2012년 인간공학기사실기(필답형) 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

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

[해설]

관리적 개선은 설비·공구 자체를 바꾸는 공학적 개선과 달리, 작업 배정·일정·휴식·교육 등 운영 방식을 바꿔 부담을 줄이는 방법이다.

3가지·4가지·5가지 등 개수를 제한해 물어도 위 항목 중 요구 개수만큼 쓰면 된다.

[해설]

행동유도성(Affordance)은 제품·사물의 형태 자체가 사용법의 단서를 제공해 특정 행동을 유도하거나 제약하는 특성이라는 것이 정의의 핵심이다.

사용자가 별도의 학습 없이도 형태를 보고 조작 방법을 직관적으로 파악하게 만드는 것이 목표이므로, 사례도 형태가 곧 조작 방향을 암시하는 것으로 들어야 한다.

문에 달린 손잡이는 당기는 행동을, 평평한 판은 미는 행동을, 둥근 손잡이는 돌리는 행동을 유도하는 식이다. 단순히 '사용하기 쉽다'는 서술만으로는 형태-행동 단서라는 정의의 핵심을 놓친 것으로 감점될 수 있다.

①: 제조업자가 해당 제조물을 공급하지 아니하였다는 사실
②: 제조물을 공급한 때의 과학·기술 수준으로는 결함의 존재를 발견할 수 없었다는 사실(개발위험의 항변)
③: 결함이 공급 당시의 법령이 정하는 기준을 준수함으로써 발생하였다는 사실
④: 원재료·부품의 경우 이를 사용한 제조물 제조업자의 설계 또는 제작에 관한 지시로 인하여 결함이 발생하였다는 사실

[해설]

제조물책임법 제4조 면책사유다. 제조업자가 스스로 입증해야 면책된다는 점(입증책임의 전환)이 핵심이다.

②를 개발위험의 항변이라 하며, 제조물을 공급한 뒤 결함을 알았거나 알 수 있었음에도 피해 방지 조치를 하지 않았다면 ②~④의 면책은 인정되지 않는다.

[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.

[해설]

근골격계부담작업 유해요인조사는 조사→개선→기록의 절차가 사업장에 남아 있어야 한다는 취지에서, 그 과정을 증빙하는 문서를 사업주가 보관하도록 한다.

유해요인 조사 결과서는 조사 자체의 기록이고, 개선계획 및 개선결과 보고서는 후속 조치의 기록이며, 근로자 의견 청취 결과는 현장 의견 수렴 절차가 실제로 이루어졌음을 보여주는 문서다.

세 문서는 산업안전보건기준에 관한 규칙의 근골격계부담작업 관련 규정에서 요구하는 것으로, 문서 명칭을 정확히 구분해 쓰는 것이 채점 포인트다.

정미시간 $NT = 10 \times 1.20 =$ 12분
①: 외경법 - 표준시간 = 정미시간 × (1 + 여유율)
$ST = 12 \times (1 + 0.1) =$ 13.2분
②: 내경법 - 표준시간 = 정미시간 × $\dfrac{1}{1 - \text{여유율}}$
$ST = 12 \times \dfrac{1}{1 - 0.1} =$ 13.33분

[해설]

정미시간은 관측평균시간에 수행도를 곱해 구한다. $10 \times 1.20 = 12$분.

외경법은 여유율을 정미시간 기준으로 보아 (1 + 여유율)을 곱하고, 내경법은 근무시간 기준으로 보아 1/(1 − 여유율)을 곱한다. 같은 여유율이라도 내경법 값이 항상 조금 더 크다.

눈금 간격은 시거리에 비례하므로
$71 : 1.8 = 91 : x$ (mm 환산 $710 : 1.8 = 910 : x$)
$x = 1.8 \times \dfrac{91}{71} = 2.31$
∴ 약 2.31 mm(≒2.3 mm)

[해설]

눈금은 일정한 시각(視角)으로 읽혀야 하므로 시거리가 멀어지면 그 비율만큼 눈금 간격도 커져야 한다. 즉 새 눈금 간격 = 기준 눈금 × (새 시거리 ÷ 기준 시거리) = $1.8 \times \dfrac{91}{71} \approx 2.31$ mm 이다. 표준 시거리 71cm는 눈금 설계의 기준값으로 함께 기억해 둔다.

