인간공학기사 생체 역학적 모형 — 부하 추정과 힘판

생체역학적 모형의 효용은 작업 조건에 따른 역학적 부하를 정량적으로 추정하는 데 있다. 인체의 구조와 힘의 관계를 모형으로 세워 두면, 자세나 하중이 바뀔 때 몸에 걸리는 부하를 계산할 수 있다.

힘판은 네 모서리에 설치된 무게 센서로 전신 중량을 잰다. 네 모서리 값이 각각 20, 20, 30, 30kg이라면 네 값을 모두 더한 100kg이 사람의 몸무게가 된다. 아무것도 없는 상태의 영점을 0으로 맞추어 두는 것이 전제다.

작업장 설계에서는 관절 각도가 힘 발휘에 미치는 영향을 고려한다. 위팔과 아래팔 사이의 관절 각도가 90~100도일 때 최대 염력을 발휘하여 작업자 부하를 최소화할 수 있다. 힘은 질량과 가속도의 곱으로 정의되며 속도와 직접 비례하지 않는다. 근육이 내는 능동적 힘과 수동적 힘의 합은 근절의 안정 길이가 아니라 최적 길이에서 최대가 된다.