인간공학 : 인간의 신체적, 인지적, 감성적, 사회문화적 특성을 고려하여 제품, 작업, 환경을 설계함으로써 편리함, 효율성, 안전성, 만족도를 향상시키고자 하는 응용학문
ESK:대한인간공학회

참고

• 인간공학기사 큐넷
• 포스트의 목차는 ~2024.12.31 출제기준에 따름
• 참고할 수 있는 네이버 카페 : 세이프티넷
• 평가가 괜찮은 필기 수험서 : 링크

결과, 후기

합격.

기출 문제가 그대로 나오는 비중이 꽤 됐다.
공학용 계산기가 없어서 그냥 사칙연산 계산기 들고갔는데 그냥저냥 괜찮았다.
로그나 제곱근은 대충 때려맞춰서 비슷한 답 골랐다.

이제 9월에 실기를 보러 가야 한다.

왜보냐

• 이름이 멋있다 (휴-먼 공학이라니 캬)
• 물리적인 인간-기계의 상호작용이 어떻게 일어나는지 개략적인 지식을 얻고 싶었음
• 어쩌다보니 노동이라는 주제에 관심을 가지게 됨
• 2024-상반기 자격증 겁나빨리많이따기 프로젝트의 일부. 상반기는 악간 넘었지만.

인간공학개론

인간공학적 접근

인간공학의 정의

• 대충 사람이 제일 중요하다고 생각함.
• 다양한 분야에서 얻은 인사이트를 사용해 인간에게 적합하게, 효율적으로 일하는 방법을 연구
• 일, 장비, 환경을 사람에게 맞추는 것
• 인간과 사물의 설계가 인간에 미치는 영향 연구.

목적과 목표

• 요약 : 인간의 가치향상과 기능효율
  • 효율성, 쾌적성, 편리성, 안전성 제고
• 노동자의 안전 : 안전, 능률, 생산성, 사용 편의성 향상
• 사용자의 이득 : 인력이용률, 경제성, 사용자 수용도 향상
• 비용 절감 : 오류, 훈련비용, 사고/오용에 의한 손실
• 인간의 특성 발견 : 여기에 알맞은 장비, 작업환경, 작업방법 설계

역사

• 1900년대 : 테일러 작업연구 / 길브레스 동작연구
• 1945-60년대 : 2차세계대전으로 인간공학 분야 형성
• 1960-80년대 : 인간공학 급성장

연구변수 유형

• 선행변수, 독립변수(원인/설명), 매개변수, 종속변수(결과/피설명)

연구 기준

• 인간 기준(인적기준, 시스템 평가척도 유형)
  • 인간의 성능 : 감각, 정신, 근육 활동
  • 주관적 반응 : 주관적 지각도, 감각기관을 통한 정보 판단
  • 생리학적 지표 : 데이터 (심박수, 혈압, 호흡수, 피부반응, 온도)
  • 사고빈도 : 사고, 상해의 적절한 발생빈도
• 시스템 기준 : 시스템이 의도한 바를 달성한 정도
• 작업성능 기준 : 작업 결과 효율

연구 개요 및 절차

• 종류
  • 조사연구 : 집단 속성 등 특성 연구
  • 실험연구 : 인과관계 분석 e.g., 현장연구, 실험실연구
• 절차 : 문제정의 -> 연구계획/설계 -> 자료수집 -> 자료분석 -> 결과해석/보고
• 심리할 실험연구에서 피험자 할당 방법
  • 피험자 간 설계 : 집단 나눠서 다른 것 시킴 (독립변수 수준에 다른 참가자 할당)
  • 피험자 내 설계 : 전부에게 여러 개 시킴 (각 참가자에게 각 독립변수 처치)

인간의 감각기능

시각

눈을 통해 정보의 80% 수집

• 눈의 구조 : 각막, 수정체, 망막, 황반, 동공, 홍채, 모양체, 시신경, 맹점
• 시각과정 : 반사광 -> 각막 -> 동공 -> 수정체 -> 망막 -> 시신경 -> 뇌
  • 근시 : 수정체가 항상 두꺼움 -- 상이 망막 앞에 맺힘
  • 원시 : 수정체가 항상 얇음 --> 상이 망막 뒤에 맺힘
• 시력 :
  • 수정체 두께 조절 능력이 시력 결정
  • 최소가분시력 = 1/시각 : 눈이 파악할 수 있는 최소 공간
  • 시각 = $180/\pi \times 60 \times (D/L)$
  • 디옵터 = 1/초점거리 : 1m거리 물체를 보기 위한 조절능력 위키피디아
• 시계의 눈금 적정 간격
  • 71cm거리에서 정상조명 1.3mm / 낮은 조명 1.8mm

가시광선은 눈으로 볼 수 있는 빛의 380~780mm 영역. 밝기변화에 따라 순응 일어남

• 빛
  • 색채 기능 : 조도, 온도, 명시도, 욕구 조절
  • 색의 식별 : 망막 원추세포의 작용 -> 빛 파장이 RGB삼원색에 대응
  • 푸르키네 효과 : 어두우면 장파장 시감도 감소 (밤에 적색보다 청색이 더 잘보임)
• 암순응
  • 특징 : 밝은곳->어두운곳. 동공확대. 간상세포 주로 작용.
  • 단계 : 원추세포 순응(5분) -> 간상세포 순응(30분)
• 명순응
  • 특징 : 어두운곳->밝은곳. 동공축소. 암순응보다 빠름(1~2분)

