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[해설]

세 용어는 작업공간 설계(인간공학)에서 앉은 작업자의 손이 닿는 범위를 팔을 쓰는 정도에 따라 나눈 개념이다.

• 파악한계 — 특정 수작업을 편히 할 수 있는 공간의 외곽한계로, 이 선 밖은 몸을 기울여야 닿는다.
• 정상작업영역 — 상완(위팔)은 몸 옆에 늘어뜨리고 전완(아래팔)만 움직여 닿는 범위로 약 34~45 cm이다.
• 최대작업영역 — 상완과 전완을 모두 곧게 뻗어 닿는 범위로 약 55~65 cm이다.

외우는 요령: 전완만 쓰면 정상(짧은 반경), 팔 전체를 펴면 최대(긴 반경)다. 자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역 안에 둔다.

[해설]

세 용어는 모두 안전설계 개념이며, 어떤 원인이 사고로 이어지지 않게 막는지가 서로 다르다.

• Fool Proof — 사람의 실수·오조작이 있어도 기계가 작동하지 않게 막는 설계다(예: 덮개를 열면 멈추는 인터록).
• Fail Safe — 기계·부품이 고장 나도 항상 안전한 쪽으로 작동하게 하는 설계다(예: 정전되면 브레이크가 걸리는 승강기).
• Temper Proof — 작업자가 안전장치를 임의로 떼거나 무력화하지 못하게 하는 설계다(예: 방호장치를 떼면 기계가 가동되지 않는 구조).

외우는 요령: 실수는 Fool, 고장은 Fail, 임의 해제는 Temper로 짝지으면 헷갈리지 않는다.

[해설]

근골격계질환은 작업특성 요인(반복·자세·힘·접촉)에 환경요인이 겹쳐 생긴다. 문제에서 진동·정적자세·노출시간을 뺐으므로 나머지를 쓴다.

• 반복성 — 같은 동작을 짧은 주기로 되풀이해 같은 근육·힘줄을 계속 쓴다.
• 부자연스러운 자세 — 손목 꺾임·팔 들기처럼 관절이 중립 범위를 벗어나 부담이 커진다.
• 과도한 힘 — 무거운 물체를 들거나 세게 쥐어 근육·관절에 큰 하중이 걸린다.
• 접촉 스트레스 — 공구 손잡이·작업대 모서리 같은 단단한 면이 신체 일부를 계속 누른다.
• 온도·조명 — 저온은 혈류와 손 감각을 떨어뜨리고, 부적절한 조명은 무리한 자세를 부른다.

외우는 요령: 반·자·힘·접에 환경요인(온도·조명)을 더한다.

정상조명하 71cm 거리에서 권장 눈금 간격은 1.3mm이므로 비례식 적용

$710:1.3=5000:x$

$x=\frac{1.3\times 5000}{710}=9.15$mm

[해설]

인간공학 표시장치 설계 기준에서 정상조명일 때 관찰거리 71cm(710mm)에서 권장하는 최소 눈금 간격은 1.3mm이다.

눈금 간격은 관찰거리에 비례해 늘려야 하므로 5m(5000mm)를 넣어 비례식을 세운다.
710 : 1.3 = 5000 : x
x = 1.3 × 5000 ÷ 710
x ≈ 9.15mm

혼동 주의: 조명이 낮으면 71cm 기준 권장 간격이 1.8mm로 커지므로, 문제에 주어진 조명 조건을 먼저 확인한다.

①: 작업의 다양성 제공(작업 확대)
②: 작업일정 및 작업속도 조절
③: 작업자에 대한 휴식시간(회복시간) 제공
④: 작업습관 변화
⑤: 작업공간·공구·장비의 정기적 청소 및 유지보수
⑥: 근골격계질환 예방체조 도입
⑦: 근골격계질환 관련 교육 실시
⑧: 작업자 교대

[해설]

관리적 개선은 설비를 바꾸지 않고 작업 운영·인력 관리 방식으로 근골격계 부담을 줄이는 방법이다.

• 작업의 다양성 제공 — 작업 확대로 한 동작만 반복하지 않게 한다.
• 작업일정·작업속도 조절 — 부하가 몰리거나 속도에 쫓기지 않게 한다.
• 휴식(회복)시간 제공 — 누적된 근육 피로를 풀게 한다.
• 작업습관 변화 — 잘못된 자세·동작 습관을 바로잡는다.
• 작업공간·공구·장비의 정기 청소·유지보수 — 무뎌진 공구 등으로 힘이 더 드는 것을 막는다.
• 예방체조 도입 — 작업 전후 스트레칭으로 근육을 풀어 준다.
• 관련 교육 실시 — 유해요인과 올바른 작업방법을 알게 한다.
• 작업자 교대 — 같은 부위를 쓰는 작업을 여러 사람이 나눠 맡는다.

혼동 주의: 작업대 높이 조절·공구 교체·보조기구 설치처럼 설비를 바꾸는 것은 공학적 개선이다.

[해설]

양립성은 자극·반응이 인간의 기존 기대와 얼마나 일치하느냐의 정도이며, 일치할수록 학습이 빠르고 반응시간이 짧아지며 오류가 준다는 것이 핵심이다.

