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[품질경영기사 필기] 22년 2회차
품질경영기사 필기 기출문제

22년 2회차

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
품질경영기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

22년 2회차

100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음은 A, B, C의 요인으로 각 2수준계 8조의 23 형 요인실험을 랜덤으로 행한 데이터이다. 이 때 SA의 값은?
11.12
21.87
312.5
418.7
정답 및 해설

2수준계 요인실험에서 요인 A의 제곱합은 SA=(TA1TA0)2NS_A=\dfrac{(T_{A_1}-T_{A_0})^2}{N} 로 구한다. 표에서 A0A_0 조건의 데이터 합은 2+8+3+6=192+8+3+6=19, A1A_1 조건의 합은 10+7+8+4=2910+7+8+4=29 이다.

SA=(2919)28=1008=12.5S_A=\dfrac{(29-19)^2}{8}=\dfrac{100}{8}=12.5

문제 2
23형의 교락법에서 인수분해식을 이용하여 단독교락을 실시하려 할 때의 설명 중 틀린 것은?
1블록이 2개로 나누어지는 교락을 의미한다.
2(1)을 포함하지 않는 블록을 주블록이라고 한다.
3주효과 A를 블록과 교락시키면, 블록 1은 (1), b, c, bc이고, 블록 2는 a, ab, ac, abc 가 된다.
4블록과 교락시키기 원하는 효과에 –1을 붙여, 인수분해를 풀어 +군과 –군으로 나누어 블록을 배치한다.
정답 및 해설

단독교락에서 (1)을 포함하는 블록이 주블록(principal block)이다. (1)을 포함하지 않는 블록을 주블록이라 한 설명이 틀렸다. 나머지 설명(블록 2개로 분할, A와 교락 시 블록 구성, 인수분해식을 이용한 +군·−군 배치)은 모두 옳다.

문제 3
A요인의 수준수가 3인 실험을 5회 반복하여 ST = 668, SA = 190을 얻었다. 오차항의 분산 σ^e2\hat{\sigma}_e^2 를 추정하면 약 얼마인가?
115.3
239.8
383.1
495.0
정답 및 해설

총자유도는 m1=3×51=14\ell m-1=3\times5-1=14, A의 자유도는 1=2\ell-1=2이므로 오차자유도는 142=1214-2=12이다. Se=STSA=668190=478S_e=S_T-S_A=668-190=478이므로 σ^e2=Se/νe=478/1239.8\hat{\sigma}_e^2=S_e/\nu_e=478/12\approx39.8이다.

문제 4
원래 농사시험에서 고안된 실험법으로 큰 실험구를 주구로 분할한 후 주구내 실험단위를 세구로 등분하여 실험하는 실험방법은?
1분할법
2직교배열법
3교락법
4Kn형 요인실험
정답 및 해설

큰 실험구(주구)를 몇 개의 세구로 등분하여 서로 다른 요인의 수준을 배치하는 실험법은 분할법(split-plot design)이다. 원래 농사시험에서 고안되었다는 것도 분할법의 전형적 특징이다.

문제 5
L16(215) 직교배열표를 이용한 실험계획에서 2 수준요인 효과를 최대로 몇 개까지 배치할 수 있는가?
17
28
315
416
정답 및 해설

L16(215)L_{16}(2^{15})은 2수준 열을 15개 가지고 있으므로, 모든 열을 주효과에 사용하면 2수준 요인을 최대 15개까지 배치할 수 있다.

문제 6
난괴법 실험에서 분산분석결과 A(모수요인)이 유의한 경우, 요인 A의 각 수준에서 모평균 μ(Ai)의 신뢰구간 추정식은? (단, ν*는 Satterthwaite 자유도이다.)
1xi±t1α/2(ν)VB+(1)Vem\overline{x}_{i\cdot}\pm t_{1-\alpha/2}(\nu^*)\sqrt{\dfrac{V_B+(\ell-1)V_e}{\ell m}}
2xi±t1α/2(ν)Ve+(l1)VBlm\overline{x}_{i\,\cdot} \pm t_{1-\alpha/2}(\nu^{*}) \sqrt{\dfrac{V_e + (l-1)V_B}{l\,m}}
3xi±t1α/2(ν)Ve+(1)VB(1)(m1)\overline{x}_{i\cdot} \pm t_{1-\alpha/2}(\nu^{*})\sqrt{\dfrac{V_e+(\ell-1)V_B}{(\ell-1)(m-1)}}
4xi±t1α/2(ν)VB+(l1)Ve(l1)(m1)\overline{x}_{i\cdot} \pm t_{1-\alpha/2}(\nu^{*})\sqrt{\dfrac{V_{B} + (l-1)V_{e}}{(l-1)(m-1)}}
정답 및 해설

난괴법에서 블록요인의 분산과 오차분산을 결합해 Satterthwaite 자유도로 근사할 때, 모수요인 A의 각 수준평균 μ(Ai)\mu(A_i)의 신뢰구간은 xi±t1α/2(ν)VB+(1)Vem\overline{x}_{i\cdot}\pm t_{1-\alpha/2}(\nu^*)\sqrt{\dfrac{V_B+(\ell-1)V_e}{\ell m}}로 추정한다. 분모의 m\ell m은 수준당 총 반복수(=블록수)를 반영한 것이다.

문제 7
제품에 영향을 미치고 있다고 생각되는 요인 A와 요인 B를 랜덤하게 반복 없는 2요인 실험을 실시하여 다음과 같은 자료를 얻었다. 이 때의 수정항(CT)과 총제곱합(ST)은 각각 얼마인가?
1수정항 : 12.04, 총제곱합 : 317146
2수정항 : 16.71, 총제곱합 : 506.50
3수정항 : 18.57, 총제곱합 : 553.04
4수정항 : 24.08, 총제곱합 : 6342.92
정답 및 해설

반복 없는 2요인 실험에서 CT=T2NCT=\dfrac{T^2}{N}, ST=x2CTS_T=\sum x^2-CT 이다. 데이터 총합이 T=17T=-17, 데이터 수가 N=4×3=12N=4\times 3=12 이므로 CT=(17)212=28912=24.08CT=\dfrac{(-17)^2}{12}=\dfrac{289}{12}=24.08 이다.

각 데이터의 제곱합은 x2=3441+189+2737=6367\sum x^2=3441+189+2737=6367 이므로 ST=636724.08=6342.92S_T=6367-24.08=6342.92 이다.

문제 8
계량 및 계수치 요인에 대한 설명으로 틀린 것은?
1원료의 종류는 계수요인이다.
2계량요인은 온도, 압력 등과 같이 계량치로 측정되는 요인이다.
3요인이 계수치인 경우에는 요인이 갖는 종류의 2배수만큼 수준수로 취해주는 것이 바람직하다.
4요인이 계량치인 경우에는 수준의 최대치와 최소치를 흥미영역의 최대치와 최소치로 취해주는 것이 좋다.
정답 및 해설

계수요인의 수준수는 요인이 갖는 종류의 수만큼 취하는 것이 원칙이며, 종류의 2배수로 취해야 한다는 설명은 틀렸다. 계량요인은 흥미영역의 최댓값·최솟값을 수준으로 잡는 것이 바람직하다는 설명은 옳다.

문제 9
선형식(L)이 다음과 같을 때, 이 선형식의 단위수는?
L=x1+x2+x33x4+x5+x6+x74L = \dfrac{x_1 + x_2 + x_3}{3} - \dfrac{x_4 + x_5 + x_6 + x_7}{4}
17/12
25/12
33/4
41/4
정답 및 해설

선형식의 단위수는 각 계수 제곱의 합으로 구한다. x1,x2,x3x_1,x_2,x_3의 계수는 각 1/3, x4,...,x7x_4,...,x_7의 계수는 각 −1/4이므로 단위수 =3×(1/3)2+4×(1/4)2=1/3+1/4=7/12=3\times(1/3)^2+4\times(1/4)^2=1/3+1/4=7/12이다.

문제 10
4대의 기계(A)와 이들 기계에 의한 제조공정시 열처리 온도(B:2수준)의 조합 AiBj에서 각각 n개씩의 제품을 만들어 검사할 때 적합품이면 0, 부적합품이면 1의 값을 주기로 한다. 이 때 데이터의 구조는?
1xij=μ+ai+bj+eijx_{ij} = \mu + a_i + b_j + e_{ij}
2xijk=μ+ai+bj+eijkx_{ijk} = \mu + a_i + b_j + e_{ijk}
3xijk=μ+ai+bj+(ab)ij+eijkx_{ijk} = \mu + a_i + b_j + (ab)_{ij} + e_{ijk}
4xijk=μ+ai+bj+e(1)ij+e(2)ijkx_{ijk} = \mu + a_i + b_j + e_{(1)ij} + e_{(2)ijk}
정답 및 해설

같은 AiBjA_iB_j 조합에서 n개씩 만들어 판정한 데이터는, 조합 내에서도 생산(재현) 단계의 오차와 개별 제품 판정 단계의 오차가 따로 존재하는 이단계 오차구조를 갖는다. 따라서 데이터 구조식은 xijk=μ+ai+bj+e(1)ij+e(2)ijkx_{ijk}=\mu+a_i+b_j+e_{(1)ij}+e_{(2)ijk}로 오차항을 두 개로 분리해 표현한다.

문제 11
다구찌는 사회지향적인 관점에서 품질의 생산성을 높이기 위하여 다음과 같이 정의하였다. 품질항목에 속하지 않는 것은?
생산성=품질(quality)+비용(cost)\text{생산성} = \text{품질(quality)} + \text{비용(cost)}
1사용비용
2공해환경에 의한 손실
3기능산포에 의한 손실
4폐해항목에 의한 손실
정답 및 해설

다구찌의 생산성식에서 품질(quality) 항목은 사용비용, 기능산포에 의한 손실, 폐해항목에 의한 손실 세 가지로 정의된다. '공해환경에 의한 손실'은 이 세 항목에 속하지 않는 표현이므로 품질항목이 아니다.

문제 12
반복이 있는 2요인 실험 혼합모형에서 다음과 같은 분산분석표를 구했다. ( ㉠ )에 들어갈 값은 얼마인가? (단, A는 모수요인, B는 변량요인이다.)
110
215.4
320
430
정답 및 해설

표에서 νA×B=3×2=6\nu_{A\times B}=3\times 2=6, νe=23326=12\nu_e=23-3-2-6=12 이므로 VA×B=66=1V_{A\times B}=\dfrac{6}{6}=1, Ve=612=0.5V_e=\dfrac{6}{12}=0.5 이다.

A가 모수요인, B가 변량요인인 혼합모형에서는 E(VA)E(V_A) 에 교호작용 성분이 남으므로, A의 검정은 오차분산이 아니라 교호작용 분산으로 나눈다.

F0=VAVA×B=101=10F_0=\dfrac{V_A}{V_{A\times B}}=\dfrac{10}{1}=10

문제 13
다음은 변량요인 A와 B로 이루어진 지분실험법의 분산분석표이다. E(VA)를 나타낸 식으로 맞는 것은?
1E(VA)=σe2+3σB(A)2E(V_A)=\sigma_e^2+3\sigma_{B(A)}^2
2E(VA)=σe2+2σB(A)2+4σA2E(V_A) = \sigma_e^2 + 2\sigma_{B(A)}^2 + 4\sigma_A^2
3E(VA)=σe2+3σB(A)2+2σA2E(V_A) = \sigma_e^2 + 3\sigma_{B(A)}^2 + 2\sigma_A^2
4E(VA)=σe2+3σB(A)2+4σA2E(V_\mathrm{A})=\sigma_e^{2}+3\sigma_{\mathrm{B(A)}}^{2}+4\sigma_\mathrm{A}^{2}
정답 및 해설

자유도에서 l1=2l-1=2 이므로 l=3l=3, l(m1)=3l(m-1)=3 이므로 m=2m=2, lm(r1)=6lm(r-1)=6 이므로 r=2r=2 이다.

변량모형 지분실험법의 기대평균제곱은 E(VA)=σe2+rσB(A)2+mrσA2E(V_A)=\sigma_e^2+r\sigma_{B(A)}^2+mr\sigma_A^2 이므로, 대입하면 E(VA)=σe2+2σB(A)2+4σA2E(V_A)=\sigma_e^2+2\sigma_{B(A)}^2+4\sigma_A^2 이다.

문제 14
직물 가공 공정에서 처리액의 농도(A) 5수준에서 4회씩 반복 실험하여 직물의 강도를 측정하였다. 농도와 강도의 관련성을 회귀식을 이용하여 규명하고자 다음과 같은 분산분석표를 얻었다. 이와 관련된 설명으로 틀린 것은?
11차와 2차 회귀는 유의수준 0.05에서 모두 유의하다.
23차 이상의 고차 회귀 제곱합은 2.71 이다.
32차 곡선 회귀로써 농도와 강도간의 관계를 설명할 수 있다.
4두 변수간의 관련 관계를 설명하는데 3차 이상의 고차 회귀가 필요하다.
정답 및 해설

나머지(고차회귀) 제곱합은 18.069.715.64=2.7118.06-9.71-5.64=2.71 이고, 오차는 Se=27.0418.06=8.98S_e=27.04-18.06=8.98, Ve=8.9815=0.599V_e=\dfrac{8.98}{15}=0.599 이다.

F0(1)=9.7100.599=16.22>4.54F_0(1\text{차})=\dfrac{9.710}{0.599}=16.22>4.54, F0(2)=5.6400.599=9.42>4.54F_0(2\text{차})=\dfrac{5.640}{0.599}=9.42>4.54 로 1차와 2차 회귀는 모두 유의하다.

반면 F0(나머지)=1.3550.599=2.26<3.68F_0(\text{나머지})=\dfrac{1.355}{0.599}=2.26<3.68 로 유의하지 않다. 즉 3차 이상의 고차 회귀는 필요하지 않고 2차 곡선회귀로 농도와 강도의 관계가 설명된다.

문제 15
7개의 3수준 요인들의 주효과에만 관심이 있다. 어느 직교배열표를 사용하는 것이 가장 경제적인가?
1L8(27)
2L9(34)
3L18(21×37)
4L27(313)
정답 및 해설

3수준 요인 7개의 주효과만 필요하므로 L27(313)L_{27}(3^{13})은 열이 남아 낭비되고, L8(27)L_8(2^7)L9(34)L_9(3^4)는 열이 부족하다. L18(21×37)L_{18}(2^1\times3^7)은 3수준 7열을 정확히 모두 사용하므로 가장 경제적이다.

문제 16
라틴방격법에서 요인 A, B, C가 있다. 수준수는 각각 4이고, 반복 2회의 실험을 하였을 때, 오차항의 자유도는 얼마인가?
16
212
315
421
정답 및 해설

수준수 4, 반복 2회이므로 총자유도는 42×21=314^2\times2-1=31이다. A,B,C 각 자유도 41=34-1=3씩 합 9, 반복(블록) 자유도 21=12-1=1을 제외하면 오차자유도는 3191=2131-9-1=21이다.

문제 17
25형의 1/4 실시 실험에서 이중교락을 시켜 블록과 ABCDE, ABC, DE를 교락시켰다. AD와 별명관계가 아닌 것은?
1AB
2AE
3BCE
4BCD
정답 및 해설

블록과 ABCDE, ABC, DE(및 그 일반교호작용)가 교락되어 있다. AD의 별명은 AD×ABC=BCDAD\times ABC=BCD, AD×DE=AEAD\times DE=AE, AD×ABCDE=BCEAD\times ABCDE=BCE이다. 따라서 BCD, AE, BCE는 AD의 별명이지만 AB는 별명관계가 아니다.

문제 18
공장 내의 여러 분석자 중에서 랜덤하게 5명의 분석자를 선택하여 그들의 분석결과로서 공장 내 분석자의 측정산포를 고려하였다면, 이 모형은?
1모수모형
2변량모형
3혼합모형
4구조모형
정답 및 해설

공장 내 모든 분석자가 아니라 5명을 랜덤하게 표집하여 그 산포로 분석자 요인의 효과를 추정하므로 분석자는 변량요인이며, 이는 변량모형에 해당한다.

문제 19
3요인 A, B, C 모수모형의 반복이 없는 3요인 실험에서 각 제곱합을 구하는 관계식으로 맞는 것은?
1SAB = SA + SB
2SAB = ST- SA-SB
3SAB = SA×B+SA+SB
4SAB = SA×B-SA-SB
정답 및 해설

반복 없는 3요인실험에서 A,B 두 요인의 조합수준(ab개 수준)으로 묶어 계산한 이원표 제곱합 SABS_{AB}는 교호작용 제곱합과 두 주효과 제곱합의 합, 즉 SAB=SA×B+SA+SBS_{AB}=S_{A\times B}+S_A+S_B로 표현된다.

문제 20
1요인 실험에서 아래의 데이터를 얻었다. SA의 값은?
=4, Ve=1.25, F0=10.64(:요인의 수준 수)\ell=4,\ V_e=1.25,\ F_0=10.64\\ (\ell:\text{요인의 수준 수})
117.80
225.54
323.25
439.90
정답 및 해설

F0=VA/VeF_0=V_A/V_e이므로 VA=F0×Ve=10.64×1.25=13.3V_A=F_0\times V_e=10.64\times1.25=13.3이다. VA=SA/(1)V_A=S_A/(\ell-1)이므로 SA=13.3×3=39.9S_A=13.3\times3=39.9이다.

문제 21
A회사와 B회사의 제품에서 각각 150개, 200개를 추출하여 부적합품수를 찾아보니 각각 30개, 25개이었다. 두 회사 제품의 부적합품률의 차를 검정하기 위한 검정통계량은 약 얼마인가?
11.09
21.63
31.91
42.10
정답 및 해설

p^1=30/150=0.2\hat{p}_1=30/150=0.2, p^2=25/200=0.125\hat{p}_2=25/200=0.125, 합동비율 pˉ=55/3500.1571\bar{p}=55/350\approx0.1571이다. 검정통계량 u0=p^1p^2pˉ(1pˉ)(1/150+1/200)=0.0750.03931.91u_0=\dfrac{\hat{p}_1-\hat{p}_2}{\sqrt{\bar{p}(1-\bar{p})(1/150+1/200)}}=\dfrac{0.075}{0.0393}\approx1.91이다.

