2015년 인간공학기사실기(필답형) 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

① 색 코딩
② 형상 코딩
③ 크기 코딩
④ 촉감 코딩
⑤ 위치 코딩
⑥ 작동 방법에 의한 코딩

[해설]

조종실은 조명이 어둡거나 장갑을 착용해 시각에만 의존하기 어려우므로, 색 코딩 외에 형상·크기·촉감·위치처럼 만져서 구분되는 코딩을 함께 사용한다.

코딩이 효과를 내려면 사용자가 이미 익힌 방식과 일치하고(양립성), 기종 간 표준화되어 있어야 한다.

$R = \dfrac{T(E-S)}{E-1.5} = \dfrac{60 \times (6-5)}{6-1.5} = 13.33$ → 13.33 분

[해설]

머렐(Murrell)의 휴식시간 공식 $R=\dfrac{T(E-S)}{E-1.5}$ 에서 T는 총 작업시간, E는 작업의 평균 에너지소비량, S는 권장 평균 에너지소비량 상한이다.

분모의 1.5는 휴식 중 에너지소비량(kcal/min)을 뜻한다.

T=60분, E=6, S=5를 대입하면 60×1÷4.5=13.33분이므로 60분 중 약 13.33분을 휴식으로 배정해야 한다.

①: 신호의 정확한 판정(Hit) - 신호를 신호로 판정, P(S/S)
②: 신호검출 실패(Miss) - 신호를 잡음으로 판정, P(N/S)
③: 허위경보(False Alarm) - 잡음을 신호로 판정, P(S/N)
④: 잡음을 제대로 판정(Correct Noise, Correct Rejection) - 잡음을 잡음으로 판정, P(N/N)
⑤: d' - 신호와 잡음 분포의 분리 정도(민감도)

[해설]

실제 상태(신호/잡음) × 판정(신호/잡음)의 2×2 조합이 네 가지 반응대안이다. 대각선의 Hit과 Correct Noise가 옳은 판정이고, Miss와 False Alarm이 오류다.

판정기준(β)을 낮추면 Hit과 False Alarm이 함께 늘고, 높이면 둘 다 줄어든다. 반면 d'은 신호와 잡음 두 분포의 평균 간 거리로 판정기준과 무관한 순수 민감도를 나타내며, 값이 클수록 신호와 잡음을 잘 구별한다.

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.

[해설]

제조물책임법은 제품에 결함이 있으면 원칙적으로 제조자에게 책임을 지우지만, 제조자가 면책을 주장할 수 없는 경우와 책임을 배제·제한하는 특약이 무효로 되는 경우에는 그 면책이나 계약상 감면이 통하지 않아 책임이 그대로 성립한다.

제품 공급 당시에는 결함을 발견하기 어려웠다는 등 면책사유가 있더라도, 결함의 존재를 알았거나 알 수 있었음에도 필요한 조치를 하지 않았다면 그 면책 주장은 인정되지 않는다.

또한 손해배상책임을 배제하거나 제한하는 계약을 체결했더라도 그 특약은 무효이며, 다만 영업용재산에 발생한 손해에 대해 사업자 간 체결한 특약만 예외로 인정된다.

[해설]

근골격계부담작업 유해요인조사를 실시한 사업주는 조사 과정에서 작성한 문서를 일정 기간 보관해 이후 개선활동과 재해조사에 활용할 수 있도록 해야 한다.

보관 대상 문서는 유해요인 기본조사표, 근골격계질환 증상조사표, 개선계획 및 결과보고서 세 가지다.

근로자 개인정보가 담긴 자료는 5년간 보존하고, 시설·설비 관련 자료는 해당 시설·설비가 작업장 내에 존재하는 동안 계속 보존해야 한다는 점에서 보존기간의 기준이 서로 다르다.

[해설]

THERP(인간실수확률 예측기법)에서는 연속된 작업단계를 사건나무(event tree) 형태로 나타내고, 각 단계의 성공확률을 순서대로 곱해 전체 작업이 성공할 확률을 구한다.

