[산업안전기사 실기] 3. 인간공학 및 시스템안전 해설 페이지

[해설]

양립성은 자극과 반응, 그리고 그에 대한 인간의 기대가 서로 모순되지 않는 성질을 말한다. 공간적 양립성은 표시장치와 조종장치의 물리적 배치가 서로 대응하는 것(오른쪽 버튼을 누르면 오른쪽 기계가 작동), 운동 양립성은 조종장치의 움직임 방향과 기계·표시장치의 반응 방향이 일치하는 것, 개념적 양립성은 사람이 이미 학습해 가지고 있는 관념과 일치하는 것(온수는 빨강, 냉수는 파랑), 양식 양립성은 직무에 알맞은 자극과 응답 양식이 사용되는 것(청각적 과제에 음성 응답 등)이다.

출제 범위 안내: 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사 실기(산업안전관리 실무)에는 인간공학·산업심리 항목이 없고, 2024년 1회부터 2026년 2회까지 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 그대로 남아 있다.

[해설]

점광원의 조도는 거리의 제곱에 반비례한다(역제곱 법칙).

E = I / d² 이므로 E₂ = E₁ × (d₁ / d₂)²
E₂ = 150 × 2² / 3² = 150 × 4 / 9
E₂ = 66.667 Lux

혼동 주의: 거리가 멀어지면 조도가 줄어들므로 가까운 거리를 분자에 둔다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

인체계측 자료의 응용 원칙은 설계할 때 누구의 치수를 기준으로 삼을지 정하는 방법입니다.

• 극단치 설계: 최대 치수나 최소 치수를 기준으로 삼습니다(출입문 높이는 큰 사람, 조작버튼 거리는 작은 사람 기준).
• 조절 범위 설계: 보통 5~95 백분위수 범위 안에서 사용자가 직접 맞추게 합니다(의자 높이, 자동차 좌석).
• 평균치 설계: 극단치나 조절식을 쓰기 어려울 때 평균값을 씁니다(은행 창구 높이).

적용 우선순위는 조절식 → 극단치 → 평균치 순서입니다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(휴먼에러, 인체계측, 소음, 시스템 위험분석·안전성 평가 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

HAZOP(위험과 운전분석)은 공정변수가 설계의도에서 어떻게 벗어나는지를 가이드워드로 표현해 위험을 찾는다.

• As well as — 설계의도 외에 다른 공정변수가 덧붙는 질적 증가다.
• Part of — 설계의도가 완전히 이루어지지 않는 질적 감소다.
• Other than — 설계의도대로 설치되지 않거나 운전이 유지되지 않고 다른 상태로 바뀐 것이다.
• More — 변수가 양적으로 증가하는 것이다(반대는 Less).
• No/Not — 설계의도를 완전히 벗어나 변수가 없는 상태다.
• Reverse — 설계의도와 정반대로 나타나는 것이다(예: 역류).

혼동 주의: More·Less는 양적 변화, As well as·Part of는 질적 변화다.

[해설]

인간-기계 체계에서 사람은 정보를 받아들이고, 처리하고, 행동으로 내보내는 세 단계 기능을 합니다.

• 입력: 감각기관으로 표시장치의 정보를 감지하는 단계입니다.
• 정보처리: 받아들인 정보와 기억(정보보관)을 바탕으로 판단하고 의사결정하는 단계입니다.
• 출력: 판단한 결과를 조종·음성 같은 행동으로 옮기는 단계입니다.

혼동 주의: 세분하면 감지 → 정보보관 → 정보처리 및 의사결정 → 행동기능의 4기능이 됩니다. 이때 정보보관은 모든 단계에 걸쳐 작용합니다.

출제 범위 안내: 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사 실기(산업안전관리 실무)에는 인간공학·산업심리 항목이 없고, 2024년 1회부터 2026년 2회까지 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 그대로 남아 있다.

[해설]

인간-기계 체계는 제어 기능을 누가 맡느냐, 곧 자동화 정도에 따라 3가지로 나눈다.