어떤 종류를 쓰든 정의와 예시가 서로 대응해야 하며, 종류 이름만 쓰고 예시를 생략하면 감점된다.

①: 수평계수(HM): 발의 위치에서 물체를 든 손까지의 수평거리
②: 수직계수(VM): 바닥에서 손까지의 거리
③: 거리계수(DM): 물체를 들고 수직 방향으로 이동한 거리
④: 비대칭계수(AM): 물체가 몸의 정면에서 어긋난 각도
⑤: 빈도계수(FM): 분당 드는 횟수
⑥: 결합계수(CM): 물체와 손의 결합 상태

[해설]

NIOSH 들기 작업지침의 권장무게한계(RWL)는 부하상수 23 kg에 6개 계수를 곱해 구한다.
RWL = 23 kg × HM × VM × DM × AM × FM × CM

• 수평계수(HM) — 발 위치에서 손까지 수평거리로, 물체가 몸에서 멀수록 작아진다.
• 수직계수(VM) — 바닥에서 손까지 높이로, 허리 높이(약 75 cm)에서 가장 유리하다.
• 거리계수(DM) — 들고 수직으로 옮긴 거리로, 많이 옮길수록 작아진다.
• 비대칭계수(AM) — 몸 정면에서 어긋난 각도로, 허리를 비틀수록 작아진다.
• 빈도계수(FM) — 분당 드는 횟수로, 자주 들수록 작아진다.
• 결합계수(CM) — 손잡이 유무 등 손과 물체의 결합 상태를 반영한다.

각 계수는 이상적 조건에서 1이고, 조건이 나쁠수록 1보다 작아져 RWL을 낮춘다.

①: 학습용이성(Learnability): 초보자가 사용법을 얼마나 배우기 쉬운가
②: 효율성(Efficiency): 숙련된 사용자가 원하는 일을 얼마나 빨리 수행할 수 있는가
③: 기억용이성(Memorability): 오랜만에 다시 쓰는 사용자가 사용방법을 얼마나 기억하기 쉬운가
④: 에러 빈도 및 정도(Error Frequency and Severity): 실수를 얼마나 자주 하고 그 정도가 큰지, 쉽게 만회할 수 있는지
⑤: 주관적 만족도(Subjective Satisfaction): 사용자가 제품에 얼마나 만족하는가

[해설]

Jacob Nielsen은 사용편의성을 사용자가 제품을 얼마나 쉽고 효율적으로, 또 만족스럽게 쓰는지로 보고 아래 속성으로 나눴다.

• 학습용이성(Learnability) — 초보자가 사용법을 얼마나 빨리 익히는가.
• 효율성(Efficiency) — 익숙해진 사용자가 원하는 일을 얼마나 빨리 끝내는가.
• 기억용이성(Memorability) — 한동안 안 쓰다가 다시 써도 사용법이 얼마나 쉽게 기억나는가.
• 에러 빈도 및 정도 — 실수가 얼마나 잦고 심각하며, 얼마나 쉽게 되돌릴 수 있는가.
• 주관적 만족도 — 사용자가 쓰면서 얼마나 만족하는가.

문제는 4가지를 묻지만 Nielsen 원전은 5가지다. 이 중 넷을 골라 속성명과 설명을 함께 쓴다.

$\text{percentile}=\text{평균}\pm (\text{표준편차}\times Z)$
① 95%tile $=170+(5.4\times 1.65)=178.91$ cm
② 5%tile $=170-(5.4\times 1.65)=161.09$ cm

[해설]

정규분포를 따르는 인체치수의 백분위수는 평균 ± (표준편차 × Z)로 구한다.

95%tile = 170 + (5.4 × 1.65)
= 170 + 8.91
= 178.91 cm

5%tile = 170 − (5.4 × 1.65)
= 170 − 8.91
= 161.09 cm

혼동 주의: 상위 백분위(95%)는 평균에 더하고 하위 백분위(5%)는 뺀다.

[해설]

양립성은 조작·표시가 사람의 기대와 일치하는 정도이며, 무엇이 일치하는지에 따라 종류가 나뉜다.

• 운동양립성 — 레버를 올리면 압력이 오르는 것처럼 조종기의 움직임 방향과 결과의 방향이 일치한다.
• 공간양립성 — 오른쪽 스위치가 오른쪽 전등을 켜는 것처럼 배치 위치가 대응한다.
• 개념양립성 — 검은 통은 간장, 흰 통은 식초인 것처럼 색·기호가 사람이 가진 개념·연상과 맞는다.

구분 요령: 방향이 맞으면 운동, 위치가 맞으면 공간, 의미·색이 맞으면 개념 양립성이다.

[해설]

ECRS는 작업 개선안을 찾을 때 제거→결합→재배열→단순화 순으로 검토하는 원칙이다.

• E(Eliminate, 제거) — 불필요한 작업·작업요소를 아예 없앤다.
• C(Combine, 결합) — 다른 작업·작업요소와 합쳐 한 번에 처리한다.
• R(Rearrange, 재배열) — 작업순서를 바꿔 이동·대기를 줄인다.
• S(Simplify, 단순화) — 남은 작업·작업요소를 더 쉽게 만든다.

외우는 요령: 효과가 가장 큰 제거를 먼저 검토하고, 없앨 수 없을 때 다음 단계로 넘어간다.

