작업속도가 증가하면 산소소비량이 선형적으로 증가하다가, 작업속도가 더 증가해도 산소소비량이 더 이상 증가하지 않고 일정해지는 수준의 산소소비량을 무엇이라 하는지 쓰고 설명하시오.
최대산소소비량
작업속도가 증가하면 산소소비량이 선형적으로 증가하다가, 일정 수준 이후로는 작업속도가 증가해도 더 이상 증가하지 않고 일정해지는데, 이때의 산소소비량을 말한다.
[해설]
최대산소소비량은 작업강도를 높여도 산소소비량이 더 이상 늘지 않고 평탄해지는 한계치로, 그 사람이 낼 수 있는 유산소 작업능력의 상한이다.
이 수준을 넘는 작업은 무산소 대사로 에너지를 보충해야 해서 젖산이 쌓이고 금방 지친다. 그래서 작업강도는 개인의 최대산소소비량 대비 비율로 평가하고, 장시간 작업은 그 약 1/3 이하로 설계한다.
로봇 용접공장에서 고장이 발생했을 때, R2 기계의 고장률이 R1 기계 고장률의 3배이다. 이때의 평균정보량을 구하시오.
고장률의 합이 1이고 R2 = 3R1이므로 R1 = 0.25, R2 = 0.75
bit
[해설]
고장률의 합이 1이라는 조건과 R2=3R1을 연립하면 가 되고, 이 두 확률을 각 사건의 발생확률로 하여 평균정보량(엔트로피) 공식에 대입한다.
bit
확률이 균등할수록(0.5, 0.5) 정보량은 최대인 1bit에 가까워지므로, 두 고장률이 3:1로 치우친 이 사례가 1bit보다 작은 0.81bit가 되는 것은 타당한 결과다.
다음 설명에 해당하는 법칙을 쓰시오.
물리적 자극을 상대적으로 판단할 때 특정 감각의 변화감지역은 기준자극의 크기에 비례한다.
웨버의 법칙(Weber's law)
[해설]
웨버의 법칙은 변화를 알아채는 데 필요한 최소 자극 차이(변화감지역)가 기준자극이 클수록 커진다는 원리다.
웨버비 = ΔI / I (ΔI: 변화감지역, I: 기준자극 크기)
웨버비가 작을수록 작은 변화도 잘 알아채므로 그 감각의 변별력이 좋다. 예를 들어 무거운 짐을 들수록 무게가 조금 늘어난 것을 알아채기 어려워지는 현상이 이에 해당한다.
건강한 작업자가 그 작업조건에서 최대 8시간 작업을 계속해도 요통 발생위험이 증대되지 않는 취급물 중량의 한계값을 무엇이라 하는지 쓰시오.
권장무게한계(RWL)
[해설]
NIOSH 들기작업 지침에서 정한 권장무게한계(RWL, Recommended Weight Limit)의 정의다.
부하상수 23kg에 수평·수직·거리·비대칭·빈도·커플링 6개 계수를 곱해 구한다. 실제 취급중량을 RWL로 나눈 값이 들기지수(LI)이며, 1을 넘으면 요통 위험이 커진 것으로 본다.
시각적 표시장치의 종류 3가지와 각각의 예시를 쓰시오.
①: 정량적 표시장치 - 저울, 택시 미터기
②: 정성적 표시장치 - 신호등, 경광등
③: 묘사적 표시장치 - 네비게이션, 비행자세 표시장치
[해설]
시각적 표시장치는 전달하는 정보의 성격에 따라 정량적·정성적·묘사적 표시장치로 나뉜다.
- 정량적 표시장치 — 저울·택시 미터기처럼 눈금이나 숫자로 정확한 값을 읽는다.
- 정성적 표시장치 — 신호등·경광등처럼 정상·주의·위험 같은 상태 범주만 빠르게 구분한다.
- 묘사적 표시장치 — 네비게이션·비행자세 표시장치처럼 위치·자세를 그림으로 보여 준다.
외우는 요령: 값을 읽으면 정량, 상태를 보면 정성, 그림을 보면 묘사다.
인간공학 실험 시 현장 실험을 실험실 실험과 비교했을 때 현장 실험의 장점과 단점을 1가지씩 쓰시오.
①: 장점 - 사실성·현장감 있는 연구가 가능하다.
②: 단점 - 변수통제와 환경간섭 제거가 곤란하고 시간·비용이 많이 든다.
