2024년 인간공학기사실기(필답형) 3회차

①: 부작위 에러, 생략(누락) 에러(omission error) — 필요한 작업·절차를 수행하지 않아 발생한 에러
②: 작위 에러, 수행적 에러(commission error) — 필요한 작업·절차를 불확실하게(잘못) 수행하여 발생한 에러
③: 순서 에러(sequential error) — 필요한 작업·절차의 순서를 잘못 지켜 발생한 에러

[해설]

Swain의 심리적(행위적) 분류는 행동이 어떻게 잘못됐는지에 따라 에러를 생략·작위·순서·시간·불필요한 행동 에러로 나눈다.

• 전조등 방전 — 전조등을 끄는 행위를 아예 하지 않았으므로 생략(omission) 에러다.
• 장애인 구역 주차 — 주차는 했지만 장소를 잘못 골랐으므로 작위(commission) 에러다.
• 사이드브레이크 미해제 — 해제한 뒤 가속해야 하는 순서를 어겼으므로 순서(sequential) 에러다.

외우는 요령: 안 하면 생략, 잘못 하면 작위, 순서를 틀리면 순서 에러다.

①: 감소
②: 증가

[해설]

생리적 정신부하 척도에서 부정맥 지수와 점멸융합주파수는 모두 정신부하와 반대 방향으로 움직인다.

• 부정맥 지수는 감소한다 — 심박 간격이 얼마나 불규칙한지 나타내는 값인데, 정신부하가 커지면 심박이 규칙적으로 되어 값이 작아진다.
• 점멸융합주파수는 증가한다 — 깜박이는 빛이 연속광으로 보이기 시작하는 주파수인데, 부하와 피로가 줄면 눈과 뇌의 판별력이 살아나 값이 높아진다.

외우는 요령: 두 지표 모두 부하가 오르면 떨어지고 부하가 내리면 오른다.

①: 안전관리조직(안전조직)
②: 사실의 발견
③: 평가분석
④: 시정책의 선정
⑤: 시정책의 적용

[해설]

하인리히의 사고예방 5단계는 조직을 만들고, 사실을 조사하고, 원인을 분석해 대책을 세운 뒤 적용하는 흐름이다.

• 안전관리조직 — 안전관리자를 선임하고 조직을 구성해 안전활동 방침을 세운다.
• 사실의 발견 — 사고·활동 기록, 점검, 면담 등으로 현장의 문제를 찾는다.
• 평가분석 — 찾아낸 사실을 분석해 사고의 직접·간접 원인을 밝힌다.
• 시정책의 선정 — 기술적·교육적·관리적 개선책을 고른다.
• 시정책의 적용 — 고른 대책을 3E(기술·교육·관리) 측면에서 실행한다.

외우는 요령: 조직 → 발견 → 분석 → 선정 → 적용 순서다.

①: 의미미분법(SD법, Semantic Differential method)
②: 다변량분석법
③: 산점도

[해설]

① SD법은 '크다-작다' 같은 형용사 반대어 쌍을 척도로 제시해 제품·환경에 대한 인간의 심상을 정량화하는 감성공학 대표 기법이다.
② 다변량 분석법(multivariate analysis)은 여러 변수가 하나의 특성치에 미치는 영향의 크기를 동시에 규명하는 자료해석법이다.
③ 산점도는 두 변수의 값을 좌표에 점으로 찍어 상관관계와 분포를 시각적으로 파악하는 통계기법이다.

①: 개념양립성 - 정수기의 빨간 노즐은 온수, 파란 노즐은 냉수
②: 공간양립성 - 조종간의 오른쪽 스위치를 누르면 오른쪽 장비가 작동함
③: 운동양립성 - 자동차 핸들을 우측으로 돌리면 우측으로 꺾임

[해설]

양립성은 조종장치와 표시의 관계가 사람이 기대하는 것과 맞아떨어지는 정도다. 무엇이 일치하느냐에 따라 세 가지로 나눈다.

• 개념양립성 — 빨강은 뜨거움, 파랑은 차가움처럼 사람이 가진 개념적 연상과 맞춘다.
• 공간양립성 — 오른쪽 스위치가 오른쪽 장비를 움직이듯 조종장치와 대상의 배치를 맞춘다.
• 운동양립성 — 핸들을 오른쪽으로 돌리면 차가 오른쪽으로 가듯 조작 방향과 반응 방향을 맞춘다.