밸브를 여는 조작(A)과 이어서 천천히 잠그는 조작(B)은 독립적인 순차 사건으로 취급되므로, 두 조작이 모두 성공할 확률은 각 단계 성공확률의 곱인 $0.85\times0.7=0.595\approx0.60$으로 계산된다.

채점 포인트는 두 확률을 더하지 않고 곱으로 연결한다는 점과, 계산 결과를 소수점 둘째 자리까지 정리하는 것이다.

$C/R = \dfrac{(a/360) \times 2\pi L}{\text{표시장치 이동거리}} = \dfrac{(45/360) \times 2\pi \times 12}{6} =$ 1.57

[해설]

a는 조종장치가 움직인 각도, L은 손잡이 길이(반지름)다. 분자는 손잡이 끝이 움직인 호의 길이 (45/360)×2π×12 = 9.42cm이고, 이를 표시장치 이동거리 6cm로 나누면 1.57이다.

C/R비가 작을수록 민감해 빠른 조작에 유리하고, 클수록 미세조정에 유리하다. 조종간의 최적 C/R비는 2.5~4.0이므로 1.57은 민감한 편이다.

[해설]

인체의 열교환방정식은 신체에 저장되는 열량이 대사로 발생한 열에서 수행한 일과 각 경로로 방출·유입된 열을 더하고 뺀 값과 같다는 열평형 원리를 나타낸다.

공식은 $\Delta S = M - E \pm R \pm C - W$로, $M$은 대사열, $E$는 증발에 의한 열손실, $W$는 수행한 일이며, 복사(R)와 대류·전도(C)는 주위 온도에 따라 신체가 열을 얻거나 잃을 수 있어 ± 부호로 표시한다.

채점 포인트는 증발(E)과 수행한 일(W)은 항상 신체 열을 빼는 방향으로만 작용해 부호가 고정되고, 복사와 대류·전도만 ±로 열린다는 점을 구분하는 것이다.

이론적 기계대수 $n = \dfrac{2 + 3}{2} = 2.5$대이고 실제 2대 $\le 2.5$이므로 기계가 주기를 결정한다.
①: 작업주기시간 $a + t = 2 + 3 = 5$분 → 5분
②: 1시간 생산량 $\dfrac{60}{a + t} \times 2 = \dfrac{60}{2 + 3} \times 2 = 24$개 → 24개

[해설]

이론적 기계대수 $n = \dfrac{a + t}{a}$ ($a$: 작업자 장착시간, $t$: 기계 자동가공시간)

실제 대수가 $n$ 이하이면 기계가 놀지 않고 주기는 $a + t$가 되며, 대수가 $n$을 넘으면 작업자가 병목이 되어 주기는 $a \times$ 대수로 결정된다.

[해설]

권장무게한계(RWL) 산정에 쓰이는 승수들은 물체 위치가 신체 중심에서 멀어지거나 이상적인 자세를 벗어날수록 작아지는 값으로, 각 승수는 시작점과 종점 각각에서 따로 구해 비교한다.

수평승수(HM)는 $\dfrac{25}{H}$로 구하며 시작점은 $\dfrac{25}{60}=0.42$, 종점은 H=70.5cm로 기준(63cm)을 넘어서 0이 된다.
수직승수(VM)는 $1-0.003\times|V-75|$로 시작점 $1-0.003\times|65-75|=0.97$, 종점 $1-0.003\times|100-75|=0.93$이다.

이동거리승수(DM)는 시작점과 종점의 수직거리 차 $D=100-65=35$cm를 대입해 $0.82+\dfrac{4.5}{35}=0.95$이며, 비대칭승수(AM)는 정면을 본 시작 자세에서 $0^\circ$이므로 1, 100° 회전한 종점에서는 $1-0.0032\times100=0.68$이 된다.

①: 목표 및 성능명세 결정 → 시스템의 정의 → 기본설계 → 인터페이스 설계 → 촉진물 설계 → 시험 및 평가
②: 감시, 정비유지(또는 프로그래밍)

[해설]

설계 6단계는 '무엇을 얼마나 잘할 것인가(목표 및 성능명세)'를 먼저 정하고, 그 기능을 수행할 시스템을 정의한 뒤 기본설계 → 인터페이스 설계 → 촉진물 설계로 구체화하고 마지막에 시험·평가하는 흐름이다.
자동화 시스템에서는 감지·정보처리·의사결정·행동을 기계가 모두 수행하므로 인간에게는 감시(monitoring), 정비유지, 프로그래밍 역할만 남는다.