• 수동 시스템 — 수공구를 쓰되 동력과 제어를 모두 인간이 맡는다.
• 반자동 시스템 — 기계화 시스템이라고도 하며, 동력은 기계가 내고 인간은 조종·제어를 맡는다.
• 자동 시스템 — 감지·정보처리·의사결정·행동을 기계가 하고, 인간은 감시·프로그래밍·정비를 맡는다.

외우는 요령: 인간이 맡는 일이 동력+제어 → 제어 → 감시 순으로 줄어든다.

출제 범위 안내: 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사 실기(산업안전관리 실무)에는 인간공학·산업심리 항목이 없고, 2024년 1회부터 2026년 2회까지 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 그대로 남아 있다.

[해설]

화학설비의 안전성 평가 6단계는 자료를 모아 정성·정량으로 위험을 따진 뒤, 대책을 세우고 두 차례 재평가하는 흐름이다.

• 자료정비 — 입지조건·공정계통도·배치도 등 관계 자료를 정비·검토한다.
• 정성적 평가 — 설계·운전 관계 항목을 체크리스트로 진단한다.
• 정량적 평가 — 취급물질·용량·온도·압력·조작 5개 항목을 점수화해 위험등급을 매긴다.
• 대책검토 — 위험등급에 맞춰 설비·관리적 안전대책을 세운다.
• 재평가 — 동종 설비의 재해정보로 세운 대책을 다시 점검한다.
• FTA 재평가 — 위험도가 높은 설비는 결함수분석으로 한 번 더 평가한다.

외우는 요령: 자료 → 정성 → 정량 → 대책 → 재해정보 재평가 → FTA 재평가 순으로, 재평가가 두 번이고 FTA가 맨 끝이다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(휴먼에러, 인체계측, 소음, 시스템 위험분석·안전성 평가 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

FT도에서 AND 게이트는 논리곱(×), OR 게이트는 논리합(+)으로 전개한다. G1은 G2와 G3가 모두 일어나야 발생하므로 둘은 AND로 결합한다.

분배법칙으로 전개하면 OR 입력 11·12·13이 각각 AND 항 14·15·16·17과 묶인다.
G1 = 11·14·15·16·17 + 12·14·15·16·17 + 13·14·15·16·17

따라서 컷셋은 (11, 14, 15, 16, 17), (12, 14, 15, 16, 17), (13, 14, 15, 16, 17)의 3개다. 서로 포함관계가 없으므로 그대로 미니멀 컷셋이기도 하다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

불 대수로 정상사상 식을 전개한 뒤 멱등법칙·흡수법칙으로 최소화한다.

T = (X₁·X₂)·(X₁+X₃)
= X₁X₂X₁ + X₁X₂X₃
= X₁X₂ + X₁X₂X₃ (멱등법칙 X₁·X₁ = X₁)

따라서 컷셋은 (X1, X2), (X1, X2, X3)이다. (X1, X2, X3)은 (X1, X2)를 포함하므로 흡수되어 미니멀 컷셋은 (X1, X2)만 남는다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

점음원의 음압레벨은 거리의 역제곱 법칙에 따라, 거리가 멀어지면 20log(거리비)만큼 줄어든다.

dB₂ = dB₁ − 20 × log(d₂/d₁)
= 100 − 20 × log(200/20) = 100 − 20 × 1
= 80 dB

외우는 요령: 거리 감쇠는 계수 20을 쓰므로 거리가 2배면 약 6dB, 10배면 20dB 줄어든다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(휴먼에러, 인체계측, 소음, 시스템 위험분석·안전성 평가 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

인간과오(불안전 행동)는 사고 흐름을 나무 모양으로 전개하거나 과오 확률을 계산하는 시스템 안전 분석기법으로 분석한다.

• FTA(결함수분석) — 정상사상에서 원인으로 거슬러 내려가는 연역적 기법이다.
• ETA(사건수분석) — 초기사상에서 성공·실패 갈래로 결과를 전개하는 귀납적 기법이다.
• THERP(인간과오율 예측기법) — 작업 단계별 인간 실수 확률을 정량적으로 예측한다.
• MORT(경영소홀 및 위험수목 분석) — 관리·경영상의 소홀까지 나무 형태로 추적한다.

혼동 주의: 인간과오 전용 정량기법은 THERP이고, FTA·ETA는 설비 고장 분석에도 두루 쓰인다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

공장 설비배치는 넓은 범위에서 좁은 범위로 좁혀 가며 정한다.