시식별 요소(단위)

• 광속 = $Cd \times Sr = lm$ : (루멘) 광원에서 나오는 빛의 총량
• 조도 = $광도/거리^2=lm/m^2=lux$ : (룩스) 표면에 도달하는 빛의 밀도
• 광도 = $lm/Sr=cd$ : (칸델라) 광원이 특정 방향으로 발하는 빛의 세기 Sr:스테라디안
• 휘도 = $Cd/m^2=nit$ : (니트) 빛이 어떤 물체에 반사된 양
• 반사율 = (표면에서 반사되는 빛의 양) / (표면에 비치는 빛의 양)
  • 추천반사율 : 천장 80~90%, 벽 40~60%, 바닥 20~40%
• 대비 = (배경의 휘도 - 표적의 휘도) / 배경의 휘도

그 외 시식별 요소에 따른 특징

• 노출시간 : 조도 크면 100~200ms 범위에서 노출시간 클수록 식별력 커짐.
• 광도비 : 시야 내 주시영역 광도 : 주변 영역 광도 = 3:1이 적절
• 과녁의 이동 : 관측자, 과녁이 움직이면 시력 감소
  • 동적 시력 : 움직일 때 시식별 능력
• 휘광(눈부심) : 적응된 휘도보다 밝은 광원/반사광 -> 가시도, 시성능 저하
  • 직사 휘광, 반사 휘광
• 연령 : 나이들면 시력, 대비감도 저하. 40세 넘어가면서 노안 발생.
• 훈련 : 초점 조절 훈련, 실습으로 시력 개선 가능.

청각

반응시간 가장 빠름.

• 청각 전달과정 : 공기전도(고막->미소골), 액체전도(미소골->달팽이관->유모세포), 신경전도
• 은폐효과 : 2개 소음이 동시 존재 할 때, 낮은음이 높은음에 가려짐
• 복합소음 : 같은 소음수준 2개 기계 공존 -> 3dB증가.
• 소음계 : 주파수에 따른 사람의 느낌을 기준으로 A,B,C로 분류한 음압수준.
  • A 40phon, B 70phon, C 100phon 등감곡선과 비슷하게 주파수반응 보정 측정.
  • 소음규제법 : dB(A) 사용.

음량 측정

• 음압(SPL) : 음의 강도 (W/m^2). dmadkqql wprhqdp qlfP.
  • SPL_2 = SPL_1 - 20log(d2/d1)
• 진동수
  • 가청주파수 20~20000Hz
  • 1500Hz이하 위치추정 어려움. 3000Hz이상 위치추정 쉬움.
  • JND : 작을수록 차원변화 쉽게 검출
    • 1000Hz이하 -> JND 작음, 이상 -> JND 급증
• Phon : 1000Hz기준 20dB -> 20phon
• sone : 1000Hz 40dB 기준. 상대적 주관적 소리크기. sone = $2^{((phon-40)/10)}$

촉각

• 피부감각 종류 : 통각 압각 온각 냉각 진동.
• 피부감각과 소체 연결 : 통각-자유신경종말, 압각-파시니, 온각-루피니, 냉각-크라우제, 진동-마이스너
• 피부감수성 높은-낮은 순 나열 : 통각 압각 촉각 냉각 온각
• 촉각표시장치 : 시청각 표시 대체. 손가락이 손바닥보다 세밀. 피부온도 낮으면 촉감 저하.

후각

• 후각의 전달과정 : 기체 -> 후각상피세포-> 후신경
• 절대적 식별능력 낮음. 상대적 식별능력 높음.
• 최대 60종 식별.
• 순응 빠름. 예민. 빠른 피로.

인간의 정보처리

정보처리 과정

위켄의 인간 정보처리체계

• 과정 : 감각 - 지각 - 정보처리 - 실행
• 시배분 : 감각기관 동시에 못씀. 시배분 해야됨. 시배분 요구될수록 작업능률 저하. 시청각 시배분할 때 청각이 우월.
• 주의력 : 분산주의(병렬처리)
  • 특성 : 방향성, 선택성, 변동성
  • 종류 : 분할주의, 초점주의, 선택적주의

기억체계

• 기억 종류 : 감각기억, 단기(작업)기억, 장기기억.
  • 밀러 매직넘버 5~9개 (단기기억 최대유지)
• 식별 종류 : 상대식별(베버의 법칙), 절대식별 --> 절대식별 줄이는게 정보전달 신뢰성 향상.
  • 베버 비 작을수록 분별력 민감. (시각-무게-청각-후각-미각 순으로 베버비 커짐)

정보 이론

정보 : 불확실성을 감소시키는 지식. 단위 bit

• 1bit : 2가지 대안 중 한가지 대안 명시됐을 때 얻는 정보량.

피츠의 법칙 : 표적이 작을 수록 이동거리가 길 수록 작업 난이도 소요 시간 증가.

