2011년 인간공학기사실기(필답형) 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

[해설]

아날로그 표시장치의 지침 설계 권고는 모두 눈금 판독 오차를 줄이는 데 목적이 있다.

• 뾰족한 지침 — 끝이 한 점을 가리켜 눈금 위치를 정확히 읽게 한다.
• 지침 끝은 작은 눈금에 닿되 겹치지 않게 — 지침이 눈금을 가리면 값을 잘못 읽는다.
• 지침 색은 선단에서 눈금 중심까지 — 지침 전체가 칠해져 가리키는 방향이 한눈에 드러난다.
• 지침을 눈금면에 밀착 — 보는 각도에 따라 값이 달라 보이는 시차(parallax) 오차를 줄인다.

세 가지만 쓰라고 하면 위 네 항목 중 셋을 쓰면 된다. 모두 ‘오독 방지’라는 한 원리로 묶어 외운다.

①: 효과성
②: 효율성
③: 만족도

[해설]

ISO 9241-11은 사용성을 특정 사용자가 특정 사용 상황에서 특정 목표를 달성하는 정도로 보고, 이를 세 축으로 규정한다.

· 효과성(effectiveness): 목표를 정확하고 완전하게 달성했는가
· 효율성(efficiency): 그 목표를 달성하는 데 투입한 자원(시간·노력)이 얼마인가
· 만족도(satisfaction): 사용 과정에서 느끼는 불편이 없고 수용·선호되는가

효과성은 결과의 질, 효율성은 결과 대비 투입, 만족도는 주관적 반응으로 구분해 외우면 된다.

[해설]

NIOSH 들기 작업 지침의 들기지수(LI)는 실제 작업무게를 권장무게한계(RWL)로 나눈 값이다.

박스 2개를 한 번에 들기 때문에 실제 작업무게는 박스 1개가 아니라 2개의 무게다.
$LI = \dfrac{\text{실제 작업무게}}{RWL}$
$LI = \dfrac{23 \times 2}{23}$
$LI = 2$

LI가 1을 넘으면 요통 등 근골격계질환 위험이 커진다. 결과가 2인 이 작업은 한 번에 1개씩 드는 등 작업 재설계가 필요하다.

[해설]

외경법에서 표준시간은 정미시간 × (1 + 여유율)이고, 정미시간은 관측시간 × 레이팅계수다.

정미시간 = $1 \times 1.1 = 1.1$분
표준시간 = $1.1 \times (1 + 0.08) = 1.188$분
작업시간 = $480 - 20 = 460$분
생산량 = $\dfrac{460}{1.188} = 387.21$개

혼동 주의: 휴식 20분은 8시간(480분)에서 먼저 빼고 나눠야 한다. 내경법이라면 표준시간 = 정미시간 ÷ (1 − 여유율)로 계산이 달라진다.

[해설]

웨스팅하우스(Westinghouse) 시스템은 작업자의 수행도를 네 요인으로 나눠 평가하는 레이팅 방법이다.

• 숙련도 — 정해진 작업 방법을 얼마나 능숙하게 따르는지(작업자 능력).
• 노력 — 얼마나 의욕적으로 빠르게 일하는지(작업자 의지).
• 작업환경 — 온도·조명·소음처럼 작업자가 통제할 수 없는 조건.
• 일관성 — 사이클마다 작업시간이 얼마나 고르게 나오는지.

네 요인의 평가계수를 합산해 레이팅계수를 구한다.
$\text{레이팅계수} = 1 + \text{평가계수의 합}$

[해설]

실험 설계에서 독립변수는 연구자가 조작·설정하는 조건이고, 종속변수는 그 결과로 측정하는 값이다.

• 종속변수 — 각 조건에서 관찰해 세는 횟수로, 측정 대상이다.
• 독립변수 — 휴대폰 사용 여부와 교통상황으로, 연구자가 바꾸어 주는 조건이다.

외우는 요령: '무엇을 바꾸었나'가 독립변수이고 '무엇을 재었나'가 종속변수다.

①: 전달정보가 간단하고 짧을 때
②: 전달정보가 후에 재참조되지 않을 때
③: 전달정보가 시간적인 사상(event)을 다룰 때
④: 전달정보가 즉각적인 행동을 요구할 때
⑤: 수신자의 시각 계통(시각 시스템)이 과부하 상태일 때
⑥: 수신 장소가 너무 밝거나 암조응(암순응) 유지가 필요할 때
⑦: 직무상 수신자가 자주 움직이는 경우

[해설]

청각은 순간적·경보적 정보에, 시각은 복잡하고 오래 남겨 둘 정보에 유리하다는 원리에서 나온다.

