개념 한 쪽
인간-기계시스템을 설계할 때는 단계 순서가 정해져 있고, 인간의 오류와 착각, 주의의 특성까지 감안해야 한다. 문제는 네 갈래로 나뉜다. 설계 단계가 어느 단계인지 맞히는 것, 풀 프루프와 페일 세이프를 구분하는 것, 착각현상을 이름 대는 것, 그리고 주의와 감각의 특성에서 틀린 것을 고르는 것이다.
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출제기준 단원 「기본설계」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 풀 프루프 뜻 판별 | 1 | 인간의 오조작이 있어도 사고를 막는 기능 설명 고르기 |
| 안전 확보 전략 용어 고르기 | 1 | 자극과 기대가 모순되지 않는 원칙의 이름 고르기 |
| 감각 역할 짝에서 잘못된 것 고르기 | 1 | 감각과 역할의 연결 중 틀린 짝 고르기 |
인간-기계시스템의 설계는 목표·성능명세 결정 → 시스템의 정의 → 기본 설계 → 인터페이스 설계의 4단계로 진행된다. 시스템의 기능을 규명하고 인간과 기계의 역할을 배분하는 일은 2단계인 시스템의 정의 단계에서 이루어진다. 1단계는 기능 이전의 목표 설정이고, 3·4단계는 이미 정의된 기능을 구체화하는 단계다.
인간의 오류에 대한 대책은 사람이 아니라 시스템 설계에 둔다. 페일 세이프는 오류가 발생해도 안전한 방향으로 유지되게 하는 것이고, 풀 프루프는 작업자가 잘못 취급(오조작)해도 사고가 일어나지 않게, 즉 오류 자체를 범할 수 없게 설계하는 것이며, 체크리스트 점검도 표준 대책이다. 오류자를 작업에서 제거하는 방식은 오류가 누구에게나 내재한다는 전제와 어긋나므로 틀린 대책이다. 페일 세이프 계열에는 부품에 고장이 생겨도 보수가 이루어질 때까지 안전한 기능을 계속 유지하는 Fail-Operational도 있다. 근원적 안전 확보 전략으로 외부의 자극과 인간의 기대·습관이 모순되지 않게 일치시키는 원칙은 양립성이다. 중복성은 예비 장치를 겹쳐 두는 것이고, 일관성·표준화는 같은 방식을 유지하는 개념이라 구별된다.
인간의 지각 특성도 설계에 반영할 대상이다. 착각현상에서 움직이지 않는 것이 움직이는 것처럼 느껴지는 유도운동은 이웃 물체의 움직임에 이끌려 생기고(구름이 흘러가면 달이 움직여 보임), 어두운 곳에서 광점 하나가 스스로 흔들리는 듯 보이는 자동운동은 광점이 작고 단순하며 시야가 어두울수록, 빛의 강도가 약할수록 잘 발생한다. 정지된 그림을 연속으로 보여 움직임으로 느끼는 잔상운동과 구분된다. 주의는 여러 자극 중 특정 대상에 의식을 집중하는 작용으로, 고도의 주의는 장시간 지속하기 어렵고 한 곳에 집중하면 다른 곳이 약해지며 현란한 자극에 선택적으로 향한다. 주의 집중은 의식이 정상 각성 상태일 때 최고이고 의식이 과잉이거나 과소이면 불가능하다. 주의의 특징은 방향성·선택성·변동성·지속성·분배성·이동성으로 정리되며 특수성은 목록에 없는 낱말이다. 감각의 역할 짝은 지각-감시, 청각-연락, 피부감각-경보이고 조절적 역할은 취각과 연결되지 않는다.
학습목표: Fail Passive, Fail Active, Fail Operational의 기능적 차이를 구별하여 설명할 수 있다.
페일 세이프 구조의 기능면에서의 분류 (1) Fail Passive 일반적인 산업 기계 방식의 구조이며
NCS 학습모듈 2306010102 기계안전관련 법령 업무 실행 · 2-1. 법적 기준 현황 작성하기
단계 문제는 '기능 배분은 어느 단계?'처럼 시스템의 정의 단계를 노린다. 목표 잡고(1) 정의하고(2) 뼈대 잡고(3) 접점 잡는다(4)는 순서로 외우면 즉답된다. 풀 프루프와 페일 세이프는 '사람 실수 대비가 풀 프루프, 기계 고장 대비가 페일 세이프'로 가른다. 양립성은 자극과 기대를 일치시키는 낱말로, 중복성·일관성·표준화와 섞어 놓은 보기에서 골라낸다. 착각현상은 예시로 구분한다. 구름-달이면 유도운동, 어둠 속 광점이면 자동운동, 영화 원리면 잔상운동이다. 주의 특성 문제에서는 '과잉 상태에서 최고'라는 서술과 '특수성' 같은 목록 밖 낱말이 정답(틀린 것)으로 나온다. 감각 짝은 지각-감시·청각-연락·피부감각-경보 세 짝으로 풀고, 촉각·취각 같은 낯선 짝이 섞이면 그것이 답이다.
기계설비의 풀 프루프(Fool proof)기능을 가장 적절히 설명한 것은?
정답 ① · 풀 프루프의 개념을 정확히 설명한 것을 고르는 문제이다. 풀 프루프는 작업자가 기계설비를 잘못 취급하는 등 인간의 오조작이 있더라도 사고가 일어나지 않도록 하는 기능이다.
풀 프루프(Fool proof)는 작업자의 잘못된 취급(오조작)이 있어도 사고가 일어나지 않게 하는 기능이다.
안전을 근원적으로 확보하기 위한 전략으로서 외부의 자극과 인간의 기대가 서로 모순되지 않아야 하는 것을 무엇이라 하는가?
정답 ③ · 인간공학적 안전 확보 전략 중 양립성(Compatibility)은 외부의 자극(예: 기계의 작동 방향이나 표시 등)과 인간이 기대하는 심리적, 관습적 행동 양식이 서로 모순되거나 충돌하지 않고 일치해야 한다는 원칙을 말합니다. 이는 중복성, 일관성, 표준화 등과 함께 시스템의 안전성을 높이는 핵심 요소입니다.
양립성은 외부 자극과 인간의 기대·습관이 모순되지 않도록 일치시키는 안전 확보 전략이다.
다음 각종 감각에 주어야할 연결이 잘못 된 것은?
정답 ④ · 각 감각과 그 역할의 짝연결 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 표준적인 짝은 지각(시각)은 감시적 역할, 청각은 연락적 역할, 피부감각은 경보적 역할이다.
감각의 표준 짝은 지각-감시, 청각-연락, 피부감각-경보이며, 조절적 역할은 취각과 연결되지 않는다.
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