[산업안전산업기사 실기] 3. 인간공학 및 시스템안전 기출문제 정답·해설 페이지

[해설]

강제환기는 온도차·바람 같은 자연력을 이용하는 자연환기와 대비되는 개념으로, 기계를 동력으로 사용해 강제로 공기를 순환시키는 환기 방식을 말한다.

송풍기·배풍기 등 기계 설비를 이용하므로 환기량과 방향을 인위적으로 조절할 수 있어, 밀폐공간이나 유해가스 발생 작업장처럼 자연환기만으로 부족한 곳에 적용된다.

[해설]

조종장치를 눈으로 보지 않고 손끝만으로 구분하게 하는 촉각적 암호화(코딩)는 오조작을 막는 인간공학 설계 원칙이다.

• 형상 — 손잡이 모양을 서로 다르게 만든다.
• 크기 — 손잡이 치수 차이로 구분한다.
• 촉감 — 표면 질감(매끈함·홈·돌기)으로 구분한다.
• 위치 — 장치가 놓인 자리로 구분한다.
• 작동 — 누름·당김·회전 같은 조작 방법으로 구분한다.

혼동 주의: 색과 라벨도 암호화 방법이지만 눈으로 보는 시각적 암호화라 촉각 차원에는 들지 않는다.

[해설]

FTA에서 컷셋과 패스셋은 정상사상을 일으키거나 막는 기본사상의 조합이다.

컷셋은 그 안의 기본사상이 모두 일어났을 때 정상사상(사고)을 일으키는 조합이다. 패스셋은 그 안의 기본사상이 모두 일어나지 않았을 때 정상사상을 일으키지 않는 조합으로, 시스템이 고장 나지 않게 하는 조합이다.

혼동 주의: 더 줄일 수 없는 최소한의 컷셋이 최소 컷셋이고, 같은 방식으로 최소 패스셋도 정한다.

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]

신뢰성 공학에서 고장을 다루는 평균시간 지표들이며, 각각 재는 구간이 다르다.

• MTTF(평균고장시간) — 설비가 가동을 시작해 고장 날 때까지의 평균시간이며, 주로 수리하지 않는 설비에 쓴다.
• MTTR(평균수리시간) — 고장 난 순간부터 수리를 마치고 다시 정상 작동할 때까지의 평균시간.
• MTBF(평균고장간격) — 수리 가능한 설비에서 한 고장과 다음 고장 사이의 평균간격.

세 지표의 관계는 MTBF = MTTF + MTTR로 외운다.

[해설]

기계의 고장률은 시간에 따라 욕조곡선 모양으로 변하며, 고장은 시기별로 초기·우발·마모고장으로 나눈다.

• 초기고장 — 설계·제작 결함 때문에 사용 초기에 생기며 고장률이 점점 줄어든다.
• 우발고장 — 예측할 수 없이 우연히 생기며 고장률이 거의 일정하다.
• 마모고장 — 부품이 낡고 닳아서 생기며 고장률이 점점 늘어난다.

고장률은 단위시간당 고장 건수다.
고장률(λ) = 고장건수 / 총가동시간

대책 연결: 초기고장은 디버깅·번인으로, 마모고장은 예방보전으로 줄인다.

[해설]

안전성 평가는 6단계로, 자료를 갖춘 뒤 정성적평가 → 정량적평가 → 대책 → 재평가 순서로 진행한다.

• 자료정비 — 설비·공정에 관한 자료를 모아 정비·검토한다.
• 정성적평가 — 설계·운전 항목별로 위험 요인을 점검한다.
• 정량적평가 — 취급물질·용량·온도·압력·조작을 점수로 매겨 위험등급을 정한다.
• 대책검토 — 평가 결과에 맞춰 설비·관리 대책을 세운다.
• 재해정보에 의한 재평가 — 같은 종류 설비의 재해사례로 다시 검토한다.
• FTA에 의한 재평가 — 위험도가 높으면 결함수분석(FTA)으로 마지막에 확인한다.