혼동 주의: 교재에 따라 음성 자극에 음성 응답하는 양식양립성을 네 번째로 더하기도 한다.

작업물 무게 $= 23 \times 2 = 46$ kg
LI $= \dfrac{\text{작업물 무게}}{RWL} = \dfrac{23 \times 2}{23} = \dfrac{46}{23} = 2$
→ LI = 2

[해설]

NIOSH 들기 방정식에서 들기지수(LI)는 실제로 드는 무게를 권장무게한계(RWL)로 나눈 값이다.

LI = 작업물 무게 ÷ RWL
작업물 무게 = 23 × 2 = 46kg
LI = 46 ÷ 23 = 2

LI가 1을 넘으면 요통 위험이 커지므로 무게를 줄이거나 작업조건을 개선해야 한다. 두 개를 한 번에 들므로 무게를 반드시 합산해야 한다.

근육활주설(sliding filament theory, 근육수축 이론)

근육이 수축할 때 짧아지는 것은 미오신 필라멘트 속으로 액틴 필라멘트가 미끄러져 들어간 결과라는 이론이다.

[해설]

근육 수축은 근육활주설(sliding filament theory)로 설명한다. 필라멘트가 서로 미끄러져 겹치는 부분이 늘어나면서 근육이 짧아진다는 이론이다.

이때 액틴과 미오신 필라멘트 자체의 길이는 변하지 않고 근절(sarcomere)만 짧아진다. 그래서 미오신이 있는 A대의 길이는 그대로이고 I대와 H대가 줄어든다.

①: 정미시간 $NT = 10 \times \dfrac{110}{100} =$ 11분
②: 표준시간 $ST = 11 \times (1 + 0.15) =$ 12.65분

[해설]

정미시간은 관측평균시간 × 레이팅계수이므로 10 × 1.1 = 11분이다.

외경법은 정미시간을 기준으로 여유를 붙이므로 표준시간 = 정미시간 × (1 + 여유율) = 11 × 1.15 = 12.65분이다. 내경법이었다면 11 ÷ (1 − 0.15) = 12.94분이 된다.

①: 연령
②: 인종과 민족
③: 직업

[해설]

인체측정값은 어떤 집단을 측정했느냐에 따라 평균과 분포가 크게 달라진다. 그래서 자료를 제공할 때는 인구통계학적 기준을 함께 밝혀야 한다.

• 연령 — 성장기·성인·고령자는 키와 근력 같은 치수가 다르다.
• 인종과 민족 — 유전적 차이로 체격과 신체 비율이 다르다.
• 직업 — 직업마다 체격 분포와 근력 수준이 다르다.

실무 의미: 설계하는 제품의 실제 사용자 집단과 같은 기준의 자료를 써야 한다.

①: 작업의 다양성 제공(작업확대)
②: 작업일정 및 작업속도 조절
③: 휴식(회복)시간 제공
④: 작업습관·작업관행 개선
⑤: 작업공간·공구·장비의 정기적 청소 및 유지보수
⑥: 근골격계질환 예방체조(직장체조) 도입
⑦: 근골격계질환 관련 교육·훈련 실시
⑧: 작업자 교대 및 적정 배치(직무순환)

[해설]

관리적 개선은 설비나 공구를 바꾸는 공학적 개선과 달리, 작업을 운영하는 방식을 바꿔 신체 부담을 줄이는 방법이다.

• 작업확대 — 여러 작업을 섞어 같은 동작이 반복되지 않게 한다.
• 작업일정·속도 조절 — 무리한 속도나 몰아치는 작업을 막는다.
• 휴식시간 제공 — 근육이 회복될 틈을 준다.
• 작업습관 개선 — 잘못된 자세나 동작 관행을 바로잡는다.
• 정기 청소·유지보수 — 무뎌진 공구나 불량 장비 때문에 힘을 더 쓰는 일을 막는다.
• 예방체조 도입 — 작업 전후에 근육을 풀어 준다.
• 교육·훈련 — 올바른 작업방법과 위험요인을 알린다.
• 직무순환 — 작업자를 교대시켜 특정 부위에만 부담이 쌓이지 않게 한다.