[해설]

정미시간은 관측된 작업시간을 표준적인 작업속도로 환산한 시간으로, 관측자가 평가한 작업자의 속도(레이팅계수)를 반영해 보정한다.

레이팅계수가 120%라는 것은 관측된 작업자가 표준 속도보다 20% 빠르게 작업했다는 뜻이므로, 정미시간은 $10\times\dfrac{120}{100}=12$분으로 관측시간보다 길게 보정된다.

[해설]

Westinghouse 시스템법은 숙련도·노력도·작업조건·일관성 네 항목을 각각 평가해 더한 값을 레이팅계수로 사용하는 방식이다.

네 평가계수를 합하면 $-0.225+0.05+0.05+0.03=-0.095$로 음수가 나오는데, 이는 관측된 작업자가 표준보다 다소 느리게 작업했다는 뜻이다.

정미시간은 관측평균시간에 $(1+\text{평가계수 합})$을 곱해 $0.8\times(1-0.095)=0.724$분으로, 관측시간보다 짧게 보정된다.

[해설]

정상작업영역과 최대작업영역은 남녀 공용으로 설계할 때 작은 체구의 사용자도 문제없이 도달할 수 있도록, 두 집단 중 더 작은 값을 기준으로 정한다.

정상작업영역은 상완을 늘어뜨린 채 전완만으로 파악할 수 있는 범위이므로 아래팔 길이-손끝 항목의 여성 최소치인 $34.7\ \mathrm{cm}$를 기준으로 한다.

최대작업영역은 상완과 전완을 곧게 뻗어 파악할 수 있는 범위이므로 팔 길이-손끝 항목의 여성 최소치인 $60.2\ \mathrm{cm}$를 기준으로 한다.

[해설]

명시대비는 배경(종이)과 대상(글자)의 반사율 차이가 배경 반사율에서 차지하는 비율로 나타내며, 값이 클수록 대비가 뚜렷해 가독성이 좋다.

$\text{대비} = \dfrac{100\times(L_b-L_t)}{L_b} = \dfrac{100\times(80-20)}{80}=75$%로, 여기서 $L_b$는 배경(종이) 반사율, $L_t$는 대상(글자) 반사율이다.

①: 입력정보량(자극정보량) $H(x) = 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) + 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) = 1$ → 1 bit
②: 출력정보량(반응정보량) $H(y) = 0.8\log_2\left(\dfrac{1}{0.8}\right) + 0.2\log_2\left(\dfrac{1}{0.2}\right) = 0.7219$ → 0.7219 bit(≒0.72)
③: 결합정보량 $H(x,y) = 0.3\log_2\left(\dfrac{1}{0.3}\right) + 0.2\log_2\left(\dfrac{1}{0.2}\right) + 0.5\log_2\left(\dfrac{1}{0.5}\right) = 1.4855$ → 1.4855 bit(≒1.49)
④: 전달정보량 $T(x,y) = H(x) + H(y) - H(x,y) = 1 + 0.7219 - 1.4855 = 0.2364$ → 0.2364 bit(≒0.23)

[해설]

주변합을 포함한 표는 다음과 같다. 빨강 3·2 → 합계 5, 파랑 5·0 → 합계 5, 통과 합계 8, 정지 합계 2, 전체 합계 10.

자극 확률 x: 빨강 5/10 = 0.5, 파랑 5/10 = 0.5. 반응 확률 y: 통과 8/10 = 0.8, 정지 2/10 = 0.2. 결합 확률: 빨강·통과 0.3, 빨강·정지 0.2, 파랑·통과 0.5, 파랑·정지 0(확률 0인 칸은 계산에서 제외).

전달정보량은 입력과 출력이 공유하는 정보량이므로 $T(x,y) = H(x) + H(y) - H(x,y)$로 구한다. ※ 참고: $\log_a b = \dfrac{\log b}{\log a}$.