• 간단하고 짧은 정보 — 소리는 한 번 듣고 바로 이해할 수 있어야 한다.
• 재참조되지 않는 정보 — 소리는 흘러가 버려 다시 확인할 수 없다.
• 시간적 사상(event) — ‘지금 일어났다’는 시점 정보는 소리가 즉시 전한다.
• 즉각적 행동 요구 — 경보음처럼 주의를 바로 끌어 반응을 이끌어 낸다.
• 시각 계통 과부하 — 눈이 이미 바쁠 때 귀로 정보를 나눠 전달한다.
• 너무 밝거나 암조응 유지가 필요할 때 — 밝으면 화면이 안 보이고, 어두운 곳에선 화면 빛이 암조응을 깨뜨린다.
• 수신자가 자주 움직일 때 — 소리는 고개를 돌리지 않아도 어디서든 들린다.

혼동 주의: 시각적 표시장치는 반대로 정보가 복잡하고 길 때, 재참조될 때, 공간적 위치를 다룰 때, 수신 장소가 시끄러울 때 유리하다.

[해설]

재인은 이미 저장된 기억과 지금 들어온 자극을 대조해 대상을 알아보는 과정으로, 정보가 흐르는 방향에 따라 상향식 처리와 하향식 처리로 나뉜다.

상향식 처리는 선·각도·곡률 같은 자극의 세부 특징에서 출발해 이를 조합함으로써 대상을 인식하는 방식이고, 하향식 처리는 기존 지식·맥락·기대가 먼저 작동해 무엇이 올지 예측한 상태에서 자극을 해석하는 방식이다.

숫자 6과 알파벳 b처럼 형태가 비슷한 자극은 획 자체만으로는 구분이 어렵고 앞뒤에 숫자가 오는지 문자가 오는지라는 맥락이 있어야 판별되므로 하향식 처리가 적용된다. 따라서 개선책은 혼동되는 문자·숫자를 맥락 없이 단독으로 제시하지 않고, 자형 자체를 구별되게 설계하는 것이다.

①: 근골격계질환으로 업무상 질병(요양결정)을 인정받은 근로자가 연간 10인 이상 발생한 사업장
②: 근골격계질환으로 업무상 질병(요양결정)을 인정받은 근로자가 연간 5인 이상 발생하고, 그 수가 해당 사업장 근로자 수의 10% 이상인 경우

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(근골격계질환 예방관리 프로그램 시행)에 따른 대상 사업장이다.

• 인원 기준 — 업무상 질병으로 인정받은 근로자가 연간 10명 이상 발생한 사업장.
• 인원+비율 기준 — 연간 5명 이상 발생하고 그 수가 사업장 근로자 수의 10% 이상인 경우.

두 번째 기준은 5명 이상과 10% 이상을 함께 충족해야 한다. 그래서 소규모 사업장도 발생 비율이 높으면 대상이 된다.

혼동 주의: 근골격계부담작업이 있으면 이와 별개로 3년마다 유해요인조사를 해야 한다.

[해설]

사용성 평가는 사용자를 어떻게 측정·관찰하느냐에 따라 실험평가·설문조사·관찰의 세 접근으로 나뉜다.

• 사용성 실험평가 — 실제 과제를 수행하게 하고 수행시간·오류율 같은 정량 데이터를 얻는다.
• 설문조사 및 인터뷰 — 만족도·불편 사항 등 사용자의 주관적 의견을 직접 듣는다.
• 관찰(에스노그라피) — 사용자의 실제 생활·작업 현장에서 자연스러운 사용 맥락을 살핀다.

에스노그라피는 원래 인류학의 현장 참여 관찰 기법이다. 실험실에서는 드러나지 않는 실제 사용 습관을 잡아낸다.

[해설]

객관적 평가법은 수행도를 속도와 작업난이도로 나눠 따로 평가한 뒤 합치는 레이팅 방법으로, 평가자의 주관을 줄이는 것이 목적이다.

• 1단계에서는 작업이 얼마나 어려운지와 상관없이 관측한 작업의 속도만 표준속도와 비교해 평가한다.
• 2단계에서는 사용 신체부위·페달 사용 상황·양손 사용 정도·눈과 손의 협조·취급 주의 정도·중량 또는 저항 정도로 작업난이도를 평가해 조정계수를 정한다.
• 3단계에서는 앞에서 구한 속도평가계수와 난이도 조정계수를 함께 반영해 정미시간을 구한다.

3단계 계산식은 다음과 같다.
정미시간 = 관측시간 × 속도평가계수 × (1 + 작업난이도 조정계수)

[해설]

KOSHA GUIDE의 근골격계질환 예방관리프로그램 지침에 따른 평가지표로, 질환 발생 결과와 작업조건 개선을 함께 본다.