① 효율적 서블릭(기본동작 부문·동작목적을 가진 부문) — 빈손이동(TE), 쥐기(잡기, G), 운반(TL), 내려놓기(RL), 미리놓기(PP), 조립(A), 사용(U), 분해(DA)
② 비효율적 서블릭(정신적 또는 반정신적 부문·정체 부문) — 찾기(Sh), 고르기(St), 검사(I), 바로놓기(P), 계획(Pn), 휴식(R), 잡고있기(H), 피할 수 있는 지연(AD), 불가피한 지연(피할 수 없는 지연, UD)

[해설]

서블릭은 길브레스가 분류한 17가지 기본 동작요소로, 작업 목적에 실질적으로 기여하는지에 따라 효율적·비효율적으로 나눈다.

· 효율적 서블릭 8가지: 기본동작 부문(빈손이동·쥐기·운반·내려놓기·미리놓기) + 동작목적을 가진 부문(조립·사용·분해)

· 비효율적 서블릭 9가지: 정신적 또는 반정신적 부문(찾기·고르기·검사·바로놓기·계획) + 정체 부문(휴식·잡고있기·피할 수 있는 지연·불가피한 지연)

동작경제의 원칙상 비효율적 서블릭을 제거하거나 단축하는 것이 작업개선의 핵심이다.

회차에 따라 효율적 2개·비효율적 2개만 요구하기도 하는데, 위 목록에서 각각 2개씩 골라 쓰면 된다.

[해설]

신호검출이론에서 Hit와 Miss, Correct Rejection과 False Alarm은 각각 여사건 관계이므로 하나의 확률을 알면 나머지는 1에서 빼서 구한다.

신호가 있을 때의 반응은 Hit 아니면 Miss이므로 Hit 확률은 1에서 Miss 확률을 뺀 값이다.
$P(S|S) = 1 - P(N|S) = 1 - 0.05 = 0.95$

신호가 없을 때의 반응은 Correct Rejection 아니면 False Alarm이므로 같은 방식으로 구한다.
$P(N|N) = 1 - P(S|N) = 1 - 0.8 = 0.2$

[해설]

세 용어 모두 사고 예방을 위한 안전설계 개념이지만, 어떤 원인을 차단하는지가 서로 다르다.

Fool Proof는 사용자의 오조작을, Fail Safe는 설비의 고장을 각각 사고로 이어지지 않도록 막는 설계이며, Temper Proof는 안전장치의 임의 해제를 막는 설계다.

세 개념을 서로 바꿔 쓰지 않도록 원인(오조작/고장/임의조작)과 명칭을 정확히 대응시키는 것이 채점 포인트다.

[해설]

파레토 차트는 비중이 큰 항목부터 우선 개선하도록 시각적으로 우선순위를 보여주기 위한 도구라는 것이 핵심이다.

총 불량 수가 100이므로 항목별 비율은 A 50%, B 20%, C 15%, D 10%, E 5%이고 누적 비율은 50→70→85→95→100%가 된다. 불량 수가 큰 순서(A→B→C→D→E)로 가로축에 배열하고, 왼쪽 세로축은 불량 수(막대), 오른쪽 세로축은 누적 백분율(꺾은선)로 표시한다.

막대는 내림차순, 누적선은 항상 증가한다는 두 가지를 정확히 지켜 그렸는지가 채점 포인트다.

[해설]

반스의 동작경제원칙은 동작 자체, 작업장 환경, 도구라는 세 층위에서 낭비 동작을 줄이기 위한 지침이라는 것이 핵심이다.

신체 사용에 관한 원칙은 동작 자체의 효율(양손 동시 사용, 자연스러운 리듬 등)을, 작업장 배치에 관한 원칙은 공간·배치의 효율을, 공구 및 설비 설계에 관한 원칙은 도구 자체의 설계 개선을 다룬다.

세 원칙은 서로 다른 대상(신체·공간·도구)을 겨냥하므로, 이름과 대상을 정확히 짝지어 쓰는 것이 채점 포인트다.