• 지역배치 — 부지 안에서 공장·창고·부대시설이 들어설 구역을 정한다.
• 건물배치 — 그 구역 안에서 각 건물의 위치와 형태를 정한다.
• 기계배치 — 건물 안에서 기계·설비의 배열과 통로를 정한다.

외우는 요령: 지역 → 건물 → 기계, 곧 땅 → 집 → 기계 순이다.

[해설]

휴먼에러는 행위 형태로 나누는 심리적 분류(Swain)와 발생 수준으로 나누는 원인에 의한 분류가 있다.

• 생략에러(omission) — 필요한 작업·절차를 빠뜨린 에러다.
• 실행에러(commission) — 작업은 했으나 잘못 수행한 에러다.
• 1차 에러(primary) — 작업자 자신에게서 직접 비롯된 에러다.
• 2차 에러(secondary) — 작업 형태·조건이 나빠 임무를 수행할 수 없어 생긴 에러다.

혼동 주의: 지시에러는 필요한 정보·물자·에너지가 공급되지 않아 생기는 원인 분류이고, 순서·시간·과잉행동 에러는 심리적 분류에 속한다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

인간-기계 통합체계는 정보를 받아 판단하고 실행하는 5가지 기본 기능을 수행한다.

• 감지 — 외부 자극과 정보를 받아들인다(인간은 감각기관, 기계는 센서).
• 정보보관 — 받아들인 정보를 기억이나 기록으로 저장하며, 나머지 네 기능 모두와 주고받는다.
• 정보처리 — 감지하거나 저장한 정보를 비교·분석한다.
• 의사결정 — 처리 결과를 바탕으로 대응 방안을 정한다.
• 행동 — 결정한 내용을 물리적 조작이나 음성·신호 전달로 실행한다.

외우는 요령: 감지 → 정보처리 → 의사결정 → 행동이 한 흐름이고, 정보보관은 이 전 과정을 옆에서 받쳐 준다.

출제 범위 안내: 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사 실기(산업안전관리 실무)에는 인간공학·산업심리 항목이 없고, 2024년 1회부터 2026년 2회까지 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 그대로 남아 있다.

[해설]

시스템 위험성은 MIL-STD-882에서 사고 결과의 심각도에 따라 범주 I~IV로 나눈다.

• 파국적 — 사망 또는 시스템의 완전 손실을 부르는 수준이다.
• 위기적 — 중상·시스템 중대 손상으로 즉시 시정조치가 필요한 수준이다.
• 한계적 — 경상·경미한 손상으로 통제·제거가 가능한 수준이다.
• 무시가능 — 인원 상해나 시스템 손상이 사실상 없는 수준이다.

외우는 요령: 피해가 큰 순서대로 파·위·한·무로 외운다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(휴먼에러, 인체계측, 소음, 시스템 위험분석·안전성 평가 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

Swain의 휴먼에러 분류에서 Omission error(생략에러)는 해야 할 작업을 빠뜨린 것이고, Commission error(실행에러)는 작업은 했지만 잘못 수행한 것이다.

• 생략에러 — 납 접합을 빠뜨리거나 부품을 빠뜨린 것처럼 아예 하지 않은 경우다.
• 실행에러 — 전선 연결이 바뀌거나, 부품을 거꾸로 배열하거나, 다른 부품을 쓴 것처럼 하긴 했으나 틀리게 한 경우다.

구분 요령: "빠뜨렸다"면 생략에러이고, 바뀜·거꾸로·다른 것이면 실행에러다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(휴먼에러, 인체계측, 소음, 시스템 위험분석·안전성 평가 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

Swain은 인간의 오류를 필요한 행위를 했는지에 따라 작위적 오류와 부작위적 오류로 나눴다.

작위적 오류(commission error)는 필요한 직무·절차를 불확실하게 수행한 것, 즉 하기는 했으나 잘못한 경우다. 부작위적 오류(omission error)는 필요한 직무·절차를 수행하지 않은 것, 즉 아예 빠뜨린 경우다.

