2017년 인간공학기사실기(필답형) 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

①: Action category 1 - 개선 필요 없음
②: Action category 2 - 추가 관찰 / 자세 변경 필요
③: Action category 3 - 계속 관찰 / 빠른 개선 필요
④: Action category 4 - 정밀 조사 / 즉시 개선 필요

[해설]

OWAS는 등·팔·다리 자세와 취급 하중을 조합해 작업자세의 부담을 4단계 조치 범주(Action Category)로 분류한다.

• AC1은 정상 자세로 개선이 필요 없다.
• AC2는 가까운 시일 안에 자세를 바꿔야 하며 추가 관찰이 필요하다.
• AC3은 계속 관찰하면서 가능한 한 빨리 개선해야 한다.
• AC4는 정밀 조사와 함께 즉시 개선해야 한다.

외우는 요령: 숫자가 클수록 부담이 크고 조치가 더 급하다.

①: 워릭의 원리(Warrick's principle)
②: 제어기구가 표시장치 옆에 설치될 때 표시장치의 지침은 가장 가까운 쪽의 제어장치와 같은 방향으로 움직일 것으로 예상된다.

[해설]

같은 평면에 놓인 제어기구와 표시장치의 운동양립성은 워릭의 원리(Warrick's principle)로 설명한다.

제어기구가 표시장치 옆에 있으면, 사람은 표시장치 지침이 가장 가까운 쪽 제어기구의 움직임과 같은 방향으로 움직일 것이라고 예상한다. 이 기대에 맞춰 조작 방향과 지침 이동 방향을 일치시켜야 오조작이 줄어든다.

①: VFF(Visual Flicker Fusion Frequency)
②: 빛을 깜빡거릴 때 점멸하는 것처럼 보이지 않고 연속적으로 느껴지는 주파수

[해설]

점멸융합주파수(VFF, Visual Flicker Fusion Frequency)는 빛의 깜빡임이 더 이상 점멸로 지각되지 않고 연속된 빛으로 느껴지는 임계 주파수를 말한다.

VFF는 중추신경계의 피로도나 각성 수준에 민감하게 반응하므로 정신적 부하·피로를 측정하는 지표로도 활용된다.

한쪽이라도 고장나면 추락하므로 직렬 구조이다.
$R = 0.7 \times 0.8 = 0.56$

[해설]

한쪽 엔진만 고장나도 추락하므로 두 엔진은 직렬 구조이다. 직렬 구조의 신뢰도는 각 요소 신뢰도의 곱이다.

$R=0.7\times0.8$
$=0.56$

혼동 주의: 한쪽만 작동해도 된다면 병렬 구조가 되어 $1-(1-0.7)(1-0.8)=0.94$이다.

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 수준별 실제 노출시간을 허용노출시간으로 나눈 값의 합이다.

허용노출시간은 90dB에서 8시간이고 5dB 증가 시 절반이 되므로 85dB는 16시간, 95dB는 4시간이다.

소음노출지수:
$D=\dfrac{2}{16}+\dfrac{3}{8}+\dfrac{3}{4}=1.25$ → 125 %

시간가중평균:
$TWA=16.61\times\log_{10}\left(\dfrac{125}{100}\right)+90=91.61$ dB(A)

D가 100%를 넘고 TWA가 노출기준 90dB(A)를 넘으므로 기준 초과다.

①: 두 손 이외의 신체부위로 공구나 설비를 고정시킬 수 있도록 설계한다.
②: 공구류는 가능한 한 둘 이상의 기능을 결합하여 사용한다.
③: 공구와 자재는 가능한 한 사용하기 쉽도록 미리 위치를 잡아 둔다(pre-position).
④: 손가락마다 작업 부하가 분배되도록 설계한다.
⑤: 레버, 핸들 등은 작업자가 자세를 바꾸지 않고 최소의 움직임으로 조작할 수 있도록 배치한다.