외우는 요령: 재평가 두 가지는 재해정보가 먼저, FTA가 마지막이다.

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]

AND게이트는 확률의 곱, OR게이트는 여사건(1에서 각 사건이 안 일어날 확률의 곱을 뺀 값)으로 계산한다는 원리가 이 문제의 핵심이다.

AND게이트 A는 두 사상이 동시에 일어나야 하므로 곱셈으로, OR게이트 B는 둘 중 하나만 일어나도 성립하므로 여사건으로 구한다.
$A = 0.05 \times 0.1 = 0.005$
$B = 1-(1-0.05)(1-0.1) = 1-0.855 = 0.145$

고장 발생확률 T는 두 게이트의 AND 결합이고, 신뢰도는 그 여사건이므로 고장확률이 매우 작아 1에 가깝게 나온다.
$T = A \times B = 0.005 \times 0.145 = 0.000725$
$R(t) = 1-0.000725 = 0.999275 \approx 1$

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]

풀 프루프(Fool Proof)는 사람이 실수해도 설비가 위험 상태로 가지 않게 만드는 설계 기법이다.

• 착오 — 의도와 다르게 상황을 잘못 판단하거나 인지하는 것.
• 휴먼에러 — 잘못된 조작·행동 등 사람의 실수 전반.
• 안전 — 실수가 있어도 설비가 안전하게 작동하거나 멈추는 상태.

혼동 주의: 페일 세이프(Fail Safe)는 사람이 아니라 기계·부품이 고장 나도 안전 쪽으로 동작하게 하는 설계다.

[해설]

결함수분석(FTA)에서 사고·고장을 나무 모양 도표로 나타낸 것을 FT도(Fault Tree)라 한다.

맨 위에 분석 대상인 정상사상(top event)을 두고, 그 원인을 AND·OR 게이트로 중간사상과 기본사상까지 아래로 연결해 그린다.

완성한 FT도로 컷셋·최소 패스셋을 구하고 정상사상의 발생확률을 계산한다.

[해설]

시스템 신뢰도는 요소가 직렬이면 곱, 병렬이면 여사건으로 계산한다는 원리가 이 문제의 핵심이다.

직렬 연결은 모든 요소가 동시에 정상 작동해야 하므로 각 신뢰도를 곱한다.
$0.8 \times 0.95 = 0.76 = 76\%$

병렬 연결은 하나만 정상 작동해도 되므로 모두 고장 날 확률의 여사건으로 구하며, 그래서 직렬보다 신뢰도가 높게 나온다.
$1-(1-0.8)(1-0.95) = 1-0.01 = 0.99 = 99\%$

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 실수 확률을 추정할 때는 사고 경로를 구조화해 확률을 붙이는 인간신뢰도 분석 기법을 쓴다.

• FTA(결함수 분석) — 정상사상에서 출발해 원인을 연역적으로 거슬러 내려간다.
• ETA(사건수 분석) — 최초 사건에서 출발해 성공·실패로 갈라지는 전개를 귀납적으로 따라간다.
• THERP — 작업을 기본 행위 단위로 쪼개 행위별 실수확률을 곱해 나가는 인간오류율 예측기법이다.
• MORT — 관리·감독 소홀(Management Oversight)까지 포함해 원인을 트리로 분석한다.

혼동 주의: FTA는 위에서 아래로(연역), ETA는 앞에서 뒤로(귀납) 전개한다.

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]

직렬·병렬이 혼합된 시스템은 병렬 구간을 먼저 여사건으로 묶은 뒤 직렬 구간과 곱해 전체 신뢰도를 구한다는 것이 핵심이다.

가운데 두 부품(신뢰도 0.7)이 병렬이므로 그 구간의 신뢰도를 먼저 구한다.
$1-(1-0.7)(1-0.7) = 1-0.09 = 0.91$

이 값을 앞뒤 직렬 부품(0.8, 0.9)과 곱하면 전체 시스템 신뢰도가 된다.
$0.8 \times 0.91 \times 0.9 = 0.6552 \approx 0.66$

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]

작업영역은 팔을 어디까지 쓰느냐에 따라 최대작업영역과 정상작업영역으로 나뉜다.