• Movement Time = $준비시간 + 로그상수 * log_2 (2*거리 / 폭)$
  힉스의 법칙 : 선택반응시간은 자극, 반응의 수가 증가할수록 로그비례.

신호 검출 이론

불확실한 상황에서 결정하는 방법. 청각, 지각적 자극 적용.
신호탐지는 관찰자의 민감도, 반응편향에 의존.

신호검출이론 판정기준 $\beta$(=신호/노이즈 = 2종오류확률/1종오류확률) = 반응편향

• 1보다 크면 보수적, 작으면 자유적.

• 1종오류(허위경보) = 소음을 신호로 판단

• 2종오류(miss) = 신호를 소음으로 판단.

• Hit = 신호를 신호로 판단

• CR(Correct Rejection) = 소음을 소음으로 판단.

민감도 d' : 신호와 소음분포간의 평균거리

• 잡음많고 신호 약함 -> d'작음
• 민감도지표 : 정규분포상 Z값 차이. z(hit율) - z(허위경보)

인간기계 시스템 (MMS)

정의

목표달성을 위한 인간, 기계의 유기적인 결합.

• 기본기능 : 정보수용, 저장, 정보처리, 결정
• MMS설계원칙 : 인간특성, 기계특성, 사용환경특성, 시스템-인간예상의 양립.
• 배치의 원칙(순서) : 중요도 사용빈도 사용순서 일관성 양립성 기능성

분류

• 정보피드백 여부 : 개회로(동작하면 끝), 폐회로(연속. 피드백.) 시스템
• 인간에 의한 제어정도 : 수동, 기계화(반자동), 자동화 시스템.
• 자동화 정도 : 수동제어, 감시제어, 자동제어 시스템

평가척도 : 적절성 무오염성 신뢰성 실제성 타당성

인터페이스

사용성

• 평가 대상 : 제공서비스, 상호작용, 표면지각요소
• 평가척도 : 에러빈도, 수행시간, 주관적 만족도

인간기계인터페이스(mmi) : 인간과 기계가 맞닿은 접합면.

• 설계요소 : 기계특성, 인간특성, 사용환경 특성

설계요소 : 신체, 인지(사용자)적, 감성적 인터페이스

Norman 사용자 인터페이스 설계원칙 : 가시성, 대응, 양립성, 행동유도성, 피드백

고령자 정보설계원칙 : 불필요한 이중과업 최소화, 학습/적응시간 확대, 신호강도 크게, 간략.

시각적 표시장치

정량적 표시장치 : 동침형, 동목형, 계수형
정성적 표시장치

정보 : 상태정보, 확인정보, 경보/신호정보, 문자/숫자/부호 정보, 묘사적 정보, 시차적 정보.

글자 가득성

• 종횡비 한글 1:1, 영어 숫자 3:5
• 획폭비 양각 1:6~8, 음각 1:8~10 (광삼현상)

묘사적 정보 : 외견형(외부고정), 내견형(내부고정)

청각적 표시장치

300m이상 장거리 -> 1000헤르츠 이하
장애물 -> 500헤르츠 이하

경보
짧고 센 신호. 최소 0.5-1초 지속.
은폐효과 방지위해 500~1000헤르츠 신호. 30데시벨 이상 차이나게.

정보가 시간에 관련된 경우 시각적장치보다 청각적장치가 효과적.

조종장치

• 유형 : 이산적 정보, 연속적 정보, 커서 포지셔닝 정보 전달 장치.
• 인간 제어기능 향상을 위한 것
  • 양립성(인간의 기대 일치) : 공간적, 개념적, 운동적, 양식적
  • 추적작업 : 보정추적 표시장치, 추종추적 표시장치.
  • 감독제어
• 제어장치 저항 : 탄성, 관성, 점성, 정지/미끄럼
• 비행자세 표시장치 설계원칙 : 표시장치 통합, 회화적 사실성, 이동부분(내견형 우수), 추종추적, 빈도분리(이동의 양립성), 최적 축척
• 조종반응비율 (CR비) : 조종에 반응이 크냐 작냐. (비 크면 둔감, 작으면 민감)
  • 회전운동 레버 c/r비 = (움직인각도/360) * 원주 / 표시장치이동거리
  • 최적비 : 젠킨스 코너 0.2-0.8 , Chapanis Kinkade 2.5-4.0
• 조종장치 설계(암호화)
  • 원칙 : 암호검출성, 다차원 암호 사용, 부호양립성, 암호 변변성, 암호 표준화, 부호 의미 명확
  • 청각적 암호화 : 저주파. 두 귀 강도차.
  • 시각적 암호화
  • 촉각적 암호화 : 위치 크기 형상 표면상태

인체측정 및 응용

인체 측정학

• 구조적 인체치수(고정자세)
• 기능적 인체치수(활동자세) : 퍼센타일(백분위수)
  • 5퍼센타일 = 평균-1.645X표준편차 (최소치설계)
  • 95퍼센타일 = 평균+1.645X표준편차 (최대치설계)

인체측정치 응용원리 : 조절식 -> 극단치 -> 평균치 설계 순.