[해설]

수공구 설계의 인간공학적 고려사항은 공통적으로 손목·손바닥에 걸리는 부담을 줄이는 방향으로 수렴한다는 것이 핵심이다.

• 손목을 굽히지 않고 곧게(중립 자세) 유지할 수 있도록 설계한다.
• 손바닥 접촉면적을 넓혀 연부조직의 국소 압박을 줄인다.
• 손가락을 반복적으로 사용하는 동작을 피하도록 설계한다.
• 미끄러지지 않는 재질과 형태로 안전한 파지를 돕는다.
• 사용자 손 크기에 맞는 손잡이 크기·길이를 적용한다.
• 무게 균형을 맞추고 진동을 줄여 피로를 낮춘다.

위 항목 중 5가지를 골라 쓰면 되며, 중립 손목자세·압박 감소·반복동작 회피는 반드시 포함해야 감점을 줄일 수 있다.

소음 수준별 허용노출시간: 85dB 16시간, 90dB 8시간, 95dB 4시간
① 소음노출지수(누적소음노출량) $D = \dfrac{2}{16} + \dfrac{3}{8} + \dfrac{3}{4} = 1.25$ → 125 %
② 시간가중평균 $TWA = 16.61 \times \log_{10}\left(\dfrac{125}{100}\right) + 90 = 91.61$ → 91.61 dB(A) (반올림 91.6 dB(A))

[해설]

소음노출지수 D는 각 소음수준의 실제 노출시간(C)을 그 수준의 허용노출시간(T)으로 나눈 값을 모두 더한 것으로, 100%(1)를 넘으면 노출기준 초과다.

허용노출시간은 90dB 8시간을 기준으로 5dB 증가할 때마다 절반으로 줄어든다(85dB 16시간, 95dB 4시간, 100dB 2시간).

TWA는 D를 8시간 등가 소음수준으로 환산한 값으로 $TWA=16.61\log_{10}\left(\dfrac{D}{100}\right)+90$ 을 쓴다. D=125%이므로 91.61dB(A)이며 노출기준 90dB(A)를 초과한다.

[해설]

이 문항은 자극 수가 늘어날수록 반응시간이 정보량에 비례해 길어진다는 Hick-Hyman 법칙을 적용하는 문제다.

먼저 자극 수 8개가 담고 있는 정보량을 구한다.
$H = \log_2 8 = 3$ bit

이어서 반응시간 공식 $RT = a + bH$에 단순반응시간 a=0.2초, 기울기 b=0.5초/bit, 정보량 H=3bit를 대입한다.
$RT = 0.2 + 0.5\times 3 = 1.7$초

[해설]

이 문항은 원 발문을 복원할 수 없어 같은 유형(NIOSH 권장무게한계 산출)으로 대체된 문제이므로, 구체적 수치보다 RWL·LI를 구하는 절차 자체를 이해하는 것이 핵심이다.

RWL은 이상적 조건에서의 최대 권장무게(LC=23kg)에 수평·수직·이동거리·비대칭각도·빈도·결합상태 여섯 계수를 곱해 실제 작업조건에 맞게 낮춘 값이며, 각 계수는 조건이 나쁠수록 1보다 작아진다.

들기지수 LI는 실제 작업물 무게를 RWL로 나눈 값으로, 시점과 종점 각각에서 구해 둘 중 더 큰 값(더 위험한 지점)을 기준으로 개선 필요 여부를 판단한다는 점이 계산 순서에서 놓치기 쉬운 부분이다.

[해설]

OWAS는 전신 자세를 허리·팔·다리 자세와 하중(무게) 네 요소의 조합으로 코드화해 평가하는 기법이라는 것이 핵심이다.

허리(등) 자세, 팔(상지) 자세, 다리(하지) 자세는 각각 신체 부위별 자세 형태를 구분하는 항목이고, 하중은 취급하는 중량물의 무게 구간을 나타내는 항목이다.

네 항목의 조합 코드에 따라 조치 필요 수준(Action Category)이 정해지므로, 항목 이름과 어떤 신체 부위·요소를 평가하는지를 정확히 구분해 쓰는 것이 채점 포인트다.