문제 22
계수형 축차 샘플링 검사방식(KS Q ISO 28591)에서 hA = 1.445, hR= 1.885, g = 0.110 일 때, n<nt 조건에서의 합격판정치(A)는?
1A = 0.110 ncum + 1.445
2A = 0.110 ncum + 1.885
3A = 0.110 ncum - 1.445
4A = 0.110 ncum - 1.885
정답 및 해설

계수형 축차 샘플링 검사에서 n<ntn\lt n_t 구간의 합격판정선은 A=gncumhAA=gn_{cum}-h_A, 불합격판정선은 R=gncum+hRR=gn_{cum}+h_R이다. 주어진 값을 대입하면 A=0.110ncum1.445A=0.110n_{cum}-1.445이다.

문제 23
n = 5인 고-저(H-L) 관리도에서 XH=6.443\overline{X}_H = 6.443 , XL=6.417\overline{X}_L = 6.417 일 때, UCL과 LCL을 구하면 약 얼마인가? (단, n = 5 일 때 H2 = 1.363 이다.)
1UCL = 6.293, LCL = 6.107
2UCL = 6.460, LCL = 6.193
3UCL = 6.465, LCL = 6.394
4UCL = 6.867, LCL = 6.293
정답 및 해설

H-L 관리도의 중심선은 (XH+XL)/2=6.430(\overline{X}_H+\overline{X}_L)/2=6.430이고, 관리한계는 중심선±H2(XHXL)\pm H_2(\overline{X}_H-\overline{X}_L)로 구한다. 1.363×(6.4436.417)0.0351.363\times(6.443-6.417)\approx0.035이므로 UCL=6.430+0.035=6.465U_{CL}=6.430+0.035=6.465, LCL=6.4300.035=6.394L_{CL}=6.430-0.035=6.394이다.

문제 24
어떤 제품의 품질 특성치는 평균 μ, 분산 σ2인 정규분포를 따른다. 20개의 제품을 표본으로 취하여 품질 특성치를 측정한 결과 평균 10, 표준편차 3을 얻었다. 분산 σ2에 대한 95% 신뢰구간은 약 얼마인가? (단, χ20.975(19) = 32.852, χ20.025 = 8.907 이다.)
15.21 ~ 19.20
25.21 ~ 20.21
35.48 ~ 19.20
45.48 ~ 20.21
정답 및 해설

(n1)s2=19×9=171(n-1)s^2=19\times9=171이다. 신뢰구간은 [171χ0.9752(19), 171χ0.0252(19)]=[17132.852, 1718.907][5.21, 19.20]\left[\dfrac{171}{\chi^2_{0.975}(19)},\ \dfrac{171}{\chi^2_{0.025}(19)}\right]=\left[\dfrac{171}{32.852},\ \dfrac{171}{8.907}\right]\approx[5.21,\ 19.20]이다.

문제 25
철강재의 인장강도는 클수록 좋다. 평균치가 46kg/mm2 이상인 로트는 합격시키고, 43kg/mm2 이하인 로트는 불합격시키는 경우의 합격 판정치는? (단, σ = 4kg/mm2, α = 0.05, β = 0.10, m0m1σ=46434=0.75\dfrac{m_0 - m_1}{\sigma} = \dfrac{46 - 43}{4} = 0.75 인 경우, n = 15, G0 = 0.4111 이다.)
1XL=44.356kg/mm2\overline{X}_L = 44.356\,\mathrm{kg/mm}^2
2XU=44.6kg/mm2\overline{X}_U = 44.6\,\mathrm{kg/mm^2}
3XL=47.644kg/mm2\overline{X}_{L} = 47.644\,\mathrm{kg/mm}^{2}
4XˉU=47.6kg/mm2\bar{X}_{U}=47.6\,\mathrm{kg/mm^{2}}
정답 및 해설

특성치가 높을수록 좋은 경우 합격판정치는 XL=m0G0σ\overline{X}_L=m_0-G_0\sigma로 구한다. XL=460.4111×4=461.644=44.356kg/mm2\overline{X}_L=46-0.4111\times4=46-1.644=44.356\,\mathrm{kg/mm^2}이다.

문제 26
전수검사가 불가능하여 반드시 샘플링검사를 하여야 하는 경우는?
1전기제품의 출력전압의 측정
2주물제품의 내경가공에서 내경의 측정
3전구의 수입검사에서 전구의 점등시험
4진공관의 수입검사에서 진공관의 평균수명 추정
정답 및 해설

진공관의 평균수명 추정은 파괴검사이므로 전수검사가 불가능해 반드시 샘플링검사를 해야 한다. 전압 측정, 내경 측정, 점등시험은 비파괴적이라 전수검사가 가능하다.

문제 27
OC 곡선에서 소비자 위험을 가능한 작게 하는 샘플링 방식은?
1샘플의 크기를 크게 하고, 합격판정개수를 크게 한다.
2샘플의 크기를 크게 하고, 합격판정개수를 작게 한다.
3샘플의 크기를 작게 하고, 합격판정개수를 크게 한다.
4샘플의 크기를 작게 하고, 합격판정개수를 작게 한다.
정답 및 해설

소비자위험은 로트 품질이 나쁠 때 잘못 합격시킬 확률이므로, 표본크기를 크게 하고 합격판정개수를 작게 할수록 OC곡선이 가팔라져 소비자위험이 줄어든다.

문제 28
A 자동차 회사의 신차종 K 자동차는 신차 판매 후 30일 이내에 보증수리를 받을 확률이 5%로 알려져 있다. 신규 판매한 자동차 5대를 추출하여 30일 이내에 보증수리를 받는 차량 수의 확률에 관한 내용으로 틀린 것은?
1보증수리를 1대도 받지 않을 확률은 약 0.774 이다.
2적어도 1대가 보증수리를 필요로 할 확률은 약 0.226 이다.
3X를 보증수리를 받는 차량수라 할 때, X의 기댓값은 0.25 이다.
4X를 보증수리를 받는 차량수라 할 때, X의 분산은 약 0.27 이다.
정답 및 해설

X~B(5,0.05)이다. P(X=0)=0.9550.774P(X=0)=0.95^5\approx0.774, P(X1)=10.774=0.226P(X\ge1)=1-0.774=0.226, E(X)=np=0.25E(X)=np=0.25는 모두 옳다. 그러나 V(X)=np(1p)=5×0.05×0.950.2375V(X)=np(1-p)=5\times0.05\times0.95\approx0.2375로 0.27이 아니므로 이 설명이 틀렸다.

문제 29
xAxBA2R1kA+1kB\left|\overline{\overline{x}}_\mathrm{A}-\overline{\overline{x}}_\mathrm{B}\right| \ge A_2\overline{R}\sqrt{\dfrac{1}{k_\mathrm{A}}+\dfrac{1}{k_\mathrm{B}}} 는 2개의 층 A, B간 평균치의 차를 검정할 때 사용한다. 이 식의 전제조건으로 틀린 것은? (단, k는 시료군의 수, n은 시료군의 크기이다.)
1kA = kB 일 것
2nA = nB 일 것
3RA, RB\overline{R}_A,\ \overline{R}_B 는 유의 차이가 없을 것
4두 개의 관리도는 관리상태에 있을 것
정답 및 해설

이 식은 두 층의 시료군 크기(n)가 같고, RA\overline{R}_ARB\overline{R}_B에 유의차가 없으며, 두 관리도 모두 관리상태에 있음을 전제로 한다. 시료군의 수 kA,kBk_A,k_B는 식에서 각각 1/kA,1/kB1/k_A,1/k_B로 따로 반영되므로 반드시 같을 필요는 없다.

문제 30
어떤 공장에서 A, B, C 기계의 고장횟수는 아래 표와 같다. 기계에 따라 고장횟수가 차이가 있는지 검정하고자 할 때의 설명으로 틀린 것은?
1자유도는 2 이다.
2기대도수는 각 기계별로 10개씩이다.
3귀무가설(H0) : 각 기계별 고장횟수는 같다.
대립가설(H1) : 각 기계별 고장횟수는 다르다.
4검정통계량(χ02)은 이다.
정답 및 해설

고장횟수 합이 10+5+15=3010+5+15=30 이므로 기대도수는 기계마다 303=10\dfrac{30}{3}=10 회이고, 자유도는 31=23-1=2 이다.

적합도 검정통계량은 분모에 기대도수를 쓰는 χ02=(OiEi)2Ei=(1010)210+(510)210+(1510)210=5\chi_0^2=\sum\dfrac{(O_i-E_i)^2}{E_i}=\dfrac{(10-10)^2}{10}+\dfrac{(5-10)^2}{10}+\dfrac{(15-10)^2}{10}=5 이다.

분모에 관측도수 10, 5, 15를 넣어 6.6667을 얻은 식은 검정통계량의 정의에 어긋난다.

문제 31
다음의 데이터로서 유의수준 5%로 평균치의 신뢰구간을 구하면 약 얼마인가? (단, t0.975(9) = 2.262, t0.975(10) = 2.228 이다.)
17.0 ± 1.43
27.0 ± 0.41
37.6 ± 1.43
47.6 ± 0.41
정답 및 해설

데이터 10개의 합이 70이므로 xˉ=7.0\bar{x}=7.0 이고, 편차제곱합은 S=36S=36, V=369=4V=\dfrac{36}{9}=4, s=2s=2 이다.

모분산을 모르므로 t분포를 쓴다. xˉ±t0.975(9)sn=7.0±2.262×210=7.0±1.43\bar{x}\pm t_{0.975}(9)\dfrac{s}{\sqrt{n}}=7.0\pm 2.262\times\dfrac{2}{\sqrt{10}}=7.0\pm 1.43

문제 32
관리도에 관한 설명으로 거리가 가장 먼 것은?
1관리도는 제조공정이 잘 관리된 상태에 있는가를 조사하기 위해서 사용된다.
2관리도는 일반적으로 꺾은선그래프에 1개의 중심선과 2개의 관리한계를 추가한 것이다.
3우연원인에 의한 공정의 변동이 있으면 일반적으로 관리한계 밖으로 특성치가 나타난다.
4관리도의 사용 목적에 따라 기준값이 주어지지 않는 관리도와 기준값이 주어지는 관리도로 구분된다.
정답 및 해설

우연원인(common cause)에 의한 산포는 정상적인 공정 변동으로 대개 관리한계 안에 나타난다. 관리한계를 벗어나는 것은 이상원인(assignable cause)에 의한 변동이므로 이 설명이 틀렸다.

문제 33
부적합수와 관련하여 표본의 면적이나 길이 등이 일정하지 않은 경우에 사용하는 관리도는?
1X\overline{X} 관리도
2u 관리도
3X 관리도
4c 관리도
정답 및 해설

표본의 면적이나 길이 등 검사 단위 크기가 일정하지 않을 때는 단위당 부적합수를 사용하는 u 관리도를 쓴다. 단위 크기가 일정할 때만 c 관리도를 사용한다.

문제 34
다음의 두 상관도에서 (a), (b)에서 x, y 사이의 표본상관계수에 대한 크기를 비교한 것으로 맞는 것은?
1(a) = (b)
2(a) > (b)
3(a) < (b)
4비교할 수 없다.
정답 및 해설

두 상관도 모두 타점이 하나의 직선 위에 정확히 놓여 있으므로 표본상관계수는 둘 다 r=1r=1 이다.

상관계수는 직선관계의 강도만 나타낼 뿐 직선의 기울기 크기와는 무관하다. 기울기가 완만해도 산포 없이 직선에 놓이면 상관계수는 그대로 1이다.

문제 35
모표준편차를 모르는 경우 H0 : μ ≥ μ0, H1 : μ < μ0 의 검정에 있어서 귀무가설이 기각되는 경우 모평균의 신뢰한계를 추정하는 식은?
1x+t1α/2(ν)sn\overline{x} + t_{1-\alpha/2}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}
2x+t1α(ν)sn\overline{x} + t_{1-\alpha}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}
3xt1α/2(ν)sn\overline{x}-t_{1-\alpha/2}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}
4xˉt1α(ν)sn\bar{x} - t_{1-\alpha}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}
정답 및 해설

H0:μμ0H_0:\mu\ge\mu_0H1:μ<μ0H_1:\mu<\mu_0인 단측검정에서 귀무가설이 기각되면, 모평균의 한쪽(위쪽) 신뢰한계를 단측 신뢰수준 1α1-\alpha로 추정한다. 따라서 x+t1α(ν)sn\overline{x}+t_{1-\alpha}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}를 사용하며, 양측검정에 쓰는 t1α/2t_{1-\alpha/2}는 쓰지 않는다.

문제 36
계수형 샘플링 검사 절차 – 제1부 : 로트별 합격품질한계(AQL) 지표형 샘플링검사방식(KS Q ISO 2859-1)에서 검사수준에 관한 설명 중 틀린 것은?
1검사수준은 소관권한자가 결정한다.
2상대적인 검사량을 결정하는 것이다.
3통상적으로 검사수준은 Ⅱ를 사용한다.
4수준 Ⅰ는 큰 판별력이 필요한 경우에 사용한다.
정답 및 해설

검사수준 Ⅰ은 통상 수준(Ⅱ)보다 작은 표본으로 낮은 판별력을 갖도록 정한 수준이며, 큰 판별력이 필요할 때는 수준 Ⅲ을 사용한다. 따라서 수준 Ⅰ이 큰 판별력에 쓰인다는 설명이 틀렸다.

문제 37
샘플링 오차에 대한 검토 시 측정치의 분포에 주목하여 통계적인 방법으로 어떠한 조치를 취하여야 되겠는가를 모색해야 한다. 이 때 오차의 검토순서로 가장 타당한 것은?
1정밀성(precision) → 정확성(accuracy) → 신뢰성(reliability)
2신뢰성(reliability) → 정밀성(precision) → 정확성(accuracy)
3정확성(accuracy) → 신뢰성(reliability) → 정밀성(precision)
4정확성(accuracy) → 정밀성(precision) → 신뢰성(reliability)
정답 및 해설

샘플링 오차를 검토할 때는 먼저 측정치들이 서로 재현되는 정도(신뢰성)를 본 뒤, 산포의 크기(정밀성)를 살피고, 마지막으로 참값과의 치우침(정확성)을 검토하는 순서를 따른다.

문제 38
어떤 기체로 만들어지는 샤프트의 직경은 평균치 3.000cm, 표준편차 0.010cm의 정규분포를 한다. 이 직경의 규격을 3.0±0.01cm 로 하면, 부적합품률은?
10.1587%
20.3174%
315.87%
431.74%
정답 및 해설

규격은 2.99~3.01cm이며 σ=0.010\sigma=0.010이므로 상하한 모두 Z=±1.0Z=\pm1.0이다. 부적합품률=2×P(Z>1)=2×0.1587=0.3174=2\times P(Z>1)=2\times0.1587=0.3174, 즉 31.74%이다.

문제 39
추정에 관한 설명으로 틀린 것은?
1통계량 x\overline{x} 의 기대치는 모평균 μ와 일치하는 것으로서 x\overline{x} 를 모평균의 불편 추정량이라 한다.
2모평균을 구간 추정하였을 경우 모평균의 참값이 그 구간 내에 존재하게 되는 확률을 위험률이라 한다.
3유한 모집단으로부터 샘플 평균 x\overline{x} 의 표준편차는 무한 모집단인 경우의 1nN\sqrt{1 - \dfrac{n}{N}} 배가 된다.
4통계량은 불편성(unbiasedness), 유효성(efficiency), 일치성(consistency)을 갖추고 있어야 한다.
정답 및 해설

x\overline{x}가 모평균의 불편추정량이라는 것과 유한모집단 수정계수 1n/N\sqrt{1-n/N}, 통계량의 세 가지 요건(불편성·유효성·일치성)은 모두 옳다. 반면 모평균이 신뢰구간 내에 존재할 확률은 신뢰율(신뢰계수)이지 위험률이 아니므로 이 설명이 틀렸다.

문제 40
XR\overline{X}-R 관리도에서 관리계수(Cf)가 1.33 이라면 해당 공정에 대한 판단은?
1군내변동이 작다.
2군내변동이 크다.
3군간변동이 크다.
4대체로 관리상태이다.
정답 및 해설

관리계수 CfC_f는 군간변동과 군내변동의 비를 나타내며, 대체로 1.2 이상이면 군간변동이 유의하게 크다고 판단한다. Cf=1.33C_f=1.33이므로 군간변동이 크다고 볼 수 있다.

문제 41
PERT에서 어떤 활동의 3점 시간견적결과 (4, 9, 10)을 얻었다. 이 활동시간의 기대치와 분산은 각각 얼마인가?
123/3, 1
223/3, 5/3
325/3, 1
425/3, 5/3
정답 및 해설

PERT 기대시간 te=a+4m+b6=4+36+106=506=253t_e=\dfrac{a+4m+b}{6}=\dfrac{4+36+10}{6}=\dfrac{50}{6}=\dfrac{25}{3}이다. 분산 σ2=(ba6)2=(66)2=1\sigma^2=\left(\dfrac{b-a}{6}\right)^2=\left(\dfrac{6}{6}\right)^2=1이다.

문제 42
다음의 MRP(Material Requirements Planning) 특징으로 맞는 것을 모두 선택한 것은?
1㉡, ㉢, ㉣, ㉤
2㉠, ㉡, ㉢, ㉤
3㉠, ㉡, ㉢, ㉣, ㉤
4㉠, ㉡, ㉣, ㉤
정답 및 해설

MRP는 자재명세서(BOM), 기준생산계획(MPS), 재고기록철을 입력으로 받아 상위품목의 생산계획에서 부품의 소요량과 발주시기를 역산하는 종속수요품 재고관리 기법이다.