[해설]
현장 실험은 실제 작업환경에서 하므로 결과의 사실성·현장감이 높다.
- 장점 — 실제 작업자·설비·환경 그대로 실험하므로 결과를 현장에 바로 적용하기 쉽다.
- 단점 — 소음·온도·인원 변동 같은 외부 변수를 막기 어려워 변수통제가 곤란하고, 이를 보완하려고 반복 측정하느라 시간·비용이 많이 든다.
실험실 실험은 반대로 변수통제는 쉽지만 현실감이 떨어진다고 짝지어 외운다.
근골격계질환을 유발하는 작업 관련 유해요인 6가지를 쓰시오.
①: 반복성
②: 부자연스럽거나 취하기 어려운 자세(부적절한 작업자세)
③: 과도한 힘
④: 접촉 스트레스
⑤: 진동
⑥: 온도·조명 등 환경적 요인
[해설]
근골격계질환의 작업 관련 유해요인은 근골격계부담작업 유해요인조사에서 확인하는 작업조건 항목과 같다.
- 반복성 — 같은 동작을 짧은 주기로 되풀이해 같은 부위에 부담이 쌓인다.
- 부자연스러운 자세 — 허리 굽힘·팔 들기·손목 꺾임 등 관절이 중립에서 벗어난 자세다.
- 과도한 힘 — 무거운 물건 취급이나 세게 쥐는 동작처럼 근육에 큰 힘이 걸린다.
- 접촉 스트레스 — 딱딱하거나 날카로운 모서리·공구 손잡이가 피부·힘줄을 국소적으로 누른다.
- 진동 — 진동공구 사용 시 손·팔의 혈관·신경이 손상된다.
- 온도·조명 등 환경적 요인 — 저온은 혈류를 줄이고 어두운 조명은 무리한 자세를 유발한다.
외우는 요령: 핵심 다섯(반복·자세·힘·접촉·진동)에 환경 요인을 더한다.
여유시간의 종류 중 일반 여유 3가지 분류를 쓰시오.
①: 개인여유 - 작업자의 생리적·심리적 요구로 발생하는 지연시간
②: 불가피한 지연여유 - 작업자와 관계없이 발생하는 지연시간
③: 피로여유 - 작업자의 정신적·육체적 피로 회복을 위해 부여하는 지연시간
[해설]
표준시간에 붙이는 여유 가운데 어느 작업에나 공통으로 적용하는 일반여유는 개인여유·불가피한 지연여유·피로여유 세 가지다.
- 개인여유 — 물 마시기·화장실처럼 작업자의 생리적·심리적 요구로 생기는 지연.
- 불가피한 지연여유 — 재료 대기·설비 이상처럼 작업자와 관계없이 생기는 지연.
- 피로여유 — 작업으로 쌓인 정신적·육체적 피로를 회복하도록 주는 시간.
혼동 주의: 기계간섭여유·조여유·소로트여유 등은 특정 작업에서만 붙는 특수여유다.
6m 떨어진 곳에서 3mm 벌어진 틈을 구분할 수 있는 사람의 시력은 얼마인지 쓰시오.
시각(분) 분
시력
[해설]
시력은 시각(분)의 역수로 정의하며, 시각은 대상 크기를 관측거리에 대한 각도로 환산해 구한다.
시각(분) = (57.3 × 60 × 틈 크기) / 거리
= (57.3 × 60 × 3) / 6,000 = 1.72분
시력 = 1 / 1.72 = 0.58
57.3은 라디안을 도(°)로, 60은 도를 분(′)으로 바꾸는 상수다. 틈과 거리를 같은 단위(mm)로 맞춰 6m를 6,000mm로 넣는 것이 핵심이다.
평균 관측시간 0.5분, 레이팅계수 110%, 8시간 근무 시 30분 여유시간에 대한 표준시간을 구하시오.
정미시간 분
여유율
근무시간 기준 여유이므로 내경법 적용
표준시간 분
[해설]
여유시간이 근무시간(8시간) 기준으로 주어졌으므로 여유율을 근무시간에 대한 비율로 잡는 내경법을 쓴다.
정미시간 = 0.5 × 1.1 = 0.55분
여유율 = 30 ÷ (8 × 60) = 0.0625
표준시간 = 0.55 ÷ (1 − 0.0625) = 0.59분
혼동 주의: 여유율이 정미시간 기준으로 주어지면 외경법, 즉 정미시간 × (1 + 여유율)을 쓴다.