설계 유형

• 조절식 설계 (5~95퍼센타일)
• 극단적 설계 : 최대치, 최소치 설계.
• 평균치 설계

크로머 경험법칙 : 정적인체측정 자료를 동적자료로 변환

• 키 눈 어깨 엉덩이 높이 -> 3% 줄어듦.
• 팔꿈치 높이 -> 작업중 5% 늘어나기도 함. (보통은 그대로)
• 앉은 무릎높이(오금높이) -> 변화없음. (굽신발 아니면)
• 전방 측방 팔길이 : 편안한자세 30% 줄어듦, 어깨몸통 많이돌리면 20% 늘어남.

작업생리학

인체구성 요소

근골격계

골격계 : 뼈 + 연골 + 관절 + 인대

• 역할 : 내부장기 보호, 지지, 형상유지, 근육부착, 칼슘저장, 조혈
• 인대-뼈 연결, 건(힘줄)-뼈와 근육 연결
• 척추 26개 : 경추 흉추 요추 천골 미골 7 12 5 1 1 -- 자세교정, 신경보호.
• 전체 뼈 206개 -- 뼈(골질 연골막 골막 골수)

근육계 : 수의근(골격근. 중추신경계) + 불수의근(심장근 내장근. 자율신경계)

• 백근 수축속도 빠름. 쉽게 피로 / 적근 수축속도 느림 덜 피로.

관절 : 활액관절, 부동관절(머리), 부분운동관절(척추).

신경 : 중추신경계(뇌 척수) + 말초신경계

• 자율신경계 : 불수의근
• 체성신경계 : 수의근 (감각, 운동신경계)
• 항상성 : 신경계-> 신경성, 내분비계->체액성

순환계

폐순환 : 우심실 -> 폐 -> 좌심방
체순환 : 좌심실 -> 물질교환 -> 우심방

호흡계

가스교환. 영양물질 운반. 흡입 이물질 제거.

외호흡 내호흡. 전도부 호흡부.

작업생리

신체활동 부하측정 생리적 반응치 : 심박수 혈류량(심박출량) 산소소비량
근육 - 근섬유 - 근원섬유 - 근섬유분절

근전도(EMG) : 근육 움직일 때 나오는 미세전기신호. 근육 활동정도.
연축 : 단일자극에 의해 발생하는 1회 수축-이완과정.

대사 : 호기성(유산소), 혐기성(무기성) - 젖산발생.
근육대사 : 포도당분해 -> ATP -> ADP + 에너지 -> ATP-PC시스템 -> ATP재합성
근수축 에너지원 : 글리코겐, 크레아틴산(CP), ATP(아데노신삼인산)
에너지저장 : ATP, CP
ATP 혐기성대사에서 가장먼저사용.

에너지 소비량

• 기초대사율(BMR) : 1리터산소는 분당5kcal소비. 남자1 여자0.9
• 에너지대사율(RMR) : 노동시대사율/기초대사율
  • 소비에너지 = 산소소비량 x 권장평균에너지소비량
  • 작업 빡센정도에 따라 1-2 2-4 4-7 7이상.
  • 작업부하량에따른 휴식시간 부여 기준.
• 에너지 소비율
  • 2.5이하 5-7.5 10-12.5 12.5이상 (kcal/min)
  • 변화요인 : 작업 방법, 자세, 속도, 도구설계

작업부하 측정방법

• 생체역학적 : 정역학, 동역학적 측정
• 주관적 : RPE, NASA-TLS, SWAT
• 생리학적 : 심박수 산소소모량 근전도

육체적 작업능력

• 평가 : 최대산소소비량
• NIOSH 직무설계 : 육체적작업능력보다 33%높게 8시간이상 일하지 마세요

휴식시간 산정 = $T\times \frac{E-S}{E-1.5}$

• E : 작업중에너지소비량
• S : 표준에너지소비량 (남성5, 여성 3.5)

생체역학

신체부위 동작유형

• 관상면 : 전후. 외전/내전. Z축
• 시상면 : 좌우. 내측외측. 굴곡/신전. X축
• 수평면 : 상하. 앞뒤 회전운동.

힘

• 3요소 : 크기 방향 작용점
• 자유물체도 FBD : 물체에 작용하는 모든 힘의 개략도. 구조물이 외적하중을 받을 때 그 지점의 내적하중 결정에 사용.
• 생체역학모델 : 작업조건에 따른 역학적 부하 추정이 효용성.
• 정적평형 : 정지. 등속직선운동. 회전ㄴㄴ. 일정한 각속도 회전.
  • 조건 : 힘의 총합 + 모멘트총합 = 0
• 모멘트 : 변형시키거나 회전시킬수있는 힘

근력 : 한번의 수의적인 노력으로 근육이 등척성으로 낼수있는 최대 힘

• 수축속도 빠를수록 근섬유 적게사용 -> 힘 작음
• 수축각도 : 분절각도 90도에서 최대
• 수축 종류
  • 등척성 수축(같은길이) : 신체부위 안움직이고 고정물체에 힘 가하기
  • 등장성 수축(같은힘) : 근육의 길이 늘었다 줄었다 (원심성, 구심성)
  • 등속성 수축(같은속도) : 정해진 각속도에서 일정속도로 수축 (특수장비 필요)
• 동적근력=등속력, 정적근력=등척력
• 근육이 발휘되는 힘 = 근육 최대자율수축(mvc)에 대한 백분율로 표시.