소요량이 상위품목 계획에서 계산되므로 종속수요품마다 수요예측을 따로 할 필요가 없고, 전산으로 소요량을 재전개할 수 있어 수요·공급·생산능력 변화에 따른 일정 및 자재계획 변경도 용이하다. 제시된 다섯 항목이 모두 MRP의 특징에 해당한다.

문제 43
JIT시스템에서 소로트화의 특징이 아닌 것은?
1검사비용을 줄일 수 있다.
2시장수요의 적절한 대응이 어렵다.
3소로트화는 생산리드타임을 감소시킨다.
4소로트화는 공장의 작업부하를 균일하게 한다.
정답 및 해설

소로트화는 검사비용 절감, 생산리드타임 단축, 작업부하 균일화 효과가 있다. 오히려 소로트화는 다품종 대응력을 높여 시장수요 변화에 신속히 대응하도록 하므로, 대응이 어렵다는 설명이 틀렸다.

문제 44
고객의 요구를 효율적으로 충족시키기 위해 공급자, 생산자, 유통업자 등 관련된 모든 단계의 정보와 자재의 흐름을 계획, 설계 및 통제하는 관리기법은?
1SCM
2ERP
3MES
4CRM
정답 및 해설

공급자·생산자·유통업자 등 관련된 모든 단계의 정보와 자재 흐름을 계획·설계·통제하는 관리기법은 공급사슬관리(SCM)이다.

문제 45
목표생산주기시간(사이클 타임)을 구하는 공식으로 맞는 것은? (단, ∑ti 는 총 작업 소요시간, Q는 목표생산량, a는 부적합품률, y는 라인의 여유율이다.)
1tiQ(1y)(1a)\dfrac{\sum t_i}{Q(1-y)(1-a)}
2ti(1y)Q(1a)\dfrac{\sum t_i(1-y)}{Q(1-a)}
3ti(1y)(1a)Q\dfrac{\sum t_i(1-y)(1-a)}{Q}
4ti(1a)Q(1y)\dfrac{\sum t_i(1 - a)}{Q(1 - y)}
정답 및 해설

목표사이클타임은 총작업시간에 여유율과 부적합품률에 의한 손실을 함께 반영해 C/T=ti(1y)(1a)QC/T=\dfrac{\sum t_i(1-y)(1-a)}{Q}로 구하는 것이 표준 공식이다.

문제 46
소모품과 같이 종류가 많고 비교적 중요하지 않은 값싼 것에 대해서는 납품업자 1개사를 지정하여 그 업자에게 모든 것을 맡겨 전문적으로 납품시키는 구매계약 방법은?
1위탁구매방식
2수의계약
3지명경쟁계약
4연대구매방식
정답 및 해설

다품종소량의 소모품처럼 종류가 많고 중요도가 낮은 자재는 특정 납품업자 1개사에 위탁하여 전문적으로 납품받는 위탁구매방식이 적합하다.

문제 47
설비배치의 형태에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?
1품목별 생산량
2운반설비의 종류
3생산품목의 종류
4표준시간의 설정방법
정답 및 해설

설비배치는 품목별 생산량, 운반설비의 종류, 생산품목의 종류에 따라 결정된다. 표준시간의 설정방법 자체는 배치형태를 결정하는 요인이 아니다.

문제 48
A, B, C, D 4개의 작업은 모두 공정 1을 먼저 거친 다음에 공정 2를 거친다. 작업량이 적은 순으로 작업순위를 결정한다면 최종작업이 공정 2에서 완료되는 시간은?
129일
230일
331일
432일
정답 및 해설

작업량(공정 1과 공정 2 시간의 합)은 D=6+3=9D=6+3=9, A=4+6=10A=4+6=10, C=8+3=11C=8+3=11, B=5+7=12B=5+7=12 이므로 작업순서는 D → A → C → B 이다.

공정 1의 완료시점은 D가 6일, A가 10일, C가 18일, B가 23일이다. 공정 2는 앞 작업이 끝나야 착수하므로 D가 6~9일, A가 10~16일, C가 18~21일, B가 23~30일에 처리되어 최종작업은 30일에 완료된다.

문제 49
가중이동평균법에서 최근 자료에 높은 가중치를 부여하는 가장 큰 이유는?
1매개변수 파악을 위하여
2시간적 간격을 좁히기 위하여
3재고의 정확성을 높이기 위하여
4수요변화에 신속 대응하기 위하여
정답 및 해설

가중이동평균법에서 최근 자료에 높은 가중치를 주는 것은 수요 변화에 더 신속히 대응하기 위함이다.

문제 50
지수평활계수(α)에 대한 설명으로 맞는 것은?
1초기에 설정한 α값은 변경할 수 없다.
2α값은 –1 이상, 1 이하인 실수 값으로 결정한다.
3수요의 추세가 안정적인 경우에는 α값을 크게 한다.
4α가 큰 경우는 최근의 실제수요에 보다 큰 비중을 둔다.
정답 및 해설

지수평활계수 α\alpha가 클수록 최근 실제수요에 더 큰 비중을 두어 예측값이 빠르게 반응한다. α\alpha는 0~1 사이 값이며 상황에 맞게 조정할 수 있다.

문제 51
다음과 같은 제품을 생산하는데 적합한 배치방식은 무엇인가?
1공정별 배치
2제품별 배치
3위치고정형 배치
4혼합형 배치
정답 및 해설

제품이 크고 무거워 이동이 어려운 소량·주문생산(조선, 건설, 대형 설비 등)에서는 자재와 작업자가 고정된 제품 위치로 이동하는 위치고정형 배치가 적합하다.

문제 52
고정비(F), 변동비(V), 개당 판매가격(P), 생산량(Q)이 주어졌을 때 손익분기점을 산출하는 식은?
1FVPQ\dfrac{F}{\dfrac{V}{PQ}}
2F1VPQ\dfrac{F}{1 - \dfrac{V}{PQ}}
3(1VPQ)F\left(1 - \dfrac{V}{PQ}\right) - F
41(FV)PQ1 - \dfrac{\left(\dfrac{F}{V}\right)}{PQ}
정답 및 해설

손익분기점 판매액은 고정비를 공헌이익률(1−변동비/매출액)로 나누어 구한다. 매출액이 PQPQ이므로 BEP=F1VPQBEP=\dfrac{F}{1-\dfrac{V}{PQ}}이다.

문제 53
단일설비 일정계획에서 작업시간이 가장 짧은 작업부터 우선적으로 처리하는 작업순위 규칙은?
1EDD(earliest due date)
2SPT(shortest processing time)
3FCFS(first come first serviced)
4PTS(predetermined time standard)
정답 및 해설

작업시간이 짧은 것부터 우선 처리하는 규칙은 SPT(shortest processing time)이다.

문제 54
어느 프레스공장에서 프레스 10대의 가동상태가 정지율 25%로 추정되고 있다. 이 때 워크샘플링법에 의해서 신뢰도 95%, 상대오차 ±10%로 조사하고자 할 때 샘플의 크기는 약 몇 회인가? (단, u0.025 = 1.96, u0.05 = 1.645 이다.)
172회
296회
31152회
41536회
정답 및 해설

워크샘플링 표본크기는 n=u2(1p)pe2n=\dfrac{u^2(1-p)}{p\,e^2}로 구한다(e는 상대오차). n=1.962×0.750.25×0.12=2.88120.00251152n=\dfrac{1.96^2\times0.75}{0.25\times0.1^2}=\dfrac{2.8812}{0.0025}\approx1152회이다.

문제 55
제품 생산 시 발생되는 데이터를 실시간으로 수집하고 조회하며, 이들 정보를 통하여 생산 통제를 하는 1차 기능과 분석 및 평가를 통한 생산성향상을 기할 수 있는 시스템은?
1POP(Point of Production)
2POQ(Period Order Quantity)
3BPR(Business Process Reengineering)
4DRP(Distribution Requirements Planning)
정답 및 해설

생산현장에서 발생하는 데이터를 실시간으로 수집·조회해 생산통제와 분석에 활용하는 시스템은 POP(Point of Production)이다.

문제 56
고정주문량 모형의 특징을 설명한 것으로 맞는 것은?
1주문량은 물론 주문과 주문 사이의 주기도 일정하다.
2최대재고수준은 조달기간 동안의 수요량의 변동 때문에 언제나 일정한 것은 아니다.
3재고수준이 재주문점에 도달하면 주문하기 때문에 재고수준을 계속 실사할 필요는 없다.
4하나의 공급자로부터 상이한 수많은 품목을 구입하는 경우에 수량할인을 받기 위해 적용하면 유리하다.
정답 및 해설

고정주문량모형(Q시스템)은 주문량은 고정되지만 조달기간 중 수요변동으로 인해 최대재고수준이 항상 일정하지는 않다. 반면 주문주기는 일정하지 않고, 재고를 계속 실사해야 하며, 수량할인에는 정기발주모형이 더 유리하다.

문제 57
다음은 자주보전 7가지 단계의 내용이다. 순서를 맞게 나열한 것은?
1㉢→㉥→㉦→㉡→㉣→㉤→㉠
2㉢→㉥→㉦→㉣→㉤→㉡→㉠
3㉦→㉢→㉥→㉡→㉣→㉤→㉠
4㉦→㉢→㉥→㉣→㉤→㉡→㉠
정답 및 해설

자주보전 7단계는 초기청소 → 발생원·곤란개소 대책 → 청소·점검·급유 가기준의 작성 → 총점검 → 자주점검 → 정리·정돈 → 자주관리의 생활화 순으로 전개된다.

강제열화를 없애는 청소에서 출발해 오염의 발생원을 막고, 그 경험을 기준서로 굳힌 뒤 점검 능력을 키우고 마지막에 관리를 습관화하는 흐름이다.

문제 58
동작경제의 원칙 중 “공구의 기능을 결합하여 사용하도록 한다.”는 원칙은?
1신체의 사용에 관한 원칙
2작업장의 배치에 관한 원칙
3작업범위의 선정에 관한 원칙
4공구 및 설비의 디자인에 관한 원칙
정답 및 해설

여러 공구의 기능을 하나로 결합해 사용하도록 하는 것은 공구 및 설비의 디자인에 관한 원칙에 해당한다.

문제 59
설비보전에 관한 공식 중 틀린 것은?
1MTBF = 총가동시간/총고장건수
2시간가동률=가동시간부하시간×100\text{시간가동률} = \dfrac{\text{가동시간}}{\text{부하시간}} \times 100
3속도가동률=이론사이클타임실제사이클타임×100\text{속도가동률} = \dfrac{\text{이론사이클타임}}{\text{실제사이클타임}} \times 100
4설비종합효율 = 시간가동률×속도가동률×적합품률
정답 및 해설

설비종합효율은 시간가동률×성능가동률×양품률(적합품률)로 구하며, 성능가동률은 다시 속도가동률×정미가동률로 나뉜다. 성능가동률 대신 속도가동률만을 곱한 식은 정미가동률 요소가 빠져 있어 틀린 공식이다.

문제 60
인간이 행하는 손동작을 17가지 내지 18가지의 기본적인 동작으로 구분하고, 작업자의 수동작을 분석하여 작업자의 작업동작을 개선하기 위한 동작분석 방법은?
1서블릭분석
2공정분석
3메모모션분석
4작업분석
정답 및 해설

손동작을 17~18가지 기본동작(therblig)으로 나누어 분석하는 동작분석법은 서블릭분석이다.

문제 61
제품의 신뢰성은 고유 신뢰성과 사용 신뢰성으로 구분된다. 사용 신뢰성의 증대방법에 속하는 것은?
1고(高) 신뢰도 부품을 사용한다.
2기기나 시스템에 대한 사용자 매뉴얼을 작성 배포한다.
3부품의 전기적, 기계적, 열적 및 기타 작동조건을 경감한다.
4부품고장의 영향을 감소시키는 구조적 설계방안을 강구한다.
정답 및 해설

사용 신뢰성은 사용자가 제품을 올바르게 쓰도록 유도해 신뢰성을 높이는 것으로, 사용자 매뉴얼 작성·배포가 대표적 방법이다. 고신뢰도 부품 사용, 부하 경감설계, 구조적 설계방안은 모두 제품 자체의 고유 신뢰성을 높이는 방법이다.

문제 62
수명분포가 지수분포를 따르는 경우에 관한 설명 중 틀린 것은?
1단위시간당의 고장횟수는 이항분포를 따른다.
2고장률은 평균수명에 대해 역의 관계가 성립한다.
3t시간을 사용한 뒤에도 작동되고 있다면 고장률은 처음과 같이 일정하다.
4시스템의 사용시간이 경과한 뒤에도 측정하는 관심 모수의 값은 변하지 않는다.
정답 및 해설

수명이 지수분포를 따르면 단위시간당 고장횟수는 포아송분포를 따르며, 무기억성에 의해 고장률이 항상 일정하다. 따라서 단위시간당 고장횟수가 이항분포를 따른다는 설명이 틀렸다.

문제 63
동일한 부품 2개의 직렬체계에서 리던던시 부품 2개를 추가할 때 가장 신뢰도가 높은 구조는?
1체계를 병렬 중복
2부품 수준에서 중복
3첫째 부품을 3중 병렬 중복
4둘째 부품을 3중 병렬 중복
정답 및 해설

부품 2개를 각각 중복시키면(부품수준 중복) 신뢰도는 [1(1R)2]2[1-(1-R)^2]^2이고, 체계 전체를 중복시키면(체계수준 중복) 1(1R2)21-(1-R^2)^2이다. R=0.9로 비교하면 부품수준 중복이 약 0.980, 체계수준 중복이 약 0.964로 부품수준 중복이 더 높은 신뢰도를 준다.

문제 64
다음 표는 고장평점법의 고장 등급에 따른 고장구분, 판단기준 및 대책을 나타낸 것이다. 내용이 틀린 등급은?
1
2
3
4
정답 및 해설

고장평점법에서 Ⅳ등급 미소고장은 결함이 있어도 임무 수행에는 영향을 주지 않는 정도를 말한다. 일부 임무가 지연되는 수준은 임무의 일부 미달성에 해당하므로 Ⅲ등급 경미고장의 판단기준이다.

Ⅰ등급 치명고장(임무수행 불능·인명손실, 설계변경 필요), Ⅱ등급 중대고장(임무의 중한 부분 미달성, 설계 재검토 필요), Ⅲ등급 경미고장(임무의 일부 미달성, 설계변경 불필요)은 표의 내용이 옳다.

문제 65
신뢰도가 0.95인 부품이 직렬로 결합되어 시스템을 구성한다면, 시스템의 목표 신뢰도 0.90을 만족시키기 위한 부품의 수는?
12개
23개
34개
45개
정답 및 해설

직렬계에서 부품 n개의 신뢰도는 0.95n0.95^n이다. 0.952=0.90250.900.95^2=0.9025\ge0.90이지만 0.9530.857<0.900.95^3\approx0.857<0.90이므로, 목표 신뢰도 0.90을 만족하는 부품 수는 최대 2개이다.

문제 66
20개의 동일한 설비를 6개가 고장이 날 때까지 시험을 하고 시험을 중단하였다. 시험결과 6개 설비의 고장시간은 각각 56, 65, 74, 99, 105, 115 시간째 이었다. 이 제품의 수명이 지수분포를 따르는 것으로 가정하고, 평균수명에 대한 90% 신뢰구간추정 시 하측신뢰한계 값을 구하면 약 얼마인가? (단, χ20.95(12) = 21.03, χ20.95(14) = 23.68, χ20.975(12) = 23.34, χ20.975(14) = 26.12 이다.)
1101
2179
3182
4202
정답 및 해설

총고장시간 T=(56+65+74+99+105+115)+14×115=514+1610=2124T=(56+65+74+99+105+115)+14\times115=514+1610=2124이다. 하측신뢰한계는 θL=2Tχ0.952(12)=424821.03202\theta_L=\dfrac{2T}{\chi^2_{0.95}(12)}=\dfrac{4248}{21.03}\approx202시간이다.

문제 67
각 부품의 신뢰도가 R로 일정한 2 out of 4 시스템의 신뢰도는?
12R - R2
26R2 - 8R3 + 3R4
32R2(1 + R + 2R2)
46R2(1 – 2R + R2)
정답 및 해설

4개 중 2개 이상 작동해야 하는 시스템의 신뢰도는 Rs=(42)R2(1R)2+(43)R3(1R)+R4R_s=\binom{4}{2}R^2(1-R)^2+\binom{4}{3}R^3(1-R)+R^4이며, 이를 전개하면 6R28R3+3R46R^2-8R^3+3R^4이다.

문제 68
샘플수가 35개, n 시간까지의 누적고장개수가 22개일 때, 신뢰도 R(t)를 평균수위법을 이용하여 구하면 약 얼마인가?
10.3267
20.3447
30.3667
40.3889
정답 및 해설

평균순위법에서 불신뢰도 F=in+1=22360.6111F=\dfrac{i}{n+1}=\dfrac{22}{36}\approx0.6111이므로 신뢰도 R=1F0.3889R=1-F\approx0.3889이다.

문제 69
Y부품의 고장률이 0.5×10-5/시간이다. 하루 24시간 씩 1년간 작동한다고 할 때, 이 부품이 1년 이상 작동할 확률을 구하면 약 얼마인가? (단, 1년간 작동일수는 360일 이다.)
10.3686
20.6321
30.9577
40.9988
정답 및 해설

1년 가동시간 t=360×24=8640t=360\times24=8640시간이다. R(t)=eλt=e0.5×105×8640=e0.04320.9577R(t)=e^{-\lambda t}=e^{-0.5\times10^{-5}\times8640}=e^{-0.0432}\approx0.9577이다.

문제 70
와이블(Weibull) 확률지에 관한 설명으로 맞는 것은?
1관측 중단 데이터가 있으면 사용할 수 없다.
2분포의 모수를 확률지로부터 추정할 수 있다.
3와이블 분포는 타점 후 반드시 원점을 지나는 직선이 나오게 된다.
4H(t)를 누적고장률함수라고 할 때, H(t)가 t의 선형함수임을 이용한 것이다.
정답 및 해설

와이블 확률지는 누적고장률함수 H(t)H(t)lnt\ln t에 대해 선형이 되도록 축을 변환해, 타점된 직선의 기울기와 절편에서 형상모수·척도모수를 추정할 수 있게 한 도구이다. 관측중단 데이터도 순위법 등을 이용해 사용할 수 있고, 직선이 반드시 원점을 지나지도 않는다.

