2019년 인간공학기사실기(필답형) 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

LI = 중량물 무게 / RWL = $\dfrac{12}{15}=0.8$
LI가 1보다 작으므로 별도의 조치사항 없음

[해설]

LI(Lifting Index)는 실제 취급 중량물 무게를 RWL(권장 중량한계)로 나눈 값으로, 해당 인양작업이 근골격계에 주는 부담을 상대적으로 나타내는 지수다.

$LI = \dfrac{12}{15} = 0.8$

LI가 1 이하이면 대부분의 근로자가 무리 없이 수행할 수 있는 수준으로 보아 별도의 조치가 필요 없고, 1을 넘으면 개선이 필요하며 3을 넘으면 즉시 개선 대상으로 해석한다. 본 문항은 0.8이므로 안전 구간에 해당한다.

[수시 유해요인조사]
①: 임시건강진단 등에서 근골격계질환자가 발생하였거나 산업재해보상보험법상 업무상 질병으로 인정받은 경우
②: 근골격계부담작업에 해당하는 새로운 작업·설비를 도입한 경우
③: 근골격계부담작업에 해당하는 업무의 양과 작업공정 등 작업환경을 변경한 경우

[관리적 개선방안]
①: 작업 다양성 제공(작업확대)
②: 작업일정 및 작업속도 조절
③: 휴식(회복)시간 제공
④: 작업자 적정배치

[해설]

수시 유해요인조사는 정기조사와 별개로 근골격계질환 위험이 새로 발생하거나 커질 수 있는 사유가 생겼을 때 시행하도록 정한 것이며, 관리적 개선방안은 설비를 바꾸지 않고 작업 운영 방식을 조정해 부담을 줄이는 방법이다.

수시조사 사유는 근골격계질환자가 발생하거나 산재로 인정된 경우, 부담작업에 해당하는 새로운 설비·작업을 도입한 경우, 작업량·작업공정 등 작업환경을 변경한 경우로 나뉘며, 모두 유해요인이 새롭게 발생하거나 커질 수 있는 시점을 포착하기 위한 것이다.

관리적 개선방안은 설비투자 없이 즉시 적용 가능하다는 공통점이 있으며, 작업 다양성 제공·작업일정 및 속도 조절·휴식시간 제공·작업자 적정배치가 대표적이다.

소음성 난청의 초기에 4000Hz 부근에서 청력손실이 두드러지게 나타나는 현상

[해설]

C5-dip 현상은 소음성 난청의 초기 징후로, 달팽이관에서 4000Hz 부근을 감지하는 부위가 소음에 가장 취약해 다른 주파수보다 먼저 청력손실이 나타나는 현상이다.

C5는 음계상 약 4096Hz의 음을 가리키며, 청력도(audiogram)에서 이 지점만 국소적으로 깊게 파인(dip) 형태로 나타나기 때문에 소음성 난청의 조기 진단 지표로 활용된다.

①: 소음측정
②: 공학적 대책
③: 관리적 대책
④: 청력보호구 사용
⑤: 청력검사

[해설]

청력보존 프로그램은 소음으로 인한 청력손실을 예방하고 조기에 발견하기 위한 종합관리체계로, 사전예방(측정·저감·보호구)과 사후관리(청력검사)를 아우르는 다섯 요소로 구성된다.

• 소음측정 — 작업장의 소음 노출 수준을 파악한다.
• 공학적 대책 — 소음원 자체를 저감하거나 차음한다.
• 관리적 대책 — 노출시간 단축·작업배치 조정으로 노출량을 줄인다.
• 청력보호구 사용 — 개인에게 도달하는 소음을 차단한다.
• 청력검사 — 정기 검사로 청력손실을 조기에 발견한다.

①: 시간연구법
②: 워크샘플링법(간헐적 측정법), 워크샘플링
③: PTS법
④: 표준자료법
⑤: 실적자료법

[해설]

직접측정법: 시간연구법(스톱워치로 연속 측정), 워크샘플링법(임의 시점을 간헐적으로 관측해 비율 추정).
간접측정법: PTS법(기본동작에 미리 정해진 시간치 부여), 표준자료법(요소작업 자료를 합성), 실적자료법(과거 실적 이용).

①: 선택성
②: 변동성
③: 방향성
④: 일점집중성

[해설]

인간의 정보처리에서 주의(attention)는 용량이 한정된 자원이어서 모든 자극에 고르게 배분되지 못한다. 그 결과 무엇을 처리할지 고르고, 수준이 오르내리며, 특정 방향과 대상에 쏠리는 네 가지 특성이 나타난다.

• 선택성 — 여러 자극 중 필요한 정보만 골라 처리한다.
• 변동성 — 주의 수준이 오래 일정하게 유지되지 못하고 오르내린다.
• 방향성 — 특정 방향에서 오는 정보에 주의가 집중되는 경향이 있다.
• 일점집중성 — 한 곳에 몰입하면 동시에 다른 자극을 처리하기 어렵다.