혼동 주의: 휴먼에러 심리적 분류의 실행에러가 작위적 오류에, 생략에러가 부작위적 오류에 해당한다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(휴먼에러, 인체계측, 소음, 시스템 위험분석·안전성 평가 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

소음노출지수는 소음수준마다 실제 노출시간을 허용노출시간으로 나눈 값을 모두 더해 구한다.

허용노출시간은 90dB에서 8시간이고 5dB 오를 때마다 절반이 되어 95dB에서는 4시간이다.

D = (4/8 + 2/4) × 100
= 1 × 100
= 100%

노출지수가 100%를 넘어야 기준 초과이므로, 정확히 100%인 이 작업장은 기준을 만족한다.

[해설]

결함수(FT) 작성은 분석 대상 시스템의 정의(3) → 정상사상의 원인이 되는 기초사상 분석(1) → 논리게이트를 이용한 도해(2) → 사상의 추가 전개 가능 여부 검사(4) → FT의 간소화(6) → 정성적·정량적 해석 및 평가(5) 순으로 진행한다.

대상과 정상사상을 먼저 정의해야 원인을 캐 내려갈 수 있고, 도해를 마친 뒤 더 전개할 사상이 없는지 확인한 다음 불대수로 간소화해야 컷셋 산출과 확률 평가가 가능하기 때문에 해석·평가가 마지막에 온다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제8조(조도)는 근로자가 상시 작업하는 장소의 작업면 조도를 작업의 정밀도에 따라 정한다. 갱내 작업장과 감광재료 취급 작업장은 제외된다.

• 초정밀작업 — 750럭스 이상.
• 정밀작업 — 300럭스 이상.
• 보통작업 — 150럭스 이상.
• 그 밖의 작업 — 75럭스 이상.

외우는 요령: 750 다음 300이고, 300부터는 절반씩 줄어든다(300→150→75).

[해설]

고장률 λ가 일정한 지수분포에서 평균고장간격은 MTBF = 1/λ, 신뢰도는 R(t) = e^−λt이다.

MTBF = 1/λ
= 1/0.004
= 250시간

R(10) = e^−λt
= e^−0.004×10 = e^−0.04
≈ 0.9608 ≈ 0.96

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[해설]

시스템 안전 프로그램 계획(SSPP)은 시스템 수명주기 전반의 안전활동을 문서로 정한 것으로, 관리 골격부터 담는다.

• 계획의 개요 — 프로그램의 목적·범위·일정을 요약한다.
• 안전조직 — 안전업무를 맡을 조직과 책임·권한을 정한다.
• 계약조건 — 발주자와 계약자 사이에 이행할 안전 요구사항을 명시한다.
• 관련부문과의 조정 — 설계·생산·품질 등 다른 부서와 안전활동을 맞춘다.

이 밖에 안전기준·안전해석·안전성 평가, 안전 데이터의 수집·분석, 경과 및 결과의 분석도 포함된다.

[해설]

Fail Safe는 부품이 고장 나도 안전을 유지하도록 한 설계로, 고장 뒤 기계가 어떻게 움직이느냐에 따라 세 가지로 나눈다.

• fail passive — 고장 나면 기계가 정지 쪽으로 가는 가장 일반적인 방식이다.
• fail active — 고장 나면 경보를 울리며 짧은 시간 동안은 운전을 이어 간다.
• fail operational — 병렬 여분계통 덕분에 다음 보수 때까지 안전 기능을 유지하며 운전한다.

외우는 요령: passive(정지) → active(경보 후 잠시 운전) → operational(보수 때까지 운전) 순으로 운전을 이어 가는 능력이 커진다.

[해설]

고장률이 일정하면 수명은 지수분포를 따르고, 고장발생확률(불신뢰도)은 1에서 신뢰도를 뺀 값이다.

F(t) = 1 − R(t) = 1 − e^−λt
F(100) = 1 − e^−0.01×100 = 1 − e⁻¹ = 1 − 0.3679
F(100) = 0.6321 ≈ 0.63

혼동 주의: λt = 1 이면 신뢰도는 약 0.37이다. 즉 평균수명(1/λ = 100시간)까지 고장 없이 버틸 확률은 37%에 그친다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

예비위험분석(PHA)은 설계 구상 초기에 위험을 개략적으로 걸러 내는 정성적 기법이다.