문제 71
고장시간이 지수분포를 따르고, 평균수명이 100시간인 2개의 부품이 병렬결합모델로 구성되어 있을 때 150시간에서의 신뢰도는 약 얼마인가?
10.3965
20.4868
30.5117
40.6313
정답 및 해설

부품 신뢰도 R(t)=e150/100=e1.50.2231R(t)=e^{-150/100}=e^{-1.5}\approx0.2231이다. 2개 병렬결합 신뢰도는 Rs=2RR2=2×0.22310.223120.3965R_s=2R-R^2=2\times0.2231-0.2231^2\approx0.3965이다.

문제 72
부하-강도 모형(stress-strength model)에서 고장이 발생할 경우에 관한 설명으로 틀린 것은?
1고장의 발생 확률은 불신뢰도와 같다.
2안전계수가 작을수록 고장이 증가한다.
3부하보다 강도가 크면 고장이 증가한다.
4불신뢰도는 부하가 강도보다 클 확률이다.
정답 및 해설

부하-강도 모형에서 강도가 부하보다 클 확률이 클수록(안전계수가 클수록) 고장 확률(불신뢰도)이 감소한다. 따라서 부하보다 강도가 크면 고장이 증가한다는 설명은 반대로 틀렸다.

문제 73
고장밀도함수가 지수분포를 따를 때, MTBF 시점에서 신뢰도의 값은?
1e-1
2e-2t
3e-3t
4e-λt
정답 및 해설

지수분포에서 MTBF 시점(t=1/λt=1/\lambda)의 신뢰도는 R(1/λ)=eλ(1/λ)=e1R(1/\lambda)=e^{-\lambda\cdot(1/\lambda)}=e^{-1}이다.

문제 74
보전도 M(t)가 지수분포를 따른다면 M(t) = 1 – e-μt 가 된다. 그렇다면 1/μ 는 무엇을 의미하는가?
1MTTR
2MTBF
3MTTF
4MTTFF
정답 및 해설

보전도 M(t)=1eμtM(t)=1-e^{-\mu t}는 지수분포의 불신뢰도와 같은 형태이며, 이때 μ\mu는 수리율에 대응하므로 1/μ1/\mu는 평균수리시간, 즉 MTTR을 의미한다.

문제 75
정상전압 220V의 콘덴서 10개를 가속전압 260V에서 3개가 고장날 때까지 가속수명시험을 하였더니 63, 112, 280시간에 각각 1개씩 고장났다. 가속계수값이 2.31인 경우 α(알파)승법칙을 사용하여 정상전압에서의 평균 수명시간을 구하면 약 얼마인가?
1557.87
21610.56
31859.55
43679.55
정답 및 해설

가속조건에서 총시험시간은 T=(63+112+280)+7×280=455+1960=2415T=(63+112+280)+7\times280=455+1960=2415시간이고, 가속조건 평균수명은 T/r=2415/3=805T/r=2415/3=805시간이다. 여기에 가속계수 2.31을 곱하면 정상전압 평균수명은 805×2.311859.55805\times2.31\approx1859.55시간이다.

문제 76
어느 가정의 연말 크리스마스트리가 50개의 전구로 구성되어 있다. 이 트리를 점등 후 연속사용 할 때, 1000시간까지 고장 난 개수가 30개 이다. 이 때 1000시간까지 전구의 신뢰도는?
10.3
20.2
30.4
40.5
정답 및 해설

1000시간까지 50개 중 30개가 고장났으므로 잔존(정상) 개수는 20개이다. 신뢰도 R=20/50=0.4R=20/50=0.4이다.

문제 77
FTA 작성 시 모든 입력사상이 고장날 경우에만 상위사상이 발생하는 것은?
1기본사상
2OR 게이트
3제약게이트
4AND 게이트
정답 및 해설

모든 입력사상이 고장(발생)해야만 상위사상이 발생하는 게이트는 AND 게이트이다.

문제 78
Y기계의 평균고장률은 0.0125/시간이고, 고장 시 평균수리시간은 20시간이었다. 이 기계의 가용도(Availability)는? (단, 고장시간과 수리시간은 지수분포를 따른다.)
10.6
20.7
30.8
40.9
정답 및 해설

MTBF=1/λ=1/0.0125=80=1/\lambda=1/0.0125=80시간이다. 가용도 A=MTBFMTBF+MTTR=8080+20=0.8A=\dfrac{MTBF}{MTBF+MTTR}=\dfrac{80}{80+20}=0.8이다.

문제 79
신뢰성 샘플링 검사에서 MTBF와 같은 수명 데이터를 기초로 로트의 합부판정을 결정하는 것은?
1계수형 샘플링검사
2층별형 샘플링검사
3선별형 샘플링검사
4계량형 샘플링검사
정답 및 해설

MTBF와 같은 계량형(연속) 수명 데이터를 기초로 로트의 합부를 판정하는 것은 계량형 샘플링검사이다.

문제 80
시스템의 수명곡선이 욕조곡선(bath-tub curve)을 따를 때, 우발고장기간의 고장률에 해당하는 것은?
1AFR(Average Failure Rate)
2CFR(Constant Failure Rate)
3IFR(Increasing Failure Rate)
4DFR(Decreasing Failure Rate)
정답 및 해설

욕조곡선에서 우발고장기간은 고장률이 시간에 관계없이 일정한 구간으로, 이때의 고장률을 CFR(Constant Failure Rate)이라 한다.

문제 81
품질 코스트의 집계단계에서 수행하는 업무가 아닌 것은?
1책임부분별로 할당
2품질코스트를 총괄
3보조 품목부품별로 할당
4프로젝트(project)해석을 위한 집계
정답 및 해설

품질코스트 집계단계에서는 코스트를 총괄집계하고, 책임부문별로 할당하며, 프로젝트 해석을 위해 집계하는 업무를 수행한다. 보조 품목·부품별 할당은 세부 원가배분 단계의 업무로 집계단계 업무에 속하지 않는다.

문제 82
파라슈라만(Parasuraman) 등이 제시한 SERVQUAL 모델에 대한 설명으로 틀린 것은?
1“광고만 번지르르하고 호텔에 가 보면 별거 아니다.”는 유형성(tangilbles)의 예라 할 수 있다.
2고객에 신속하고 즉각적인 서비스를 제공하려는 의지는 신뢰성(relability)에 해당한다.
3확신성(assureance)은 능력(competence), 예의(courtesy), 안정성(security), 진실성(credibility)을 묶은 것이다.
4공감성(empathy)은 접근성(access), 의사소통(communication), 고객이해(understanding)를 묶은 것이다.
정답 및 해설

고객에게 신속하고 즉각적인 서비스를 제공하려는 의지는 응답성(responsiveness)에 해당하며, 신뢰성(reliability)은 약속한 서비스를 정확하고 믿을 수 있게 수행하는 능력을 의미한다.

문제 83
연구개발, 산업생산, 시험검사 현장 등에서 측정한 결과가 명시된 불확정 정도의 범위 내에서 국가측정표준 또는 국제측정표준과 일치되도록 연속적으로 비교하고 교정하는 체계를 의미하는 용어는?
1소급성
2교정
3공차
4계량
정답 및 해설

측정결과가 명시된 불확도 범위 내에서 국가·국제 측정표준과 끊임없이 비교·교정되도록 연결하는 체계는 소급성(traceability)이다.

문제 84
국가 규격의 연결이 잘못된 것은?
1NF – 독일
2GB – 중국
3BS – 영국
4ANSI – 미국
정답 및 해설

NF(Norme Française)는 프랑스의 국가규격이다. 독일의 국가규격은 DIN이므로 NF–독일의 연결이 잘못되었다.

문제 85
기업 입장에서 제품책임과 관련한 소송이 발생 하였을 경우 이에 대한 대책(PLD)으로 거리가 가장 먼 것은?
1수리 및 리콜 등을 행한다.
2PL 법에 관련된 보험에 기입한다.
3안전 기준치보다 더 엄격한 설계를 한다.
4초기에 대처할 수 있게 전 종업원들을 훈련한다.
정답 및 해설

안전기준치보다 엄격한 설계를 하는 것은 소송 발생을 예방하기 위한 사전적 제품안전(PS) 대책이다. 소송 발생 후의 대응책(PLD)에는 수리·리콜, PL보험 가입, 종업원 훈련 등이 해당한다.

문제 86
품질보증의 의의로 가장 적합한 것은?
1품질이 규격한계에 있는지 조사하는 것이다.
2품질특성을 조사하여 합·부 판정을 내리는 것이다.
3품질이 고객의 요구수준에 있음을 보증하는 것이다.
4검사를 중심으로 안정된 품질을 확보하는 것이다.
정답 및 해설

품질보증은 제품이나 서비스가 고객의 요구수준을 충족함을 보증하는 활동을 의미한다.

문제 87
최초의 시점에서는 최종결과까지의 행방을 충분히 짐작할 수 없는 문제에 대하여, 그 진보과정에서 얻어지는 정보에 따라 차례로 시행되는 계획의 정도를 높여 적절한 판단을 내림으로써 사태를 바람직한 방향으로 이끌어가거나 중대 사태를 회피하는 방책을 얻는 방법은?
1PDPC법
2연관도법
3애로우 다이어그램
4매트릭스 데이터 해석법
정답 및 해설

결과를 미리 예측하기 어려운 문제에서 진행 중 얻어지는 정보에 따라 계획을 순차적으로 갱신해 바람직한 방향으로 이끄는 신QC 7가지 도구 기법은 PDPC법이다.

문제 88
도수분포표를 작성할 때 일반적으로 계급의 수를 결정하는 방법이 아닌 것은? (단, n은 데이터의 수이고, 최소 100개 이상인 경우이다.)
1√n
22×n1/4
31+log2n
4경험적 방법
정답 및 해설

계급수 결정에는 n\sqrt{n}, 스터지스식 1+log2n1+\log_2 n, 경험적 방법 등이 흔히 쓰인다. 2×n1/42\times n^{1/4}은 계급수를 정하는 표준적 공식이 아니다.

문제 89
측정기(계량기)의 측정오차 중 동일 측정조건하에서 같은 크기와 부호를 갖는 오차로서 측정기를 미리 검사·보정하여 측정값을 수정할 수 있는 계통오차(calibration error)에 해당하지 않는 것은?
1과실오차
2계기오차
3이론오차
4개인오차
정답 및 해설

계통오차는 계기오차, 이론오차, 개인오차처럼 항상 같은 크기·부호로 나타나 검사·보정으로 수정 가능한 오차이다. 과실오차는 관측자의 실수로 생기는 우연한 오차로, 계통오차로 분류되지 않는다.

문제 90
기업이 조직의 구성원들에게 품질에 관한 사고를 지니도록 유도하는 조직론적 방법 중 하나로서 동일한 직장에서 품질경영활동을 자주적으로 하는 활동은?
1개선제안
2품질분임조
3방침관리
4태스크 포스 팀
정답 및 해설

같은 직장 내 구성원들이 자주적으로 품질경영활동을 수행하는 소집단 활동은 품질분임조이다.

문제 91
표준화의 원리에 대한 설명으로 틀린 것은?
1표준화란 단순화의 행위이다.
2표준은 실시하지 않으면 가치가 없다.
3표준의 제정은 전체적인 합의에 따라야 한다.
4국가규격의 법적 강제의 필요성은 고려하지 않는다.
정답 및 해설

표준화는 단순화 행위이며, 실시되지 않으면 가치가 없고, 제정 시 전체적 합의가 필요하다. 국가규격의 법적 강제 필요성도 표준화 원리에서 고려해야 할 사항이므로, 고려하지 않는다는 설명이 틀렸다.

문제 92
모티베이션 운동은 그 추진 내용면에서 볼 때 동기 부여형과 불량 예방형으로 나눌 수 있다. 동기 부여형의 활동에 해당되지 않는 것은?
1고의적인 오류의 억제
2품질 의식을 높이기 위한 모티베이션 앙양(昂揚)교육
3우수한 작업자의 기술습득 및 기술개선을 위한 교육훈련을 실시
4관리자책임의 불량이라는 관점에서 작업자의 개선행위를 추구
정답 및 해설

동기부여형 모티베이션은 작업자 스스로의 품질의식 고취와 자율적 개선을 유도하는 활동이다. 관리자책임의 불량이라는 관점에서 개선을 추구하는 것은 불량 원인을 관리시스템 측에서 찾는 불량예방형 접근에 가깝다.

문제 93
품질비용의 분류에서 예방비용에 해당되는 것은?
1클레임 비용
2품질관리교육 비용
3공정검사 비용
4설계변경 유실비용
정답 및 해설

예방비용은 불량 발생을 사전에 막기 위한 비용으로 품질관리교육 비용이 대표적이다. 클레임비용과 설계변경 유실비용은 실패비용, 공정검사비용은 평가비용에 해당한다.

문제 94
게하니(Gehani) 교수가 구상한 품질가치사슬구조로 볼 때 최고 정점에 있다고 본 전략종합품질에 대한 품질선구자의 사상에 해당하는 것은?
1고객만족품질과 시장품질
2설계종합품질과 원가종합품질
3전사적종합품질과 예방종합품질
4시장창조종합품질과 시장경쟁종합품질
정답 및 해설

게하니의 품질가치사슬구조에서 최고 정점의 전략종합품질은 시장창조종합품질과 시장경쟁종합품질로 구성된다.

문제 95
품질경영시스템-요구사항(KS Q ISO 9001)에서 프로세스 접근법을 적용했을 때, 가능한 사항이 아닌 것은?
1효과적인 프로세스 성과의 달성
2요구사항 충족의 이해와 일관성
3가치부가 측면에서 프로세스의 고려
4수정이나 변경이 없는 품질경영시스템 구현
정답 및 해설

프로세스 접근법은 프로세스 성과 달성, 요구사항 충족의 이해와 일관성, 가치부가 관점의 프로세스 고려를 가능하게 한다. 이는 지속적 개선을 전제로 하므로, 수정·변경이 없는 품질경영시스템 구현과는 거리가 멀다.

문제 96
품질전략을 수립할 때 계획단계(전략의 형성단계)에서 SWOT 분석을 많이 활용하고 있다. 여기서 SWOT 분석 시 고려되는 항목이 아닌 것은?
1근심(trouble)
2약점(weakness)
3강점(strength)
4기회(opportunity)
정답 및 해설

SWOT 분석은 강점(Strength), 약점(Weakness), 기회(Opportunity), 위협(Threat)의 네 요소를 고려하며, '근심(trouble)'은 SWOT 구성 요소가 아니다.

문제 97
말콤 볼드리지상에 관한 설명으로 틀린 것은?
17가지의 평가요소로 분류하고 있다.
2데밍상을 벤치마킹하여 제정한 것이다.
3기업경영 전체의 프로그램으로 전략에서 실행까지를 전개한다.
4품질향상을 위해 실천적인 “How to do”를 추구하는 프로세스 지향형이다.
정답 및 해설

말콤볼드리지상은 7개 평가범주로 구성되고 데밍상을 벤치마킹해 제정되었으며, 전략에서 실행까지 전사적 경영 프로그램을 다룬다. 다만 이는 실천적 방법(How to do)보다 성과(결과) 지향형에 가까워, 프로세스 지향형이라는 설명이 틀렸다.

문제 98
6시그마의 본질로 가장 거리가 먼 것은?
1기업경영의 새로운 패러다임
2프로세스 평가·개선을 위한 과학적·통계적 방법
3검사를 강화하여 제품 품질수준을 6시그마에 맞춤
4고객만족 품질문화를 조성하기 위한 기업경영 철학이자 기업전략
정답 및 해설

6시그마는 프로세스를 통계적으로 개선해 산포를 줄이는 경영철학이자 전략이다. 검사를 강화해 품질수준을 맞추는 것은 사후 선별에 해당해 6시그마의 본질과 거리가 멀다.

문제 99
어떤 제품의 규격이 8.3~8.5cm 이다. n=4, k=4이고, Xˉˉ\bar{\bar{X}} = 8.35, R\overline{R} = 0.05 일 때, 최소공정능력지수(Cpk)는? (단, n=4 일 때, d2 = 2.059 이다.)
10.573
20.686
31.043
41.224
정답 및 해설

σ^=R/d2=0.05/2.0590.02428\hat{\sigma}=\overline{R}/d_2=0.05/2.059\approx0.02428이다. Cpk=min[USLX3σ^,XLSL3σ^]C_{pk}=\min\left[\dfrac{USL-\overline{\overline{X}}}{3\hat{\sigma}},\dfrac{\overline{\overline{X}}-LSL}{3\hat{\sigma}}\right]에서 XLSL=0.05\overline{\overline{X}}-LSL=0.05가 더 작으므로 Cpk=0.05/(3×0.02428)0.686C_{pk}=0.05/(3\times0.02428)\approx0.686이다.

문제 100
사내표준화의 요건으로 사내표준의 작성대상은 기여비율이 큰 것으로부터 채택하여야 하는데, 공정이 현존하고 있는 경우 기여비율이 큰 것에 해당되지 않는 것은?
1통계적 수법 등을 활용하여 관리하고자 하는 대상인 경우
2준비 교체 작업, 로트 교체 작업 등 작업의 변환점에 관한 경우
3현재에 실행하기 어려우나 선진국에서 활용하고 있는 기술인 경우
4새로운 정밀기기가 현장에 설치되어 새로운 공법으로 작업을 실시하게 된 경우
정답 및 해설

사내표준의 대상은 현재 공정에서 실제로 실행 가능한 것 중 기여비율이 큰 항목을 우선 채택한다. 현재 실행이 어려운 선진국 기술은 당장 적용할 수 없으므로 기여비율이 큰 항목에 해당하지 않는다.