지구력 : 근력을 사용. 특정힘을 지속적으로 유지하는능력

• 안정길이 : 장력없음. 근섬유를 외력작용 없는 상태에서 측정한 길이.
  • 능동적힘 : 안정길이보다 짧을때 발생
  • 수동적힘 : 안정길이보다 길때 발생.
• 주동근(수축하는 근육) 길항근(반대쪽 늘어나는 근육)

생체반응 측정

원리

• 스트레스 -> 스트레인
• 생체신호를 측정 (전기적, 물리적, 화학적 신호)
• 뇌파 주파수 커지는 순서 : 델타 세타 알파 SMR 베타 하이베타

생리적 부담척도

• 심장활동 : 심박수, 심전도(ECG), 심박출량
• 산소소비량 : 분당 호흡량
  • 최대산소소비능력(map) : 운동 최대치에 분당 소비되는 산소 최대량. 더이상 산소소비량이 증가하지 않는 수준.
  • 산소부채 : 고강도 운동시 산소 더 필요. 무산소적 경로 이용. 젖산 급축적.
    • 최대산소부채량 : 신체가 감당하는 산소부채 최대값.
• 근육활동 : 근전도(EMG) -- 수의근활동정도. 표면/근육 근전도.
  • 근육피로 증가 -> 저주파 영역 활성. 고주파 활성 감소.

심리적 부담척도

• 정신적 부하척도 요건 : 선택성, 신뢰성, 수용성, 간접성, 감도
• 정신적 부하측정 방법
  • 주관적 평가법 : 단일요인(OW, MCH), 다요인(SWAT, NASA-TLX)
  • 생리적 측정법 : 부정맥, 전기피부반응(GSR), 눈깜박임, 뇌파(EEG), 점멸융합주파수(FFF, CFF, VFF)
    • 암조응시 VFF감소.
  • 수행도 평가법 : 주임무척도, 부임무척도
• 육체적 부하측정 방법
  • 전신작업부하 : Borg scale에 따른 주관적평가, 산소소비량, ㅅ미박수.
    • 보그스케일 두가지 평가척도 : borg-PRE, Borg CR10
  • 국소작업부하 : 근전도(EMG), 동작분석
• Borg-PRE : 정신적 유체적 부하 둘 다 측정함. 신체작업부하에 대해 작업자가 주관적으로 신체노력정도 6~20값으로 평가.

작업환경 평가 및 관리

조명

• VDT취급작업시 : 창/벽면 반사되지 않는 재질. 창문에 커튼. 조명화면 명암대조 작게. 주요표면 밝기 가능한 같게. 화면 바탕 검은색에 3~500럭스, 흰색에 500~700럭스.

소음

• 산업안전보건법령상 소음작업 : 1일 8시간 작업기준 85dB
• 소음 허용노출기준 (강렬한 소음작업) 90dB 8시간, 105dB 1시간. 115dB 15분
• 충격소음 : 120/130/140dB - 1초간격 일 1만/1천/1백회 이상
• 소음노출지수 : (노출된시간/허용노출기준)의 총합.
• 청력손실
  • 일시적 청력손실(TTS) : 4000-6000Hz
  • 영구적 청력손실(PTS) : 3000-6000Hz (4000Hz에 제일 민감)
  • c5 dip현상 : 감음난청. 초기에 4000Hz에서 청력저하.
• 소음관리 대책 적용순서 : 소음원제거 - 소음 차단 - 소음수준 저감 - 개인보호구(마지막수단임)
• 청력보존 프로그램
  • 시행대상 : 소음수준 90dB(A) 초과. 건강장해 발생.
• 소음측정: 발생시간 등간격으로 나눠 4회이상.

진동

• 국소진동의 레이노 현상 : 압축공기 이용 진동공구 근로자 손가락. 말초혈관운동 장애. 혈액순환 저해. 동통. 한랭할때 더 악화.

기온, 기후

• 열스트레스 결정요인 : 대류 복사 증발
• 건습지수(oxford지수, 습건wd지수) = 0.85X습구온도 + 0.15X건구온도
• 불쾌지수 70이하 쾌적, 80이상 모두 불쾌.
• 고열장해 : 열사병 - 열소보 - 열경련 - 열발진.
• 산업안젅보건법령 고열평가 WBGT(습구흑구온도지수)

교대작업

• 정기적. 전진근무방식. 8시간씩.
• 교대는 자정이전. 오전7시 이후.
• 야간근무 연속일수 3일 이상 자제. 상시 야간작업 자제.