[해설]

Barnes의 동작경제 원칙은 신체 사용, 작업장 배치, 공구 및 설비 설계의 세 범주로 나뉘며, 이 문항은 마지막 범주를 묻는다.

• 두 손 이외의 신체부위로 고정 — 지그·발 페달 등으로 잡아 두어 두 손을 작업에 쓰게 한다.
• 둘 이상의 기능 결합 — 공구를 바꿔 잡는 동작을 줄인다.
• 미리 위치 잡기(pre-position) — 공구·자재를 바로 쓸 수 있게 놓아 두어 찾거나 고쳐 잡는 시간을 없앤다.
• 손가락별 작업 부하 분배 — 타자 자판처럼 각 손가락의 능력에 맞게 부하를 나눈다.
• 레버·핸들 배치 — 자세를 바꾸지 않고 최소한의 움직임으로 조작하게 해 피로를 줄인다.

혼동 주의: 양손 동시 시작·종료는 신체 사용 원칙이고, 공구·재료의 정위치 배치는 작업장 배치 원칙이다.

발견하지 못한 불량(오류) 수는 90개이다.
$\text{오류율} = \dfrac{100 - 10}{1000} = 0.09$
$\text{인간 신뢰도} = 1 - 0.09 = 0.91$

[해설]

인간 신뢰도는 1에서 오류율을 뺀 값이고, 오류율은 전체 검사 수 가운데 놓친 불량의 비율이다.

실제 불량 100개 중 10개만 찾았으므로 놓친 불량은 90개다.
오류율 = (100 − 10) ÷ 1000 = 0.09
인간 신뢰도 = 1 − 0.09 = 0.91

혼동 주의: 분모는 실제 불량 수 100이 아니라 전체 검사 수 1000이다.

①: 작위 에러(commission error)
②: 누락 에러(omission error)

[해설]

Swain의 심리적 분류는 사람이 행위를 어떻게 잘못했는지에 따라 에러를 나눈다. 필요한 행위를 빠뜨리면 누락 에러, 행위를 하긴 했지만 잘못 수행하면 작위 에러다.

• 장애인 구역 주차는 주차라는 행위를 잘못된 곳에서 수행했으므로 작위 에러(commission error)다.
• 전조등을 끄지 않은 것은 해야 할 행위를 빠뜨렸으므로 누락 에러(omission error)다.

혼동 주의: 불필요한 행위를 덧붙인 경우는 과잉행동 에러(extraneous act error)로 따로 분류한다.

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]

근골격계질환 예방·관리 프로그램은 산업안전보건기준에 관한 규칙과 KOSHA 가이드에 따른 절차로, 조사에서 시작해 평가로 끝나는 순환 구조다.

• 유해요인 조사 및 작업평가 — 근골격계부담작업이 있는지와 질환 발생 우려 정도를 먼저 확인한다.
• 예방·관리 정책 수립 — 조사 결과를 바탕으로 사업장 방침과 추진 조직을 정한다.
• 교육·훈련 실시 — 근로자·관리자에게 유해요인과 올바른 작업방법을 알린다.
• 초기 증상자 및 유해요인 관리 — 통증 호소자를 일찍 찾아내고 원인 작업을 통제한다.
• 의학적 관리 — 증상자에게 진료·치료·업무 조정 등 의학적 조치를 한다.
• 작업환경 등 개선활동 — 설비·공구·작업방법을 인간공학적으로 고친다.
• 프로그램 평가 — 효과를 점검해 결과를 다시 정책과 개선활동에 반영한다.

외우는 요령: 조사 → 정책 → 교육 → 증상자 관리 → 의학 → 개선 → 평가 순서이며, 5가지만 물으면 정책 수립과 평가를 빼고 쓴다.

