[인간공학기사 필기] 신출대비 2과목 작업생리학 (30) 해설 페이지
신출예상 · 근육의 종류
인체 근육의 분류에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
골격근은 뼈에 붙어 수의적(의지대로)으로 움직이는 가로무늬근이다.
심장근은 불수의근이면서 가로무늬근이다.
내장근(평활근)은 위·장·혈관벽 등에 있는 불수의근이다.
골격근은 자율신경의 지배만 받는 불수의근이다.
골격근은 체성신경의 지배를 받아 수의적으로 움직이는 수의근이다. 심장근·내장근이 자율신경 지배의 불수의근이다.
신출예상 · 근수축(미오신·액틴)
골격근의 수축 기전에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
근원섬유는 액틴(가는 필라멘트)과 미오신(굵은 필라멘트)으로 구성된다.
수축 시 액틴이 미오신 사이로 미끄러져 들어가 근절(sarcomere) 길이가 짧아진다.
활주설(sliding filament theory)로 근수축을 설명한다.
근수축 시 액틴과 미오신 필라멘트 자체의 길이가 크게 짧아진다.
활주설에 따르면 필라멘트 자체의 길이는 변하지 않고 서로 미끄러져 겹침이 증가하며 근절이 짧아진다. 칼슘 이온과 ATP가 관여한다.
신출예상 · 에너지 대사경로
근육의 에너지 대사에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
ATP-PC(인원질) 계는 매우 짧은 시간의 폭발적 운동에 사용된다.
무산소성 해당과정은 젖산을 생성하며 단시간 고강도 운동에 기여한다.
유산소성 대사는 산소를 이용해 지속적으로 ATP를 공급한다.
장시간 지속 작업의 에너지는 주로 무산소성 해당과정으로 공급된다.
장시간 지속 작업은 산소를 이용하는 유산소성 대사가 주된 에너지 공급원이다. 무산소성 해당과정은 단시간 고강도 운동에서 보조적으로 작용하며 젖산을 축적시킨다.
신출예상 · 근섬유 유형(지근·속근)
골격근의 근섬유 유형에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
지근(Type I, 적근)은 수축은 느리지만 피로에 강해 지속적 활동에 유리하다.
속근(Type II, 백근)은 빠르고 큰 힘을 내지만 쉽게 피로해진다.
지근은 미토콘드리아·모세혈관이 풍부하여 유산소 대사에 적합하다.
속근은 지구성 자세유지 근육에서 주로 발달한다.
지속적 자세유지 등 지구성 활동에는 지근(Type I)이 주로 동원된다. 속근(Type II)은 순간적 큰 힘·빠른 동작에 동원되며 쉽게 피로해진다.
신출예상 · 순환계
인체 순환계에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
동맥은 심장에서 나가는 혈액을, 정맥은 심장으로 들어오는 혈액을 운반한다.
모세혈관에서 조직과 산소·이산화탄소·영양분의 교환이 일어난다.
심박출량은 1회 박출량과 심박수의 곱으로 나타낸다.
동맥은 심장으로 들어오는 혈액을, 정맥은 나가는 혈액을 운반한다.
동맥은 심장에서 나가는 혈액(대개 산소가 풍부), 정맥은 심장으로 돌아오는 혈액을 운반한다. 심박출량 = 1회 박출량 × 심박수.
신출예상 · 호흡계
인체 호흡에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
외호흡은 폐포와 모세혈관 사이의 가스교환이다.
내호흡(조직호흡)은 조직세포와 모세혈관 사이의 가스교환이다.
운동 강도가 높아지면 분당 환기량이 증가한다.
산소소비량은 작업 강도와 무관하게 항상 일정하다.
산소소비량은 작업 강도가 클수록 증가하며, 이를 이용해 에너지대사량(작업부하)을 추정한다. 환기량도 운동 강도에 따라 증가한다.
신출예상 · 혈압과 맥압
혈압에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
수축기혈압은 심장이 수축할 때, 이완기혈압은 이완할 때의 동맥압이다.
맥압은 수축기혈압에서 이완기혈압을 뺀 값이다.
운동(작업) 강도가 커지면 수축기혈압이 상승하는 경향이 있다.
이완기혈압이 수축기혈압보다 항상 높다.
수축기혈압이 이완기혈압보다 높다(예: 120/80). 맥압 = 수축기 − 이완기. 작업 강도 증가 시 수축기혈압과 심박수가 상승한다.
신출예상 · 폐환기(호흡량)
폐환기 및 호흡량에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1회호흡량(tidal volume)은 평상 호흡 시 한 번에 들이쉬거나 내쉬는 공기량이다.
