 요령: 자세는 작업대, 무릎은 보호대, 반복은 자동화, 흄은 환기·교대로 유해요소와 대책을 짝지어 쓴다.

문제 2

Barnes의 동작경제 원칙 3가지와 각각의 예시를 1가지씩 쓰시오.

정답 및 해설

[해설]

Barnes의 동작경제 원칙은 피로를 줄이고 동작을 효율화하기 위해 신체 사용, 작업역 배치, 공구·설비 설계의 3대 원칙으로 나뉜다.

신체 사용에 관한 원칙 — 양손이 동시에 시작하고 끝나야 한쪽 손이 놀지 않고 균형이 맞는다.
작업역의 배치에 관한 원칙 — 공구·재료가 일정한 위치에 있어야 찾는 동작 없이 습관적으로 집을 수 있다.
공구 및 설비의 설계에 관한 원칙 — 두 기능 이상을 조합한 공구는 공구를 바꿔 쥐는 동작을 없앤다.

외우는 요령: 원칙은 몸 → 작업장 → 도구 순으로, 예시는 각 원칙에서 대표 한 줄씩 짝지어 외운다.

문제 3

표준시간을 산출하는 방법 5가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 시간연구법
②: 워크샘플링법(간헐적 측정법), 워크샘플링
③: PTS법
④: 표준자료법
⑤: 실적자료법

[해설]

문제 4

시각적 표시장치를 사용해야 하는 경우 5가지를 쓰시오.

정답 및 해설

[해설]

시각적 표시장치는 정보가 남아 있어 천천히 읽고 다시 확인할 수 있으므로, 청각이 불리한 상황에서 쓴다.

메시지가 길고 복잡할 때 — 소리로는 한 번에 기억하기 어렵다.
메시지가 공간적 위치를 다룰 때 — 지도·배치도처럼 눈으로 봐야 이해된다.
메시지를 나중에 참고할 필요가 있을 때 — 글자·기호는 남아 있어 다시 볼 수 있다.
즉각적인 행동이 필요하지 않을 때 — 주의를 강하게 끌 필요가 없다.
수신장소가 너무 시끄러울 때 — 소음 때문에 소리 신호가 묻힌다.

혼동 주의: 청각적 표시장치는 이와 반대로 짧고 간단·즉시 행동·시간적 사상일 때와 수신자가 자주 움직일 때 유리하다.

문제 5

유해요인 평가 중 RULA에서 평가에 사용하는 인자 A그룹을 제외하고 쓰시오.

정답 및 해설

B그룹: 목, 몸통, 다리
(참고) A그룹: 상완, 전완, 손목

[해설]

RULA는 신체를 상지 중심의 A그룹(상완·전완·손목)과 나머지 부위인 B그룹으로 나누어 자세를 점수화한다.

목은 굽힘·젖힘·비틀림 각도로 점수를 매긴다.
몸통은 굽힘·비틀림 정도로 점수를 매긴다.
다리는 양발이 지지되어 균형이 잡혔는지로 점수를 매긴다.

B그룹 점수와 A그룹 점수에 근육사용·힘 점수를 더해 최종 조치수준을 정한다.

문제 6

정답 및 해설

N=\left(\dfrac{t_{(n-1,\,0.025)} \times S}{0.05 \times \bar{X}}\right)^{2}=\left(\dfrac{2.064 \times 0.07}{0.05 \times 0.24}\right)^{2}=144.96

N = 145회

[해설]

혼동 주의: 자유도는 n−1 = 24이고, 양측 신뢰구간이므로 t_{24, 0.05}(1.711)가 아닌 0.025 값을 쓴다.

문제 7

서블릭(Therblig) 기호 중 효율적인 기호와 비효율적인 기호를 각각 3가지 이상 쓰시오.

정답 및 해설

[해설]

서블릭은 작업 목적에 직접 기여하는 효율적 동작과 작업을 늦추는 비효율적 동작으로 나뉜다.