외우는 요령: 문제에서 요구한 6가지만큼 위 항목 중에서 골라 쓰면 되고, 공구·설비 교체는 공학적 개선이라 여기에 넣지 않는다.

①: 보행금지
②: 인화성물질경고
③: 사용금지

[해설]

산업안전보건법 시행규칙 별표 6의 안전보건표지는 모양과 색으로 종류를 구분한다.

• 보행금지 — 빨간 원과 사선 안에 걷는 사람 그림이 있는 금지표지로, 이 통로로 걸어 다니지 말라는 뜻이다.
• 인화성물질경고 — 빨간 테두리 마름모 안에 불꽃 그림이 있는 경고표지로, 불이 잘 붙는 물질이 있으니 화기를 멀리하라는 뜻이다.
• 사용금지 — 빨간 원과 사선 안에 손바닥 그림이 있는 금지표지로, 이 기계·설비를 쓰지 말라는 뜻이다.

혼동 주의: 인화성·부식성·독성 같은 화학물질 경고표지는 노란 삼각형이 아니라 빨간 테두리 마름모꼴이다.

① 평균치
남성 $= 420 - (19 \times 1.282) = 395.64$ → 395.64mm
여성 $= 390 - (20 \times 1.282) = 364.36$ → 364.36mm

② 조절 범위
여성 5%ile $= 364.36 - (20 \times 1.645) = 331.46$ mm
남성 95%ile $= 395.64 + (19 \times 1.645) = 426.90$ mm
→ 331.46 ~ 426.90mm

[해설]

정규분포에서 백분위수 값은 평균 + Z × 표준편차로 구한다. 그래서 90%ile 값에서 Z_0.90σ를 빼면 평균이 나온다.

남성 평균
$420 - (19 \times 1.282) = 395.64$ mm
여성 평균
$390 - (20 \times 1.282) = 364.36$ mm

조절 범위 하한은 여성 5%ile로, 평균에서 1.645σ를 뺀다.
$364.36 - (20 \times 1.645) = 331.46$ mm

상한은 남성 95%ile로, 평균에 1.645σ를 더한다.
$395.64 + (19 \times 1.645) = 426.90$ mm
따라서 조절 범위는 331.46 ~ 426.90mm이다.

①: Hit P(S/S) — Signal(불량)을 불량으로 판정 $= \dfrac{2}{5} = 0.400$ → 0.4
②: False alarm P(S/N) — Noise(정상)를 불량으로 판정 $= \dfrac{5}{95} = 0.053$ → 0.053
③: Miss P(N/S) — 불량을 정상으로 판정 $= \dfrac{3}{5} = 0.600$ → 0.6
④: Correct rejection P(N/N) — 정상을 정상으로 판정 $= \dfrac{90}{95} = 0.947$ → 0.947

[해설]

신호검출이론(SDT)에서 각 확률의 분모는 판정 결과가 아니라 실제 제품 수다. 불량 제품은 2 + 3 = 5개, 정상 제품은 5 + 90 = 95개다.

• Hit P(S/S) — 불량을 불량으로 맞힘: 2 ÷ 5 = 0.4
• False alarm P(S/N) — 정상을 불량으로 잘못 판정: 5 ÷ 95 ≒ 0.053
• Miss P(N/S) — 불량을 정상으로 놓침: 3 ÷ 5 = 0.6
• Correct rejection P(N/N) — 정상을 정상으로 판정: 90 ÷ 95 ≒ 0.947

검산: Hit + Miss = 1이고 False alarm + Correct rejection = 1이면 분모를 제대로 잡은 것이다.