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

[해설]

제조물책임법 제2조는 결함을 제조상·설계상·표시상의 결함으로 정의한다. 셋 모두 통상 기대할 수 있는 안전성이 없는 상태를 말한다.

• 제조상의 결함 — 원래 의도한 설계와 다르게 제조·가공되어 안전하지 못하게 된 경우다.
• 설계상의 결함 — 합리적인 대체설계를 채택했다면 피해를 줄이거나 피할 수 있었는데도 채택하지 않은 경우다.
• 표시상의 결함 — 합리적인 설명·지시·경고를 했다면 피해를 줄이거나 피할 수 있었는데도 하지 않은 경우다.

표시상의 결함은 지시·경고상의 결함이라고도 부르므로, 어느 이름으로 써도 같은 항목이다.

①: 들기 지수 $=\frac{\text{작업물 무게}}{\text{RWL}}=\frac{10.3}{7.8}=1.32$
②: 들기 지수가 1을 초과하므로 요통 발생의 위험이 있다.
③: 개선이 요구되는 작업으로 작업을 재설계할 필요가 있다.

[해설]

결론: 들기 지수(LI)는 작업물 무게를 권장무게한계(RWL)로 나눈 값이며, 1을 초과하면 요통 등 근골격계질환의 위험이 있다고 평가한다.

$LI=\dfrac{\text{작업물 무게}}{RWL}=\dfrac{10.3}{7.8}\approx1.32$

LI가 1보다 크다는 것은 작업의 요구 부하가 인체가 안전하게 감당할 수 있는 권장 한계를 넘어선다는 뜻이므로, 작업 재설계 등 개선이 필요한 작업으로 분류된다.

[해설]

제조물책임법 제4조 제1항에 따르면 손해배상책임을 지는 자는 아래 사실 중 하나를 입증하면 책임을 면한다.

• 공급하지 않은 사실 — 제조업자가 그 제조물을 유통시킨 적이 없으면 책임이 없다.
• 개발위험의 항변 — 공급 당시의 과학·기술 수준으로는 결함이 있는지 알 수 없었다는 사실이다.
• 법령기준 준수 — 공급 당시 법령이 정한 기준을 지켰기 때문에 결함이 생겼다는 사실이다.
• 원재료·부품 제조업자의 항변 — 그 원재료·부품을 쓴 제조업자의 설계·제작 지시 때문에 결함이 생겼다는 사실이다.

혼동 주의: 공급한 뒤 결함을 알았거나 알 수 있었는데도 적절한 조치를 하지 않았다면, 공급하지 않은 사실을 뺀 나머지 세 사유로는 면책을 주장할 수 없다(같은 조 제2항).

[해설]

Swain의 심리적 분류는 필요한 행위를 빠뜨렸는지, 잘못 수행했는지, 순서를 틀렸는지 등으로 에러를 나눈다.

• 전조등 방전 — 꺼야 할 전조등을 끄지 않아 필요한 행위를 빠뜨린 생략(누락)에러다.
• 장애인 주차구역 벌과금 — 주차라는 행위는 했지만 잘못(불확실하게) 수행한 작위에러다.
• 사이드브레이크 미해제 — 브레이크 해제와 가속의 순서를 뒤바꾼 순서에러다.

혼동 주의: 제시간에 못 한 것은 시간에러, 불필요한 행위를 끼워 넣은 것은 과잉행위에러(extraneous error)다.

$C/R\text{비}=\frac{\left(\frac{a}{360}\right)\times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}}$

여기서 ① 조종장치가 움직인 각도, L: 반지름(지레의 길이)

$C/R\text{비}=\frac{\left(\frac{30}{360}\right)\times (2\times 3.14\times 10)}{1}=5.23$

[해설]

C/R비는 조종장치 이동거리를 표시장치 이동거리로 나눈 값이다. 회전형 레버의 이동거리는 손잡이 끝이 그리는 호의 길이로 구한다.

a는 조종장치가 움직인 각도(30°), L은 손잡이 길이(10cm)이다.
C/R비 = (a/360 × 2πL) ÷ 표시장치 이동거리
= (30/360 × 2 × 3.14 × 10) ÷ 1
≈ 5.23

C/R비가 크면 정밀하게 조정하기 좋고, 작으면 표시가 빨리 움직여 큰 폭으로 이동할 때 좋다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제662조에 따라 근골격계질환 예방관리 프로그램은 두 경우에 수립·시행해야 한다.

• 발생 기준: 근골격계질환으로 업무상 질병 인정을 받은 근로자가 연간 10명 이상 나온 사업장이 대상이다.
• 비율 기준: 근로자가 5명 이상 나왔고 그 수가 전체 근로자 수의 10% 이상인 사업장도 대상이다.
• 장관 명령: 예방 문제로 노사 간 이견이 계속되어 고용노동부장관이 필요하다고 보고 수립·시행을 명령한 경우이다.

외우는 요령: 발생 기준은 "10명, 또는 5명이면서 10%"로 묶어 한 가지 경우로 쓰고, 나머지 한 가지는 노사 이견에 따른 장관 명령이다.