①: 개념 양립성(Conceptual) - 인간이 가지고 있는 개념적 연상과 일치
(예: 빨간색은 온수, 파란색은 냉수)
②: 운동 양립성(Movement) - 표시장치 또는 조정장치의 움직이는 방향이 기대와 일치
(예: 음량을 줄일 때 조절장치를 반시계 방향으로 회전)
③: 공간 양립성(Spatial) - 표시장치와 조정장치의 공간적 배치가 일치
(예: 버튼의 위치와 관련 표시장치의 위치)
④: 양식 양립성(Modality) - 자극과 응답의 양식이 문화적 관습과 일치

[해설]

양립성은 인간공학에서 자극과 반응의 관계가 사람의 기대와 일치하는 정도를 말한다. 양립성이 높을수록 반응이 빠르고 오류가 줄어든다.

• 개념 양립성 — 사람이 가진 개념적 연상과 일치한다(빨간색은 온수, 파란색은 냉수).
• 운동 양립성 — 조정장치를 움직이는 방향과 표시장치의 반응 방향이 기대와 일치한다(음량을 줄일 때 반시계 방향으로 돌림).
• 공간 양립성 — 표시장치와 조정장치의 공간적 배치가 서로 대응한다(버튼 위치와 관련 표시등 위치).
• 양식 양립성 — 자극과 응답의 양식이 관습에 맞는다(음성 지시에는 말로 응답).

외우는 요령: 네 종류의 앞 글자를 따서 '개운공양'으로 묶어 외운다.

①: 작업요소의 수행에 필요한 시간
②: 여유시간은 제외된 시간

[해설]

정미시간은 작업요소 자체를 수행하는 데 필요한 순수 작업시간이다. 관측시간에 레이팅 계수를 곱해 보통 작업자의 정상 속도로 보정한 값이다.

피로·용무·지연에 대비한 여유시간은 제외된다는 점도 반드시 함께 써야 한다.

혼동 주의: 표준시간 = 정미시간 + 여유시간이므로, 여유시간을 포함하면 정미시간이 아니라 표준시간이 된다.

①: 조절치 — ㄹ ~ ㄱ (여 5%tile ~ 남 95%tile)
②: 최소극단치(최소치) — ㄹ (여 5%tile)
③: 최대극단치(최대치) — ㄱ (남 95%tile)
④: 평균치 — ㅁ (남녀 평균 합산 50%tile)

[해설]

인체측정치 응용 설계원칙은 누구의 치수를 기준으로 하느냐에 따라 조절식, 극단치, 평균치로 나뉜다.

• 조절치 — 여 5%tile부터 남 95%tile까지, 즉 사용자 90% 범위에 맞게 조절할 수 있게 한다(의자 높이).
• 최소극단치 — 가장 작은 사람인 여 5%tile이 기준이며, 작은 사람 손이 닿으면 모두 닿는다(선반 높이, 조종장치까지의 거리).
• 최대극단치 — 가장 큰 사람인 남 95%tile이 기준이며, 큰 사람이 지나가면 모두 지나간다(출입문 높이).
• 평균치 — 남녀 합산 50%tile을 쓰며, 조절식이나 극단치를 적용하기 어려울 때만 쓴다(은행 창구 높이).

혼동 주의: 최소치는 치수를 작게 만든다는 뜻이 아니라 작은 사람을 기준으로 한다는 뜻이다. 적용 우선순위는 조절식 → 극단치 → 평균치 순이다.

1시간 = 100{,}000 TMU
$1\,\text{TMU} = \dfrac{3600}{100{,}000} = 0.036$ 초

[해설]

MTM(Methods-Time Measurement)은 동작시간을 TMU 단위로 표시하며, 1시간 = 100,000 TMU로 정의한다.

1시간 = 3,600초
1 TMU = 3,600 ÷ 100,000
= 0.036초

혼동 주의: 같은 값을 분으로 쓰면 1 TMU = 0.0006분, 시간으로 쓰면 0.00001시간이다.

