개념 한 쪽
시스템의 특성 세트는 사람과 기계가 함께 일하는 체계의 목적과 구성, 안전을 지키는 설계 기능을 묻는다. 음성 의사소통과 시각 의사소통의 구분, 안전율의 개념, 페일 세이프와 풀 프루프, 인간-기계 체계의 목적, 기계 시스템의 결격, 인간공학 자료의 유형, 인간과 기계의 우열, 조화성의 세 차원이 한 묶음으로 나온다.
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출제기준 단원 「시스템의 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 의사소통 매체 선택 판단 | 1 | 음성 의사소통이 유리한 상황 고르기(정확한 순간) |
| 인간-기계 체계 목적 고르기 | 1 | 인간-기계 체계 연구의 목적 고르기(안전·능률) |
| 안전율 개념 판별 | 1 | 안전율 설명에서 맞지 않는 보기 고르기(비경제적 모순) |
인간-기계 체계(Man-machine system)는 사람과 기계가 함께 작업을 수행하는 체계다. 이 체계를 연구하는 목적은 사고를 막는 안전성 제고와 작업 효율의 극대화다. 운전 시 피로의 극소화나 정보 저장은 이 목적에 딸린 부분적인 효과다.
정보를 전달하는 방식은 음성과 시각으로 나뉜다. 음성적 의사소통은 즉각 전달과 즉시 피드백이 가능하므로 정확한 순간을 다루는 정보에 가장 효과적이다. 소란한 환경, 어렵고 추상적인 정보, 여러 정보의 동시 제시에는 시각 매체가 유리하다.
안전율은 기계나 구조물을 설계할 때 두는 여유의 비율, 곧 안전신뢰도다. 설계자의 경험적 요소를 기술적으로 반영하고, 사람의 실수나 예상하지 못한 우연성까지 감안한 값이다. 안전율을 적절히 두면 사고를 막아 생산 중단과 시설 손실을 줄이므로 생산성과 시설 보존에 도움이 된다. 안전율을 비경제적인 요인이라며 생산과 모순된다고 보는 것은 틀린 설명이다.
페일 세이프(fail safe)는 기계나 시스템이 고장 났을 때 위험한 쪽이 아니라 안전한 쪽으로 가도록 만드는 설계다. 기능적 분류 가운데 페일 패시브는 고장이 나는 순간 기능을 전부 정지하고 에너지를 차단해 안전하게 대기한다. 페일 오퍼레이션은 고장이 나도 기능을 계속 유지하고, 페일 소프트는 성능이 떨어지더라도 최소한의 기능을 남긴다.
풀 프루프(fool proof)는 작업자가 기계를 잘못 취급하더라도 기계가 작동하지 않거나 사고가 일어나지 않게 만든 기능이다. 사람의 실수를 막는 것이 풀 프루프, 기계의 고장과 파손에 대비하는 것이 페일 세이프다.
사고 요인은 인간 요인과 기계 요인으로 나뉜다. 기계 시스템의 결격에는 성능저하 결격, 작동상 결격, 설계상 결격이 있다. 착시상 결격은 사람이 정보를 잘못 지각하는 인간 측 요인이다.
인간공학 연구에서 모으는 자료는 유형이 나뉜다. 반응시간, 오류의 수, 작업 완료 시간은 과제 수행 결과이므로 성능 자료다. 심박수와 근전도는 생리지수, 설문과 선호도는 주관적 자료, 키와 앉은 키는 신체적 특성이다.
인간 에러는 기계와 설비가 사람에게 맞지 않는 설계에서 생기는 경우가 많다. 식별하기 어려운 표시기기와 조작구, 표시기기와 조작구의 양립성 결여, 의미를 알기 어려운 신호 형태가 대표적인 원인이다. 작업 흐름에 따른 배치는 불필요한 동작을 줄이는 바람직한 설계이므로 인간 에러의 원인이 아니다.
사람과 기계는 잘하는 영역이 다르다. 사람은 잡음 속에서 형태를 알아보는 패턴 인식, 복잡하고 가변적인 자극의 식별, 몇 번의 관찰로 규칙을 찾는 귀납적 추리에 강하다. 정보를 신속하고 대량으로 보관하는 것은 기계가 압도적으로 우수하다.
인간과 기계·환경의 조화성은 신체적, 지적, 감성적 세 차원으로 고려한다. 신체적 조화성은 인체 크기와 힘에 맞는 설계, 지적 조화성은 정보처리와 판단이 쉬운 설계, 감성적 조화성은 심리적 안정감을 주는 설계다. 감각적 조화성은 공식 분류에 없는 용어다.
학습목표: 풀 프루프의 개념과 인간의 착오를 방지하는 설계적 조치의 예를 설명할 수 있다.
풀 프루프(Fool Proof)의 기능을 가질 것
NCS 학습모듈 2306010106 기계·전기 등 설비 점검 · 4-1. 기계·전기 등 설비 유지·관리
선지 판단은 음성 의사소통을 순간 정보에 연결하는지, 안전율을 안전신뢰도·경험적 배려·우연성 감안으로 읽는지, 고장 즉시 정지를 페일 패시브로 잡는지, 사람의 오조작 방지를 풀 프루프로 구분하는지, 인간-기계 체계의 목적을 안전성과 능률로 잡는지, 기계 결격에서 착시상 결격을 빼는지, 반응시간을 성능 자료로 분류하는지, 인간 우위에서 대량 저장을 빼는지, 조화성 3차원에서 감각적 조화성을 빼는지에서 갈린다.
다음 중 정보의 음성적 의사소통(音聲的 意思疎通)이 더욱 효과적일 때는?
정답 ③ · 음성적 의사소통은 청각을 통한 정보 전달 방식으로, 기계적이고 연속적인 정보보다는 즉각적이고 변화하는 상황을 전달할 때 유리합니다. 정보가 정확한 순간을 다룰 때에는 실시간으로 상황을 빠르게 전달하고 피드백을 받을 수 있는 음성 커뮤니케이션이 가장 효과적입니다.
음성 의사소통은 즉각 전달·즉시 피드백이 가능해 정확한 순간을 다루는 정보에 가장 효과적이다.
다음 중 인간-기계 체제(Man-machine system)의 연구는 주로 무엇을 추구하기 위한 것인가?
정답 ④ · 인간-기계 체제 연구의 궁극적 목적을 묻는 문제이다. 인간-기계 체제 연구는 인간공학적 관점에서 인간과 기계의 기능 배분과 인터페이스를 개선하여 사고를 예방하고 작업 효율을 높이는 것을 목적으로 한다.
인간-기계 체제 연구는 안전성 제고와 능률(작업효율)의 극대화를 목적으로 한다.
안전율(安全率) 개념에 맞지 않는 것은?
정답 ④ · 안전율(Factor of Safety)은 기술적 설계 시 경험적 요소를 고려하여 불확실성과 인간의 의지적 행동을 저해하는 우연성 등을 감안해 여유를 두는 비율(안전신뢰도)을 말합니다. 4번 보기에서 '안전율이 비경제적 요인'이라고 단정 짓는 것은 타당하지 않으며, 오히려 안전율은 사고를 예방하여 생산성과 시설 보존을 보장하는 필수적인 투자 및 경제적·기술적 요인으로 작용하므로 모순된다는 설명이 틀렸습니다.
안전율은 안전신뢰도·경험적 배려·우연성 감안이 옳고, '비경제적이라 생산과 모순'은 틀림.
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