산업심리학 및 관계법규

인간의 심리특성

행동이론

집단행동 : 통제적 집단행동(관습, 유행, 제도) / 비통제적 집단행동(군중, 모브, 패닉, 심리적 전염)

인간 성격유형 : A형(난리), B형(차분)

인간 행동수준

• 라스무센 : 지식기반, 규칙기반, 숙련기반
• 레빈의 법칙 : B = f(P, E) / 행동 = f(개성, 환경)

주의 부주의, 의식단계

주의 특징 : 선택성 방향성 변동성

부주의 원인 : 외적원인(부적절한 작업 환경/순서), 내적원인(사람), 정신적 원인, 기능/작업적 원인, 설비/환경적 원인

• 심리적원인 : 망각, 소실적결함, 주변적 동작, 무의식행동, 의식의 우회, 생략, 억측판단, 걱정거리

부주의 종류 : 의식의 단절/우회(phase 0), 의식수준 저하(phase 0~1), 의식혼란(phase 2), 의식과잉(phase 4),

• 의식수준: 0 델타 / 1 세타 / 2 알파 / 3 베타 / 4 베타,간질파.

피로

• 요인: 기계적, 인간적
• 특징 : 능률저하, 생체 다각적기능변화, 피로지각 등 변화.
• 측정방법 : 생화학적 생리학적 심리학적.
  • 생리학적 : 근기능 호흡기능 순환기능 자율신경기능 감각기능 심적기능
• 예방 대책 : 조직적,ㅡ 개인적, 집단적, 회복대책.

반응시간

자극받고 동작 시작까지 걸리는 시간
총반응시간 = 반응시간 + 동작시간.
반응시간 느린것부터 빠른것 순 : 통각 미각 시각 청각

반응시간 종류

• 단순반응시간 : A
• 선택반응시간 : b
• 변별반응시간 : c

피츠의 법칙(a+blog2(2d/w)). 힉스의법칙.(대안수 로그비례)

작업동기

내용이론

• 매슬로우 요구단계 : 생리, 안전, 사회, 존경, 자아실현, 자아초월(이타)의 욕구
• 허즈버그 2요인 : 위생요인(유지욕구), 동기요인(만족욕구)
• 알더퍼 ERG : 동기에 두가지이상 욕구 작용. 생존, 관계, 성장
• 맥클랜드 성취동기론 : 성취가 중요. 성취욕 높으면 위험 즐김.
• 맥그리거 X,Y론 : X이론(악), Y이론(선)

과정이론

• 브룸 기대이론 : 기대감 유의성 수단성
• 아담스 공정성이론 : 인지부조화 이론 기반. 공정한 대우.
• 로크 목표설정 이론 : 목표설정 중요. 목표에의한 관리(MBO)의 기반.

강화이론

• 스키너 강화이론 : 자극, 반응, 보상 핵심변인. 결과의 법칙(좋은건 반복가능성 높음)

자기조절이론: 바람직한상태와 현재의 차이로 피드백- 자기행동조절
작업설계이론 : 직무환경요인 중요.
데이비스 동기부여이론 : 경영성과=인간성과X물질성과 / 인간성과=능력X동기

휴먼 에러

배후요인 : man machine mediamanagement

지식 규칙 숙련

연속적으로 직무 성공적으로 수행할 확률 = (1-HEP)^n

집단, 조직 및 리더십

관료주의 4원칙 : 노동분업 권한위임 통제범위 구조
근대적 관리조직이론 : 의사결정론 시스템이론 행동과학론
레윈법칙 : B=f(P,E)

집단의 응집력, 소시오메트리.
응집성지수 = 긍정관계/nC2
선호선분지수 = 선호총계/(구성원수-1)

집단의 역할 : 분석, 지각, 기대, 갈등.

토마스킬만 갈등해결 유형 : 타협 순응 회피 협조 경쟁

리더십이론 : 특성이론, 행동이론, 상황이론
하우스 경로목표이론 : 지시적, 후원적 ,참여적 ,성취지향적 리더십.
리더십 : 권위적, 민주적, 자유방임적.

직무스트레스

스트레스 -> 교감신경계 활성화 -> 동공확대 호흡증가 혈압심박수 증가

자극요인 : 내적요인(자존심 상함, 업무상 죄책감, 현실 부적응)

통제 : 내적, 외적, 우연 통제
요인 : 역할갈등, 과업요구, 집단 압력, 역할모호성

대책 : 개인, 조직(디자인), 사회적(지원) 대책.

관계 법규

제조물책임법상 결험 : 설계상, 제조상, 표시(경고)상 결함.

안전보건관리

안전보건관리 조직 : 라인형, 참모(스태프)형, 라인스태프형(직계참모) 조직

재해발생이론

• 하인리히 도미노 : 사회적환경+유전적요소(기초원인) -> 개인결함(2차원인) -> 불안전(직접원인) -> 사고 -> 재해
• 버드 수정도미노 이론 : 통제부족 -> 기본원인(개인, 작업상 요인), 불안전 -> 사고(접촉) -> 상해(손해)
• 하비 3E : Education, Engineering(기술), Enforcment(독려) --> 산재 예방.

재해발생 형태 : 집중형(단순자극형), 연쇄형, 복합(혼합)형

하인리히 재해예방 4원칙 : 손실우연, 원인연계, 예방가능, 대책선정

하인리히 사고예방대책 5단계 : 안전관리조직, 사실발견, 분석평가, 대책수립+시정방법 선정, 대책적용.