분당환기량은 1회호흡량과 호흡수의 곱으로 나타낸다.
폐활량은 최대로 들이쉰 후 최대로 내쉴 수 있는 공기량이다.
운동 강도가 높아져도 분당환기량은 안정 시와 동일하게 유지된다.
운동 강도가 높아지면 1회호흡량과 호흡수가 모두 증가하여 분당환기량이 크게 늘어난다. 분당환기량 = 1회호흡량 × 호흡수.
신출예상 · 산소부채
산소부채(oxygen debt)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
격렬한 작업 시 산소 공급이 부족하여 젖산 등이 축적되는 현상과 관련된다.
작업 종료 후에도 한동안 산소소비가 안정 수준보다 높게 유지된다.
축적된 젖산을 산화·제거하기 위해 추가 산소가 소비된다.
산소부채는 작업 시작과 동시에 즉시 완전히 해소된다.
산소부채는 작업 종료 후 회복기 동안 초과 산소소비(EPOC)로 서서히 해소된다. 작업 중 무산소성 대사로 생긴 젖산 처리에 산소가 추가로 필요하다.
신출예상 · 휴식시간 산정(Murrell)
작업의 평균 에너지소비량이 분당 7kcal, 기초대사를 포함한 권장 평균 에너지소비 상한을 분당 5kcal, 안정 시 소비량을 분당 1.5kcal로 할 때, 60분 작업에 필요한 휴식시간은 약 몇 분인가? (Murrell의 공식 적용)
약 12.7분
약 16.4분
약 21.8분
약 27.3분
Murrell 공식: R = T(E−S)/(E−1.5) = 60×(7−5)/(7−1.5) = 60×2/5.5 ≒ 21.8분. E=작업평균에너지, S=권장상한(5), 1.5=안정 시 소비량이다.
신출예상 · 심장활동 측정(ECG)
생리적 부담을 나타내는 심장활동 측정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
심전도(ECG)는 심장근의 전기적 활동을 기록한 것이다.
심박수는 작업부하가 커질수록 대체로 증가한다.
심박변이도(HRV)는 정신적 부하 평가에도 활용된다.
심박수는 육체적 작업부하와 무관하게 항상 일정하다.
심박수는 육체적·정신적 작업부하가 커질수록 증가하므로 작업강도 추정에 사용된다. HRV(심박변이도)는 정신적 스트레스·부하 지표로 활용된다.
신출예상 · 체온조절
인체의 체온조절에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
체온조절 중추는 시상하부(hypothalamus)에 있다.
더울 때는 피부혈관 확장과 발한으로 열을 방출한다.
추울 때는 피부혈관 수축과 떨림(전율)으로 열 손실을 줄이고 열을 생성한다.
더울 때 인체는 피부혈관을 수축시키고 떨림을 일으켜 체온을 낮춘다.
더울 때는 혈관 확장·발한으로 방열하고, 추울 때 혈관 수축·떨림으로 보온·산열한다. 보기 4는 추울 때의 반응을 더울 때로 잘못 서술하였다.
신출예상 · 부정맥지수
정신적 작업부하를 평가하는 생리 지표에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
부정맥지수(sinus arrhythmia)는 정신부하가 커질수록 감소하는 경향이 있다.
뇌전도(EEG)는 각성·집중 상태 평가에 활용된다.
점멸융합주파수(CFF)는 정신적 피로 지표로 쓰인다.
부정맥지수는 정신부하가 커질수록 증가한다.
정신적 부하가 커질수록 심장박동의 변동(동성부정맥)이 억제되어 부정맥지수가 감소한다. 정신부하 평가에 사용된다.
신출예상 · 근전도(EMG) 피로
근전도(EMG)를 이용한 국소근육 피로 평가에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
근육이 피로해지면 EMG 신호의 진폭(진폭적분)이 증가하는 경향이 있다.
근육이 피로해지면 EMG 주파수 스펙트럼이 저주파 쪽으로 이동한다.
정적 근부하가 지속되면 국소근육 피로가 발생하기 쉽다.
근육이 피로해질수록 EMG 신호의 중앙주파수가 고주파로 이동한다.
피로 시 EMG 중앙(평균)주파수는 저주파로 이동(감소)하고 진폭은 증가하는 것이 일반적 경향이다. 정적 부하는 국소피로의 주원인이다.
신출예상 · 조명 수준
작업장 조명 관리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
정밀 작업일수록 더 높은 조도가 요구된다.
전반조명과 국부조명을 병용할 수 있다.
조도는 균일하게 유지하고 급격한 명암 차이를 줄이는 것이 좋다.
산업안전보건기준상 초정밀작업의 조도 기준은 75럭스 이상이다.