최대작업영역은 상완(위팔)과 전완(아래팔)을 모두 곧게 펴서 닿는 가장 먼 범위다. 정상작업영역은 위팔을 몸통에 자연스럽게 붙인 채 아래팔만 돌려 편하게 닿는 범위다.

자주 쓰는 공구·부품은 정상작업영역 안에, 가끔 쓰는 것은 최대작업영역 안에 둔다.

[해설]

이 문제도 AND게이트는 곱, OR게이트는 여사건으로 계산해 최종 정상사상 확률을 구하는 유형이다.

중간사상 G2와 G3를 각각 먼저 구한다.
$G_2 = X_1 \times X_2 = 0.03 \times 0.37 = 0.0111$
$G_3 = 1-(1-0.2)(1-0.2) = 1-0.64 = 0.36$

정상사상 G1은 두 중간사상의 AND 결합이므로 곱해서 구한다.
$G_1 = G_2 \times G_3 = 0.0111 \times 0.36 = 0.003996 \approx 0.004$

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]

반스(Barnes)의 동작경제 원칙은 불필요한 동작을 줄여 피로를 덜고 능률을 높이려는 원칙으로, 세 관점으로 나뉜다.

• 신체사용에 관한 원칙 — 양손을 동시에 대칭으로 움직이고 동작 수를 최소화한다.
• 작업장 배치에 관한 원칙 — 공구·재료를 정해진 위치에 가까이 두어 이동 거리를 줄인다.
• 공구 및 장비의 설계에 관한 원칙 — 치공구·발 조작장치 등을 써서 손의 부담을 덜어 준다.

외우는 요령: 몸 → 자리 → 도구 순서로 떠올리면 세 원칙이 빠짐없이 나온다.

[해설]

인간–기계 기능 비교에서 인간은 융통성과 판단이 필요한 기능에서 기계보다 낫다.

• 감지 — 예기치 못한 돌발 사건을 알아챈다.
• 식별 — 여러 종류의 자극을 구별해 낸다.
• 저에너지 — 아주 약한 빛·소리 같은 자극도 감지한다.
• 장기간 — 많은 정보를 오래 기억해 두었다가 필요할 때 꺼낸다.
• 귀납적 — 개별 경험에서 일반 원리를 끌어내 문제를 푼다.

혼동 주의: 연역적 추리, 반복 작업, 빠르고 정확한 계산은 기계가 인간보다 나은 기능이다.

출제 범위 안내: 현행 출제기준(2025~2026년, 2027~2029년)의 산업안전산업기사 실기에는 인간공학 항목이 없고, 2025년 1회부터 2026년 2회까지 필답형에 출제되지 않았다. 필기 과목에는 그대로 남아 있다.

[해설]

정량적 표시장치의 지침은 눈금을 정확히 읽게 모양·위치·색을 정해 둔다.

• 선각 약 20도의 뾰족한 지침 — 끝이 가늘어야 가리키는 눈금이 분명하다.
• 지침을 눈금면과 밀착 — 비스듬히 볼 때 생기는 시차(視差)를 줄인다.
• 지침 끝은 작은눈금과 맞닿되 겹치지 않게 — 눈금을 가리지 않으면서 위치를 정확히 짚는다.
• 지침 색은 선단에서 눈금 중심까지 — 읽는 쪽 부분만 칠해 시선을 끝으로 모은다.

네 요령 모두 판독 오차를 줄이려는 것이라는 점으로 묶어 외운다.

[해설]

THERP(인간 과오율 예측 기법)는 인간이 실수할 확률을 수치로 구하는 정량적 인간신뢰도 분석 기법이다.

분석할 작업을 기본행위 단위로 쪼갠 뒤, 사건나무(HRA 나무) 위에서 각 행위의 성공 확률과 실패 확률을 이어 계산한다.