①: 직렬연결 $0.8\times 0.7=0.56$
②: 병렬연결 $1-(1-0.8)(1-0.7)=0.94$

[해설]

결론: 직렬(어느 한쪽만 고장나도 추락)은 각 신뢰도를 곱하고, 병렬(양쪽 다 고장나야 추락)은 1에서 두 고장확률의 곱을 뺀 값으로 구한다.

$R_{\text{직렬}}=0.8\times0.7=0.56$

$R_{\text{병렬}}=1-(1-0.8)(1-0.7)=1-0.06=0.94$

직렬 구조는 하나만 고장 나도 전체가 실패하므로 신뢰도가 개별 요소보다 낮아지고, 병렬(중복설계) 구조는 하나만 살아있어도 되므로 신뢰도가 개별 요소보다 높아진다는 원리를 이해하고 있어야 한다.

[해설]

Murrell 공식으로 휴식시간을 구한다. 산소 1 L는 약 5 kcal에 해당하므로 산소소비량에 5를 곱하면 작업 에너지소비량 E가 된다.

R = T(E − S) / (E − 1.5)
T = 총작업시간 480분, S = 권장 에너지소비량 5 kcal/min, 1.5 = 휴식 중 에너지소비량(kcal/min)

E = 1.1 × 5 = 5.5 kcal/min
R = 480 × (5.5 − 5) / (5.5 − 1.5) = 240 / 4 = 60분

산소소비량을 x로 두면 E = 5x이다.
120 = 480 × (5x − 5) / (5x − 1.5)
600x − 180 = 2400x − 2400
1800x = 2220
x ≈ 1.23 L/min 이하

[해설]

신호검출이론(SDT)에서는 실제 상태(신호·잡음)와 판정(신호·잡음)을 조합해 4가지 반응대안이 생긴다.

• 허위경보(False Alarm) — 잡음뿐인데 신호라고 판정하는 오류, P(S/N).
• 신호검출 실패(Miss) — 신호가 있는데 잡음으로 보고 놓치는 오류, P(N/S).
• 잡음을 제대로 판정(Correct Noise) — 잡음만 있을 때 잡음이라고 맞게 판정, P(N/N).

괄호 안의 앞 글자가 판정이고 뒤 글자가 실제 상태이므로, P(S/N)은 '실제는 잡음인데 신호로 판정'으로 읽는다. 잡음을 제대로 판정한 경우는 정기각(Correct Rejection)이라고도 부른다.

[해설]

근골격계질환 예방관리 프로그램의 교육에서 사업주가 근로자에게 알릴 내용이다. 유해요인을 알고, 도구를 바르게 쓰고, 이상을 알아채고, 대처하는 순서로 구성된다.

• 근골격계부담작업의 유해요인: 반복·무리한 힘·부적절한 자세처럼 질환을 일으키는 작업 특성이다.
• 작업시설의 올바른 사용방법: 작업도구·장비를 바르게 써서 신체 부담을 줄이는 방법이다.
• 증상·징후 식별방법 및 보고방법: 통증·저림 같은 초기 신호를 알아채고 바로 보고하게 하는 방법이다.
• 발생 시 대처요령: 질환이 생겼을 때의 조치와 의료 연계 방법이다.

혼동 주의: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제661조(유해성 등의 주지)에서 알릴 사항에는 "징후와 증상"과 "올바른 작업자세"가 들어간다.

[해설]

생리적 긴장도는 몸의 각 부위에서 나오는 전위(전기 신호)를 전극으로 측정해 평가한다.

• 뇌전도(EEG) — 뇌의 전기적 활동으로 각성 수준과 정신적 긴장을 본다.
• 심전도(ECG) — 심장 박동의 전기 신호로 심박 변화를 본다.
• 근전도(EMG) — 근육의 활동전위로 국소 근육의 긴장·피로를 본다.
• 안전도(EOG, 眼電圖) — 안구가 움직일 때 생기는 전위 변화를 잰다.
• 전기피부반응(GSR) — 긴장하면 땀이 나서 피부 전기저항이 떨어지는 현상을 잰다.

세 가지만 쓰면 되므로 뇌·심장·근육 순서로 EEG·ECG·EMG를 외워 두면 편하다.

[해설]

인간공학의 부품배치 원칙은 작업장 구성요소를 어디에, 어떤 순서로 놓을지 정하는 네 가지 기준이다.

• 중요성의 원칙: 목표 달성에 꼭 필요한 부품을 가장 좋은 위치에 먼저 놓는다.
• 사용빈도의 원칙: 자주 쓰는 부품일수록 작업자 가까이에 놓는다.
• 기능별 배치의 원칙: 기능이 관련된 부품끼리(예: 표시장치와 그 조종장치) 모아 놓는다.
• 사용순서의 원칙: 연달아 쓰는 부품을 쓰는 순서대로 가까이 놓는다.

외우는 요령: 중요성·사용빈도는 부품의 대략적인 위치를 정하고, 기능별·사용순서는 그 안에서의 배열을 정한다.

[해설]

NIOSH 들기지침에서는 LC 23 kg에 작업조건별 계수를 곱해 RWL을 구하고, 실제 무게를 RWL로 나눠 LI를 구한다.