산업안전보건기준에 관한 규칙 제8조상 초정밀작업 750럭스 이상, 정밀작업 300럭스 이상, 보통작업 150럭스 이상, 그 밖의 작업 75럭스 이상이다. 초정밀작업 75럭스는 잘못된 값이다.
신출예상 · 반사율·휘도대비
조명 환경에서 눈부심(glare)과 반사에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
광원이 시야 내에 직접 보이면 직접 눈부심이 발생한다.
광택 표면에서 반사된 빛에 의한 반사 눈부심이 있다.
작업면과 주변의 휘도 차이를 줄이면 눈부심을 완화할 수 있다.
눈부심은 시성능을 향상시키므로 강할수록 좋다.
눈부심은 대비 감도와 시성능을 저하시키고 불쾌감·피로를 유발한다. 광원 차폐, 간접조명, 표면 무광 처리, 휘도 대비 감소 등으로 완화한다.
신출예상 · 소음 노출기준
산업안전보건법령상 소음작업 및 청력보존에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
소음작업은 1일 8시간 작업 기준 85dB(A) 이상의 소음이 발생하는 작업이다.
강렬한 소음작업은 90dB(A) 이상에서 노출시간 기준이 정해져 있다.
소음이 5dB 증가하면 허용 노출시간은 절반으로 줄어든다(5dB 교환율).
90dB(A)의 허용 노출시간은 1일 4시간이다.
90dB(A)의 1일 허용 노출시간은 8시간이다. 5dB 교환율에 따라 95dB 4시간, 100dB 2시간, 105dB 1시간으로 감소한다. 소음작업 기준은 85dB(A)이다.
신출예상 · 소음 관리대책
소음 관리대책에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
음원의 저소음화·밀폐가 가장 근본적인 대책이다.
전파 경로에서 차음벽 설치, 흡음 처리, 거리 확보 등을 적용한다.
방음보호구 착용은 수음자 측 대책이다.
소음 관리는 수음자(근로자)의 방음보호구 착용을 최우선으로 한다.
소음대책의 우선순위는 음원대책 → 전파경로대책 → 수음자대책이다. 보호구 착용은 최후의 보조 수단이다.
신출예상 · 국소진동(레이노)
수공구 등에 의한 국소진동 노출과 관련된 장해로 옳은 것은?
레이노 현상(백지병)
잠함병(감압병)
열사병
규폐증
착암기·그라인더 등 진동공구의 국소진동은 손가락 말초혈관 수축으로 창백해지는 레이노 현상(HAVS, 백지·백랍병)을 유발한다. 저온에서 악화된다.
신출예상 · 전신진동
전신진동(whole-body vibration)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
차량·중장비 운전자 등이 노출되며 주로 저주파 진동이 문제된다.
공진 주파수 부근에서 인체 특정 부위의 영향이 커진다.
장기 노출 시 요통·척추 장해 등과 관련될 수 있다.
전신진동은 주파수와 무관하게 인체에 동일한 영향을 준다.
전신진동의 영향은 주파수에 크게 의존한다. 인체 각 부위의 공진주파수(예: 4~8Hz 흉복부) 부근에서 영향이 커진다.
신출예상 · 열교환·열균형
인체와 환경 사이의 열교환에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
열교환은 전도, 대류, 복사, 증발(발한)의 경로로 이루어진다.
고온 환경에서는 땀 증발이 주요 방열 수단이 된다.
습도가 높으면 땀 증발이 억제되어 열 방출이 어려워진다.
증발(발한)은 인체에 열을 가하는 열획득 경로이다.
땀의 증발은 기화열을 빼앗아 인체를 냉각시키는 방열(열손실) 경로이다. 습도가 높으면 증발이 억제되어 고온다습 환경이 특히 위험하다.
신출예상 · 열사병·열질환
고열 환경에서의 온열질환에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
열사병(heat stroke)은 체온 조절 기능이 상실되어 발생하는 중증 질환이다.
열경련은 과도한 발한으로 인한 염분·수분 손실과 관련된다.
열피로(열탈진)는 탈수·순환 부족으로 발생한다.
열사병 환자는 체온이 정상보다 낮아 즉시 가온(보온)해야 한다.
열사병은 체온이 40℃ 이상으로 급상승하는 응급 질환으로 즉시 시원한 곳으로 옮겨 체온을 낮추고(냉각) 119에 신고해야 한다. 가온은 잘못된 조치이다.
신출예상 · 실효온도·Oxford지수
온열환경 지수에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
실효온도(감각온도)는 온도·습도·기류를 종합한 체감 지수이다.
Oxford 지수(WD)는 습구온도와 건구온도의 가중평균으로 나타낸다.