• 사고 식별 — 시스템의 주요 사고를 모두 찾아 대략적으로 표현한다.
• 4가지 카테고리 — 사고를 심각도에 따라 파국적·위기적·한계적·무시가능으로 나눈다.
• 사고요인 식별 — 그 사고를 일으키는 위험요인을 찾는다.
• 결과 평가 — 사고가 났다고 가정하고 시스템에 생기는 결과를 식별·평가한다.

외우는 요령: 심각도 4범주는 파·위·한·무 순으로, 가장 심각한 것부터 나열한다.

[해설]

사업장 위험성평가에 관한 지침이 정한 절차는 준비 → 찾기 → 판단 → 줄이기 → 기록 순서로 진행된다.

• 사전준비 — 실시규정을 만들고 평가대상·방법을 정한다.
• 유해·위험요인 파악 — 순회점검·근로자 청취조사 등으로 위험요인을 찾는다.
• 위험성 결정 — 파악한 위험성이 허용 가능한 수준인지 판단한다.
• 위험성 감소대책 수립 및 실행 — 허용할 수 없는 위험성을 줄이는 대책을 세워 실행한다.
• 기록 및 보존 — 실시내용과 결과를 기록해 3년간 보존한다.

혼동 주의: 현행 지침에서는 예전의 '위험성 추정' 단계가 '위험성 결정'에 합쳐져 별도 단계로 두지 않는다.

[해설]

본질적 안전화는 고장이나 실수가 있어도 사고로 이어지지 않게 설비 자체에 안전을 내장하는 것이다.

• Fail Safe — 기계(부품)가 고장 나도 안전한 쪽으로 작동하거나 정지한다.
• Fool Proof — 인간이 실수하거나 잘못 조작해도 기계가 안전하게 작동한다.

혼동 주의: 고장에 대비하는 것은 Fail Safe, 사람의 실수에 대비하는 것은 Fool Proof다. 가드 인터록·양수조작식 방호장치가 Fool Proof의 대표 예다.

[해설]

직렬·병렬로 단순화되지 않는 복잡한 시스템의 신뢰도는 다음 세 기법으로 구한다.

• 사상 공간법 — 구성요소의 정상·고장 조합을 모두 나열하고 시스템이 작동하는 경우의 확률을 더한다.
• 경로 추적법 — 입력에서 출력까지 이어지는 성공 경로를 찾아 그 경로들의 확률로 신뢰도를 구한다.
• 분해법 — 핵심 요소 하나가 정상일 때와 고장일 때로 나눠 조건부확률로 계산한다.

외우는 요령: 분해법은 브리지 구조처럼 한 요소 때문에 직·병렬로 판단할 수 없을 때, 그 요소를 기준으로 쪼개는 방법이다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

휴식시간 산정에는 $R=\frac{T(E-S)}{E-1.5}$를 쓴다. 여기서 T는 작업시간, E는 그 작업의 소요(평균) 에너지소비량, S는 권장 작업 평균에너지소비량 상한, 1.5는 휴식 중 에너지소비량(kcal/min)이다. 주어진 값 T = 60분, E = 8, S = 5, 휴식에너지 1.5를 대입하면 $\frac{60\times(8-5)}{8-1.5}=\frac{180}{6.5}=27.692\cdots$이므로 휴식시간은 27.69분이다.

[해설]

지수분포에서 고장률은 평균수명의 역수이고, 신뢰도는 R(t) = e^−λt 이다.

λ = 1 ÷ 1000 = 0.001/시간
R(500) = e^{−0.001×500} = e^−0.5 = 0.6065 ≈ 0.61

지수분포는 이미 쓴 시간이 남은 수명에 영향을 주지 않는 무기억성(memoryless)을 가져서, 1000시간 쓴 스위치가 500시간 더 견딜 확률도 새 스위치와 같다.
R(1500) ÷ R(1000) = e^−1.5 ÷ e⁻¹ = e^−0.5 ≈ 0.61

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(휴먼에러, 인체계측, 소음, 시스템 위험분석·안전성 평가 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

FTA(결함수분석)는 분석할 사고를 먼저 정한 뒤 원인을 위에서 아래로 파고드는 연역적 방법이다.

