2024년 인간공학기사실기(필답형) 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

[해설]

관절운동은 몸의 정중선(midline)과 관절 각도를 기준으로 방향을 나눈다.

• 외전(abduction) — 팔을 옆으로 들 때처럼 몸의 중심선에서 멀어지는 동작이다.
• 굴곡(flexion) — 팔꿈치를 굽힐 때처럼 관절 각도가 줄어드는 동작이다.
• 내선(medial rotation) — 팔다리가 몸의 중심선 쪽, 즉 안쪽으로 회전하는 동작이다.

혼동 주의: 각 동작의 반대는 순서대로 내전·신전·외선이다.

[해설]

두 가지 모두 조밀한 섬유성 결합조직이다. 무엇과 무엇을 잇느냐로 구분한다.

힘줄(건)은 근육과 뼈를 이어 근육이 낸 힘을 뼈로 전달한다. 인대는 뼈와 뼈를 이어 관절을 안정시키고 움직임을 맞춰 준다.

외우는 요령: 근육-뼈는 힘줄, 뼈-뼈는 인대다.

①: 한쪽만 고장나도 추락하므로 직렬연결(직렬시스템)이다.
$R = 0.7 \times 0.8 = 0.56$ → 0.56
②: 양쪽이 모두 고장나야 추락하므로 병렬연결(병렬시스템)이다.
$R = 1 - (1 - 0.7)(1 - 0.8) = 0.94$ → 0.94

[해설]

신뢰도는 직렬이면 각 신뢰도를 곱하고, 병렬이면 1에서 모두 고장 날 확률을 뺀다.

한쪽만 고장 나도 추락하면 두 엔진이 모두 작동해야 하므로 직렬이다.
$R = R_1 \times R_2$
$R = 0.7 \times 0.8 = 0.56$

양쪽이 모두 고장 나야 추락하면 한쪽만 작동해도 되므로 병렬이다.
$R = 1 - (1 - R_1)(1 - R_2)$
$R = 1 - (0.3)(0.2) = 0.94$

[해설]

사용자 인터페이스는 사람과 시스템 사이의 상호작용을 원활하게 매개하는 장치·소프트웨어라는 점이 정의의 핵심이다.

디스플레이, 키보드, 마우스처럼 사람이 시스템에 정보를 입력하고 시스템의 출력을 받아들이도록 설계된 정보 관련 고안품이 모두 이에 포함된다.

[해설]

인체치수는 측정할 때 몸이 멈춰 있는지, 움직이는지에 따라 나뉜다. 정지된 표준 자세에서 재면 구조적 인체치수, 동작하는 중에 재면 기능적 인체치수다.

• 신장은 똑바로 선 정지 자세에서 재므로 구조적 인체치수다.
• 손목 굴곡 범위는 관절을 굽히는 움직임의 범위를 재므로 기능적 인체치수다.
• 수직 파악 한계는 팔을 위로 뻗은 자세를 고정한 채 닿는 높이를 재므로 구조적 인체치수다.
• 정상 작업 영역은 아래팔을 움직여 그리는 궤적을 재므로 기능적 인체치수다.
• 대퇴 여유는 앉은 자세에서 넓적다리 위 공간을 재므로 구조적 인체치수다.

혼동 주의: 수직 파악 한계는 '뻗는다'는 말 때문에 기능적으로 착각하기 쉽지만, 고정 자세에서 닿는 끝점을 재므로 구조적이다.

①: 수작업
②: 18
③: 길브레스
④: 동작목적

[해설]

서블릭(Therblig)은 길브레스(Gilbreth)가 만든 미세동작 분석 기호로, 이름 철자를 거꾸로 뒤집어 지은 명칭이다.

• 수작업 — 사람이 손으로 하는 모든 작업을 분석 대상으로 삼는다.
• 18가지 기본동작 — 작업을 잡기·운반·놓기 같은 요소동작으로 쪼갠다.
• 동작목적 중시 — 손이 어떻게 움직였는지보다 '무엇을 하려는 동작인가'로 분류한다.