성공 경로를 따라가면 작업 전체의 신뢰도가 나오고, 실패 경로를 따라가면 과오 확률이 나온다.

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]

Swain의 심리적(독립행동) 분류는 사람이 행동을 어떻게 잘못했는지 형태로 실수를 나눈다.

• 생략 에러(omission) — 해야 할 작업이나 단계를 빠뜨린다.
• 실행 에러(commission) — 작업은 했지만 잘못된 방법으로 수행한다.
• 순서 에러(sequential) — 정해진 순서를 바꿔 수행한다.
• 시간 에러(time) — 정해진 시간 안에 하지 못하거나 너무 이르게·늦게 한다.

그 외 과잉행동 에러(불필요한 행동을 끼워 넣음), 선택 에러(잘못된 대상을 고름), 물량 에러(양을 잘못 다룸)도 답으로 인정된다.

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]

인간과 기계가 직렬로 연결되므로 종합 신뢰도 = 인간 신뢰도 × 기계 신뢰도이다.

관계식에 값을 대입해 기계 신뢰도를 구한다.
0.8 × 기계 신뢰도 = 0.7
기계 신뢰도 = 0.7 ÷ 0.8 = 0.875

따라서 기계 신뢰도가 0.875(87.5%) 이상이어야 종합 신뢰도가 0.7 이상이 된다.

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]

산업안전보건기준에 관한 규칙은 소음이 클수록 짧은 시간만 노출돼도 강렬한 소음작업으로 본다.

• 90 dB 이상 — 1일 8시간 이상.
• 100 dB 이상 — 1일 2시간 이상.
• 110 dB 이상 — 1일 30분 이상.
• 115 dB 이상 — 1일 15분 이상.

외우는 요령: 5 dB 오를 때마다 시간이 절반이 된다(95 dB 4시간, 105 dB 1시간이 사이에 들어간다).

[해설]

누적외상성질환(CTDs)은 작은 부담이 오랫동안 쌓여 생기는 근골격계질환으로, 반복·자세·힘이 대표 요인이다.

• 반복적인 동작 — 같은 동작을 계속 되풀이해 근육·힘줄이 회복할 틈이 없다.
• 부적절한 작업자세 — 손목 꺾임·허리 굽힘처럼 관절이 중립 자세에서 벗어난 상태.
• 무리한 힘의 사용 — 무거운 물건을 들거나 세게 쥐는 등 과도한 힘을 쓰는 것.

그 밖에 날카로운 면과의 신체 접촉, 진동, 낮은 온도도 발생 요인에 든다.

[해설]

AND 게이트는 입력 사상이 모두 일어나야 정상사상이 일어나므로 각 발생확률을 곱한다.

계산
T = 0.15 × 0.15 × 0.15
= 0.003375 ≒ 0.00337 ≒ 0.003

혼동 주의: OR 게이트는 1 − (1 − 0.15)³처럼 계산한다. 신뢰도 블록도의 직렬계는 하나만 고장 나도 시스템이 멈추므로 FT에서는 OR로 바뀐다.

[해설]

조도는 점광원으로부터 거리의 제곱에 반비례한다(역제곱 법칙).

거리가 2 m에서 3 m로 늘면 조도는 (2/3)²배가 된다.
$E_2 = E_1 \times \left(\dfrac{d_1}{d_2}\right)^2$
$= 120 \times \left(\dfrac{2}{3}\right)^2 = 120 \times \dfrac{4}{9}$
$= 53.33\ \text{lux}$

혼동 주의: 거리비를 뒤집어 (3/2)²을 곱하면 멀어졌는데도 조도가 커지는 오답(270 lux)이 나온다.

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]

인간공학에서 시스템을 평가하는 인간기준(인간성능 기준)은 사람 쪽의 반응과 결과를 재는 4가지 척도로 나뉜다.