• TOP사상의 선정 — 분석할 재해(정상사상)를 가장 먼저 정한다.
• 재해원인 규명 — 정상사상을 일으키는 원인 사상을 단계별로 찾는다.
• FT도 작성 — 규명한 원인들을 AND·OR 게이트로 연결해 나무 그림을 완성한다.
• 개선계획 작성 — 컷셋 등 분석 결과를 근거로 대책을 세운다.

외우는 요령: 정하고 → 찾고 → 그리고 → 고친다 순서로 기억한다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

ETA(사건수 분석, Event Tree Analysis)는 초기사상에서 출발해 안전장치의 성공·실패를 차례로 가지치기하며 결과별 확률을 계산하므로 정량적·귀납적 기법이다.

혼동 주의: FTA는 정상사상에서 원인으로 내려가는 정량적·연역적 기법이고, PHA·FMEA는 정성적·귀납적 기법이다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

시력은 판별할 수 있는 최소 시각(분 단위)의 역수이다. 시각은 틈 크기를 거리로 나눈 라디안 값을 분 단위로 바꿔 구한다.

시각 = (1.2 ÷ 4000) × 57.3 × 60 = 1.0314분
시력 = 1 ÷ 1.0314 = 0.9696 ≈ 0.97

혼동 주의: 틈 크기(mm)와 단위를 맞추려면 거리 4m를 4000mm로 바꿔 넣어야 한다.

[해설]

고장률은 고장건수를 총가동시간으로 나눈 값이므로 $\lambda=\frac{10}{10000}=$ 0.001/시간이다. 적어도 1개가 고장 날 확률은 고장이 하나도 없을 확률(신뢰도)의 여사건이므로 불신뢰도 $F(t)=1-e^{-\lambda t}$로 구한다. $F(900)=1-e^{-0.001\times 900}=1-e^{-0.9}=1-0.4066=0.5934$이므로 0.59다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

미니멀 패스셋은 FT도의 논리게이트를 반대로 바꾼(AND는 OR로, OR은 AND로) 쌍대 결함수를 만든 뒤, 그 결함수의 미니멀 컷셋을 구하는 방식으로 얻는다. 이렇게 구한 집합이 원래 FT의 미니멀 패스셋이 된다.

전개 과정에서는 불대수 정리(A×A=A, A+1=1, A+A·B=A)를 적용해 중복되거나 다른 집합을 포함하는 항을 지우고 최소 집합만 남긴다. 미니멀 컷셋은 시스템의 위험성을, 미니멀 패스셋은 시스템의 안전성을 나타내는 집합이라는 점에서 의미가 서로 반대이다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

공정안전보고서 관련 고용노동부 고시는 단위공정의 특성에 맞춰 공정위험성 평가기법을 고르게 하고 있다.

• HAZOP — Hazard and Operability Study, 설계 의도에서 벗어나는 이탈을 가이드워드로 찾는다.
• PHR — Process Hazard Review, 공정 전반의 위험을 검토한다.
• FMECA — Failure Modes, Effects and Criticality Analysis, 고장형태별 영향과 치명도를 평가한다.
• FTA — Fault Tree Analysis, 정상사상에서 원인으로 내려가는 연역적 분석이다.
• ETA — Event Tree Analysis, 초기사상에서 결과로 전개하는 귀납적 분석이다.
• CCA — Cause-Consequence Analysis, FTA와 ETA를 결합해 원인과 결과를 함께 본다.

혼동 주의: 공정위험분석의 약자는 PHR이므로 예비위험분석(PHA)과 헷갈리지 않도록 한다.

[해설]

FT도의 불 대수 전개에서 AND 게이트는 곱(·), OR 게이트는 합(+)으로 적는다.

AND로 묶인 항을 먼저 모으면 G1 = (11·12·13·16·17)·(14+15)이다.
분배법칙으로 풀면 G1 = (11·12·13·16·17·14) + (11·12·13·16·17·15)이다.

• 첫째 컷셋 (11, 12, 13, 16, 17, 14) — OR 입력 중 14가 발생하는 경우다.
• 둘째 컷셋 (11, 12, 13, 16, 17, 15) — OR 입력 중 15가 발생하는 경우다.