품질경영기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

22년 2회차

100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음은 A, B, C의 요인으로 각 2수준계 8조의 23 형 요인실험을 랜덤으로 행한 데이터이다. 이 때 SA의 값은?
11.12
21.87
312.5
418.7
정답 및 해설

2수준계 요인실험에서 요인 A의 제곱합은 SA=(TA1TA0)2NS_A=\dfrac{(T_{A_1}-T_{A_0})^2}{N} 로 구한다. 표에서 A0A_0 조건의 데이터 합은 2+8+3+6=192+8+3+6=19, A1A_1 조건의 합은 10+7+8+4=2910+7+8+4=29 이다.

SA=(2919)28=1008=12.5S_A=\dfrac{(29-19)^2}{8}=\dfrac{100}{8}=12.5

문제 2
23형의 교락법에서 인수분해식을 이용하여 단독교락을 실시하려 할 때의 설명 중 틀린 것은?
1블록이 2개로 나누어지는 교락을 의미한다.
2(1)을 포함하지 않는 블록을 주블록이라고 한다.
3주효과 A를 블록과 교락시키면, 블록 1은 (1), b, c, bc이고, 블록 2는 a, ab, ac, abc 가 된다.
4블록과 교락시키기 원하는 효과에 –1을 붙여, 인수분해를 풀어 +군과 –군으로 나누어 블록을 배치한다.
정답 및 해설

단독교락에서 (1)을 포함하는 블록이 주블록(principal block)이다. (1)을 포함하지 않는 블록을 주블록이라 한 설명이 틀렸다. 나머지 설명(블록 2개로 분할, A와 교락 시 블록 구성, 인수분해식을 이용한 +군·−군 배치)은 모두 옳다.

문제 3
A요인의 수준수가 3인 실험을 5회 반복하여 ST = 668, SA = 190을 얻었다. 오차항의 분산 σ^e2\hat{\sigma}_e^2 를 추정하면 약 얼마인가?
115.3
239.8
383.1
495.0
정답 및 해설

총자유도는 m1=3×51=14\ell m-1=3\times5-1=14, A의 자유도는 1=2\ell-1=2이므로 오차자유도는 142=1214-2=12이다. Se=STSA=668190=478S_e=S_T-S_A=668-190=478이므로 σ^e2=Se/νe=478/1239.8\hat{\sigma}_e^2=S_e/\nu_e=478/12\approx39.8이다.

문제 4
원래 농사시험에서 고안된 실험법으로 큰 실험구를 주구로 분할한 후 주구내 실험단위를 세구로 등분하여 실험하는 실험방법은?
1분할법
2직교배열법
3교락법
4Kn형 요인실험
정답 및 해설

큰 실험구(주구)를 몇 개의 세구로 등분하여 서로 다른 요인의 수준을 배치하는 실험법은 분할법(split-plot design)이다. 원래 농사시험에서 고안되었다는 것도 분할법의 전형적 특징이다.

문제 5
L16(215) 직교배열표를 이용한 실험계획에서 2 수준요인 효과를 최대로 몇 개까지 배치할 수 있는가?
17
28
315
416
정답 및 해설

L16(215)L_{16}(2^{15})은 2수준 열을 15개 가지고 있으므로, 모든 열을 주효과에 사용하면 2수준 요인을 최대 15개까지 배치할 수 있다.

문제 6
난괴법 실험에서 분산분석결과 A(모수요인)이 유의한 경우, 요인 A의 각 수준에서 모평균 μ(Ai)의 신뢰구간 추정식은? (단, ν*는 Satterthwaite 자유도이다.)
1xi±t1α/2(ν)VB+(1)Vem\overline{x}_{i\cdot}\pm t_{1-\alpha/2}(\nu^*)\sqrt{\dfrac{V_B+(\ell-1)V_e}{\ell m}}
2xi±t1α/2(ν)Ve+(l1)VBlm\overline{x}_{i\,\cdot} \pm t_{1-\alpha/2}(\nu^{*}) \sqrt{\dfrac{V_e + (l-1)V_B}{l\,m}}
3xi±t1α/2(ν)Ve+(1)VB(1)(m1)\overline{x}_{i\cdot} \pm t_{1-\alpha/2}(\nu^{*})\sqrt{\dfrac{V_e+(\ell-1)V_B}{(\ell-1)(m-1)}}
4xi±t1α/2(ν)VB+(l1)Ve(l1)(m1)\overline{x}_{i\cdot} \pm t_{1-\alpha/2}(\nu^{*})\sqrt{\dfrac{V_{B} + (l-1)V_{e}}{(l-1)(m-1)}}
정답 및 해설

난괴법에서 블록요인의 분산과 오차분산을 결합해 Satterthwaite 자유도로 근사할 때, 모수요인 A의 각 수준평균 μ(Ai)\mu(A_i)의 신뢰구간은 xi±t1α/2(ν)VB+(1)Vem\overline{x}_{i\cdot}\pm t_{1-\alpha/2}(\nu^*)\sqrt{\dfrac{V_B+(\ell-1)V_e}{\ell m}}로 추정한다. 분모의 m\ell m은 수준당 총 반복수(=블록수)를 반영한 것이다.

문제 7
제품에 영향을 미치고 있다고 생각되는 요인 A와 요인 B를 랜덤하게 반복 없는 2요인 실험을 실시하여 다음과 같은 자료를 얻었다. 이 때의 수정항(CT)과 총제곱합(ST)은 각각 얼마인가?
1수정항 : 12.04, 총제곱합 : 317146
2수정항 : 16.71, 총제곱합 : 506.50
3수정항 : 18.57, 총제곱합 : 553.04
4수정항 : 24.08, 총제곱합 : 6342.92
정답 및 해설

반복 없는 2요인 실험에서 CT=T2NCT=\dfrac{T^2}{N}, ST=x2CTS_T=\sum x^2-CT 이다. 데이터 총합이 T=17T=-17, 데이터 수가 N=4×3=12N=4\times 3=12 이므로 CT=(17)212=28912=24.08CT=\dfrac{(-17)^2}{12}=\dfrac{289}{12}=24.08 이다.

각 데이터의 제곱합은 x2=3441+189+2737=6367\sum x^2=3441+189+2737=6367 이므로 ST=636724.08=6342.92S_T=6367-24.08=6342.92 이다.

문제 8
계량 및 계수치 요인에 대한 설명으로 틀린 것은?
1원료의 종류는 계수요인이다.
2계량요인은 온도, 압력 등과 같이 계량치로 측정되는 요인이다.
3요인이 계수치인 경우에는 요인이 갖는 종류의 2배수만큼 수준수로 취해주는 것이 바람직하다.
4요인이 계량치인 경우에는 수준의 최대치와 최소치를 흥미영역의 최대치와 최소치로 취해주는 것이 좋다.
정답 및 해설

계수요인의 수준수는 요인이 갖는 종류의 수만큼 취하는 것이 원칙이며, 종류의 2배수로 취해야 한다는 설명은 틀렸다. 계량요인은 흥미영역의 최댓값·최솟값을 수준으로 잡는 것이 바람직하다는 설명은 옳다.

문제 9
선형식(L)이 다음과 같을 때, 이 선형식의 단위수는?
L=x1+x2+x33x4+x5+x6+x74L = \dfrac{x_1 + x_2 + x_3}{3} - \dfrac{x_4 + x_5 + x_6 + x_7}{4}
17/12
25/12
33/4
41/4
정답 및 해설

선형식의 단위수는 각 계수 제곱의 합으로 구한다. x1,x2,x3x_1,x_2,x_3의 계수는 각 1/3, x4,...,x7x_4,...,x_7의 계수는 각 −1/4이므로 단위수 =3×(1/3)2+4×(1/4)2=1/3+1/4=7/12=3\times(1/3)^2+4\times(1/4)^2=1/3+1/4=7/12이다.

문제 10
4대의 기계(A)와 이들 기계에 의한 제조공정시 열처리 온도(B:2수준)의 조합 AiBj에서 각각 n개씩의 제품을 만들어 검사할 때 적합품이면 0, 부적합품이면 1의 값을 주기로 한다. 이 때 데이터의 구조는?
1xij=μ+ai+bj+eijx_{ij} = \mu + a_i + b_j + e_{ij}
2xijk=μ+ai+bj+eijkx_{ijk} = \mu + a_i + b_j + e_{ijk}
3xijk=μ+ai+bj+(ab)ij+eijkx_{ijk} = \mu + a_i + b_j + (ab)_{ij} + e_{ijk}
4xijk=μ+ai+bj+e(1)ij+e(2)ijkx_{ijk} = \mu + a_i + b_j + e_{(1)ij} + e_{(2)ijk}
정답 및 해설

같은 AiBjA_iB_j 조합에서 n개씩 만들어 판정한 데이터는, 조합 내에서도 생산(재현) 단계의 오차와 개별 제품 판정 단계의 오차가 따로 존재하는 이단계 오차구조를 갖는다. 따라서 데이터 구조식은 xijk=μ+ai+bj+e(1)ij+e(2)ijkx_{ijk}=\mu+a_i+b_j+e_{(1)ij}+e_{(2)ijk}로 오차항을 두 개로 분리해 표현한다.

문제 11
다구찌는 사회지향적인 관점에서 품질의 생산성을 높이기 위하여 다음과 같이 정의하였다. 품질항목에 속하지 않는 것은?
생산성=품질(quality)+비용(cost)\text{생산성} = \text{품질(quality)} + \text{비용(cost)}
1사용비용
2공해환경에 의한 손실
3기능산포에 의한 손실
4폐해항목에 의한 손실
정답 및 해설

다구찌의 생산성식에서 품질(quality) 항목은 사용비용, 기능산포에 의한 손실, 폐해항목에 의한 손실 세 가지로 정의된다. '공해환경에 의한 손실'은 이 세 항목에 속하지 않는 표현이므로 품질항목이 아니다.

문제 12
반복이 있는 2요인 실험 혼합모형에서 다음과 같은 분산분석표를 구했다. ( ㉠ )에 들어갈 값은 얼마인가? (단, A는 모수요인, B는 변량요인이다.)
110
215.4
320
430
정답 및 해설

표에서 νA×B=3×2=6\nu_{A\times B}=3\times 2=6, νe=23326=12\nu_e=23-3-2-6=12 이므로 VA×B=66=1V_{A\times B}=\dfrac{6}{6}=1, Ve=612=0.5V_e=\dfrac{6}{12}=0.5 이다.

A가 모수요인, B가 변량요인인 혼합모형에서는 E(VA)E(V_A) 에 교호작용 성분이 남으므로, A의 검정은 오차분산이 아니라 교호작용 분산으로 나눈다.

F0=VAVA×B=101=10F_0=\dfrac{V_A}{V_{A\times B}}=\dfrac{10}{1}=10

문제 13
다음은 변량요인 A와 B로 이루어진 지분실험법의 분산분석표이다. E(VA)를 나타낸 식으로 맞는 것은?
1E(VA)=σe2+3σB(A)2E(V_A)=\sigma_e^2+3\sigma_{B(A)}^2
2E(VA)=σe2+2σB(A)2+4σA2E(V_A) = \sigma_e^2 + 2\sigma_{B(A)}^2 + 4\sigma_A^2
3E(VA)=σe2+3σB(A)2+2σA2E(V_A) = \sigma_e^2 + 3\sigma_{B(A)}^2 + 2\sigma_A^2
4E(VA)=σe2+3σB(A)2+4σA2E(V_\mathrm{A})=\sigma_e^{2}+3\sigma_{\mathrm{B(A)}}^{2}+4\sigma_\mathrm{A}^{2}
정답 및 해설

자유도에서 l1=2l-1=2 이므로 l=3l=3, l(m1)=3l(m-1)=3 이므로 m=2m=2, lm(r1)=6lm(r-1)=6 이므로 r=2r=2 이다.

변량모형 지분실험법의 기대평균제곱은 E(VA)=σe2+rσB(A)2+mrσA2E(V_A)=\sigma_e^2+r\sigma_{B(A)}^2+mr\sigma_A^2 이므로, 대입하면 E(VA)=σe2+2σB(A)2+4σA2E(V_A)=\sigma_e^2+2\sigma_{B(A)}^2+4\sigma_A^2 이다.

문제 14
직물 가공 공정에서 처리액의 농도(A) 5수준에서 4회씩 반복 실험하여 직물의 강도를 측정하였다. 농도와 강도의 관련성을 회귀식을 이용하여 규명하고자 다음과 같은 분산분석표를 얻었다. 이와 관련된 설명으로 틀린 것은?
11차와 2차 회귀는 유의수준 0.05에서 모두 유의하다.
23차 이상의 고차 회귀 제곱합은 2.71 이다.
32차 곡선 회귀로써 농도와 강도간의 관계를 설명할 수 있다.
4두 변수간의 관련 관계를 설명하는데 3차 이상의 고차 회귀가 필요하다.
정답 및 해설

나머지(고차회귀) 제곱합은 18.069.715.64=2.7118.06-9.71-5.64=2.71 이고, 오차는 Se=27.0418.06=8.98S_e=27.04-18.06=8.98, Ve=8.9815=0.599V_e=\dfrac{8.98}{15}=0.599 이다.

F0(1)=9.7100.599=16.22>4.54F_0(1\text{차})=\dfrac{9.710}{0.599}=16.22>4.54, F0(2)=5.6400.599=9.42>4.54F_0(2\text{차})=\dfrac{5.640}{0.599}=9.42>4.54 로 1차와 2차 회귀는 모두 유의하다.

반면 F0(나머지)=1.3550.599=2.26<3.68F_0(\text{나머지})=\dfrac{1.355}{0.599}=2.26<3.68 로 유의하지 않다. 즉 3차 이상의 고차 회귀는 필요하지 않고 2차 곡선회귀로 농도와 강도의 관계가 설명된다.

문제 15
7개의 3수준 요인들의 주효과에만 관심이 있다. 어느 직교배열표를 사용하는 것이 가장 경제적인가?
1L8(27)
2L9(34)
3L18(21×37)
4L27(313)
정답 및 해설

3수준 요인 7개의 주효과만 필요하므로 L27(313)L_{27}(3^{13})은 열이 남아 낭비되고, L8(27)L_8(2^7)L9(34)L_9(3^4)는 열이 부족하다. L18(21×37)L_{18}(2^1\times3^7)은 3수준 7열을 정확히 모두 사용하므로 가장 경제적이다.

문제 16
라틴방격법에서 요인 A, B, C가 있다. 수준수는 각각 4이고, 반복 2회의 실험을 하였을 때, 오차항의 자유도는 얼마인가?
16
212
315
421
정답 및 해설

수준수 4, 반복 2회이므로 총자유도는 42×21=314^2\times2-1=31이다. A,B,C 각 자유도 41=34-1=3씩 합 9, 반복(블록) 자유도 21=12-1=1을 제외하면 오차자유도는 3191=2131-9-1=21이다.

문제 17
25형의 1/4 실시 실험에서 이중교락을 시켜 블록과 ABCDE, ABC, DE를 교락시켰다. AD와 별명관계가 아닌 것은?
1AB
2AE
3BCE
4BCD
정답 및 해설

블록과 ABCDE, ABC, DE(및 그 일반교호작용)가 교락되어 있다. AD의 별명은 AD×ABC=BCDAD\times ABC=BCD, AD×DE=AEAD\times DE=AE, AD×ABCDE=BCEAD\times ABCDE=BCE이다. 따라서 BCD, AE, BCE는 AD의 별명이지만 AB는 별명관계가 아니다.

문제 18
공장 내의 여러 분석자 중에서 랜덤하게 5명의 분석자를 선택하여 그들의 분석결과로서 공장 내 분석자의 측정산포를 고려하였다면, 이 모형은?
1모수모형
2변량모형
3혼합모형
4구조모형
정답 및 해설

공장 내 모든 분석자가 아니라 5명을 랜덤하게 표집하여 그 산포로 분석자 요인의 효과를 추정하므로 분석자는 변량요인이며, 이는 변량모형에 해당한다.

문제 19
3요인 A, B, C 모수모형의 반복이 없는 3요인 실험에서 각 제곱합을 구하는 관계식으로 맞는 것은?
1SAB = SA + SB
2SAB = ST- SA-SB
3SAB = SA×B+SA+SB
4SAB = SA×B-SA-SB
정답 및 해설

반복 없는 3요인실험에서 A,B 두 요인의 조합수준(ab개 수준)으로 묶어 계산한 이원표 제곱합 SABS_{AB}는 교호작용 제곱합과 두 주효과 제곱합의 합, 즉 SAB=SA×B+SA+SBS_{AB}=S_{A\times B}+S_A+S_B로 표현된다.

문제 20
1요인 실험에서 아래의 데이터를 얻었다. SA의 값은?
=4, Ve=1.25, F0=10.64(:요인의 수준 수)\ell=4,\ V_e=1.25,\ F_0=10.64\\ (\ell:\text{요인의 수준 수})
117.80
225.54
323.25
439.90
정답 및 해설

F0=VA/VeF_0=V_A/V_e이므로 VA=F0×Ve=10.64×1.25=13.3V_A=F_0\times V_e=10.64\times1.25=13.3이다. VA=SA/(1)V_A=S_A/(\ell-1)이므로 SA=13.3×3=39.9S_A=13.3\times3=39.9이다.

문제 21
A회사와 B회사의 제품에서 각각 150개, 200개를 추출하여 부적합품수를 찾아보니 각각 30개, 25개이었다. 두 회사 제품의 부적합품률의 차를 검정하기 위한 검정통계량은 약 얼마인가?
11.09
21.63
31.91
42.10
정답 및 해설

p^1=30/150=0.2\hat{p}_1=30/150=0.2, p^2=25/200=0.125\hat{p}_2=25/200=0.125, 합동비율 pˉ=55/3500.1571\bar{p}=55/350\approx0.1571이다. 검정통계량 u0=p^1p^2pˉ(1pˉ)(1/150+1/200)=0.0750.03931.91u_0=\dfrac{\hat{p}_1-\hat{p}_2}{\sqrt{\bar{p}(1-\bar{p})(1/150+1/200)}}=\dfrac{0.075}{0.0393}\approx1.91이다.