고장이 발생하더라도 재해로 이어지지 않도록, 즉 안전 측으로 작동하도록 하는 설계 개념

[해설]

Fail Safe는 시스템안전 설계 원칙으로, 고장이 나도 안전 측으로 작동하게 만든다.

고장 자체를 없애는 것이 아니라 고장이 재해로 번지지 않게 하는 개념이다. 예를 들어 철도 신호기가 고장 나면 정지 신호로 바뀌고, 전원이 끊기면 기계가 멈춘다.

혼동 주의: Fool Proof는 기계 고장이 아니라 사람이 실수해도 사고가 나지 않게 하는 설계다.

조도 = $\dfrac{\text{광도}}{\text{거리}^2}$이므로 조도는 거리의 제곱에 반비례한다.
광도 = $50 \times 3^2 = 450$ cd
$E=\dfrac{50 \times 9}{5^2}=\dfrac{50}{\left(\frac{5}{3}\right)^{2}}=18$ → 18 lux

[해설]

점광원의 조도는 거리의 역제곱 법칙(조도 = 광도 ÷ 거리²)을 따른다. 광도는 광원 고유의 값이라 거리가 바뀌어도 일정하다.

광도 = 50 × 3² = 450 cd
5m 조도 = 450 ÷ 5²
= 18 lux

거리비로 바로 풀어도 50 × (3/5)² = 18 lux로 같다.

①: 작업장 상황조사 - 작업공정 변화, 작업설비 변화, 작업량 변화, 작업속도 및 최근 업무의 변화 중 2가지
②: 근골격계질환 증상조사 - 증상과 징후, 직업력(근무력), 근무형태(교대제 여부 등), 취미활동, 과거질병력 중 2가지

[해설]

유해요인조사는 기본조사(작업장 상황조사 + 작업조건조사)와 증상조사로 구성된다.

작업장 상황조사는 '무엇이 바뀌었나'(공정·설비·작업량·작업속도의 변화)를, 증상조사는 근로자 개인 요인(증상·직업력·근무형태·취미활동·과거질병력)을 확인한다. 정기 유해요인조사는 3년마다 실시한다.

① 정미시간 $NT = 2.20 \times \dfrac{110}{100} = 2.20 \times 1.10 = 2.42$분
외경법 표준시간 $ST = 2.42 \times (1 + 0.2) = 2.904$분 → 2.904분(≒2.9분)
8시간 중 여유시간 $= 8 \times 60 \times \dfrac{2.904 - 2.42}{2.904} = 480 \times 0.1667 = 80$분 → 80분
(표준시간을 2.9분으로 반올림하면 여유시간 0.48분, 비율 0.17이 되어 $480 \times 0.17 = 81.6$분으로도 답할 수 있다.)
② 내경법으로 잘못 적용한 표준시간 $ST = 2.42 \times \dfrac{1}{1 - 0.2} = 3.025$분(≒3.03분)
잘못 계산한 3.025분이 올바른 2.904분보다 크므로 근로자에게 유리하고 기업에 불리하다.

[해설]

정미시간은 관측시간 × 레이팅 계수로 구한다.

여유율이 정미시간 기준이면 외경법, 근무시간 기준이면 내경법으로 표준시간을 계산한다.

정미시간 = 2.20 × 1.10 = 2.42분
외경법 표준시간 = 2.42 × (1 + 0.2) = 2.904분

표준시간 중 여유시간 비율 = (2.904 − 2.42) ÷ 2.904 ≒ 0.1667
8시간 중 여유시간 = 480 × 0.1667 = 80분

내경법으로 잘못 계산한 표준시간
= 2.42 × 1 ÷ (1 − 0.2) = 3.025분

3.025분이 2.904분에 비해 길어 같은 작업에 시간이 더 주어지므로 근로자에게 유리하고 기업에 불리하다.

표준편차 0.35분은 관측횟수를 정할 때 쓰는 값이라 이 계산에는 들어가지 않는다.