2014년 인간공학기사실기(필답형) 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

경우의 수: 앞뒤뒤, 뒤앞뒤, 뒤뒤앞 (각 $\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{8}=0.125$)
$H=3\times\left(0.125\times\log_2\dfrac{1}{0.125}\right)=1.125$ bit

[해설]

동전을 3번 던져 뒷면이 2번 나오는 배열은 앞뒤뒤·뒤앞뒤·뒤뒤앞의 3가지이며, 각 배열이 나올 확률은 $\left(\dfrac{1}{2}\right)^3=0.125$로 모두 같다.

정보량은 발생확률이 낮을수록 커지는 로그 척도 $\log_2\dfrac{1}{p}$로 정의되므로, 확률 0.125인 사건 하나의 정보량은 $\log_2 8=3$ bit이다.

세 배열 각각의 정보량 3bit에 발생확률 0.125를 가중해 더하면 $H=3\times(0.125\times3)=1.125$ bit가 된다.

①: 시각정보와 공간정보를 잠시 동안 저장
②: 입력된 말소리 정보를 짧은 시간 동안 음운 저장고에 저장

[해설]

두 개념 모두 배들리(Baddeley)의 작업기억(Working Memory) 모델에서 중앙집행기의 통제를 받는 하위 저장체계다.

시공간 스케치북은 시각·공간 정보를 짧게 유지하는 저장소이고, 음운고리는 입력된 말소리 정보를 음운 저장고에 담아 되뇌기(rehearsal)로 유지하는 저장소로, 처리하는 정보 양식에 따라 구분된다.

①: 문제점 - 공구가 ㄱ자형이어서 손목 꺾임 발생
②: 개선방안 - I자형 수공구를 사용하여 손목 꺾임 제거

[해설]

손잡이가 ㄱ자(굽은) 형태인 수공구는 손목을 꺾은 상태로 작업하게 만들어 손목터널증후군 등 근골격계질환 위험을 높인다.

수공구 설계의 기본 원칙은 손목이 아니라 손잡이가 꺾이도록 하는 것이므로, I자형 수공구로 바꾸면 손목을 곧게 편 중립자세를 유지할 수 있어 개선방안이 된다.

①: ▽ (저장)
②: ○ (작업)
③: → (운반)
④: D (정체)

[해설]

공정분석에 사용하는 공정도 기호는 대상물이 어떤 상태에 있는지에 따라 저장·작업·운반·정체 중 하나로 표기한다.

바닥에 놓인 채 대기하는 상태는 저장(▽), 접착·건조처럼 형태나 성질이 변하는 활동은 작업(○)이다.

위치를 옮기는 활동은 운반(→), 이동 없이 다음 공정을 기다리는 상태는 정체(D)로 구분하며, 저장과 정체는 계획된 보관인지 의도치 않은 대기인지로 갈린다.

①: 30
②: 500
③: 20,000

[해설]

반복성은 동일한 동작이 짧은 주기로 되풀이되는 정도로, 작업 주기시간이 30초 미만이면 단순반복 작업으로 본다.

하루 생산율 500단위 이상 또는 하루 20,000회 이상의 유사 동작도 같은 기준으로 반복 작업에 해당한다.

반복성은 부적절한 자세, 과도한 힘, 접촉스트레스, 진동과 함께 근골격계질환의 주요 유해요인으로 꼽힌다.

①: 크기
②: 형상
③: 표면촉감

[해설]

촉각 표시장치의 코딩에서 사용 가능한 물리적 자극 차원은 크기, 형상, 표면촉감 세 가지로 정리된다.

이는 시각 코딩의 색채·형태·크기와 마찬가지로, 손끝으로 만져서 구분 가능한 물리적 특성만을 이용하는 코딩 방법이다.

①: 의도의 형상화
②: 행위의 순서화
③: 시스템 분석

[해설]

노먼(Norman)의 행위 7단계는 목표→실행→평가의 큰 흐름을 세분화한 모델이다.

4단계 '행동' 이전은 목표를 구체적 동작으로 좁혀가는 실행 단계로, 목표를 이룰 방법을 마음속에 그리는 의도의 형상화와 이를 실제 동작 순서로 짜는 행위의 순서화를 거친다.

5단계 '시스템 파악'(지각) 이후에는 지각한 내용을 목표에 비추어 해석하는 시스템 분석 단계를 거쳐 7단계 시스템 평가로 이어진다.

①: 유해요인 조사 및 작업평가(근골격계질환 발생 우려 여부 확인)
②: 예방·관리 정책 수립
③: 교육·훈련 실시
④: 초기(초진) 증상자 및 유해요인 관리(통제)
⑤: 의학적 관리(조치)
⑥: 작업환경 등 개선활동
⑦: 프로그램 평가

[해설]

흐름도는 조사 → 정책 수립 → 교육·훈련 → 증상자 및 유해요인 관리 → 의학적 관리 → 작업환경 개선 → 평가의 순환 구조다. 평가 결과는 다시 정책과 개선활동으로 되먹임된다.

5가지만 요구하면 유해요인 조사, 교육·훈련, 유해요인 관리(통제), 의학적 관리(조치), 작업환경 등 개선활동을 쓰면 된다.

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.