실무 의미: 기본동작 가운데 작업을 진행시키지 않는 동작(찾기·지연 등)을 줄이는 것이 동작개선의 목표다.

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.

[해설]

Strain Index(JSI)는 상지 위험요인 6가지의 등급별 계수를 모두 곱해 점수를 내며, 점수가 클수록 위험하다.

JSI = 힘의 강도 × 힘의 지속정도 × 분당 힘의 빈도 × 손/손목 자세 × 작업 속도 × 작업 시간 계수
$= 3 \times 1 \times 1.5 \times 2 \times 1 \times 1$
$= 9$

판정 기준은 3 미만이면 안전, 3 이상 7 미만이면 다소 위험, 7 이상이면 위험이다.
점수 9는 7 이상이므로 나뭇가지치기 작업을 계속하면 위험하다.

혼동 주의: 곱하는 값은 등급(2·2·3·3·2·4)이 아니라 계수다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제657조는 근골격계부담작업의 유해요인조사를 3년 주기로 하게 하고, 조사 항목을 작업장 상황, 작업조건, 근골격계질환 징후·증상 유무로 정한다.

• 작업장 상황조사는 작업 공정·작업 설비·작업량·작업 속도 및 최근 업무의 변화처럼 일이 이루어지는 여건을 확인한다.
• 작업조건조사는 반복성·부자연스런 자세·과도한 힘·접촉 스트레스·진동처럼 몸에 부담을 주는 유해요인 자체를 확인한다.
• 근골격계질환 증상조사는 증상과 징후, 직업력(근무력), 근무 형태, 취미 생활, 과거 질병력 등 근로자 개인의 상태와 이력을 확인한다.

혼동 주의 — 작업량·작업 속도는 작업장 상황조사, 반복성·자세는 작업조건조사에 속한다.

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]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제657조에 따라 근골격계부담작업이 있으면 정기조사와 수시조사를 한다.

• 정기조사 — 3년마다 작업장 상황·작업조건·질환 징후를 조사한다.
• 수시조사(질환자 발생) — 임시건강진단 등에서 근골격계질환자가 나오거나 업무상 질병으로 인정받은 경우다.
• 수시조사(새 작업·설비) — 근골격계부담작업에 해당하는 새 작업·설비를 도입한 경우다.
• 수시조사(작업환경 변경) — 업무의 양·작업공정 등 작업환경을 변경한 경우다.

수시조사는 사유 발생 후 1개월 이내에 해야 하고, 신설 사업장은 신설일부터 1년 이내에 최초 조사를 한다.

[해설]

정답은 전기피부반응(GSR, Galvanic Skin Response)으로, 긴장·스트레스를 받으면 교감신경이 활성화되어 땀 분비가 늘고 피부 전기저항이 낮아지는 현상이다.

이 변화는 본인이 의식적으로 조절하기 어렵고 측정이 간단하다. 그래서 정신적 스트레스 측정과 거짓말 탐지기에 쓰인다.

[해설]

표시장치(화구)와 조종장치(점화버튼)의 위치 배열을 서로 대응시키는 원리는 공간양립성이다. 배열이 일치하면 사용자가 어느 버튼이 어느 화구를 켜는지 직관적으로 알 수 있다.

C안은 화구가 좌우 두 열로 규칙적으로 놓여 있어, 왼쪽 버튼 두 개는 왼쪽 열, 오른쪽 버튼 두 개는 오른쪽 열로 대응을 짐작하기 쉽다. 대응이 분명할수록 다른 화구를 켜는 휴먼에러가 줄어든다.

혼동 주의: 운동양립성은 조작 방향과 표시 움직임의 일치이고, 개념양립성은 빨강=뜨거움처럼 사람이 가진 개념과의 일치다.

[해설]

정규분포에서 백분위수는 평균 ± 표준편차 × Z값으로 구하며, 5%ile과 95%ile의 Z값은 모두 1.645다.