재해조사 단계 : 사실확인, 직접원인/문제점 발견, 기본원인/근본문제 결정, 대책수립
재해발생 처리순서 : 긴급조치, 재해조사, 원인분석, 대책수립, 대책실시게획, 실시, 평가

중대재해범위 : 사망자 1명이상. 3개월요양 부상자 동시 2명이상. 부상(질병)자 동시 10명이상.

산재발생보고 : 1개월내 산업재해조사표 제출
중대재해 보고 : 즉시 지방노동청.

산재 분석도구 : 파레토도, 특성요인도, 클로즈분석, 관리도
산재비용 산출 : 하인리히방식(직간 1:4), 시몬즈방식(평균치), 버드방식(직간 1:5), 콤패스방식(개별, 공용비용비)

산재통계

• 재해율 = 100x재해자수/근로자수
• 연천인율 : 1000명기준 재해발생건수 = 1000x재해건수/근로자수 = 도수율x2.4
• 종합재해지수 = root(도수율x강도율)
• 도수율 : 백만시간당 재해건수 / 총 연근로시간수
• 강도율 = 1000시간당 근로손실일수

근골격계질환 예방을 위한 작업관리

근골격계 질환 개요

반복적, 누적되는 일. 신체일부를 무리하게 사용해서 나타나는 질환.
누적외상병, 누적손상장애(CTD), TRS

단계

• 1단계 : 작업시간 통증, 피로 포함. 쉬면 나음.
• 2단계 : 작업 초기부터 통증. 하루 지나도 통증지속. 잠설침. 작업능력감소.
• 3단계 : 작업 수행 어려울정도의 통증.

유형

• 요부염좌 : 인대, 근육 늘어남. 부분적 찢어짐. MPS, 추간판탈출 유발.
• 근막통 증후군(MPS) : 무리한 근육사용. 유발통점(트리거포인트).
• 추간판 탈출증 : 신경조직 압박. 근육저하.
• 척추분리증 (전방전위증) : 척추 후방관절 일부 금, 분리. 선천적이거나 척추외상. 과도한 하중.

부위별로

• 팔꿈치 : 외상과염, 내상과염
• 손 손목 : 수근관 증후군, 방아쇠 수지, 건활막염
• 견관절(손발어깨) : 건염.

원인 : 작업환경특성, 개인적, 작업관련, 사회심리적

산안법 근골격계부담작업 기준

• 하루 4시간이상 집중적. 키보드 마우스 조작.
• 하루 2시간이상 목어깨팔꿈치손목손 으로 같은동작 반복
• 하루 2시간이상 머리위에 손, 팔꿈치 어깨위, 팔꿈치 들기, 팔꿈치 몸통 뒤에 있는 상태에서 작업
• 하루 2시간이상 지지되지 않은 상태, 임의로 자세 바꿀수 없는 상태. 목/허리를 구부리거나 틀어서 작업.
• 하루 2시간이상 쪼그리거나 무릎굽힌 자세
• 하루 2시간이상 지지되지 않은 상태에서 1kg이상 물건 한손손가락으로 옮김. 2kg이상 힘으로 한손손가락으로 물건 쥠. 4.5kg이상 물건 한손으로 들거나 쥠.
• 하루 10회 이상 25kg이상 물체 듦
• 하루 25회이상 10kg이상 물체 무릎아래에서 들기. 어깨위에서 들기. 팔뻗고 들기.
• 하루 2시간 이상 분당 2회이상 4.5kg이상 물에 듦
• 하루 2시간 이상 시간당 10회 이상 손, 무릎을 사용해서 반복적으로 충격가함.

작업관리 개요

작업 구분 : 공정, 단위작업, 요소작업, 동작요소 ,서블릭

작업관리

• 방법연구(동작연구)
  : 공정분석, 작업분석, 동작분석
• 시간연구 : 작업측정(표준시간 측정) -> 작업개선 -> 피로/생산비감소, 생산량, 경쟁력 증대.
  • 간접측정법 : 실적 자료법, 표준자료법 ,PTS법
  • 직접측정법 : 스톱워치, 워크샘플링, (기록장치로 측정대상 작업 시간경과 직접관측)

작업관리절차 : 연구대상 선정 - 분석기록- 자료검토 - 개선안 수립 - 개선안 도입.

• ECRS : Eliminate, Combine, Rearrange, Simplify

디자인프로세스

• 작업관리절차로 안되겠으면 쓴다.
• 문제특성 파악 척도 : 대안, 제약조건, 판단기준, 연구 시한
• 절차 : 문제정의 - 문제분석 - 대안도출 - 대안평가 - 선정안 제시
• 대안도출 방법 : ECRS, SEARCH, 브레인스토밍, 마인드멜딩, 5W1H, 델파이법(전문가)

작업분석

분석도구

• 파레토 차트 : 누적분포. 20%항목이 전체80%를 차지한다는 파레토법칙에 기반.
• 특성요인도(원인결과도) : 결과에서 6개 주요원인 나열 -> 세부원인으로
• 마인드 맵핑 : 원과 직선. 개괄적. 연역적 추론.
• 간트 차트 : 여러 활동계획 시작과 예측완료시간 표시. 과제한 연관성 파악 힘듦.
• PERT : 전체일정관리. 프로젝트 완성률. 1~4단계.
• 다중활동분석 : 작업자-작업자, 작업자-기계 관계 분석. 가장 경제적인 작업자 편성.
  • 활동도표. 분석도표. 복수기계분석도표. 복수작업자 분석표.