①: 안전관리조직(안전조직)
②: 사실의 발견
③: 평가분석
④: 시정책의 선정
⑤: 시정책의 적용

[해설]

하인리히의 재해예방 5단계.
1단계 조직 구성 → 2단계 사고·활동기록, 점검, 면담 등으로 사실 발견 → 3단계 발견된 사실을 분석·평가해 원인 규명 → 4단계 기술적·교육적·관리적 대책 선정 → 5단계 3E(기술·교육·독려) 적용.

①: 전달정보가 복잡하고 길 때
②: 전달정보가 후에 재참조될 때
③: 전달정보가 공간적인 위치를 다룰 때
④: 전달정보가 즉각적인 행동을 요구하지 않을 때
⑤: 수신장소가 시끄러울 때

[해설]

시각적 표시장치는 정보가 복잡하고 길거나 나중에 다시 참조해야 하는 경우, 또는 소음이 심한 환경처럼 청각 신호 전달이 어려운 상황에서 청각적 표시장치보다 유리하다.

• 전달정보가 복잡하고 길 때 문자·도표로 정확히 전달할 수 있다.
• 정보를 후에 재참조할 수 있어 기억 부담이 적다.
• 공간적 위치 정보를 다룰 때 직관적으로 표현할 수 있다.
• 즉각적인 행동을 요구하지 않는 정보에 적합하다.
• 수신장소가 시끄러워 청각 신호가 묻히는 환경에서 유리하다.

①
A: $C/R_A=\dfrac{(30/360)\times 2\times 3.14\times 12}{1}=6.28$
B: $C/R_B=\dfrac{(20/360)\times 2\times 3.14\times 10}{0.8}=4.36$

②: A가 B보다 C/R비가 더 높아 조종장치가 더 둔감하면서 정확한 조종이 가능하므로 A가 더 나은 대안

[해설]

C/R비(Control/Response ratio)는 조종장치의 이동거리를 표시장치(반응)의 이동거리로 나눈 값으로, 값이 클수록 조종장치를 많이 움직여야 표시장치가 조금 움직이므로 둔감하지만 정밀한 조종이 가능해진다.

$C/R_A=\dfrac{(30/360)\times 2\times 3.14\times 12}{1}=6.28$
$C/R_B=\dfrac{(20/360)\times 2\times 3.14\times 10}{0.8}=4.36$

A의 C/R비가 B보다 크므로 같은 조작 실수에도 표시장치가 덜 움직여 오차가 작아지며, 문제에서 요구한 '둔감하지만 정확한 조종'에는 C/R비가 큰 A가 더 적합하다.

%ile 인체치수 = 평균 ± (표준편차 × %ile 계수)
$5\%\text{tile} = 160 - (5 \times 1.65) =$ 151.75 cm

[해설]

하위 백분위수는 평균에서 빼고, 상위 백분위수는 더한다. 5%ile은 하위 5%까지 수용해야 하므로 평균 − (표준편차 × 계수)로 계산한다.

정규분포는 대칭이므로 5%ile 계수는 95%ile 계수 1.65에 음부호를 붙인 값을 쓴다. 이렇게 구한 5%ile 치수는 선반 높이·조작버튼 도달거리 같은 최소치 설계에 쓰인다.

①: 반복성
②: 무리한 힘의 사용
③: 부적절한 작업자세
④: 접촉 스트레스
⑤: 진동

[해설]

근골격계질환의 작업특성 요인은 신체에 반복적·물리적 부담을 직접 가하는 작업조건들로, 반복성과 무리한 힘의 사용이 대표적이며 자세·접촉·진동 요인이 함께 작용해 위험을 키운다.

• 반복성: 같은 동작을 짧은 주기로 반복하면 국소피로가 누적된다.
• 무리한 힘의 사용은 근육·인대에 과도한 부하를 준다.
• 부적절한 작업자세는 특정 관절·근육에 편중된 부담을 준다.
• 접촉 스트레스는 신체 부위가 날카롭거나 딱딱한 표면에 눌릴 때 발생한다.
• 진동은 국소 혈류·신경계에 만성적 손상을 유발한다.

①: 정상작업영역 - 상완을 자연스럽게 수직으로 늘어뜨린 채 전완만으로 편하게 뻗어 파악할 수 있는 구역(34~45cm)
②: 최대작업영역 - 상완과 전완을 모두 곧게 펴서 파악할 수 있는 구역(55~65cm)
③: 파악한계 - 앉은 작업자가 특정 수작업 기능을 편히 수행할 수 있는 공간의 외곽한계

[해설]

수평면 작업영역은 팔을 뻗는 정도로 나뉜다. 전완(아래팔)만 움직여 닿는 범위가 정상작업영역, 상완까지 모두 곧게 펴야 닿는 범위가 최대작업영역이다.