시점 기준이므로 H = 20 cm, V = 30 cm를 쓰고, 이동거리는 D = 140 − 30 = 110 cm이다.
HM = 25/20 = 1.25 → 상한인 1 적용(H < 25 cm)
VM = 1 − 0.003 × |30 − 75| = 0.865
DM = 0.82 + 4.5/110 = 0.861
AM = 1(비틀림 없음), FM = 0.65, CM = 1

RWL = 23 × 1 × 0.865 × 0.861 × 1 × 0.65 × 1
RWL = 11.13 kg

LI = 9 / 11.13
LI = 0.81

LI가 1 미만이면 대부분의 작업자에게 요통 위험이 낮은 작업으로 본다.

[해설]

RULA는 상지 작업 자세를 빠르게 평가하는 도구로, 신체를 A그룹(팔·손목)과 B그룹(목·몸통·다리)으로 나눠 각 부위의 각도를 점수화한다.

• 위팔: 어깨를 기준으로 팔이 들리거나 뒤로 젖혀진 각도를 본다.
• 아래팔: 팔꿈치 굽힘 각도와 몸의 중심선을 넘는지를 본다.
• 손목: 굽힘·꺾임과 비틀림 정도를 본다.
• 목: 앞으로 숙이거나 뒤로 젖힌 각도와 옆으로 기울거나 돌린 정도를 본다.

혼동 주의: 몸통과 다리도 B그룹 평가 부위이다. 다만 이 문항의 모범답안은 상지 중심 부위와 목을 쓴 것이다.

[해설]

전문가가 휴리스틱(경험에서 나온 사용성 원칙)을 체크리스트로 삼아 화면·제품을 직접 살피며 문제점을 찾는 방법이 휴리스틱 평가법(Heuristic Evaluation)이다.

실제 사용자를 모집하지 않고 소수의 전문가가 점검하므로 빠르고 비용이 적게 든다. 대표적인 기준으로 Nielsen의 10가지 휴리스틱이 쓰인다.

혼동 주의: 실제 사용자에게 과제를 시키고 관찰하는 방법은 사용성 테스트(사용자 평가)다.

[해설]

점음원에서는 거리가 2배가 될 때마다 약 6 dB씩 줄어들어, 거리비의 로그에 20을 곱한 만큼 소음이 감소한다.

dB₂ = dB₁ − 20 log(d₂ / d₁)
= 120 − 20 log(1000 / 50) = 120 − 26.02 = 93.98 dB

혼동 주의: 음의 세기는 거리의 제곱에 반비례하므로 dB 감소식에는 10이 아니라 20을 곱한다.

[해설]

Barnes의 동작경제 원칙은 신체 사용·작업장 배치·공구 및 설비 설계의 세 범주로 나뉜다. 이 문항은 그중 작업장 배치 원칙을 묻는다.

• 공구·재료를 일정한 위치에 정돈하면 찾는 동작이 없어진다.
• 공구·재료를 작업자 주위에 두면 손을 뻗는 거리가 짧아진다.
• 중력을 이용한 부품상자·용기로 부품을 사용 장소 가까이 보내면 운반 동작이 줄어든다.
• 가능하면 낙하시키는 방법을 써서 내려놓는 동작을 없앤다.
• 공구·재료를 동작하기 가장 편한 순서로 배치해 동작이 끊기지 않게 한다.
• 채광과 조명장치를 잘 갖춰 눈의 피로를 줄인다.
• 의자·작업대의 모양과 높이를 각 작업자에게 맞게 설계한다.

일곱 가지 중 다섯 가지를 쓰면 되며, 정위치·근접·중력·낙하·순서·조명·작업대의 핵심어로 외우면 편하다.

[해설]

인간 오류를 의도가 있었는지와 어느 단계에서 틀렸는지로 나눈 분류(Reason의 모형)이다.

• 착오(mistake): 상황을 잘못 인식해서 처음부터 틀린 계획을 세우는 오류이다.
• 건망증(lapse): 단기기억의 한계 때문에 해야 할 일이나 단계를 잊어버리는 오류이다.
• 실수(slip): 계획은 맞았지만 주의가 부족해 실행이 의도와 다르게 되는 오류이다.
• 위반(violation): 규칙을 알면서도 일부러 어기는 행위이다.

외우는 요령: 착오·건망증·실수는 의도하지 않은 오류이고, 위반만 고의이다.

[해설]

C/R비는 조종장치 이동거리를 표시장치 이동거리로 나눈 값이다. 회전형 조종장치의 이동거리는 원호 길이로 구한다.

조종장치 이동거리 = (90/360) × 2π × 3 = 4.71 cm
C/R비 = 4.71 / 3
C/R비 = 1.57

C/R비가 낮을수록 조종장치를 조금만 움직여도 표시장치가 크게 움직여 민감해진다. 따라서 분모를 키우거나 분자를 줄인다.

• 표시장치의 이동거리를 크게 해 분모를 키운다.
• 조종장치의 움직이는 각도를 작게 하거나 손잡이 길이를 짧게 해 원호 길이(분자)를 줄인다.

혼동 주의: C/R비가 높으면 둔감해져 미세조정에는 유리하지만, 목표까지 가는 이동시간은 길어진다.

①: 정상작업영역
②: 최대작업영역

[해설]

수평 작업영역은 팔을 얼마나 뻗는지에 따라 두 가지로 나뉜다.