산소 1L당 5kcal이므로 작업 에너지소비량
$E = 1.1 \times 5 = 5.5$ kcal/min

Murrell 공식 $R = \dfrac{T(E - S)}{E - 1.5}$ (T = 480분)
①: 남자 $R = \dfrac{480 \times (5.5 - 5)}{5.5 - 1.5} =$ 60분
②: 여자 $R = \dfrac{480 \times (5.5 - 3.5)}{5.5 - 1.5} =$ 240분

[해설]

산소 1L를 소비하면 약 5kcal를 쓰므로 작업 에너지소비량은 아래와 같다.
$E = 1.1 \times 5 = 5.5$ kcal/min

Murrell 공식에서 T는 총 작업시간 480분, S는 권장 에너지소비량, 1.5는 휴식 중 에너지소비량(kcal/min)이다.
$R = \dfrac{T(E - S)}{E - 1.5}$

남자(S = 5)
$R = \dfrac{480 \times (5.5 - 5)}{5.5 - 1.5} = 60$분

여자(S = 3.5)
$R = \dfrac{480 \times (5.5 - 3.5)}{5.5 - 1.5} = 240$분

권장치가 낮은 여성은 초과분이 커서 휴식시간이 남성의 4배로 길다.

①: 3cm
②: 5cm
③: 65cm
④: 40cm
⑤: 90°
⑥: 90°

[해설]

영상표시단말기(VDT) 취급근로자 작업관리지침의 작업설계 기준값이다.

• 키보드 두께는 3cm 이하로 하여 손목이 꺾이지 않게 한다.
• 의자 좌면 높이는 40±5cm 범위에서 조정할 수 있어야 한다.
• 높이 조정형 작업대는 바닥에서 65cm 전후로 맞춰 고정한다.
• 화면과 눈 사이는 최소 40cm 이상 떨어지게 한다.
• 팔꿈치 내각은 90° 이상, 무릎 내각은 90° 전후가 되게 한다.

외우는 요령: 좌면 높이 40과 화면거리 40, 팔꿈치와 무릎 모두 90°로 짝지어 외운다.

①: 작업자세
②: 중량물 취급
③: 조명
④: 공기조건
⑤: 눈의 긴장도

[해설]

ILO 피로여유율은 모든 작업에 똑같이 주는 불변여유와 작업 조건에 따라 더하는 변동여유로 나뉜다.

• 작업자세 — 서 있거나 불편한 자세로 일하면 가산한다.
• 중량물 취급 — 들어 올리거나 힘을 쓰는 무게에 따라 가산한다.
• 조명 — 조명이 기준보다 나쁘면 가산한다.
• 공기조건 — 온도·습도·환기가 나쁘면 가산한다.
• 눈의 긴장도 — 정밀하게 주시해야 하는 작업이면 가산한다.

나머지 변동여유 항목은 소음, 정신적 긴장, 정신적 단조로움, 신체적 단조로움이다.

①: 물품의 중량과 무게중심을 근로자가 쉽게 알 수 있도록 작업장 주변에 안내표시
②: 취급이 곤란한 물품은 손잡이를 붙이거나 갈고리·진공빨판 등 보조도구 활용

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제665조(중량의 표시 등)는 5kg 이상 중량물을 인력으로 들어올릴 때 사업주가 할 조치로 두 가지를 정한다.

• 안내표시 — 주로 취급하는 물품의 중량과 무게중심을 작업장 주변에 표시해, 근로자가 들기 전에 자세를 미리 잡게 한다.
• 보조도구 활용 — 잡기 어려운 물품에 손잡이를 붙이거나 갈고리·진공빨판을 써서, 물체를 몸에 붙여 안정적으로 들게 한다.

외우는 요령: 무게와 무게중심을 알려 주고, 잡기 쉽게 해 준다는 두 가지로 기억한다.

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

[해설]

양립성은 조종장치·표시장치의 움직임과 배치가 사람의 기대(예: 오른쪽으로 돌리면 바늘도 오른쪽으로 감)와 일치하는 성질이다.

• 조작 오류가 적다 — 기대한 대로 움직이니 반대로 조작하는 실수가 줄어든다.
• 만족도가 높다 — 헷갈리지 않고 자연스럽게 쓸 수 있어 사용자가 편하게 느낀다.
• 학습이 빠르다 — 따로 익힐 규칙이 적어 금방 익숙해진다.
• 작업 실행속도가 빠르다 — 망설이는 판단 시간이 줄어 반응이 빨라진다.
• 위급 시 대처 능력이 빠르다 — 생각할 여유가 없을 때도 반사적으로 옳은 조작이 나온다.

양립성의 종류는 개념·운동·공간·양식 양립성 4가지로 따로 묻기도 하니 함께 외워 둔다.