문제 22
계수형 축차 샘플링 검사방식(KS Q ISO 28591)에서 hA = 1.445, hR= 1.885, g = 0.110 일 때, n<nt 조건에서의 합격판정치(A)는?
1A = 0.110 ncum + 1.445
2A = 0.110 ncum + 1.885
3A = 0.110 ncum - 1.445
4A = 0.110 ncum - 1.885
정답 및 해설

계수형 축차 샘플링 검사에서 n<ntn\lt n_t 구간의 합격판정선은 A=gncumhAA=gn_{cum}-h_A, 불합격판정선은 R=gncum+hRR=gn_{cum}+h_R이다. 주어진 값을 대입하면 A=0.110ncum1.445A=0.110n_{cum}-1.445이다.

문제 23
n = 5인 고-저(H-L) 관리도에서 XH=6.443\overline{X}_H = 6.443 , XL=6.417\overline{X}_L = 6.417 일 때, UCL과 LCL을 구하면 약 얼마인가? (단, n = 5 일 때 H2 = 1.363 이다.)
1UCL = 6.293, LCL = 6.107
2UCL = 6.460, LCL = 6.193
3UCL = 6.465, LCL = 6.394
4UCL = 6.867, LCL = 6.293
정답 및 해설

H-L 관리도의 중심선은 (XH+XL)/2=6.430(\overline{X}_H+\overline{X}_L)/2=6.430이고, 관리한계는 중심선±H2(XHXL)\pm H_2(\overline{X}_H-\overline{X}_L)로 구한다. 1.363×(6.4436.417)0.0351.363\times(6.443-6.417)\approx0.035이므로 UCL=6.430+0.035=6.465U_{CL}=6.430+0.035=6.465, LCL=6.4300.035=6.394L_{CL}=6.430-0.035=6.394이다.

문제 24
어떤 제품의 품질 특성치는 평균 μ, 분산 σ2인 정규분포를 따른다. 20개의 제품을 표본으로 취하여 품질 특성치를 측정한 결과 평균 10, 표준편차 3을 얻었다. 분산 σ2에 대한 95% 신뢰구간은 약 얼마인가? (단, χ20.975(19) = 32.852, χ20.025 = 8.907 이다.)
15.21 ~ 19.20
25.21 ~ 20.21
35.48 ~ 19.20
45.48 ~ 20.21
정답 및 해설

(n1)s2=19×9=171(n-1)s^2=19\times9=171이다. 신뢰구간은 [171χ0.9752(19), 171χ0.0252(19)]=[17132.852, 1718.907][5.21, 19.20]\left[\dfrac{171}{\chi^2_{0.975}(19)},\ \dfrac{171}{\chi^2_{0.025}(19)}\right]=\left[\dfrac{171}{32.852},\ \dfrac{171}{8.907}\right]\approx[5.21,\ 19.20]이다.

문제 25
철강재의 인장강도는 클수록 좋다. 평균치가 46kg/mm2 이상인 로트는 합격시키고, 43kg/mm2 이하인 로트는 불합격시키는 경우의 합격 판정치는? (단, σ = 4kg/mm2, α = 0.05, β = 0.10, m0m1σ=46434=0.75\dfrac{m_0 - m_1}{\sigma} = \dfrac{46 - 43}{4} = 0.75 인 경우, n = 15, G0 = 0.4111 이다.)
1XL=44.356kg/mm2\overline{X}_L = 44.356\,\mathrm{kg/mm}^2
2XU=44.6kg/mm2\overline{X}_U = 44.6\,\mathrm{kg/mm^2}
3XL=47.644kg/mm2\overline{X}_{L} = 47.644\,\mathrm{kg/mm}^{2}
4XˉU=47.6kg/mm2\bar{X}_{U}=47.6\,\mathrm{kg/mm^{2}}
정답 및 해설

특성치가 높을수록 좋은 경우 합격판정치는 XL=m0G0σ\overline{X}_L=m_0-G_0\sigma로 구한다. XL=460.4111×4=461.644=44.356kg/mm2\overline{X}_L=46-0.4111\times4=46-1.644=44.356\,\mathrm{kg/mm^2}이다.

문제 26
전수검사가 불가능하여 반드시 샘플링검사를 하여야 하는 경우는?
1전기제품의 출력전압의 측정
2주물제품의 내경가공에서 내경의 측정
3전구의 수입검사에서 전구의 점등시험
4진공관의 수입검사에서 진공관의 평균수명 추정
정답 및 해설

진공관의 평균수명 추정은 파괴검사이므로 전수검사가 불가능해 반드시 샘플링검사를 해야 한다. 전압 측정, 내경 측정, 점등시험은 비파괴적이라 전수검사가 가능하다.

문제 27
OC 곡선에서 소비자 위험을 가능한 작게 하는 샘플링 방식은?
1샘플의 크기를 크게 하고, 합격판정개수를 크게 한다.
2샘플의 크기를 크게 하고, 합격판정개수를 작게 한다.
3샘플의 크기를 작게 하고, 합격판정개수를 크게 한다.
4샘플의 크기를 작게 하고, 합격판정개수를 작게 한다.
정답 및 해설

소비자위험은 로트 품질이 나쁠 때 잘못 합격시킬 확률이므로, 표본크기를 크게 하고 합격판정개수를 작게 할수록 OC곡선이 가팔라져 소비자위험이 줄어든다.

문제 28
A 자동차 회사의 신차종 K 자동차는 신차 판매 후 30일 이내에 보증수리를 받을 확률이 5%로 알려져 있다. 신규 판매한 자동차 5대를 추출하여 30일 이내에 보증수리를 받는 차량 수의 확률에 관한 내용으로 틀린 것은?
1보증수리를 1대도 받지 않을 확률은 약 0.774 이다.
2적어도 1대가 보증수리를 필요로 할 확률은 약 0.226 이다.
3X를 보증수리를 받는 차량수라 할 때, X의 기댓값은 0.25 이다.
4X를 보증수리를 받는 차량수라 할 때, X의 분산은 약 0.27 이다.
정답 및 해설

X~B(5,0.05)이다. P(X=0)=0.9550.774P(X=0)=0.95^5\approx0.774, P(X1)=10.774=0.226P(X\ge1)=1-0.774=0.226, E(X)=np=0.25E(X)=np=0.25는 모두 옳다. 그러나 V(X)=np(1p)=5×0.05×0.950.2375V(X)=np(1-p)=5\times0.05\times0.95\approx0.2375로 0.27이 아니므로 이 설명이 틀렸다.

문제 29
xAxBA2R1kA+1kB\left|\overline{\overline{x}}_\mathrm{A}-\overline{\overline{x}}_\mathrm{B}\right| \ge A_2\overline{R}\sqrt{\dfrac{1}{k_\mathrm{A}}+\dfrac{1}{k_\mathrm{B}}} 는 2개의 층 A, B간 평균치의 차를 검정할 때 사용한다. 이 식의 전제조건으로 틀린 것은? (단, k는 시료군의 수, n은 시료군의 크기이다.)
1kA = kB 일 것
2nA = nB 일 것
3RA, RB\overline{R}_A,\ \overline{R}_B 는 유의 차이가 없을 것
4두 개의 관리도는 관리상태에 있을 것
정답 및 해설

이 식은 두 층의 시료군 크기(n)가 같고, RA\overline{R}_ARB\overline{R}_B에 유의차가 없으며, 두 관리도 모두 관리상태에 있음을 전제로 한다. 시료군의 수 kA,kBk_A,k_B는 식에서 각각 1/kA,1/kB1/k_A,1/k_B로 따로 반영되므로 반드시 같을 필요는 없다.

문제 30
어떤 공장에서 A, B, C 기계의 고장횟수는 아래 표와 같다. 기계에 따라 고장횟수가 차이가 있는지 검정하고자 할 때의 설명으로 틀린 것은?
1자유도는 2 이다.
2기대도수는 각 기계별로 10개씩이다.
3귀무가설(H0) : 각 기계별 고장횟수는 같다.
대립가설(H1) : 각 기계별 고장횟수는 다르다.
4검정통계량(χ02)은 이다.
정답 및 해설

고장횟수 합이 10+5+15=3010+5+15=30 이므로 기대도수는 기계마다 303=10\dfrac{30}{3}=10 회이고, 자유도는 31=23-1=2 이다.

적합도 검정통계량은 분모에 기대도수를 쓰는 χ02=(OiEi)2Ei=(1010)210+(510)210+(1510)210=5\chi_0^2=\sum\dfrac{(O_i-E_i)^2}{E_i}=\dfrac{(10-10)^2}{10}+\dfrac{(5-10)^2}{10}+\dfrac{(15-10)^2}{10}=5 이다.

분모에 관측도수 10, 5, 15를 넣어 6.6667을 얻은 식은 검정통계량의 정의에 어긋난다.

문제 31
다음의 데이터로서 유의수준 5%로 평균치의 신뢰구간을 구하면 약 얼마인가? (단, t0.975(9) = 2.262, t0.975(10) = 2.228 이다.)
17.0 ± 1.43
27.0 ± 0.41
37.6 ± 1.43
47.6 ± 0.41
정답 및 해설

데이터 10개의 합이 70이므로 xˉ=7.0\bar{x}=7.0 이고, 편차제곱합은 S=36S=36, V=369=4V=\dfrac{36}{9}=4, s=2s=2 이다.

모분산을 모르므로 t분포를 쓴다. xˉ±t0.975(9)sn=7.0±2.262×210=7.0±1.43\bar{x}\pm t_{0.975}(9)\dfrac{s}{\sqrt{n}}=7.0\pm 2.262\times\dfrac{2}{\sqrt{10}}=7.0\pm 1.43

문제 32
관리도에 관한 설명으로 거리가 가장 먼 것은?
1관리도는 제조공정이 잘 관리된 상태에 있는가를 조사하기 위해서 사용된다.
2관리도는 일반적으로 꺾은선그래프에 1개의 중심선과 2개의 관리한계를 추가한 것이다.
3우연원인에 의한 공정의 변동이 있으면 일반적으로 관리한계 밖으로 특성치가 나타난다.
4관리도의 사용 목적에 따라 기준값이 주어지지 않는 관리도와 기준값이 주어지는 관리도로 구분된다.
정답 및 해설

우연원인(common cause)에 의한 산포는 정상적인 공정 변동으로 대개 관리한계 안에 나타난다. 관리한계를 벗어나는 것은 이상원인(assignable cause)에 의한 변동이므로 이 설명이 틀렸다.

문제 33
부적합수와 관련하여 표본의 면적이나 길이 등이 일정하지 않은 경우에 사용하는 관리도는?
1X\overline{X} 관리도
2u 관리도
3X 관리도
4c 관리도
정답 및 해설

표본의 면적이나 길이 등 검사 단위 크기가 일정하지 않을 때는 단위당 부적합수를 사용하는 u 관리도를 쓴다. 단위 크기가 일정할 때만 c 관리도를 사용한다.

문제 34
다음의 두 상관도에서 (a), (b)에서 x, y 사이의 표본상관계수에 대한 크기를 비교한 것으로 맞는 것은?
1(a) = (b)
2(a) > (b)
3(a) < (b)
4비교할 수 없다.
정답 및 해설

두 상관도 모두 타점이 하나의 직선 위에 정확히 놓여 있으므로 표본상관계수는 둘 다 r=1r=1 이다.

상관계수는 직선관계의 강도만 나타낼 뿐 직선의 기울기 크기와는 무관하다. 기울기가 완만해도 산포 없이 직선에 놓이면 상관계수는 그대로 1이다.

문제 35
모표준편차를 모르는 경우 H0 : μ ≥ μ0, H1 : μ < μ0 의 검정에 있어서 귀무가설이 기각되는 경우 모평균의 신뢰한계를 추정하는 식은?
1x+t1α/2(ν)sn\overline{x} + t_{1-\alpha/2}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}
2x+t1α(ν)sn\overline{x} + t_{1-\alpha}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}
3xt1α/2(ν)sn\overline{x}-t_{1-\alpha/2}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}
4xˉt1α(ν)sn\bar{x} - t_{1-\alpha}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}
정답 및 해설

H0:μμ0H_0:\mu\ge\mu_0H1:μ<μ0H_1:\mu<\mu_0인 단측검정에서 귀무가설이 기각되면, 모평균의 한쪽(위쪽) 신뢰한계를 단측 신뢰수준 1α1-\alpha로 추정한다. 따라서 x+t1α(ν)sn\overline{x}+t_{1-\alpha}(\nu)\dfrac{s}{\sqrt{n}}를 사용하며, 양측검정에 쓰는 t1α/2t_{1-\alpha/2}는 쓰지 않는다.

문제 36
계수형 샘플링 검사 절차 – 제1부 : 로트별 합격품질한계(AQL) 지표형 샘플링검사방식(KS Q ISO 2859-1)에서 검사수준에 관한 설명 중 틀린 것은?
1검사수준은 소관권한자가 결정한다.
2상대적인 검사량을 결정하는 것이다.
3통상적으로 검사수준은 Ⅱ를 사용한다.
4수준 Ⅰ는 큰 판별력이 필요한 경우에 사용한다.
정답 및 해설

검사수준 Ⅰ은 통상 수준(Ⅱ)보다 작은 표본으로 낮은 판별력을 갖도록 정한 수준이며, 큰 판별력이 필요할 때는 수준 Ⅲ을 사용한다. 따라서 수준 Ⅰ이 큰 판별력에 쓰인다는 설명이 틀렸다.

문제 37
샘플링 오차에 대한 검토 시 측정치의 분포에 주목하여 통계적인 방법으로 어떠한 조치를 취하여야 되겠는가를 모색해야 한다. 이 때 오차의 검토순서로 가장 타당한 것은?
1정밀성(precision) → 정확성(accuracy) → 신뢰성(reliability)
2신뢰성(reliability) → 정밀성(precision) → 정확성(accuracy)
3정확성(accuracy) → 신뢰성(reliability) → 정밀성(precision)
4정확성(accuracy) → 정밀성(precision) → 신뢰성(reliability)
정답 및 해설

샘플링 오차를 검토할 때는 먼저 측정치들이 서로 재현되는 정도(신뢰성)를 본 뒤, 산포의 크기(정밀성)를 살피고, 마지막으로 참값과의 치우침(정확성)을 검토하는 순서를 따른다.

문제 38
어떤 기체로 만들어지는 샤프트의 직경은 평균치 3.000cm, 표준편차 0.010cm의 정규분포를 한다. 이 직경의 규격을 3.0±0.01cm 로 하면, 부적합품률은?
10.1587%
20.3174%
315.87%
431.74%
정답 및 해설

규격은 2.99~3.01cm이며 σ=0.010\sigma=0.010이므로 상하한 모두 Z=±1.0Z=\pm1.0이다. 부적합품률=2×P(Z>1)=2×0.1587=0.3174=2\times P(Z>1)=2\times0.1587=0.3174, 즉 31.74%이다.

문제 39
추정에 관한 설명으로 틀린 것은?
1통계량 x\overline{x} 의 기대치는 모평균 μ와 일치하는 것으로서 x\overline{x} 를 모평균의 불편 추정량이라 한다.
2모평균을 구간 추정하였을 경우 모평균의 참값이 그 구간 내에 존재하게 되는 확률을 위험률이라 한다.
3유한 모집단으로부터 샘플 평균 x\overline{x} 의 표준편차는 무한 모집단인 경우의 1nN\sqrt{1 - \dfrac{n}{N}} 배가 된다.
4통계량은 불편성(unbiasedness), 유효성(efficiency), 일치성(consistency)을 갖추고 있어야 한다.
정답 및 해설

x\overline{x}가 모평균의 불편추정량이라는 것과 유한모집단 수정계수 1n/N\sqrt{1-n/N}, 통계량의 세 가지 요건(불편성·유효성·일치성)은 모두 옳다. 반면 모평균이 신뢰구간 내에 존재할 확률은 신뢰율(신뢰계수)이지 위험률이 아니므로 이 설명이 틀렸다.

문제 40
XR\overline{X}-R 관리도에서 관리계수(Cf)가 1.33 이라면 해당 공정에 대한 판단은?
1군내변동이 작다.
2군내변동이 크다.
3군간변동이 크다.
4대체로 관리상태이다.
정답 및 해설

관리계수 CfC_f는 군간변동과 군내변동의 비를 나타내며, 대체로 1.2 이상이면 군간변동이 유의하게 크다고 판단한다. Cf=1.33C_f=1.33이므로 군간변동이 크다고 볼 수 있다.

문제 41
PERT에서 어떤 활동의 3점 시간견적결과 (4, 9, 10)을 얻었다. 이 활동시간의 기대치와 분산은 각각 얼마인가?
123/3, 1
223/3, 5/3
325/3, 1
425/3, 5/3
정답 및 해설

PERT 기대시간 te=a+4m+b6=4+36+106=506=253t_e=\dfrac{a+4m+b}{6}=\dfrac{4+36+10}{6}=\dfrac{50}{6}=\dfrac{25}{3}이다. 분산 σ2=(ba6)2=(66)2=1\sigma^2=\left(\dfrac{b-a}{6}\right)^2=\left(\dfrac{6}{6}\right)^2=1이다.

문제 42
다음의 MRP(Material Requirements Planning) 특징으로 맞는 것을 모두 선택한 것은?
1㉡, ㉢, ㉣, ㉤
2㉠, ㉡, ㉢, ㉤
3㉠, ㉡, ㉢, ㉣, ㉤
4㉠, ㉡, ㉣, ㉤
정답 및 해설

MRP는 자재명세서(BOM), 기준생산계획(MPS), 재고기록철을 입력으로 받아 상위품목의 생산계획에서 부품의 소요량과 발주시기를 역산하는 종속수요품 재고관리 기법이다.