새로 적용된 NIOSH 들기작업 지침의 목적과, 적용할 수 없는 작업의 종류 4가지를 쓰시오.
(1) 지침 목적
(2) NIOSH 들기작업을 적용할 수 없는 작업 4가지
(1) 지침 목적
들기작업의 권장무게한계(RWL)를 산출해 작업 위험성을 예측하고, 인간공학적 작업방법 개선을 통해 직업성 요통을 예방하는 것
(2) 적용할 수 없는 작업 4가지
①: 한 손으로 중량물을 취급하는 경우
②: 8시간 이상 중량물 취급작업을 계속하는 경우
③: 앉거나 무릎을 굽힌 자세로 작업하는 경우
④: 균형이 맞지 않는 중량물을 취급하는 경우
[해설]
NIOSH 개정 들기작업 지침은 권장무게한계(RWL)를 산출해 들기작업의 위험성을 예측하고, 작업방법을 개선해 직업성 요통을 예방하려는 것이다.
이 식은 두 손으로, 안정된 자세에서, 정상 근무시간 안에, 균형 잡힌 물체를 드는 상황을 전제로 만들어졌다. 따라서 이 전제를 벗어나는 작업에는 적용할 수 없다.
- 한 손 취급 — 식이 양손 들기를 전제로 한다.
- 8시간 이상 계속 취급 — 빈도계수가 정상 근무시간 기준이다.
- 앉거나 무릎을 굽힌 자세 — 선 자세의 들기를 전제로 한다.
- 균형이 맞지 않는 중량물 — 무게중심이 한쪽으로 쏠리면 허리 부담을 식으로 예측할 수 없다.
특정작업을 5분 동안 수행했을 때 배기량 90L, 그 안에 산소 16%, 이산화탄소 4%가 함유되어 있었다. 산소소비량(L/min)과 에너지가(kcal/min)를 구하시오.
(1) 산소소비량
(2) 에너지가
(1) 산소소비량
분당 배기량 L/min
분당 흡기량 L/min
산소소비량 L/min
(2) 에너지가
산소 1L당 5kcal이므로
에너지가 kcal/min
[해설]
호흡 전후에 양이 변하지 않는 질소(흡기 중 79.04%)를 기준으로 흡기량을 역산한다. 그 뒤 흡기와 배기에 든 산소량의 차이로 산소소비량을 구한다.
분당 배기량 = 90 ÷ 5 = 18 L/min
배기 중 질소 = 100 − 16 − 4 = 80%
분당 흡기량 = 18 × 80 ÷ 79.04 = 18.22 L/min
산소소비량 = 18.22 × 0.2093 − 18 × 0.16 = 0.93 L/min
에너지가는 산소 1L당 5kcal를 곱해 구한다.
에너지가 = 0.93 × 5 = 4.67 kcal/min(반올림 전 값 0.933을 곱한 결과)
전자회사 작업자의 손과 손가락에 나타날 수 있는 질환 3가지를 쓰시오.
①: 무지수근 중수관절의 퇴행성관절염
②: 방아쇠수지
③: 백색수지증
[해설]
전자회사 조립처럼 손가락으로 작은 부품을 반복해 집고 쥐는 작업은 손·손가락에 누적외상성질환을 일으킨다.
- 무지수근 중수관절의 퇴행성관절염 — 엄지손가락 뿌리 관절이 반복적인 집기 동작으로 닳아 생긴다.
- 방아쇠수지 — 손가락 굽힘 힘줄이 붓거나 두꺼워져 걸리면서 손가락이 방아쇠처럼 딸깍 펴지는 질환이다.
- 백색수지증 — 진동공구 사용으로 손가락 혈관이 수축해 하얗게 변하는 레이노 현상이다.
혼동 주의: 손목터널증후군은 손목 부위 질환이라 손·손가락 질환을 묻는 이 문항의 정답에는 들지 않는다.
근골격계질환 예방·관리 프로그램의 추진 절차(구성요소)를 순서대로 쓰시오.
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]
KOSHA GUIDE의 근골격계질환 예방·관리 프로그램은 조사에서 시작해 평가로 끝나고, 평가 결과를 다시 정책·개선에 반영하는 순환 구조다.
- 유해요인 조사 및 작업평가 — 어느 작업에 근골격계질환이 생길 우려가 있는지 먼저 확인한다.
- 예방·관리 정책 수립 — 조사 결과를 바탕으로 사업장의 추진 방침과 목표를 정한다.