효율적 서블릭은 기본동작 부문(빈손이동 TE·쥐기 G·운반 TL·내려놓기 RL·미리놓기 PP)과 동작목적을 가진 부문(조립 A·사용 U·분해 DA)이다.
비효율적 서블릭은 정신적·반정신적 부문(찾기 Sh·고르기 St·검사 I·바로놓기 P·계획 Pn)과 정체 부문(휴식 R·잡고있기 H·피할 수 있는 지연 AD·불가피한 지연 UD)이다.

문제 8

망막의 시세포에 대하여 다음 물음에 답하시오.

① 색을 구별하며 황반에 집중되어 있는 세포의 명칭

② 주로 망막 주변에 있으며 밤처럼 조도수준이 낮을 때 기능하고 흑백의 음영만을 구분하는 세포의 명칭

③ ①과 ②의 기능을 각각 설명하시오.

정답 및 해설

[해설]

망막의 시세포는 밝은 곳에서 색을 보는 원추체와 어두운 곳에서 명암을 보는 간상체로 나뉜다.

원추체(원추세포) — 황반에 집중되어 있으며 낮처럼 조도가 높을 때 기능하고 색을 구별한다.
간상체(간상세포) — 주로 망막 주변에 있으며 밤처럼 조도가 낮을 때 기능하고 흑백의 음영만을 구분한다.

어두운 곳에서는 간상체만 작동해 색 구별이 어렵다. 그래서 야간용 표시장치는 색 대신 밝기 대비로 설계한다.

문제 9

평균 눈높이가 160cm이고 표준편차가 5cm일 때, 눈높이의 5%ile을 구하시오.
(단, 정규분포를 따르며 $Z_{0.90}=1.28$ , $Z_{0.95}=1.65$ , $Z_{0.99}=2.32$ )

정답 및 해설

%ile 인체치수 = 평균 ± (표준편차 × %ile 계수)
$5\%\text{tile} = 160 - (5 \times 1.65) =$ 151.75 cm

[해설]

하위 백분위수는 평균에서 빼고 상위 백분위수는 평균에 더한다. 정규분포는 대칭이므로 5%ile 계수는 Z_0.95 = 1.65를 쓴다.

5%ile = 평균 − (표준편차 × 계수)
= 160 − (5 × 1.65)
= 151.75 cm

이 값은 체구가 작은 사람도 수용해야 하는 최소치 설계의 기준으로 쓴다.

문제 10

근골격계부담작업의 범위에 대하여 다음 빈칸을 채우시오.

정답 및 해설

①: 4시간
②: 2시간
③: 10회, 25kg
④: 25회, 10kg
⑤: 2시간, 4.5kg
⑥: 2시간
⑦: 10회

[해설]

근골격계부담작업의 범위(고용노동부 고시)는 11개 작업을 정하고 있다. 그중 수치가 들어가는 항목이 반복 출제된다.

키보드·마우스 조작 — 자료입력 등을 위해 하루 총 4시간 이상 집중적으로 조작하는 작업.
같은 동작 반복 — 목·어깨·팔꿈치·손목·손으로 하루 총 2시간 이상 같은 동작을 반복하는 작업.
무거운 물체 들기 — 하루 10회 이상 25kg 이상의 물체를 드는 작업.
불편한 위치에서 들기 — 무릎 아래·어깨 위·팔을 뻗은 상태에서 하루 25회 이상 10kg 이상을 드는 작업.
가벼운 물체를 자주 들기 — 하루 총 2시간 이상, 분당 2회 이상 4.5kg 이상을 드는 작업.
어깨 부담 자세 — 손이 머리 위에 있거나 팔꿈치가 어깨 위에 있는 등의 자세로 하루 총 2시간 이상 하는 작업.
반복 충격 — 손·무릎으로 하루 총 2시간 이상, 시간당 10회 이상 충격을 가하는 작업.

외우는 요령: 시간 기준은 키보드 작업만 4시간이고 나머지는 모두 2시간이다. 25kg은 10회, 10kg은 25회로 숫자가 서로 뒤바뀐다.