외우는 요령: OR 게이트 입력 수만큼 컷셋이 갈라지고, AND로 묶인 항은 모든 컷셋에 공통으로 들어간다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

실효온도(감각온도)는 인체가 실제로 느끼는 온감을 온도 하나로 나타낸 지표로, 기온·습도·기류 세 요인의 조합으로 정해진다.

• 기온 — 건구온도계로 잰 공기의 온도로, 온감의 기본값이다.
• 습도 — 습도가 높으면 땀이 잘 증발하지 않아 더 덥게 느낀다.
• 기류 — 바람이 있으면 열 방출이 빨라져 더 서늘하게 느낀다.

기준은 습도 100%, 기류 0일 때의 온도다. 혼동 주의: 복사열까지 반영하려면 수정 실효온도(CET)나 WBGT를 쓴다.

출제 범위 안내: 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사 실기(산업안전관리 실무)에는 인간공학·산업심리 항목이 없고, 2024년 1회부터 2026년 2회까지 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 그대로 남아 있다.

[해설]

이 문제 역시 음의 물리적 특성 중 무엇이 높낮이를, 무엇이 세기를 결정하는지를 묻는 것으로, 그림 속 특정 파형을 몰라도 원리로 답할 수 있다.

음이 높다는 것은 주파수가 크다는 뜻이고 주파수는 파장에 반비례하므로, 가장 높은 음은 파장(주기)이 가장 짧은 파형이 된다.

반대로 음의 세기는 진동 폭인 진폭에 비례하므로, 진폭이 가장 큰 파형이 가장 센 음이 된다.

[해설]

FT도에서 AND 게이트는 입력 확률을 곱하고, OR 게이트는 1 − (1 − q₁)(1 − q₂)로 구한다. 정상사상 A1은 하위사상 A2 × A3 × A4의 AND 결합이다.

A2(AND) = 0.2 × 0.1 = 0.02
A3(OR) = 1 − (1 − 0.2)(1 − 0.1) = 0.28
A4(AND) = 0.2 × 0.1 × 0.2 = 0.004

A1 = 0.02 × 0.28 × 0.004 = 0.0000224
백분율 = 0.0000224 × 100 = 0.00224 %

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

신뢰도는 직렬이면 각 신뢰도를 곱하고, 병렬이면 1에서 각 불신뢰도(1 − X)의 곱을 뺀다.

앞의 직렬 0.9와 병렬 0.8·0.8 블록을 먼저 정리한다.
0.9 × [1 − (0.2)(0.2)] = 0.9 × 0.96 = 0.864

남은 병렬 블록으로 식을 세워 R_x를 구한다.
0.85 = 0.864 × [1 − 0.3(1 − R_x)]
1 − 0.3(1 − R_x) = 0.85 ÷ 0.864 = 0.9838
1 − R_x = 0.0162 ÷ 0.3 = 0.054
R_x = 0.946 ≒ 0.95

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

에너지대사율(RMR)은 작업 때문에 추가로 쓴 에너지인 노동대사량을 기초대사량으로 나눈 값으로, 작업 강도를 나타낸다. 노동대사량은 작업 시 소비에너지에서 안정 시 소비에너지를 뺀 값이다.

RMR = (작업 시 소비에너지 − 안정 시 소비에너지) ÷ 기초대사량
= (20,000 − 6,000) ÷ 7,000
= 14,000 ÷ 7,000 = 2

혼동 주의: 분모는 안정 시 소비에너지가 아니라 기초대사량이다.

[해설]

휴식시간은 Murrell 공식 R = T(E − S) ÷ (E − 1.5)로 구한다.

T는 작업시간, E는 작업 시 에너지소비량, S는 평균 에너지소비량 상한이다.
1.5는 휴식 시 에너지소비량(kcal/min)이다.

먼저 산소소비량에 산소에너지당량을 곱해 E를 구한다.
E = 5 kcal/L × 1.5 L/min = 7.5 kcal/min

공식에 대입한다.
R = 60 × (7.5 − 5) ÷ (7.5 − 1.5) = 150 ÷ 6 = 25분

혼동 주의: 산소소비량 1.5 L/min을 그대로 E에 넣지 말고 반드시 kcal/min으로 환산한다.