- 교육·훈련 실시 — 근로자와 관리자에게 유해요인과 예방법을 알린다.
- 초기 증상자 및 유해요인 관리 — 통증을 호소하는 초기 증상자를 찾아내고 원인 작업을 통제한다.
- 의학적 관리 — 증상자에게 진료·치료·업무 조정 등 의학적 조치를 한다.
- 작업환경 등 개선활동 — 작업대·공구·작업방법을 바꿔 유해요인을 근본적으로 줄인다.
- 프로그램 평가 — 추진 효과를 점검해 다음 주기 정책과 개선에 되먹임한다.
외우는 요령: 조사 → 정책 → 교육 → 증상자 관리 → 의학 → 개선 → 평가 순서로 흐름을 기억한다.
인간의 오류 중 착오, 실수, 건망증에 대해 설명하시오.
①: 착오 - 부적합한 의도를 가지고 행동으로 옮긴 경우
②: 실수 - 의도는 올바르나 반응의 실행이 올바르지 않은 경우
③: 건망증 - 여러 과정이 연계적으로 일어나는 행동을 잊어버려 안 하는 경우
[해설]
인간 오류는 의도가 적절했는지와 실행·기억이 정확했는지에 따라 나뉜다.
- 착오(mistake) — 상황을 잘못 판단해 처음부터 부적합한 의도를 세우고 그대로 행동한 경우.
- 실수(slip) — 의도는 맞았지만 실행 동작이 어긋난 경우.
- 건망증(lapse) — 여러 단계가 이어지는 작업에서 한 단계를 잊어 빠뜨린 경우.
외우는 요령: 착오는 판단, 실수는 실행, 건망증은 기억이 잘못된 것이다.
제조물책임법(PL법)상 제조물 결함의 대표적인 유형 3가지를 쓰시오.
①: 제조상의 결함
②: 설계상의 결함
③: 표시(지시·경고)상의 결함
[해설]
제조물책임법 제2조는 결함을 제조·설계·표시상의 결함 3가지로 구분한다.
- 제조상의 결함 — 원래 설계·시방과 다르게 제조·가공되어 안전하지 못하게 된 경우다.
- 설계상의 결함 — 합리적인 대체설계를 채용했으면 피할 수 있었던 위험이 설계 자체에 남은 경우다.
- 표시상의 결함 — 합리적인 설명·지시·경고를 하지 않아 피해를 막지 못한 경우다.
외우는 요령: 만들 때(제조), 그릴 때(설계), 알릴 때(표시)의 잘못으로 나누어 기억한다.
경로용량에 대해 설명하시오.
여러 감각입력이 동시에 발생해도 신경계는 어느 한도까지는 단일 통신경로처럼 작용하여 제한된 용량을 갖는데, 이때 처리 가능한 정보량의 한계를 경로용량이라 한다.
[해설]
경로용량은 인간의 정보처리 능력을 하나의 통신경로로 보는 정보이론 개념이다.
감각 입력이 동시에 여러 개 들어와도 신경계는 일정 한도까지 단일 통신경로처럼 작동해서, 한 번에 처리할 수 있는 정보량에 상한이 생긴다. 이 상한이 경로용량이며, 이를 넘는 정보는 놓치거나 처리가 늦어진다.
실무 의미: 표시장치·경보를 한꺼번에 너무 많이 주지 않도록 설계하는 근거가 된다.
신호검출이론에서 신호의 유무를 판정하는 4가지 반응대안을 각각의 조건부확률과 함께 쓰고, ⑤ d'이 의미하는 바를 쓰시오.
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]
신호검출이론(SDT)은 실제 상태(신호·잡음)와 판정(신호·잡음)을 짝지은 2×2 조합으로 반응을 나눈다.
- Hit — 신호가 있을 때 신호라고 맞게 판정한 경우, P(S/S)다.
- Miss — 신호가 있는데 잡음으로 보고 놓친 경우, P(N/S)다.
- False Alarm — 잡음뿐인데 신호라고 잘못 판정한 경우, P(S/N)다.
- Correct Noise(Correct Rejection) — 잡음을 잡음으로 맞게 판정한 경우, P(N/N)다.
d'은 신호 분포와 잡음 분포의 평균이 얼마나 떨어져 있는지를 나타내는 민감도로, 클수록 둘을 잘 구별한다. 혼동 주의: 판정기준 β는 반응 성향이고, d'은 판정기준과 무관하다.