• 생리학적 지표 — 심박수·혈압·근전도처럼 작업 부담에 따른 신체 반응을 측정한다.
• 인간 성능 척도 — 감각·정신·근육 활동의 정확도·속도 같은 실제 수행 결과를 잰다.
• 주관적 반응 — 피로·불편감·선호도처럼 작업자가 스스로 느끼는 평가다.
• 사고 빈도 — 실제로 발생한 사고·재해 건수로 보는 최종 결과 기준이다.

외우는 요령: 신체(생리) → 수행(성능) → 느낌(주관) → 결과(사고) 순서로 묶으면 빠뜨리지 않는다.

[해설]

점음원의 음압수준은 거리가 멀어질수록 20log(d₂/d₁)만큼 줄어든다.

음의 세기는 거리의 제곱에 반비례하고 dB는 10log로 나타내므로 계수는 10×2 = 20이다.
$SPL_2 = SPL_1 - 20\log\left(\dfrac{d_2}{d_1}\right)$
$= 100 - 20\log\left(\dfrac{30}{4}\right) = 100 - 17.50$
$= 82.50\ \text{dB}$

혼동 주의: 4/30처럼 분수를 뒤집으면 로그값이 −17.50이므로 빼지 말고 더해야 같은 82.50 dB가 된다.

외우는 요령: 거리가 2배가 될 때마다 약 6 dB씩 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]

단조 작업에서 생기는 심리 현상, 작업강도 지표, 설비 신뢰성·안전설계를 묻는 인간공학·시스템안전 기본 용어다.

• 감각차단현상 — 자극이 단조롭게 오래 이어지면 감각기능과 판단기능이 둔해지거나 마비되는 현상이다.
• 에너지대사율(RMR) — (작업 시 소비에너지 − 안정 시 소비에너지) ÷ 기초대사량으로, 작업강도를 나타낸다.
• 디버깅 — 초기고장 기간에 기계의 결함을 찾아 고쳐서 고장률을 안정시키는 활동이다.
• 페일 세이프 — 사람이나 기계가 실수·고장을 일으켜도 안전한 쪽으로 동작해 사고로 이어지지 않게 하는 설계다.

혼동 주의: 번인(burn-in)은 초기고장 제품을 걸러내려고 미리 가동해 보는 것이고, 풀 프루프(Fool Proof)는 애초에 실수 자체를 못 하게 막는 설계다.

[해설]

옥스포드 지수(WD, 습건지수)는 습구온도 0.85와 건구온도 0.15를 가중 합산해 고온 환경의 열부담을 나타낸다.

땀이 증발하며 몸을 식히는 정도를 습구온도가 좌우하므로 습구온도의 가중치가 더 크다.
$WD = 0.85 \times 20 + 0.15 \times 30$
$= 17 + 4.5 = 21.5$

혼동 주의: 두 가중치를 서로 바꿔 넣으면 3 + 25.5 = 28.5가 되어 오답이다.

[해설]

사업장 위험성평가에 관한 지침(고용노동부 고시)의 용어 정의로, 결과값과 그 값을 구하고 판단하는 절차를 구분한다.

• 위험성 — 가능성(빈도)과 중대성(강도)을 조합한 값 자체다.
• 위험성 추정 — 가능성과 중대성을 각각 추정해 위험성의 크기를 산출하는 절차다.
• 위험성 결정 — 산출한 크기가 허용 가능한 범위인지 판단하는 절차다.

외우는 요령: 크기를 산출하면 추정, 허용 가능 여부를 판단하면 결정이다.

[해설]

인간-기계 통합시스템은 정보가 입력→감지→정보 처리 및 의사 결정→행동의 순서로 흐르는 구조다.

• 입력 — 시스템 밖에서 들어오는 자극·정보다.
• 감지 — 인간의 감각기관이나 기계의 센서가 그 정보를 받아들이는 기능이다.
• 정보 처리 — 받아들인 정보를 해석·판단해 의사 결정까지 내리는 기능이다.
• 행동 — 결정에 따라 조종·통제하거나 의사를 전달하는 기능이다.