• 증상자 발생빈도 — 특정 기간에 보고된 사례 수로 증상자가 얼마나 나왔는지 본다.
• 근로손실일수 비교 — 질환 때문에 일하지 못한 날이 줄었는지 확인한다.
• 유해요인 노출 특성 변화 — 작업 개선 전후에 부담 자세·반복·중량 노출이 줄었는지 본다.
• 신규 발생률 비교 — 새로 생긴 사례 수를 기준으로 발생률을 비교한다.
• 근로자 만족도 변화 — 작업부담이 줄었다고 체감하는지 확인한다.
• 제품 불량률 변화 — 부담이 줄면 작업 품질도 좋아지므로 간접 지표로 쓴다.

외우는 요령: 발생빈도·손실일수·신규 발생률은 결과지표이고, 노출 특성 변화는 개선이 실제로 이루어졌는지 보는 과정지표다.

[해설]

인간공학적 작업공간 설계에서는 팔을 움직일 때 축이 되는 관절에 따라 작업영역을 두 가지로 나눈다.

• 정상작업영역은 위팔(상완)을 몸통에 붙인 채 팔꿈치 아래(전완)만 움직여 편하게 닿는 범위다.
• 최대작업영역은 어깨를 축으로 팔 전체를 뻗어야 닿는 범위다.

자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역 안에, 가끔 쓰는 것은 최대작업영역 안에 둔다. 축이 팔꿈치인지 어깨인지로 구분하면 헷갈리지 않는다.

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

[해설]

NIOSH 들기 방정식은 부하상수 LC = 23 kg에 6개 승수를 곱해 권장무게한계를 구한다.
$RWL = LC \times HM \times VM \times DM \times AM \times FM \times CM$

• HM(수평계수) — 발목 중점에서 손까지의 수평거리가 멀수록 작아진다.
• VM(수직계수) — 들기 시작 높이가 75 cm에서 멀어질수록 작아진다.
• DM(거리계수) — 물건을 옮기는 수직 이동거리가 길수록 작아진다.
• AM(비대칭계수) — 몸통을 비트는 각도가 클수록 작아진다.
• FM(빈도계수) — 분당 들기 횟수와 작업시간이 늘수록 작아진다.
• CM(결합계수) — 손잡이 상태가 나쁠수록 작아진다.

각 승수는 0~1 값이라 조건이 나쁠수록 RWL이 줄어든다. 들기지수 LI = 작업물 무게 ÷ RWL이 1을 넘으면 요통 위험이 크다고 본다.

[해설]

교대 시각은 일주기리듬(생체리듬)에 맞추고 근무자의 수면을 확보하는 방향으로 정하는 것이 교대작업 설계의 원칙이다.

야간교대는 자정 이전에 해야 저녁 근무자가 자정 전에 퇴근해 제때 잠들 수 있다. 교대가 자정을 넘기면 교대 전후로 수면이 토막 난다.

아침교대는 오전 5~6시 이후로 해야 아침 근무자가 너무 이른 새벽에 일어나지 않는다. 그래야 수면 부족과 그로 인한 졸음·오류를 막을 수 있다.

[해설]

정보량은 평균정보량 공식을 입력(신호 색)과 출력(통과·정지)에 따로 적용해 구한다.
$H = \sum p_i \log_2\dfrac{1}{p_i}$

입력은 빨강 5회(3+2), 파랑 5회(5+0)로 전체 10회 중 각각 0.5다.
$H_{입력} = 0.5\log_2\dfrac{1}{0.5} + 0.5\log_2\dfrac{1}{0.5} = 1$ bit

출력은 통과 8회(3+5), 정지 2회(2+0)로 확률이 0.8, 0.2다.
$H_{출력} = 0.8\log_2\dfrac{1}{0.8} + 0.2\log_2\dfrac{1}{0.2} = 0.258 + 0.464 = 0.72$ bit

혼동 주의: 확률이 한쪽으로 치우칠수록 불확실성이 줄어 정보량이 1 bit보다 작아진다.

[해설]

제조물책임법에서는 결함을 설계상·제조상·표시상 세 유형으로 나누므로 판매 전 대책도 이 세 결함에 맞춰 세운다.

• 설계상의 대책은 위험을 줄이는 안전설계·대체설계를 채택해 설계 결함을 막는 것이다.
• 제조상의 대책은 설계·사양대로 만들어지도록 제조와 품질검사를 관리해 제조 결함을 막는 것이다.
• 경고라벨(표시상)의 대책은 없앨 수 없는 위험을 사용설명서·경고표시로 알려 표시상 결함을 막는 것이다.

혼동 주의: 리콜·소비자 불만 처리 같은 판매 후 대책은 판매 전 대책과 구분해서 써야 한다.