자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역(34~45cm) 안에 배치하는 것이 원칙이며, 최대작업영역(55~65cm) 밖은 상체를 굽혀야 하므로 피한다.

파악한계는 앉은 자세에서 손이 닿아 실제 작업을 수행할 수 있는 공간의 바깥 경계로, 최대작업영역보다 넓은 개념이다.

웨버비 $= \dfrac{\text{변화감지역}}{\text{기준자극의 크기}}$이므로
$\dfrac{1}{60} = \dfrac{x}{20}$
$x = \dfrac{20}{60} = 0.33$
∴ 약 0.33 cm(1/3 cm)

[해설]

웨버의 법칙은 기준자극이 클수록 변화를 알아채는 데 필요한 자극 차이(변화감지역, JND)도 비례해 커진다는 법칙이다. 웨버비가 작을수록 그 감각의 변별력이 좋다는 뜻이다. 여기서는 20cm 기준에서 $x \approx 0.33$ cm 이상 길이가 달라져야 차이를 감지할 수 있다.

①: 근전도(EMG) — 근육 활동의 전위차 측정
②: 심전도(ECG) — 심장근 활동의 전위차 측정
③: 뇌전도(EEG) — 대뇌 활동의 전위차 측정
④: 안전도(EOG) — 안구 운동의 전위차 측정
⑤: 전기피부반응(GSR) — 피부 전기저항 변화 측정

[해설]

인체가 스트레스를 받으면 그 결과로 나타나는 반응이 스트레인이며, 생리적 부담은 전기적 신호로 정량화할 수 있다.

국부적 근육 부담은 EMG, 전신 작업부하·순환계 부담은 ECG(심박수·심박변이), 정신활동과 각성·수면 단계는 EEG, 눈 움직임과 시각피로는 EOG, 정서적 각성·긴장은 GSR(피부전기활동)로 본다.

모멘트 평형 $\sum M = 0$
$M_E = (100 \times 0.3) + (10 \times 0.15) = 31.5$
∴ 31.5 N·m

[해설]

모멘트는 힘 × 회전축(팔꿈치)까지의 수직거리이며, 작업물 무게와 손·아래팔 자중이 만드는 모멘트는 회전 방향이 같으므로 더한다. 거리는 cm를 m로 환산해 계산한다. 이 부하를 버티려면 모멘트 팔이 짧은 이두근이 훨씬 큰 힘을 내야 하므로 상지 근골격계 부담이 커진다.

①: 창 바깥쪽에 드리우개(overhang) 설치
②: 창문 안쪽에 수직날개(fin)를 달아 직사광선 제한
③: 차양(shade) 또는 발(blind) 사용

[해설]

직사휘광은 광원이 시야에 직접 들어와 눈부심을 유발하는 것이므로, 창문에서 들어오는 직사광선의 경로 자체를 차단하거나 분산시키는 방식으로 줄인다.

• 드리우개(overhang)를 창 바깥쪽에 설치해 높은 각도의 직사광선을 차단한다.
• 수직날개(fin)를 창문 안쪽에 달아 낮은 각도의 측면 직사광선을 제한한다.
• 차양이나 발(blind)을 사용해 들어오는 광량 자체를 조절한다.

①: 진동 기준이 최저인 공구 사용
②: 방진 장갑 착용
③: 연장을 잡는 악력 감소
④: 진동공구를 사용하지 않는 다른 방법으로 대체

[해설]

손-팔 진동은 공구에서 손으로 전달되는 진동이 원인이므로, 진동원 자체를 낮추거나 손에 전달되는 진동을 완충·차단하는 방향으로 대책을 세운다.

• 진동 기준이 낮은 공구를 선택해 진동원 자체를 줄인다.
• 방진 장갑 착용으로 전달되는 진동을 완충한다.
• 연장을 잡는 악력을 줄여 진동 전달 경로의 접촉압을 낮춘다.
• 가능하면 진동공구를 사용하지 않는 다른 작업방법으로 대체한다.

①: 생략 에러(omission error)
②: 작위 에러(commission error)
③: 순서 에러(sequential error)
④: 시간 에러(time error)

[해설]

독립행동에 의한 휴먼에러 분류는 Swain의 분류로, 작업자가 해야 할 일을 하지 않았는지, 잘못했는지, 순서를 어겼는지, 시간을 못 지켰는지를 기준으로 구분한다.

• 생략 에러(omission error): 필요한 작업 단계를 빠뜨린다.
• 작위 에러(commission error): 작업은 수행했으나 잘못 수행한다.
• 순서 에러(sequential error): 작업의 순서를 틀리게 수행한다.
• 시간 에러(time error): 정해진 시간 내에 완료하지 못하거나 너무 빠르게·늦게 수행한다.

여기에 지시에 없는 불필요한 행동을 하는 과잉행동 에러(extraneous error)를 더해 다섯 가지로 보기도 한다.