WBGT(습구흑구온도지수)는 고열작업의 노출기준 평가에 사용된다.
Oxford 지수는 기압만으로 산출하는 지수이다.
Oxford 지수 WD = 0.85×습구온도 + 0.15×건구온도로 습구·건구온도의 가중평균이다. 기압만으로 산출하지 않는다.
신출예상 · 교대작업 관리
교대작업의 건강영향과 관리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
야간작업은 생체리듬(circadian rhythm)을 교란하여 수면장애·피로를 유발할 수 있다.
교대 방향은 순환(정방향, 주간→저녁→야간)으로 하는 것이 권장된다.
야간 근무 후에는 충분한 휴식·수면 시간을 확보하도록 한다.
교대 주기를 자주 바꾸고 야간 연속근무를 늘리는 것이 피로 관리에 좋다.
야간 연속근무 최소화, 정방향 교대(전진 배치), 충분한 휴식이 권장된다. 야간근무 연속 증가는 피로 누적으로 건강과 안전에 해롭다.
신출예상 · 생체역학(지레)
인체의 생체역학적 지레(lever) 작용에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
팔꿈치 굽힘은 받침점(관절)과 힘점(근육)·작용점(하중)의 관계로 설명된다.
무거운 물체를 몸에 가까이 들면 허리에 걸리는 모멘트가 줄어든다.
지렛대 원리로 근육이 내는 힘과 부하 사이의 관계를 분석할 수 있다.
물체를 몸에서 멀리 들수록 요추에 걸리는 부하 모멘트가 감소한다.
모멘트 = 하중 × 거리이므로 물체를 몸에서 멀리 들수록 모멘트 팔이 길어져 요추 부하가 증가한다. 그래서 물건은 몸에 붙여 드는 것이 안전하다.
신출예상 · 이상기압 환경
이상기압 환경에서의 건강장해에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
고산(저압) 환경에서는 산소분압 저하로 저산소증이 나타날 수 있다.
잠수 등 고압 환경에서 급격히 감압하면 감압병(잠함병)이 발생할 수 있다.
감압병은 혈액·조직에 녹아 있던 질소가 기포화되어 발생한다.
고압에서 저압으로 갈수록 인체에 미치는 영향은 전혀 없다.
고압에서 저압으로 급격히 이동(감압)하면 질소 기포에 의한 감압병이 발생한다. 서서히 감압하는 절차가 필요하다. 고산 저압에서는 저산소증 위험이 있다.
신출예상 · WBGT 계산
태양광이 내리쬐는 옥외 작업장에서 자연습구온도 25℃, 흑구온도 32℃, 건구온도 30℃일 때 습구흑구온도지수(WBGT)는?
25.9℃
26.9℃
27.9℃
29.5℃
옥외(태양광선이 내리쬐는 장소): WBGT = 0.7×자연습구온도 + 0.2×흑구온도 + 0.1×건구온도 = 0.7×25 + 0.2×32 + 0.1×30 = 17.5 + 6.4 + 3.0 = 26.9℃. 옥내 또는 태양광선이 없는 옥외는 WBGT = 0.7×자연습구온도 + 0.3×흑구온도로 계산한다.
신출예상 · 생리적 측정지표
작업부하의 생리학적 측정 방법과 측정 내용의 연결이 옳지 않은 것은?
근전도(EMG) - 국부적 근육 활동의 정도
심전도(ECG)·심박수 - 심장 활동 및 순환계 부담
뇌전도(EEG) - 정신적 활동 및 각성 수준
산소소비량 - 눈의 피로 정도
산소소비량(에너지대사)은 전신적·육체적 작업부하의 지표이다. 눈의 피로는 플리커치(CFF, 점멸융합주파수) 감소나 안구운동 측정으로 평가한다.
신출예상 · 소음 합성
음압수준이 80dB인 기계 2대를 같은 장소에서 동시에 가동할 때 합성 음압수준은 약 몇 dB인가?
80dB
83dB
86dB
160dB
동일 음압수준 두 음원의 합성: L = 10log(10^8 + 10^8) = 80 + 10log2 ≒ 80 + 3 = 83dB. 같은 크기의 소음원이 2배가 되면 약 3dB 증가한다.
신출예상 · 조도·반사율 계산
광원으로부터 2m 떨어진 작업면의 조도가 100lux일 때, 같은 광원으로부터 4m 떨어진 작업면의 조도는?
25lux
50lux
100lux
200lux
조도는 거리의 제곱에 반비례한다(역자승 법칙). E₂ = E₁×(d₁/d₂)² = 100×(2/4)² = 100×1/4 = 25lux.