5%ile은 평균의 작은 쪽이므로 뺀다.
$50 - (4 \times 1.645) = 43.42$ kg

95%ile은 평균의 큰 쪽이므로 더한다.
$50 + (4 \times 1.645) = 56.58$ kg

혼동 주의: 1%ile·99%ile은 2.326, 10%ile·90%ile은 1.282를 쓴다.

[해설]

NIOSH 들기 작업 지침에서 각 계수가 인체가 감당할 수 있는 한계를 넘으면 0이 되고, 곱셈식인 권장무게한계(RWL)도 0이 되어 그 작업은 해서는 안 된다는 뜻이 된다.

• 수평계수(HM)는 손과 두 발목 중점 사이의 수평거리가 63 cm를 초과하면 0이다.
• 수직계수(VM)는 바닥에서 손까지의 수직 높이가 175 cm를 초과하면 0이다.
• 비대칭계수(AM)는 몸통을 비트는 비대칭 각도가 135°를 초과하면 0이다.

혼동 주의: 수평거리 25 cm 이하는 HM=1로 본다. 0이 되는 기준(63 cm 초과)과 헷갈리지 않는다.

①: C/R비 $= \dfrac{\frac{90}{360} \times 2\pi \times 3}{3} = 1.571$ ≒ 1.57

②: 민감도를 높이려면 C/R비를 감소시킨다.
- 표시장치의 이동거리를 크게 한다
- 조종장치의 움직이는 각도(회전각도)를 작게 하거나 손잡이 길이를 짧게 한다

[해설]

회전형 조종장치의 C/R비는 손잡이 끝이 움직인 호의 길이를 표시장치 이동거리로 나눈 값이다.

C/R비 = (회전각/360 × 2π × 손잡이 길이) ÷ 표시장치 이동거리
$= \dfrac{\frac{90}{360} \times 2\pi \times 3}{3}$
$= \dfrac{4.712}{3} = 1.57$

C/R비가 작을수록 조종장치를 조금만 움직여도 표시장치가 크게 움직여 민감도가 높아진다.
따라서 분모인 표시장치 이동거리를 크게 하거나, 분자를 이루는 회전각도·손잡이 길이를 줄이면 된다.

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 작업대 위에서 팔을 얼마나 뻗어 닿는지에 따라 나눈다. 상완은 위팔, 전완은 아래팔이다.

• 정상작업영역은 위팔을 몸에 붙여 늘어뜨린 채 아래팔만 움직여 편하게 닿는 범위로, 34~45cm다.
• 최대작업영역은 위팔과 아래팔을 모두 곧게 뻗어야 닿는 범위로, 55~65cm다.
• 파악한계는 앉은 작업자가 특정 수작업을 편히 수행할 수 있는 공간의 바깥 경계다.

실무 의미: 자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역 안에 두고, 최대작업영역 밖에는 두지 않는다.

[해설]

정미시간(Normal Time)은 관측한 평균시간을 작업자의 수행 속도(레이팅)로 보정해 정상 페이스 기준으로 바꾼 시간이다.

$NT = T_0 \times \dfrac{R}{100}$
$T_0$는 관측시간의 평균값, $R$은 레이팅 계수다.

혼동 주의: 정미시간에 여유시간을 더해야 표준시간이 된다.

[해설]

Swain의 인간오류 분류는 사람이 해야 할 작업·절차를 어떻게 잘못했는지(안 함·잘못함·늦음·순서 틀림·불필요한 것을 함)를 기준으로 5가지로 나눈다.

• 부작위에러(omission error) — 필요한 작업·절차를 아예 빠뜨린 경우다.
• 작위에러(commission error) — 작업·절차를 하긴 했지만 불확실하게 수행한 경우다.
• 시간에러(time error) — 필요한 작업·절차를 제때 하지 못하고 늦게 수행한 경우다.
• 순서에러(sequence error) — 작업·절차의 순서를 착각해 뒤바꾼 경우다.
• 불필요한 행동에러(extraneous error) — 하지 않아도 될 작업·절차를 끼워 수행한 경우다.

혼동 주의: 부작위는 '안 한 것', 작위는 '했지만 잘못한 것'이다.