• 정상작업영역: 위팔(상완)을 몸 옆에 자연스럽게 늘어뜨린 채 아래팔(전완)만 움직여 닿는 범위로, 34~45 cm이다.
• 최대작업영역: 위팔과 아래팔을 모두 곧게 펴서 닿는 범위로, 55~65 cm이다.

실무 의미: 자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역 안에 두고, 가끔 쓰는 것만 최대작업영역에 둔다.

주변합을 포함한 표는 다음과 같다.

① 입력정보량(자극정보량) $H(x)=0.5{\log }_2\left(\frac{1}{0.5}\right)+0.5{\log }_2\left(\frac{1}{0.5}\right)=1$ bit

② 전달정보량 $T(x,y)=H(x)+H(y)-H(x,y)=1+0.7219-1.4855=0.2364$ bit

・출력정보량(반응정보량) $H(y)=0.8{\log }_2\left(\frac{1}{0.8}\right)+0.2{\log }_2\left(\frac{1}{0.2}\right)=0.7219$ bit

・결합정보량 $H(x,y)=0.3{\log }_2\left(\frac{1}{0.3}\right)+0.2{\log }_2\left(\frac{1}{0.2}\right)+0.5{\log }_2\left(\frac{1}{0.5}\right)=1.4855$ bit

※ 참고: ${\log }_{a}b=\frac{\log b}{\log a}$

[해설]

정보량은 H = Σ p log₂(1/p)로 구한다. 전달정보량은 입력정보량과 출력정보량의 합에서 결합정보량을 뺀 값이다.

입력정보량은 빨강·파랑의 행 합계 확률 0.5, 0.5로 구한다.
H(x) = 0.5 log₂(1/0.5) + 0.5 log₂(1/0.5)
H(x) = 1 bit

출력정보량은 통과·정지의 열 합계 확률 0.8, 0.2로 구한다.
H(y) = 0.8 log₂(1/0.8) + 0.2 log₂(1/0.2) = 0.7219 bit

결합정보량은 각 칸의 확률 0.3, 0.2, 0.5로 구한다.
H(x,y) = 0.3 log₂(1/0.3) + 0.2 log₂(1/0.2) + 0.5 log₂(1/0.5) = 1.4855 bit

T(x,y) = H(x) + H(y) − H(x,y)
T(x,y) = 1 + 0.7219 − 1.4855
T(x,y) = 0.2364 bit

파랑·정지처럼 빈도가 0인 칸은 확률이 0이므로 계산에서 뺀다.

[해설]

들기지수는 NIOSH 들기 공식에서 실제로 드는 무게가 권장무게한계(RWL)의 몇 배인지 나타낸다.

공식은 LI = 작업물 무게 ÷ RWL이다.
작업물 무게 = 23 × 2 = 46 kg
LI = 46 ÷ 23 = 2

한 번에 드는 박스가 2개이므로 무게를 먼저 합친다. LI가 1을 넘으면 요통 위험이 커지므로 작업을 개선해야 한다.

[해설]

조정장치와 표시장치의 양립성(compatibility)은 조작 방향·위치가 사람이 기대하는 표시 반응과 일치하는 성질이다. 기대와 실제 반응이 맞으면 정보처리 단계가 줄어 아래 장점이 생긴다.

• 조작오류가 적다 — 기대한 방향으로 움직이니 잘못 조작할 여지가 줄어든다.
• 만족도가 높다 — 직관적으로 다룰 수 있어 사용자 불편이 적다.
• 학습이 빠르다 — 새로운 조작 규칙을 따로 익힐 필요가 없다.
• 위급 시 빠른 대처가 가능하다 — 당황한 상황에서도 반사적으로 올바르게 조작한다.
• 작업 실행속도가 빠르다 — 판단 시간이 짧아져 반응이 빨라진다.

혼동 주의: 양립성의 종류(공간·운동·개념·양식)를 묻는 문항과 구분하고, 이 문항에는 장점을 쓴다.

[해설]

인체측정치 응용 설계는 대상 집단의 어느 값을 기준으로 삼느냐에 따라 세 가지로 나뉜다.

• 극단치 설계 — 최대집단치(상위 90·95·99%)나 최소집단치(하위 1·5·10%)를 기준으로 삼아 거의 모든 사람을 수용한다.
• 조절식 설계 — 의자 높이처럼 조절할 수 있게 만들고, 보통 5~95% 범위를 수용한다.
• 평균치 설계 — 극단치 설계나 조절식 설계가 부적절하거나 불가능할 때 평균값을 기준으로 삼는다.

외우는 요령: 문 높이는 최대치, 조작 버튼까지의 거리는 최소치, 은행 창구는 평균치로 설계한다.

[해설]

OWAS는 전신 작업자세 평가기법으로, 작업자세를 허리·팔·다리·하중 네 요소의 코드 조합으로 기록한다.

• 허리(등) 자세 — 곧음·굽힘·비틀림 등 몸통 자세를 구분한다.
• 팔(상지) 자세 — 양팔이 어깨 아래인지 위인지를 구분한다.
• 다리(하지) 자세 — 앉기·서기·쪼그림·걷기 등을 구분한다.
• 하중(중량물의 무게) — 10kg 이하, 10~20kg, 20kg 초과의 세 구간으로 나눈다.