문제 11

NIOSH 들기 방정식(Lifting Equation)의 들기계수(승수) 6가지를 기호와 명칭을 함께 쓰시오.

정답 및 해설

①: HM, 수평계수
②: VM, 수직계수
③: DM, 거리계수
④: AM, 비대칭계수
⑤: FM, 빈도계수
⑥: CM, 결합(커플링)계수

[해설]

HM(수평계수) — 발목 중점에서 손까지의 수평거리가 멀수록 작아진다.
VM(수직계수) — 들기 시작할 때 손 높이가 약 75 cm에서 멀어질수록 작아진다.
DM(거리계수) — 물체를 들어 올리는 수직 이동거리가 길수록 작아진다.
AM(비대칭계수) — 몸통을 비트는 각도가 클수록 작아진다.
FM(빈도계수) — 분당 들기 횟수가 많고 작업시간이 길수록 작아진다.
CM(결합계수) — 손잡이처럼 물체를 잡는 상태(양호·보통·불량)를 반영한다.

혼동 주의: LC는 부하상수이므로 들기계수 6가지에 들어가지 않는다. 들기지수 LI = 작업물 무게 ÷ RWL 이 1을 넘으면 요통 위험이 크다고 본다.

문제 12

손-팔 진동을 줄이는 방법 4가지를 쓰시오.

정답 및 해설

[해설]

손-팔 진동 대책은 진동원 자체를 줄이는 것과 손에 전달되는 진동을 줄이는 것으로 나뉜다.

저진동 공구 선택 — 처음부터 진동 수준이 가장 낮은 수공구를 고른다.
공구 관리 — 마모·불균형은 진동을 키우고 무딘 날은 더 세게 눌러야 하므로, 공구를 정비하고 절삭 날을 세워 둔다.
방진장갑 착용 — 진동을 흡수하는 소재로 손에 전달되는 진동을 줄인다.
악력 감소 — 공구를 세게 쥘수록 진동이 손·팔로 더 잘 전달되므로 가볍게 잡는다.

진동 노출이 쌓이면 손가락이 하얗게 변하고 저린 레이노 현상(진동증후군)이 생기므로 이런 대책이 필요하다.

문제 13

조종장치와 표시장치를 양립하여 설계하였을 때의 장점 5가지를 쓰시오.

정답 및 해설

①: 조작 오류가 적다
②: 만족도가 높다
③: 학습이 빠르다
④: 작업 실행속도가 빠르다
⑤: 위급 시 대처 능력이 빠르다

[해설]

조작 오류가 적다 — 기대대로 움직이므로 반대로 조작하는 실수가 줄어든다.
만족도가 높다 — 자연스럽게 쓸 수 있어 사용자의 불편과 부담이 적다.
학습이 빠르다 — 따로 외울 규칙이 적어 익히는 시간이 짧다.
작업 실행속도가 빠르다 — 판단을 망설이는 시간이 없어 반응이 빨라진다.
위급 시 대처 능력이 빠르다 — 생각할 여유가 없어도 반사적으로 옳은 조작이 나온다.

혼동 주의: 양립성의 종류(개념·운동·공간·양식)를 묻는 문제와 구분해서 외운다.

문제 14

웨버(Weber)의 비가 $\dfrac{1}{60}$ 이고 기준 길이가 20cm일 때, 직선상에서 어느 정도의 길이 변화에서 이를 감지할 수 있는지 구하시오.

정답 및 해설

웨버비 $= \dfrac{\text{변화감지역}}{\text{기준자극의 크기}}$ 이므로
$\dfrac{1}{60} = \dfrac{x}{20}$
$x = \dfrac{20}{60} = 0.33$
∴ 약 0.33 cm(1/3 cm)

[해설]

웨버의 법칙에 따르면 변화감지역(JND)은 기준자극의 크기에 비례하고, 그 비율이 웨버비다.