혼동 주의: 교재에 따라 정보 보관(저장)이나 출력을 기본 기능으로 꼽기도 하므로 함께 외워 둔다.

[해설]

미국방성 MIL-STD-882B는 위험요인이 일으킬 피해의 심각도를 4개 범주로 나눈다.

• 파국적(catastrophic) — 사망이나 시스템 상실을 일으키는 가장 심각한 범주다.
• 위기적(critical) — 중상이나 시스템의 중대한 손상을 일으키는 범주다.
• 한계적(marginal) — 경상이나 경미한 시스템 손상에 그치는 범주다.
• 무시가능(negligible) — 부상이나 손상이 거의 없는 범주다.

혼동 주의: critical=위기적과 marginal=한계적을 서로 바꿔 쓰는 오답이 잦으니 영문과 짝지어 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]

OR 게이트는 입력 중 하나만 발생해도 정상사상이 발생하므로, 1에서 셋 모두 발생하지 않을 확률을 뺀다.

각 사상이 발생하지 않을 확률은 1 − 0.15 = 0.85이다.
$T = 1-(1-0.15)(1-0.15)(1-0.15)$
$= 1-0.85^3 = 1-0.614125$
$= 0.385875 \approx 0.39$

혼동 주의: AND 게이트는 단순 곱이라 0.15³ ≈ 0.0034가 된다.

[해설]

열압박지수(HSI)는 체온 유지에 필요한 증발열량 E_req를 환경이 허용하는 최대 증발열량 E_max로 나눈 백분율이다. E_req는 대사·복사·대류 열량을 합해서 구한다.

작업 중 E_req = 1500 + 1000 + 500 = 3000 Btu/hr
휴식 중 E_req = 320 + (−200) + (−500) = −380 Btu/hr
HSI = 3000 ÷ 1500 × 100 = 200 %

작업지속시간 WT = 250 ÷ (3000 − 1500) = 0.17 시간
휴식시간 = 250 ÷ (2300 − (−380)) = 0.09 시간

체온상승 허용치 250 Btu를 작업 중 열이 쌓이는 속도로 나누면 버틸 수 있는 시간이 되고, 휴식 중 열이 빠지는 속도로 나누면 회복에 필요한 시간이 된다. 휴식 중 E_req가 음수라는 것은 복사·대류로 열을 잃는다는 뜻이므로 부호를 그대로 살려 대입한다.

[해설]

대비는 배경 휘도(L_b)와 표적 휘도(L_t)의 차를 배경 휘도로 나눈 값이다.

같은 조명 아래에서는 휘도가 반사율에 비례하므로 반사율을 그대로 대입한다.
$\dfrac{L_b - L_t}{L_b} \times 100 = \dfrac{80-20}{80} \times 100$
$= 75\ \%$

혼동 주의: 분모에는 표적이 아니라 배경 반사율이 들어간다.

[해설]

휴식시간은 Murrell 공식으로 구한다. 5는 권장 평균 에너지소비량이고, 1.5는 휴식 중 에너지소비량(kcal/min)이다.

휴식시간 = 60 × (6 − 5) ÷ (6 − 1.5)
= 60 × 1 ÷ 4.5 = 13.33분
작업시간 = 60 − 13.333… = 46.66분(소수 셋째 자리 버림)

혼동 주의: 분자는 권장량 5를 넘는 초과분이고, 분모는 휴식 중 소비량 1.5와의 차이다.

[해설]

C/R비(통제표시비)는 조종장치 이동거리 ÷ 표시장치 이동거리로, 회전 조종구는 돌린 각도만큼의 호 길이를 이동거리로 본다.

호 길이는 (각도/360)×2πr이다.
$C/R = \dfrac{\frac{20}{360}\times2\pi\times20}{2} = \dfrac{6.98}{2}$
$= 3.49$

최적 C/R비 1.18 ~ 2.42를 넘어 조종이 지나치게 둔감하므로 부적합이다.