공정분석

작업대상물이 제품이 되기까지. 전체작업 경로를 순서와 공정별 조건을 함게 분석.
주기시간 : 제품이 한개 생산되는데 걸리는 가장 긴 시간.

• 균형효율(공정효율) = 총작업시간 / (작업수X주기시간)
• 균형손실(공정손실) = 총유휴시간 / (작업수X주기시간)
• 총유휴시간(균형지연) = 작업수X주기시간 - 각 작업시간 합.
  목적 : 공정/작업방법 개선. 공정 상호간 관계개선/설계, 생산관리 기초자료 제공

작업 분석단위 : 동작 작업 공정.

라인생산 방식 : 제품을 만드는 순서서별로 설비, 작업자 배치. 각 작업에 필요한 시간 비슷해야 함.

시설배치 방법 : 제품별(라인별), 공정별(기능별)

생산준비작업 : 내준비작업(기계 정지 중이어야 가능), 외준비작업(기게 가동중에 가능)

분석별 공정도

• 제품공정분석 : 작업공정도, 유통공정도, 유통선도(흐름도표)
• 작업자공정분석 : 작업공정도
• 사무공정분석 : 시스템차트

다중활동도표 : 한개 작업부서의 한 사이클 동안의 작업현황 (작업자-기계 상호작용)

• 작업자가 감당할 수 있는 기계 수 N = (작업자기계 동시작업시간 + 기계가동시간)/(작업자 독립활동시간 + 작업자기계 동시작업시간)
• 최적 기계대수 N = 1개당 기계작업시간 / 1개당 작업자 작업시간

서블릭 분석 : 손동작에서 분해가능한 최소한의 기본 단위동작 17개

• 효율적 서블릭 : TTGRP(TE TL G RL PP), UAD(U A DA)
• 비효율적 서블릭 : SS PIP (Sh St P I Pn)
• 정체적인 동작 : UA RH(UD AD R H)

비디오분석 : 고도의 반복동작에 대해 -- 미세동작분석, 메모모션분석.

반스의 동작 경제 원칙

• 신체사용에 관한 원칙(9) : 탄도동작 초점작업 리듬 연속 낮은 동시 관성 휴식 대칭방향
• 작업장 배치에 관한 원칙(8) : 낙하식운반, 중력이송원리, 적절한 조명, 작업대/의자높이 조정, 디자인, 공규재료제어장치-사용위치 가까이, 공구재료 지정위치에, 공구재료 위치 정하기.
• 공구및 설비디자인에 관한 원칙(5) 공구기능 결합.

작업자 공정도 (LEFT RIGHT HAND PROCESS CHART) : 수작업을 대상으로 양손 움직임 관찰. 작업분석.

• 서블릿 TTGRP UAD H
• 공정도 작성 후 개선안 도출 : 동작지침, 점검표
• 개선을 위해 : ECRS

작업측정

목적 : 표준시간 설정. 유휴시간 제거. 작업성과 측정

요소작업 분할해서 작업시간 측정.

• 작업진행 순서에 따라 가능한 작게
• 규칙적, 불규칙적 요소작업 분할
• 작업자 작업, 기계작업 분할
• 상수, 변수 요소작업 분할.

표준시간 : 보통 숙련도 작업자가 보통 속도로 작업할 때 시간

• 용도 : 생산일정 계획 기본자료, 노동 표준, 능률급 결정.
• 계산 : (정미시간+여유시간) = (정미시간)X(1+여유율) = (관측시간X레이팅)X(1+여유율)
• 관측횟수 N = (tS / ex)^2 = ((신뢰도계수X표준편차) / (허용오차X관측평균시간))^2
• 산정절차 : 측정준비, 관측치 산출 ,정미시간 산출, 표준시간 산출.

레이팅(수행도평가) : 기준속도 대비 얼마나 빨리 진행됨? = 레이팅계수 (기준작업시간/실작업시간)

• 평가 종류 : 속도, 객관적, 합성, 웨스팅하우스.

워크샘플링.

• 횟수 (관측수) = (z/e)^2 * p(1-p)
• 종류 : 퍼포먼스, 체계적, 층별.

표준자료법 : 과거의 시간연구 데이터로 표준시간 설정. 과거 측정기록 사용. 레이팅 필요없고 현장측정 필요없음

PTS : 직무를 기본동작으로 분해. 사전에 결정되어있는 기본동작 소요시간을 찾아 합산. 여유율 적용. 세밀한 분석으로 긴 시간 필요. 사전자료 구축비용 큼. 전문가 자문 필요.

• wc mtm modapts bmt dmt

work factor : 신체부위 동작시간, 움직인 거리, 중량, 동작 난도에 따라 기준시간치 결정. 워크팩터 = 중량, 저항, 인위적 조절. / 8개 표준요소, 4개 변동요인.

• 인위적 조절정도(난이도) : S, P, U D

MTM : TMU = 0.00001시간 = 0.036초

유해요인 평가

작업설계 및 개선

예방관리 프로그램

오답노트