①: A의 기대비용 $60\times0.4+10\times0.05=24.5$ 만 원
②: B의 기대비용 $60\times0.2+10\times0.2=14$ 만 원
따라서 B가 비용이 적어 더 경제적이다.

[해설]

기대비용은 각 오류 유형이 발생할 확률에 그 오류의 비용을 곱해 합산한 값이므로, 비싼 오류의 발생확률이 낮을수록 유리하다.

A는 적합품을 부적합으로 오판할 확률이 40%(1-0.6)로 높아 비용이 큰 오류(60만 원)가 자주 발생하는 반면, B는 두 오류 확률이 20%로 균형 잡혀 있다.

계산하면 $A=60\times0.4+10\times0.05=24.5$ 만 원,
$B=60\times0.2+10\times0.2=14$ 만 원으로 B의 기대비용이 더 작아 B가 경제적이다.

①: HM(수평계수) - 발의 위치에서 중량물을 든 손까지의 수평거리, $H > 63$cm이면 HM=0
②: VM(수직계수) - 바닥에서 손까지의 수직거리(들기 시작점·종점에서 측정), $V > 175$cm이면 VM=0
③: DM(거리계수) - 중량물을 들고 내리는 수직방향 이동거리의 절댓값, $D > 175$cm이면 DM=0

[해설]

$RWL = LC \times HM \times VM \times DM \times AM \times FM \times CM$ ($LC=23$kg)

계수는 모두 곱해지므로 하나라도 0이 되면 RWL=0이 되어 그 작업은 허용할 수 없다. 0이 되는 한계값은 수평 63cm, 수직·이동거리 175cm로 묶어 외운다.

문제의 형성 → 문제의 분석 → 대안의 탐색 → 대안의 평가 → 선정 안의 제시

[해설]

인간공학적 문제해결(작업설계) 절차는 문제의 형성 → 문제의 분석 → 대안의 탐색 → 대안의 평가 → 선정안의 제시 순서로 진행되는 일반적 의사결정 절차를 따른다.

문제를 명확히 정의하지 않은 채 대안부터 찾으면 해결 방향이 어긋나기 쉬우므로, 문제의 형성과 분석이 대안 탐색보다 반드시 선행한다는 점이 이 절차의 핵심이다.

분당 배기량 $\dfrac{57}{3}=19$ L/min
배기 중 질소 $100-14-7.4=78.6$ %
분당 흡기량 $\dfrac{19\times0.786}{0.79}=18.90$ L/min
①: 산소소비량 $18.90\times0.21-19\times0.14=1.31$ L/min
②: 에너지소비량 $1.31\times5=6.55$ kcal/min

[해설]

배기가스 분석법은 흡기와 배기의 산소·질소 농도 차이로 분당 산소소비량을 구하고, 여기에 산소 1L당 에너지가를 곱해 에너지소비량을 계산한다.

흡기와 배기의 질소량은 변하지 않으므로 배기 중 질소 78.6%를 이용해 분당 흡기량을 $\dfrac{19\times0.786}{0.79}=18.90$ L/min으로 역산하고,
흡기 산소량에서 배기 산소량을 빼면 $18.90\times0.21-19\times0.14=1.31$ L/min이다.

여기에 산소 1L 소비 시 방출되는 에너지가인 5kcal/L을 곱하면 $1.31\times5=6.55$ kcal/min이 된다.

①: 40
②: 90
③: 90

[해설]

VDT(영상표시단말기) 작업의 신체 부담을 줄이기 위한 작업환경 기준으로, 화면과 눈의 거리, 팔꿈치·무릎의 각도가 권장된다.

모니터-눈 거리 40cm 이상은 과도한 조절 긴장과 근접 시야를 피하기 위함이고, 팔꿈치 내각 90° 이상과 무릎 내각 90° 전후는 상완과 대퇴가 편안한 중립자세를 유지하도록 하는 기준이다.

①: 정기조사 - 매 3년 이내마다 정기적으로 실시

②: 수시조사 - 다음의 경우 실시
- 임시건강진단 등에서 근골격계질환자가 발생하였거나 산업재해보상보험법상 업무상 질병으로 인정받은 경우
- 근골격계부담작업에 해당하는 새로운 작업·설비를 도입한 경우
- 근골격계부담작업에 해당하는 업무의 양(업무량)·작업공정 등 작업환경을 변경한 경우

[해설]

정기조사는 3년 주기, 수시조사는 사유가 생기면 지체 없이 실시한다.

수시조사 사유는 질환자 발생 / 새 작업·설비 도입 / 작업량·공정 등 작업환경 변경 세 가지로 묶어 외운다. 신설 사업장은 신설일부터 1년 이내에 최초 조사를 해야 한다.

①: 인체치수 = 평균 ± (표준편차 × %tile 계수)
②: $170+(5.4\times1.645)=178.883$ cm

[해설]

인체측정 %tile 값은 정규분포를 가정해 평균 ± (표준편차 × %tile 계수)로 구하며, 95%tile처럼 평균보다 큰 쪽은 더하고 5%tile처럼 작은 쪽은 뺀다.

따라서 평균 170cm에 표준편차 5.4와 95%tile 계수 1.645를 곱한 값을 더해 $170+(5.4\times1.645)=178.883$ cm가 된다.