소요량이 상위품목 계획에서 계산되므로 종속수요품마다 수요예측을 따로 할 필요가 없고, 전산으로 소요량을 재전개할 수 있어 수요·공급·생산능력 변화에 따른 일정 및 자재계획 변경도 용이하다. 제시된 다섯 항목이 모두 MRP의 특징에 해당한다.

문제 43
JIT시스템에서 소로트화의 특징이 아닌 것은?
1검사비용을 줄일 수 있다.
2시장수요의 적절한 대응이 어렵다.
3소로트화는 생산리드타임을 감소시킨다.
4소로트화는 공장의 작업부하를 균일하게 한다.
정답 및 해설

소로트화는 검사비용 절감, 생산리드타임 단축, 작업부하 균일화 효과가 있다. 오히려 소로트화는 다품종 대응력을 높여 시장수요 변화에 신속히 대응하도록 하므로, 대응이 어렵다는 설명이 틀렸다.

문제 44
고객의 요구를 효율적으로 충족시키기 위해 공급자, 생산자, 유통업자 등 관련된 모든 단계의 정보와 자재의 흐름을 계획, 설계 및 통제하는 관리기법은?
1SCM
2ERP
3MES
4CRM
정답 및 해설

공급자·생산자·유통업자 등 관련된 모든 단계의 정보와 자재 흐름을 계획·설계·통제하는 관리기법은 공급사슬관리(SCM)이다.

문제 45
목표생산주기시간(사이클 타임)을 구하는 공식으로 맞는 것은? (단, ∑ti 는 총 작업 소요시간, Q는 목표생산량, a는 부적합품률, y는 라인의 여유율이다.)
1tiQ(1y)(1a)\dfrac{\sum t_i}{Q(1-y)(1-a)}
2ti(1y)Q(1a)\dfrac{\sum t_i(1-y)}{Q(1-a)}
3ti(1y)(1a)Q\dfrac{\sum t_i(1-y)(1-a)}{Q}
4ti(1a)Q(1y)\dfrac{\sum t_i(1 - a)}{Q(1 - y)}
정답 및 해설

목표사이클타임은 총작업시간에 여유율과 부적합품률에 의한 손실을 함께 반영해 C/T=ti(1y)(1a)QC/T=\dfrac{\sum t_i(1-y)(1-a)}{Q}로 구하는 것이 표준 공식이다.

문제 46
소모품과 같이 종류가 많고 비교적 중요하지 않은 값싼 것에 대해서는 납품업자 1개사를 지정하여 그 업자에게 모든 것을 맡겨 전문적으로 납품시키는 구매계약 방법은?
1위탁구매방식
2수의계약
3지명경쟁계약
4연대구매방식
정답 및 해설

다품종소량의 소모품처럼 종류가 많고 중요도가 낮은 자재는 특정 납품업자 1개사에 위탁하여 전문적으로 납품받는 위탁구매방식이 적합하다.

문제 47
설비배치의 형태에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?
1품목별 생산량
2운반설비의 종류
3생산품목의 종류
4표준시간의 설정방법
정답 및 해설

설비배치는 품목별 생산량, 운반설비의 종류, 생산품목의 종류에 따라 결정된다. 표준시간의 설정방법 자체는 배치형태를 결정하는 요인이 아니다.

문제 48
A, B, C, D 4개의 작업은 모두 공정 1을 먼저 거친 다음에 공정 2를 거친다. 작업량이 적은 순으로 작업순위를 결정한다면 최종작업이 공정 2에서 완료되는 시간은?
129일
230일
331일
432일
정답 및 해설

작업량(공정 1과 공정 2 시간의 합)은 D=6+3=9D=6+3=9, A=4+6=10A=4+6=10, C=8+3=11C=8+3=11, B=5+7=12B=5+7=12 이므로 작업순서는 D → A → C → B 이다.

공정 1의 완료시점은 D가 6일, A가 10일, C가 18일, B가 23일이다. 공정 2는 앞 작업이 끝나야 착수하므로 D가 6~9일, A가 10~16일, C가 18~21일, B가 23~30일에 처리되어 최종작업은 30일에 완료된다.

문제 49
가중이동평균법에서 최근 자료에 높은 가중치를 부여하는 가장 큰 이유는?
1매개변수 파악을 위하여
2시간적 간격을 좁히기 위하여
3재고의 정확성을 높이기 위하여
4수요변화에 신속 대응하기 위하여
정답 및 해설

가중이동평균법에서 최근 자료에 높은 가중치를 주는 것은 수요 변화에 더 신속히 대응하기 위함이다.

문제 50
지수평활계수(α)에 대한 설명으로 맞는 것은?
1초기에 설정한 α값은 변경할 수 없다.
2α값은 –1 이상, 1 이하인 실수 값으로 결정한다.
3수요의 추세가 안정적인 경우에는 α값을 크게 한다.
4α가 큰 경우는 최근의 실제수요에 보다 큰 비중을 둔다.
정답 및 해설

지수평활계수 α\alpha가 클수록 최근 실제수요에 더 큰 비중을 두어 예측값이 빠르게 반응한다. α\alpha는 0~1 사이 값이며 상황에 맞게 조정할 수 있다.

문제 51
다음과 같은 제품을 생산하는데 적합한 배치방식은 무엇인가?
1공정별 배치
2제품별 배치
3위치고정형 배치
4혼합형 배치
정답 및 해설

제품이 크고 무거워 이동이 어려운 소량·주문생산(조선, 건설, 대형 설비 등)에서는 자재와 작업자가 고정된 제품 위치로 이동하는 위치고정형 배치가 적합하다.

문제 52
고정비(F), 변동비(V), 개당 판매가격(P), 생산량(Q)이 주어졌을 때 손익분기점을 산출하는 식은?
1FVPQ\dfrac{F}{\dfrac{V}{PQ}}
2F1VPQ\dfrac{F}{1 - \dfrac{V}{PQ}}
3(1VPQ)F\left(1 - \dfrac{V}{PQ}\right) - F
41(FV)PQ1 - \dfrac{\left(\dfrac{F}{V}\right)}{PQ}
정답 및 해설

손익분기점 판매액은 고정비를 공헌이익률(1−변동비/매출액)로 나누어 구한다. 매출액이 PQPQ이므로 BEP=F1VPQBEP=\dfrac{F}{1-\dfrac{V}{PQ}}이다.

문제 53
단일설비 일정계획에서 작업시간이 가장 짧은 작업부터 우선적으로 처리하는 작업순위 규칙은?
1EDD(earliest due date)
2SPT(shortest processing time)
3FCFS(first come first serviced)
4PTS(predetermined time standard)
정답 및 해설

작업시간이 짧은 것부터 우선 처리하는 규칙은 SPT(shortest processing time)이다.

문제 54
어느 프레스공장에서 프레스 10대의 가동상태가 정지율 25%로 추정되고 있다. 이 때 워크샘플링법에 의해서 신뢰도 95%, 상대오차 ±10%로 조사하고자 할 때 샘플의 크기는 약 몇 회인가? (단, u0.025 = 1.96, u0.05 = 1.645 이다.)
172회
296회
31152회
41536회
정답 및 해설

워크샘플링 표본크기는 n=u2(1p)pe2n=\dfrac{u^2(1-p)}{p\,e^2}로 구한다(e는 상대오차). n=1.962×0.750.25×0.12=2.88120.00251152n=\dfrac{1.96^2\times0.75}{0.25\times0.1^2}=\dfrac{2.8812}{0.0025}\approx1152회이다.

문제 55
제품 생산 시 발생되는 데이터를 실시간으로 수집하고 조회하며, 이들 정보를 통하여 생산 통제를 하는 1차 기능과 분석 및 평가를 통한 생산성향상을 기할 수 있는 시스템은?
1POP(Point of Production)
2POQ(Period Order Quantity)
3BPR(Business Process Reengineering)
4DRP(Distribution Requirements Planning)
정답 및 해설

생산현장에서 발생하는 데이터를 실시간으로 수집·조회해 생산통제와 분석에 활용하는 시스템은 POP(Point of Production)이다.

문제 56
고정주문량 모형의 특징을 설명한 것으로 맞는 것은?
1주문량은 물론 주문과 주문 사이의 주기도 일정하다.
2최대재고수준은 조달기간 동안의 수요량의 변동 때문에 언제나 일정한 것은 아니다.
3재고수준이 재주문점에 도달하면 주문하기 때문에 재고수준을 계속 실사할 필요는 없다.
4하나의 공급자로부터 상이한 수많은 품목을 구입하는 경우에 수량할인을 받기 위해 적용하면 유리하다.
정답 및 해설

고정주문량모형(Q시스템)은 주문량은 고정되지만 조달기간 중 수요변동으로 인해 최대재고수준이 항상 일정하지는 않다. 반면 주문주기는 일정하지 않고, 재고를 계속 실사해야 하며, 수량할인에는 정기발주모형이 더 유리하다.

문제 57
다음은 자주보전 7가지 단계의 내용이다. 순서를 맞게 나열한 것은?
1㉢→㉥→㉦→㉡→㉣→㉤→㉠
2㉢→㉥→㉦→㉣→㉤→㉡→㉠
3㉦→㉢→㉥→㉡→㉣→㉤→㉠
4㉦→㉢→㉥→㉣→㉤→㉡→㉠
정답 및 해설

자주보전 7단계는 초기청소 → 발생원·곤란개소 대책 → 청소·점검·급유 가기준의 작성 → 총점검 → 자주점검 → 정리·정돈 → 자주관리의 생활화 순으로 전개된다.

강제열화를 없애는 청소에서 출발해 오염의 발생원을 막고, 그 경험을 기준서로 굳힌 뒤 점검 능력을 키우고 마지막에 관리를 습관화하는 흐름이다.

문제 58
동작경제의 원칙 중 “공구의 기능을 결합하여 사용하도록 한다.”는 원칙은?
1신체의 사용에 관한 원칙
2작업장의 배치에 관한 원칙
3작업범위의 선정에 관한 원칙
4공구 및 설비의 디자인에 관한 원칙
정답 및 해설

여러 공구의 기능을 하나로 결합해 사용하도록 하는 것은 공구 및 설비의 디자인에 관한 원칙에 해당한다.

문제 59
설비보전에 관한 공식 중 틀린 것은?
1MTBF = 총가동시간/총고장건수
2시간가동률=가동시간부하시간×100\text{시간가동률} = \dfrac{\text{가동시간}}{\text{부하시간}} \times 100
3속도가동률=이론사이클타임실제사이클타임×100\text{속도가동률} = \dfrac{\text{이론사이클타임}}{\text{실제사이클타임}} \times 100
4설비종합효율 = 시간가동률×속도가동률×적합품률
정답 및 해설

설비종합효율은 시간가동률×성능가동률×양품률(적합품률)로 구하며, 성능가동률은 다시 속도가동률×정미가동률로 나뉜다. 성능가동률 대신 속도가동률만을 곱한 식은 정미가동률 요소가 빠져 있어 틀린 공식이다.

문제 60
인간이 행하는 손동작을 17가지 내지 18가지의 기본적인 동작으로 구분하고, 작업자의 수동작을 분석하여 작업자의 작업동작을 개선하기 위한 동작분석 방법은?
1서블릭분석
2공정분석
3메모모션분석
4작업분석
정답 및 해설

손동작을 17~18가지 기본동작(therblig)으로 나누어 분석하는 동작분석법은 서블릭분석이다.

문제 61
제품의 신뢰성은 고유 신뢰성과 사용 신뢰성으로 구분된다. 사용 신뢰성의 증대방법에 속하는 것은?
1고(高) 신뢰도 부품을 사용한다.
2기기나 시스템에 대한 사용자 매뉴얼을 작성 배포한다.
3부품의 전기적, 기계적, 열적 및 기타 작동조건을 경감한다.
4부품고장의 영향을 감소시키는 구조적 설계방안을 강구한다.
정답 및 해설

사용 신뢰성은 사용자가 제품을 올바르게 쓰도록 유도해 신뢰성을 높이는 것으로, 사용자 매뉴얼 작성·배포가 대표적 방법이다. 고신뢰도 부품 사용, 부하 경감설계, 구조적 설계방안은 모두 제품 자체의 고유 신뢰성을 높이는 방법이다.

문제 62
수명분포가 지수분포를 따르는 경우에 관한 설명 중 틀린 것은?
1단위시간당의 고장횟수는 이항분포를 따른다.
2고장률은 평균수명에 대해 역의 관계가 성립한다.
3t시간을 사용한 뒤에도 작동되고 있다면 고장률은 처음과 같이 일정하다.
4시스템의 사용시간이 경과한 뒤에도 측정하는 관심 모수의 값은 변하지 않는다.
정답 및 해설

수명이 지수분포를 따르면 단위시간당 고장횟수는 포아송분포를 따르며, 무기억성에 의해 고장률이 항상 일정하다. 따라서 단위시간당 고장횟수가 이항분포를 따른다는 설명이 틀렸다.

문제 63
동일한 부품 2개의 직렬체계에서 리던던시 부품 2개를 추가할 때 가장 신뢰도가 높은 구조는?
1체계를 병렬 중복
2부품 수준에서 중복
3첫째 부품을 3중 병렬 중복
4둘째 부품을 3중 병렬 중복
정답 및 해설

부품 2개를 각각 중복시키면(부품수준 중복) 신뢰도는 [1(1R)2]2[1-(1-R)^2]^2이고, 체계 전체를 중복시키면(체계수준 중복) 1(1R2)21-(1-R^2)^2이다. R=0.9로 비교하면 부품수준 중복이 약 0.980, 체계수준 중복이 약 0.964로 부품수준 중복이 더 높은 신뢰도를 준다.

문제 64
다음 표는 고장평점법의 고장 등급에 따른 고장구분, 판단기준 및 대책을 나타낸 것이다. 내용이 틀린 등급은?
1
2
3
4
정답 및 해설

고장평점법에서 Ⅳ등급 미소고장은 결함이 있어도 임무 수행에는 영향을 주지 않는 정도를 말한다. 일부 임무가 지연되는 수준은 임무의 일부 미달성에 해당하므로 Ⅲ등급 경미고장의 판단기준이다.

Ⅰ등급 치명고장(임무수행 불능·인명손실, 설계변경 필요), Ⅱ등급 중대고장(임무의 중한 부분 미달성, 설계 재검토 필요), Ⅲ등급 경미고장(임무의 일부 미달성, 설계변경 불필요)은 표의 내용이 옳다.

문제 65
신뢰도가 0.95인 부품이 직렬로 결합되어 시스템을 구성한다면, 시스템의 목표 신뢰도 0.90을 만족시키기 위한 부품의 수는?
12개
23개
34개
45개
정답 및 해설

직렬계에서 부품 n개의 신뢰도는 0.95n0.95^n이다. 0.952=0.90250.900.95^2=0.9025\ge0.90이지만 0.9530.857<0.900.95^3\approx0.857<0.90이므로, 목표 신뢰도 0.90을 만족하는 부품 수는 최대 2개이다.

문제 66
20개의 동일한 설비를 6개가 고장이 날 때까지 시험을 하고 시험을 중단하였다. 시험결과 6개 설비의 고장시간은 각각 56, 65, 74, 99, 105, 115 시간째 이었다. 이 제품의 수명이 지수분포를 따르는 것으로 가정하고, 평균수명에 대한 90% 신뢰구간추정 시 하측신뢰한계 값을 구하면 약 얼마인가? (단, χ20.95(12) = 21.03, χ20.95(14) = 23.68, χ20.975(12) = 23.34, χ20.975(14) = 26.12 이다.)
1101
2179
3182
4202
정답 및 해설

총고장시간 T=(56+65+74+99+105+115)+14×115=514+1610=2124T=(56+65+74+99+105+115)+14\times115=514+1610=2124이다. 하측신뢰한계는 θL=2Tχ0.952(12)=424821.03202\theta_L=\dfrac{2T}{\chi^2_{0.95}(12)}=\dfrac{4248}{21.03}\approx202시간이다.

문제 67
각 부품의 신뢰도가 R로 일정한 2 out of 4 시스템의 신뢰도는?
12R - R2
26R2 - 8R3 + 3R4
32R2(1 + R + 2R2)
46R2(1 – 2R + R2)
정답 및 해설

4개 중 2개 이상 작동해야 하는 시스템의 신뢰도는 Rs=(42)R2(1R)2+(43)R3(1R)+R4R_s=\binom{4}{2}R^2(1-R)^2+\binom{4}{3}R^3(1-R)+R^4이며, 이를 전개하면 6R28R3+3R46R^2-8R^3+3R^4이다.

문제 68
샘플수가 35개, n 시간까지의 누적고장개수가 22개일 때, 신뢰도 R(t)를 평균수위법을 이용하여 구하면 약 얼마인가?
10.3267
20.3447
30.3667
40.3889
정답 및 해설

평균순위법에서 불신뢰도 F=in+1=22360.6111F=\dfrac{i}{n+1}=\dfrac{22}{36}\approx0.6111이므로 신뢰도 R=1F0.3889R=1-F\approx0.3889이다.

문제 69
Y부품의 고장률이 0.5×10-5/시간이다. 하루 24시간 씩 1년간 작동한다고 할 때, 이 부품이 1년 이상 작동할 확률을 구하면 약 얼마인가? (단, 1년간 작동일수는 360일 이다.)
10.3686
20.6321
30.9577
40.9988
정답 및 해설

1년 가동시간 t=360×24=8640t=360\times24=8640시간이다. R(t)=eλt=e0.5×105×8640=e0.04320.9577R(t)=e^{-\lambda t}=e^{-0.5\times10^{-5}\times8640}=e^{-0.0432}\approx0.9577이다.

문제 70
와이블(Weibull) 확률지에 관한 설명으로 맞는 것은?
1관측 중단 데이터가 있으면 사용할 수 없다.
2분포의 모수를 확률지로부터 추정할 수 있다.
3와이블 분포는 타점 후 반드시 원점을 지나는 직선이 나오게 된다.
4H(t)를 누적고장률함수라고 할 때, H(t)가 t의 선형함수임을 이용한 것이다.
정답 및 해설

와이블 확률지는 누적고장률함수 H(t)H(t)lnt\ln t에 대해 선형이 되도록 축을 변환해, 타점된 직선의 기울기와 절편에서 형상모수·척도모수를 추정할 수 있게 한 도구이다. 관측중단 데이터도 순위법 등을 이용해 사용할 수 있고, 직선이 반드시 원점을 지나지도 않는다.