[해설]

부품이 직렬로 연결되면 시스템 고장률은 각 부품 고장률의 합이다. 고장률이 일정하면 신뢰도는 R = e^−λt, 평균수명은 고장률의 역수다.

λ = 0.00002 × 5 + 0.0001 × 10 = 0.0011/시간
R(1,500) = e^{−0.0011 × 1,500} = e^−1.65 ≈ 0.19
MTTF = 1 ÷ 0.0011 ≈ 909.09 시간

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

FTA(결함수분석)에서 컷셋은 정상사상(재해)을 일으키는 기본사상의 조합이고, 패스셋은 정상사상을 막는 조합이다.

• 미니멀 컷셋 — 정상사상을 일으키는 기본사상의 최소한의 집합으로, 하나라도 빠지면 정상사상이 일어나지 않는다.
• 미니멀 패스셋 — 정상사상을 일으키지 않는 기본사상의 최소한의 집합으로, 이 사상들이 모두 발생하지 않으면 정상사상이 일어나지 않는다.

외우는 요령: 미니멀 컷셋은 시스템의 위험성, 미니멀 패스셋은 시스템의 신뢰성을 나타낸다.

출제 범위 안내: 이 문항이 속한 '인간공학 및 시스템 위험분석' 단원(FT도·컷셋, 휴먼에러, 신뢰도·고장률 계산, 조도 계산 등)은 2024년 개정 출제기준부터 산업안전기사·산업안전산업기사 실기(산업안전관리 실무)에서 빠졌고, 2024년 1회 이후 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 관련 항목이 일부 남아 있다.

[해설]

공정안전보고서의 제출·심사·확인 및 이행상태평가 등에 관한 고시는 저장탱크·유틸리티·고체 건조 및 분쇄설비 같은 간단한 단위공정에 적용할 위험성평가 기법을 따로 정한다.

• 작업자실수분석(HEA) — 작업자가 저지를 수 있는 실수와 그 영향을 찾아 평가하는 기법이다.
• 상대 위험순위결정(Dow·Mond 지수) — 설비의 위험도를 지수로 매겨 상대적 순위를 정하는 기법이다.

고시 제29조제1항제2호가 이 대상에 정한 기법은 체크리스트기법, 작업자실수분석기법, 사고예상질문분석기법(What-if), 위험과 운전분석기법(HAZOP), 상대 위험순위결정기법, 공정위험분석기법(PHR), 공정안정성분석기법의 7가지이며, 그중 한 가지 이상을 골라 평가하면 된다.

[해설]

사업장 위험성평가에 관한 지침에 비추어 A·B·C는 맞고, D는 절차 순서가 뒤바뀐 틀린 진술이다.

• A — 사업주는 근로자를 참여시켜 스스로 위험성평가를 실시해야 한다.
• B — 도급사업주는 수급사업주의 평가 결과를 검토해 개선할 사항이 있으면 개선해야 한다.
• C — 부상·질병으로 이어질 뻔한 상황(아차사고)을 확인하면 그 유해·위험요인을 평가대상에 넣어야 한다.
• D — 유해·위험요인을 먼저 파악해야 위험성을 결정할 수 있으므로 순서가 거꾸로다.

절차 순서: 사전준비 → 유해·위험요인 파악 → 위험성 결정 → 감소대책 수립·실행 → 기록·보존.

[해설]

HAZOP은 공정변수에 가이드워드를 붙여 설계의도에서 벗어나는 상태(이탈)를 찾는 기법이다.

• No (Not/None) — 설계의도를 완전히 부정해 공정변수의 양이 전혀 없다(예: 유량 없음).
• Part of — 의도한 성분·조성의 일부만 이루어지는 질적 감소다.
• Other Than — 설계의도가 완전히 다른 것으로 바뀐 상태다.
• Less — 유량·온도·압력 등이 양적으로 줄어든 상태다.

혼동 주의: 양적 감소는 Less, 질적 감소는 Part of다. 짝이 되는 More(양적 증가)와 As well as(질적 증가)도 함께 외운다.