웨버비 $= \dfrac{\text{변화감지역}}{\text{기준자극의 크기}}$
$\dfrac{1}{60} = \dfrac{x}{20}$
$x = \dfrac{20}{60} \approx 0.33$ cm

즉 20cm 선분은 약 0.33 cm(1/3 cm) 이상 길이가 달라져야 차이를 느낄 수 있다. 웨버비가 작을수록 그 감각의 변별력이 좋다는 뜻이다.

문제 15

유독가스 작업장에서 작업자 1명의 신뢰도가 0.9일 경우, 작업자 2명이 동시에 작업을 했을 때 신뢰도는 얼마인가?

정답 및 해설

병렬시스템 신뢰도

R=1-(1-0.9)(1-0.9)=0.99

[해설]

두 작업자가 동시에 작업해 한 명만 성공해도 되므로 병렬시스템으로 본다.

병렬 신뢰도 = 1 − (각 요소 불신뢰도의 곱)
$R=1-(1-0.9)(1-0.9)$
$=1-0.1\times0.1=0.99$

혼동 주의: 직렬시스템이라면 0.9 × 0.9 = 0.81 로 신뢰도가 오히려 낮아진다.

문제 16

조종장치의 손잡이 길이가 5cm이고, 60°를 움직였을 때 표시장치에서 3cm가 이동하였다. C/R비를 구하시오.

정답 및 해설

$C/R = \dfrac{(a/360) \times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}} = \dfrac{(60/360) \times 2\pi \times 5}{3} = 1.745$ ≒ 1.74

[해설]

C/R비(조종-반응 비)는 조종장치 이동거리 ÷ 표시장치 이동거리다. 회전형 손잡이는 손잡이 끝이 그리는 호의 길이를 조종장치 이동거리로 쓴다.

$C/R = \dfrac{(a/360) \times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}}$
$= \dfrac{(60/360) \times 2\pi \times 5}{3} = \dfrac{5.236}{3}$
$= 1.745$ ≒ 1.74

a는 회전각, L은 손잡이 길이(회전 반지름)다. C/R비가 작을수록 조금만 돌려도 표시장치가 크게 움직이는 민감한 장치다.

문제 17

정신적 피로도를 측정하는 NASA-TLX(Task Load Index)의 6가지 척도를 쓰시오.

정답 및 해설

① 정신적 요구(정신적 부하)
② 신체적 요구(신체적 부하)
③ 시간적 요구(시간적 부하)
④ 수행도
⑤ 노력
⑥ 좌절감(좌절수준)

[해설]

NASA-TLX는 작업자가 6개 척도를 0~100으로 평정한 뒤 쌍대비교로 얻은 가중치를 곱해 종합 작업부하를 구하는 주관적 평가법이다.

정신적 요구 — 생각·판단·기억에 드는 부담이다.
신체적 요구 — 밀고 당기고 움직이는 데 드는 육체적 부담이다.
시간적 요구 — 작업 속도와 시간 압박을 느끼는 정도다.
수행도 — 목표를 얼마나 잘 달성했다고 느끼는지다.
노력 — 그 수행 수준을 내려고 정신적·신체적으로 애쓴 정도다.
좌절감 — 작업 중 불안·짜증·스트레스를 느낀 정도다.

외우는 요령: 과업이 주는 부담인 '요구 3개(정신·신체·시간)'와 작업자가 느낀 결과인 '수행도·노력·좌절감'으로 나눠 외운다.

문제 18

제조물책임법(PL법)상 제조물 결함의 대표적인 유형 3가지를 쓰시오.

정답 및 해설

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 — 원래 의도한 설계와 다르게 제조·가공되어 안전하지 못하게 된 경우(개별 불량품)이다.
설계상의 결함 — 합리적인 대체설계를 채용했다면 피할 수 있었던 위험이 설계 자체에 남아 있는 경우이다.
표시상의 결함 — 합리적인 설명·지시·경고 등의 표시를 했다면 피할 수 있었던 위험을 그렇게 하지 않은 경우이다.