네 코드의 조합으로 AC1~AC4 조치수준이 정해지며, 문항은 3가지를 요구하므로 이 중 셋을 쓰면 된다.

[해설]

조종장치 코딩은 여러 조종장치를 시각·촉각으로 빠르게 구별해 오조작을 막는 설계기법이다.

• 색 코딩 — 비상용은 적색처럼 색에 특정 의미가 정해져 있을 때 효과적이다.
• 형상 코딩 — 손잡이 모양을 촉각으로 식별하며, 날카로운 모서리는 두지 않는다.
• 크기 코딩 — 두세 종류만 쓰며, 지름 1.3 cm·두께 0.95 cm 이상 차이가 나야 촉각으로 구별된다.
• 촉감 코딩 — 표면을 매끄러운 면·세로 홈·깔쭉면 3종류로 가공한다.
• 위치 코딩 — 기능이 비슷한 조종장치를 패널의 상대적으로 같은 위치에 둔다.
• 작동방법 코딩 — 밀고 당기기·회전처럼 조종장치마다 고유한 조작 방식을 준다.

혼동 주의: 촉감 코딩은 표면 결로, 형상 코딩은 손잡이 모양으로 구별한다.

[해설]

여유율을 정미시간에 대한 비율로 주면 외경법, 근무시간에 대한 비율로 주면 내경법으로 표준시간을 구한다.

정미시간 = 관측시간 × 레이팅 계수
= 2.2 × 1.1 = 2.42분
외경법 표준시간 = 정미시간 × (1 + 여유율)
= 2.42 × (1 + 0.2) = 2.9분

여유시간 = 2.9 − 2.42 = 0.48분
여유시간 비율 = 0.48 ÷ 2.9 ≈ 0.17
8시간 근무 중 여유시간 = 480 × 0.17 = 81.6분

내경법 표준시간 = 정미시간 × 1/(1 − 여유율)
= 2.42 × 1/(1 − 0.2) = 3.03분

잘못 계산한 3.03분이 올바른 2.9분보다 길어 같은 작업에 임금·시간이 더 들므로 기업이 불리하다.

[해설]

한 사람이 기계 여러 대를 맡을 때는 이론적 기계대수와 실제 대수를 비교해 작업주기를 누가 정하는지 가린다.

이론적 기계대수 = (부착시간 + 가공시간) ÷ 부착시간 = (2 + 3) ÷ 2 = 2.5대

실제 2대가 2.5대보다 적어 작업자에게 유휴시간이 생기므로 기계가 주기를 결정한다.

작업주기시간 = 부착 2분 + 가공 3분 = 5분

주기마다 기계 2대에서 1개씩 나오므로 1시간 생산량은 60 ÷ 5 × 2 = 24개이다.

[해설]

Swain은 인간오류를 행위가 어떻게 잘못되었는지에 따라 독립행동 관점(심리적 분류)에서 5가지로 나누었다.

• 부작위에러(omission error) — 필요한 작업·절차를 아예 빠뜨린 경우다.
• 작위에러(commission error) — 수행은 했지만 불확실하게(틀리게) 한 경우다.
• 시간에러(time error) — 수행이 지연되어 발생한 경우다.
• 순서에러(sequence error) — 절차의 순서를 착오해 수행한 경우다.
• 불필요한 행동에러(extraneous error) — 하지 않아도 될 작업을 끼워 넣은 경우다.

혼동 주의: 원인 차원 분류(1차·2차·지시 에러)나 Rasmussen의 숙련·규칙·지식 기반 분류와 섞어 쓰지 않는다.

① 소음노출지수 = $\left(\frac{C_1}{T_1}+\frac{C_2}{T_2}+\frac{C_3}{T_3}\right)\times 100=\left(\frac{4}{8}+\frac{3}{4}+\frac{1}{2}\right)\times 100=175$

② TWA = $16.61\log \left(\frac{D}{100}\right)+90=16.61\log \left(\frac{175}{100}\right)+90=94.04$ dB

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙의 소음노출기준은 90 dB에 8시간이고, 5 dB 오를 때마다 허용시간이 절반으로 준다.

허용시간은 90 dB 8시간, 95 dB 4시간, 100 dB 2시간이다.
D = (4/8 + 3/4 + 1/2) × 100 = 175%

TWA = 16.61 log(D/100) + 90
= 16.61 log(1.75) + 90 = 94.04 dB

노출지수가 100%를 넘고 TWA가 90 dB를 넘으므로 노출기준을 초과한 작업이다.

[해설]

C/R비는 조종장치 이동거리를 표시장치 이동거리로 나눈 값으로, 클수록 둔감하지만 미세조정이 쉽다.

회전형 손잡이의 조종장치 이동거리는 원호 길이 (a/360) × 2πL로 구한다.

A = (30/360) × 2 × 3.14 × 12 ÷ 1 = 6.28

B = (20/360) × 2 × 3.14 × 10 ÷ 0.8 = 4.36

둔감하게 하려면 C/R비가 현재의 5보다 커야 하므로 6.28인 A 대안이 적합하다.

B는 4.36으로 오히려 현재보다 민감해진다.