혼동 주의: C/R비가 작으면 민감해서 미세조정이 어렵고, 크면 둔감해서 조종 시간이 길어진다.

[해설]

네 식 모두 불대수 기본 법칙이며, A에 0과 1을 차례로 넣어 보면 바로 확인된다.

• A + 1 = 1 — OR 연산에 1이 하나라도 있으면 결과는 항상 1이다.
• A + 0 = A — 0과 OR 연산을 해도 값이 바뀌지 않는다(항등법칙).
• A(A + B) = A — 전개하면 A + AB가 되고 흡수법칙에 따라 A만 남는다.
• A + AB = A — A(1 + B) = A·1 = A로 정리된다.

혼동 주의: AND 쪽 법칙은 A·0 = 0, A·1 = A이므로 OR의 A + 1 = 1과 짝지어 외운다.

[해설]

초기사건에서 출발해 결과를 전개하는 정량적 기법은 ETA(Event Tree Analysis, 사건수 분석)이다.

• 초기사건 — 설비 고장·인적 오류처럼 사고 연쇄의 출발점이 되는 사건이다.
• 귀납적 — 원인에서 결과 쪽으로 안전장치의 성공·실패 갈래를 나뭇가지처럼 펼쳐 각 결과의 확률을 구한다.

혼동 주의: FTA는 정상사상(결과)에서 원인으로 거슬러 올라가는 연역적 기법이다.

[해설]

고장률이 일정한(지수분포) 기계의 신뢰도는 R(t) = e^−λt로 구한다. λ는 고장률(건/시간), t는 가동시간(시간)이다.

λt = 0.0004 × 1000 = 0.4
R = e^−0.4 = 0.6703
0.6703 × 100 = 67.03 %

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) 기호는 모양마다 뜻이 정해져 있으며, 각 사상이 어떤 성격인지에 따라 생략·기본·통상사상과 억제게이트로 나뉜다.

• 생략사상(마름모) — 정보가 부족하거나 분석할 가치가 적어 더 이상 전개하지 않는 사상이다.
• 억제게이트(육각형) — 입력사상이 일어나도 옆에 적힌 조건을 만족할 때만 출력사상이 발생하는 조건부 게이트다.
• 기본사상(원) — 더 이상 원인을 나눌 수 없는 가장 밑바닥의 원인 사상이다.
• 통상사상(집 모양) — 고장이 아니라 정상 운전 중에 보통 일어날 것으로 예상되는 사상이다.

혼동 주의: 생략사상은 마름모이고, 바깥으로 이어지는 전이기호는 삼각형이다.

[해설]

인간공학의 표시장치 선택 원칙에 따르면 정보를 오래 남겨 두고 천천히 볼 수 있는 것이 시각적 표시장치의 장점이다.

• 정보가 복잡할 때 — 여러 요소를 한꺼번에 보고 비교해야 하므로 눈으로 보는 편이 낫다.
• 정보가 길 때 — 소리는 흘러가 버려서 긴 내용은 기억하기 어렵다.
• 정보를 후에 재참조할 때 — 화면이나 문서는 남아 있어 다시 확인할 수 있다.
• 정보가 공간적 위치를 다룰 때 — 위치와 방향은 지도나 화면 같은 시각 정보로 전달하는 것이 정확하다.
• 수신 장소가 시끄러울 때 — 소음 때문에 청각 신호가 묻혀 버린다.

혼동 주의: 정보가 간단·짧고, 즉각 행동이 필요하거나, 수신자가 계속 움직이거나, 수신 장소가 너무 밝거나 어두울 때는 청각적 표시장치가 유리하다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙은 작업이 정밀할수록 작업면 조도를 더 높게 정해 둔다.

• 보통작업 — 150 lux 이상.
• 정밀작업 — 300 lux 이상.
• 초정밀작업 — 750 lux 이상.

혼동 주의: 그 밖의 작업은 75 lux 이상이며, 갱내 작업장과 감광재료를 다루는 작업장은 이 기준에서 빠진다.