문제 71
고장시간이 지수분포를 따르고, 평균수명이 100시간인 2개의 부품이 병렬결합모델로 구성되어 있을 때 150시간에서의 신뢰도는 약 얼마인가?
10.3965
20.4868
30.5117
40.6313
정답 및 해설

부품 신뢰도 R(t)=e150/100=e1.50.2231R(t)=e^{-150/100}=e^{-1.5}\approx0.2231이다. 2개 병렬결합 신뢰도는 Rs=2RR2=2×0.22310.223120.3965R_s=2R-R^2=2\times0.2231-0.2231^2\approx0.3965이다.

문제 72
부하-강도 모형(stress-strength model)에서 고장이 발생할 경우에 관한 설명으로 틀린 것은?
1고장의 발생 확률은 불신뢰도와 같다.
2안전계수가 작을수록 고장이 증가한다.
3부하보다 강도가 크면 고장이 증가한다.
4불신뢰도는 부하가 강도보다 클 확률이다.
정답 및 해설

부하-강도 모형에서 강도가 부하보다 클 확률이 클수록(안전계수가 클수록) 고장 확률(불신뢰도)이 감소한다. 따라서 부하보다 강도가 크면 고장이 증가한다는 설명은 반대로 틀렸다.

문제 73
고장밀도함수가 지수분포를 따를 때, MTBF 시점에서 신뢰도의 값은?
1e-1
2e-2t
3e-3t
4e-λt
정답 및 해설

지수분포에서 MTBF 시점(t=1/λt=1/\lambda)의 신뢰도는 R(1/λ)=eλ(1/λ)=e1R(1/\lambda)=e^{-\lambda\cdot(1/\lambda)}=e^{-1}이다.

문제 74
보전도 M(t)가 지수분포를 따른다면 M(t) = 1 – e-μt 가 된다. 그렇다면 1/μ 는 무엇을 의미하는가?
1MTTR
2MTBF
3MTTF
4MTTFF
정답 및 해설

보전도 M(t)=1eμtM(t)=1-e^{-\mu t}는 지수분포의 불신뢰도와 같은 형태이며, 이때 μ\mu는 수리율에 대응하므로 1/μ1/\mu는 평균수리시간, 즉 MTTR을 의미한다.

문제 75
정상전압 220V의 콘덴서 10개를 가속전압 260V에서 3개가 고장날 때까지 가속수명시험을 하였더니 63, 112, 280시간에 각각 1개씩 고장났다. 가속계수값이 2.31인 경우 α(알파)승법칙을 사용하여 정상전압에서의 평균 수명시간을 구하면 약 얼마인가?
1557.87
21610.56
31859.55
43679.55
정답 및 해설

가속조건에서 총시험시간은 T=(63+112+280)+7×280=455+1960=2415T=(63+112+280)+7\times280=455+1960=2415시간이고, 가속조건 평균수명은 T/r=2415/3=805T/r=2415/3=805시간이다. 여기에 가속계수 2.31을 곱하면 정상전압 평균수명은 805×2.311859.55805\times2.31\approx1859.55시간이다.

문제 76
어느 가정의 연말 크리스마스트리가 50개의 전구로 구성되어 있다. 이 트리를 점등 후 연속사용 할 때, 1000시간까지 고장 난 개수가 30개 이다. 이 때 1000시간까지 전구의 신뢰도는?
10.3
20.2
30.4
40.5
정답 및 해설

1000시간까지 50개 중 30개가 고장났으므로 잔존(정상) 개수는 20개이다. 신뢰도 R=20/50=0.4R=20/50=0.4이다.

문제 77
FTA 작성 시 모든 입력사상이 고장날 경우에만 상위사상이 발생하는 것은?
1기본사상
2OR 게이트
3제약게이트
4AND 게이트
정답 및 해설

모든 입력사상이 고장(발생)해야만 상위사상이 발생하는 게이트는 AND 게이트이다.

문제 78
Y기계의 평균고장률은 0.0125/시간이고, 고장 시 평균수리시간은 20시간이었다. 이 기계의 가용도(Availability)는? (단, 고장시간과 수리시간은 지수분포를 따른다.)
10.6
20.7
30.8
40.9
정답 및 해설

MTBF=1/λ=1/0.0125=80=1/\lambda=1/0.0125=80시간이다. 가용도 A=MTBFMTBF+MTTR=8080+20=0.8A=\dfrac{MTBF}{MTBF+MTTR}=\dfrac{80}{80+20}=0.8이다.

문제 79
신뢰성 샘플링 검사에서 MTBF와 같은 수명 데이터를 기초로 로트의 합부판정을 결정하는 것은?
1계수형 샘플링검사
2층별형 샘플링검사
3선별형 샘플링검사
4계량형 샘플링검사
정답 및 해설

MTBF와 같은 계량형(연속) 수명 데이터를 기초로 로트의 합부를 판정하는 것은 계량형 샘플링검사이다.

문제 80
시스템의 수명곡선이 욕조곡선(bath-tub curve)을 따를 때, 우발고장기간의 고장률에 해당하는 것은?
1AFR(Average Failure Rate)
2CFR(Constant Failure Rate)
3IFR(Increasing Failure Rate)
4DFR(Decreasing Failure Rate)
정답 및 해설

욕조곡선에서 우발고장기간은 고장률이 시간에 관계없이 일정한 구간으로, 이때의 고장률을 CFR(Constant Failure Rate)이라 한다.

문제 81
품질 코스트의 집계단계에서 수행하는 업무가 아닌 것은?
1책임부분별로 할당
2품질코스트를 총괄
3보조 품목부품별로 할당
4프로젝트(project)해석을 위한 집계
정답 및 해설

품질코스트 집계단계에서는 코스트를 총괄집계하고, 책임부문별로 할당하며, 프로젝트 해석을 위해 집계하는 업무를 수행한다. 보조 품목·부품별 할당은 세부 원가배분 단계의 업무로 집계단계 업무에 속하지 않는다.

문제 82
파라슈라만(Parasuraman) 등이 제시한 SERVQUAL 모델에 대한 설명으로 틀린 것은?
1“광고만 번지르르하고 호텔에 가 보면 별거 아니다.”는 유형성(tangilbles)의 예라 할 수 있다.
2고객에 신속하고 즉각적인 서비스를 제공하려는 의지는 신뢰성(relability)에 해당한다.
3확신성(assureance)은 능력(competence), 예의(courtesy), 안정성(security), 진실성(credibility)을 묶은 것이다.
4공감성(empathy)은 접근성(access), 의사소통(communication), 고객이해(understanding)를 묶은 것이다.
정답 및 해설

고객에게 신속하고 즉각적인 서비스를 제공하려는 의지는 응답성(responsiveness)에 해당하며, 신뢰성(reliability)은 약속한 서비스를 정확하고 믿을 수 있게 수행하는 능력을 의미한다.

문제 83
연구개발, 산업생산, 시험검사 현장 등에서 측정한 결과가 명시된 불확정 정도의 범위 내에서 국가측정표준 또는 국제측정표준과 일치되도록 연속적으로 비교하고 교정하는 체계를 의미하는 용어는?
1소급성
2교정
3공차
4계량
정답 및 해설

측정결과가 명시된 불확도 범위 내에서 국가·국제 측정표준과 끊임없이 비교·교정되도록 연결하는 체계는 소급성(traceability)이다.

문제 84
국가 규격의 연결이 잘못된 것은?
1NF – 독일
2GB – 중국
3BS – 영국
4ANSI – 미국
정답 및 해설

NF(Norme Française)는 프랑스의 국가규격이다. 독일의 국가규격은 DIN이므로 NF–독일의 연결이 잘못되었다.

문제 85
기업 입장에서 제품책임과 관련한 소송이 발생 하였을 경우 이에 대한 대책(PLD)으로 거리가 가장 먼 것은?
1수리 및 리콜 등을 행한다.
2PL 법에 관련된 보험에 기입한다.
3안전 기준치보다 더 엄격한 설계를 한다.
4초기에 대처할 수 있게 전 종업원들을 훈련한다.
정답 및 해설

안전기준치보다 엄격한 설계를 하는 것은 소송 발생을 예방하기 위한 사전적 제품안전(PS) 대책이다. 소송 발생 후의 대응책(PLD)에는 수리·리콜, PL보험 가입, 종업원 훈련 등이 해당한다.

문제 86
품질보증의 의의로 가장 적합한 것은?
1품질이 규격한계에 있는지 조사하는 것이다.
2품질특성을 조사하여 합·부 판정을 내리는 것이다.
3품질이 고객의 요구수준에 있음을 보증하는 것이다.
4검사를 중심으로 안정된 품질을 확보하는 것이다.
정답 및 해설

품질보증은 제품이나 서비스가 고객의 요구수준을 충족함을 보증하는 활동을 의미한다.

문제 87
최초의 시점에서는 최종결과까지의 행방을 충분히 짐작할 수 없는 문제에 대하여, 그 진보과정에서 얻어지는 정보에 따라 차례로 시행되는 계획의 정도를 높여 적절한 판단을 내림으로써 사태를 바람직한 방향으로 이끌어가거나 중대 사태를 회피하는 방책을 얻는 방법은?
1PDPC법
2연관도법
3애로우 다이어그램
4매트릭스 데이터 해석법
정답 및 해설

결과를 미리 예측하기 어려운 문제에서 진행 중 얻어지는 정보에 따라 계획을 순차적으로 갱신해 바람직한 방향으로 이끄는 신QC 7가지 도구 기법은 PDPC법이다.

문제 88
도수분포표를 작성할 때 일반적으로 계급의 수를 결정하는 방법이 아닌 것은? (단, n은 데이터의 수이고, 최소 100개 이상인 경우이다.)
1√n
22×n1/4
31+log2n
4경험적 방법
정답 및 해설

계급수 결정에는 n\sqrt{n}, 스터지스식 1+log2n1+\log_2 n, 경험적 방법 등이 흔히 쓰인다. 2×n1/42\times n^{1/4}은 계급수를 정하는 표준적 공식이 아니다.

문제 89
측정기(계량기)의 측정오차 중 동일 측정조건하에서 같은 크기와 부호를 갖는 오차로서 측정기를 미리 검사·보정하여 측정값을 수정할 수 있는 계통오차(calibration error)에 해당하지 않는 것은?
1과실오차
2계기오차
3이론오차
4개인오차
정답 및 해설

계통오차는 계기오차, 이론오차, 개인오차처럼 항상 같은 크기·부호로 나타나 검사·보정으로 수정 가능한 오차이다. 과실오차는 관측자의 실수로 생기는 우연한 오차로, 계통오차로 분류되지 않는다.

문제 90
기업이 조직의 구성원들에게 품질에 관한 사고를 지니도록 유도하는 조직론적 방법 중 하나로서 동일한 직장에서 품질경영활동을 자주적으로 하는 활동은?
1개선제안
2품질분임조
3방침관리
4태스크 포스 팀
정답 및 해설

같은 직장 내 구성원들이 자주적으로 품질경영활동을 수행하는 소집단 활동은 품질분임조이다.

문제 91
표준화의 원리에 대한 설명으로 틀린 것은?
1표준화란 단순화의 행위이다.
2표준은 실시하지 않으면 가치가 없다.
3표준의 제정은 전체적인 합의에 따라야 한다.
4국가규격의 법적 강제의 필요성은 고려하지 않는다.
정답 및 해설

표준화는 단순화 행위이며, 실시되지 않으면 가치가 없고, 제정 시 전체적 합의가 필요하다. 국가규격의 법적 강제 필요성도 표준화 원리에서 고려해야 할 사항이므로, 고려하지 않는다는 설명이 틀렸다.

문제 92
모티베이션 운동은 그 추진 내용면에서 볼 때 동기 부여형과 불량 예방형으로 나눌 수 있다. 동기 부여형의 활동에 해당되지 않는 것은?
1고의적인 오류의 억제
2품질 의식을 높이기 위한 모티베이션 앙양(昂揚)교육
3우수한 작업자의 기술습득 및 기술개선을 위한 교육훈련을 실시
4관리자책임의 불량이라는 관점에서 작업자의 개선행위를 추구
정답 및 해설

동기부여형 모티베이션은 작업자 스스로의 품질의식 고취와 자율적 개선을 유도하는 활동이다. 관리자책임의 불량이라는 관점에서 개선을 추구하는 것은 불량 원인을 관리시스템 측에서 찾는 불량예방형 접근에 가깝다.

문제 93
품질비용의 분류에서 예방비용에 해당되는 것은?
1클레임 비용
2품질관리교육 비용
3공정검사 비용
4설계변경 유실비용
정답 및 해설

예방비용은 불량 발생을 사전에 막기 위한 비용으로 품질관리교육 비용이 대표적이다. 클레임비용과 설계변경 유실비용은 실패비용, 공정검사비용은 평가비용에 해당한다.

문제 94
게하니(Gehani) 교수가 구상한 품질가치사슬구조로 볼 때 최고 정점에 있다고 본 전략종합품질에 대한 품질선구자의 사상에 해당하는 것은?
1고객만족품질과 시장품질
2설계종합품질과 원가종합품질
3전사적종합품질과 예방종합품질
4시장창조종합품질과 시장경쟁종합품질
정답 및 해설

게하니의 품질가치사슬구조에서 최고 정점의 전략종합품질은 시장창조종합품질과 시장경쟁종합품질로 구성된다.

문제 95
품질경영시스템-요구사항(KS Q ISO 9001)에서 프로세스 접근법을 적용했을 때, 가능한 사항이 아닌 것은?
1효과적인 프로세스 성과의 달성
2요구사항 충족의 이해와 일관성
3가치부가 측면에서 프로세스의 고려
4수정이나 변경이 없는 품질경영시스템 구현
정답 및 해설

프로세스 접근법은 프로세스 성과 달성, 요구사항 충족의 이해와 일관성, 가치부가 관점의 프로세스 고려를 가능하게 한다. 이는 지속적 개선을 전제로 하므로, 수정·변경이 없는 품질경영시스템 구현과는 거리가 멀다.

문제 96
품질전략을 수립할 때 계획단계(전략의 형성단계)에서 SWOT 분석을 많이 활용하고 있다. 여기서 SWOT 분석 시 고려되는 항목이 아닌 것은?
1근심(trouble)
2약점(weakness)
3강점(strength)
4기회(opportunity)
정답 및 해설

SWOT 분석은 강점(Strength), 약점(Weakness), 기회(Opportunity), 위협(Threat)의 네 요소를 고려하며, '근심(trouble)'은 SWOT 구성 요소가 아니다.

문제 97
말콤 볼드리지상에 관한 설명으로 틀린 것은?
17가지의 평가요소로 분류하고 있다.
2데밍상을 벤치마킹하여 제정한 것이다.
3기업경영 전체의 프로그램으로 전략에서 실행까지를 전개한다.
4품질향상을 위해 실천적인 “How to do”를 추구하는 프로세스 지향형이다.
정답 및 해설

말콤볼드리지상은 7개 평가범주로 구성되고 데밍상을 벤치마킹해 제정되었으며, 전략에서 실행까지 전사적 경영 프로그램을 다룬다. 다만 이는 실천적 방법(How to do)보다 성과(결과) 지향형에 가까워, 프로세스 지향형이라는 설명이 틀렸다.

문제 98
6시그마의 본질로 가장 거리가 먼 것은?
1기업경영의 새로운 패러다임
2프로세스 평가·개선을 위한 과학적·통계적 방법
3검사를 강화하여 제품 품질수준을 6시그마에 맞춤
4고객만족 품질문화를 조성하기 위한 기업경영 철학이자 기업전략
정답 및 해설

6시그마는 프로세스를 통계적으로 개선해 산포를 줄이는 경영철학이자 전략이다. 검사를 강화해 품질수준을 맞추는 것은 사후 선별에 해당해 6시그마의 본질과 거리가 멀다.

문제 99
어떤 제품의 규격이 8.3~8.5cm 이다. n=4, k=4이고, Xˉˉ\bar{\bar{X}} = 8.35, R\overline{R} = 0.05 일 때, 최소공정능력지수(Cpk)는? (단, n=4 일 때, d2 = 2.059 이다.)
10.573
20.686
31.043
41.224
정답 및 해설

σ^=R/d2=0.05/2.0590.02428\hat{\sigma}=\overline{R}/d_2=0.05/2.059\approx0.02428이다. Cpk=min[USLX3σ^,XLSL3σ^]C_{pk}=\min\left[\dfrac{USL-\overline{\overline{X}}}{3\hat{\sigma}},\dfrac{\overline{\overline{X}}-LSL}{3\hat{\sigma}}\right]에서 XLSL=0.05\overline{\overline{X}}-LSL=0.05가 더 작으므로 Cpk=0.05/(3×0.02428)0.686C_{pk}=0.05/(3\times0.02428)\approx0.686이다.

문제 100
사내표준화의 요건으로 사내표준의 작성대상은 기여비율이 큰 것으로부터 채택하여야 하는데, 공정이 현존하고 있는 경우 기여비율이 큰 것에 해당되지 않는 것은?
1통계적 수법 등을 활용하여 관리하고자 하는 대상인 경우
2준비 교체 작업, 로트 교체 작업 등 작업의 변환점에 관한 경우
3현재에 실행하기 어려우나 선진국에서 활용하고 있는 기술인 경우
4새로운 정밀기기가 현장에 설치되어 새로운 공법으로 작업을 실시하게 된 경우
정답 및 해설

사내표준의 대상은 현재 공정에서 실제로 실행 가능한 것 중 기여비율이 큰 항목을 우선 채택한다. 현재 실행이 어려운 선진국 기술은 당장 적용할 수 없으므로 기여비율이 큰 항목에 해당하지 않는다.