[해설]

Barnes의 동작경제 원칙은 불필요한 동작과 피로를 줄이는 원칙을 신체 사용·작업역 배치·공구 설비 설계의 세 범주로 묶은 것이다.

• 신체 사용에 관한 원칙 — 양손이 동시에 동작을 시작하고 끝내야 균형이 맞고 대기 동작이 없어진다.
• 작업역의 배치에 관한 원칙 — 공구와 재료를 일정한 위치에 정돈해 두면 찾는 동작이 없어진다.
• 공구 및 설비의 설계에 관한 원칙 — 두 가지 이상의 기능을 합친 공구를 쓰면 공구를 바꿔 드는 동작이 줄어든다.

예시는 짝지은 범주에 맞아야 하며, 사람·배치·도구 순서로 외우면 쉽다.

[해설]

Hick-Hyman 법칙에 따라 반응시간은 자극의 정보량(bit)에 비례해 늘어난다. 확률이 같은 자극 N개의 정보량은 log₂N이다.

정보량 H = log₂8 = 3 bit
반응시간 RT = a + b × H
= 0.2 + 0.5 × 3 = 1.7초

혼동 주의: 단순반응시간 0.2초는 절편 a, 1bit당 0.5초는 기울기 b이므로 자리를 바꿔 넣지 않는다.

①: 휴먼에러 확률(HEP) $=\frac{\text{누락된 불량 수}}{\text{전체 기회 수}}=\frac{100-10}{1000}=0.09$
②: 인간 신뢰도(R) $=1-\text{HEP}=1-0.09=0.91$

[해설]

휴먼에러 확률(HEP)은 전체 기회 수 가운데 실수한 횟수의 비율이고, 인간 신뢰도는 1에서 이 값을 뺀 것이다.

실수는 놓친 불량 수로, 100 − 10 = 90개다.
HEP = 90 ÷ 1,000 = 0.09

R = 1 − HEP = 1 − 0.09 = 0.91

혼동 주의: 분모는 실제 불량 수 100개가 아니라 검사한 전체 제품 1,000개다.

①: 숙련도(Skill): 경험·적성 등의 숙련된 정도
②: 노력도(Effort): 마음가짐
③: 작업환경(Condition): 온도·진동·조도·소음 등 작업장 환경
④: 일관성(Consistency): 작업시간의 일관성 정도

[해설]

웨스팅하우스 시스템은 작업자의 수행도를 네 요소별로 등급 평가하고 합산해 레이팅 계수를 정한다.

• 숙련도(Skill) — 경험·적성에서 오는 숙련된 정도다.
• 노력도(Effort) — 작업에 임하는 마음가짐과 의욕이다.
• 작업환경(Condition) — 온도·진동·조도·소음 등 작업장 조건이다.
• 일관성(Consistency) — 작업시간이 얼마나 고르게 유지되는지다.

외우는 요령: 영문 머리글자 S·E·C·C로 묶어 외우며, 레이팅 계수 = 1 + 네 요소 평가값의 합이다.

[해설]

KOSHA 근골격계질환 예방관리 프로그램 지침의 흐름도는 조사에서 시작해 평가로 끝나는 순환 구조다.

• 유해요인 조사 및 작업평가 — 부담작업과 위험 요인을 먼저 찾아낸다.
• 예방관리 정책 수립 — 조사 결과를 바탕으로 사업장의 추진 방침과 체계를 정한다.
• 교육·훈련 실시 — 근로자와 관리자에게 유해요인과 예방법을 알린다.
• 초기 증상자 및 유해요인 관리 — 증상을 호소하는 근로자를 조기에 찾아 관리한다.
• 의학적 관리 및 작업환경 개선 활동 — 치료와 사후관리, 설비·작업방법 개선으로 위험을 줄인다.
• 프로그램 평가 — 효과를 점검해 다음 주기 정책에 반영한다.

문항은 5가지를 묻지만 흐름도는 6단계이므로, 순서대로 외워 두고 필요한 수만큼 쓴다.

Murell 휴식시간 공식: $R=\frac{T(E-S)}{E-1.5}$

R: 휴식시간(분), T: 총 작업시간(분), E: 작업 시 에너지 소비량(kcal/min), S: 권장 평균 에너지 소비량(5kcal/min), 1.5: 휴식 시 에너지 소비량(kcal/min)

총 작업시간 T=60분으로 가정하면

$R=\frac{60\times (6-5)}{6-1.5}=\frac{60}{4.5}=13.33$분

휴식시간 = 약 13.33분
작업시간 = $60-13.33=46.67$분

[해설]

Murell 공식은 작업 중 에너지소비량이 권장 평균치를 초과할 때, 초과분을 회복하는 데 필요한 휴식시간을 구하는 식이다.

공식은 $R=\dfrac{T(E-S)}{E-1.5}$이며, R은 휴식시간(분), T는 총 작업시간(분), E는 작업 시 에너지소비량, S는 권장 평균 에너지소비량(5kcal/min), 1.5는 휴식 중 에너지소비량(kcal/min)을 의미한다.

총 작업시간을 60분(1시간)으로 두면 $R=\dfrac{60\times(6-5)}{6-1.5}=\dfrac{60}{4.5}=13.33\ \mathrm{min}$
나머지 $60-13.33=46.67\ \mathrm{min}$이 실제 작업시간이 된다.