인간공학기사 실기 요약자료-7

C/R비

 

A, B 그림을 비교하여 표의 빈칸을 알맞게 채우시오

A그림: 이동거리가 길고 조종장치의 움직인 각도가 작다.

B그림: 이동거리가 짧고 조종장치의 움직인 각도가 크다.

 

  A B
C/R비 작다 크다
민감도 민감하다 둔감하다
조종시간 길다 짧다
이동시간 짧다 길다

 

① C/R비: C/R 비 = 조종장치의 움직인 거리/표시장치의 반응거리, 조종장치의 움직임에 따라 상대적으로 반응거리가 커지면 C/R비가 작다.

② 민감도: 조종장치를 조금만 움직여도 표시장치의 지침이 많이 움직이므로 민감하다.

③ 조종시간: 조종장치를 조금만 움직여도 표시장치 지침의 많은 움직임으로 인하여 조심스럽게 제어해야 하므로 조종시간이 길다.

④ 이동시간: 조종장치를 조금만 움직여도 표시장치의 지침이 많이 움직이므로 이동시간이 짧다.

 

현재 표시장치의 C/R비가 5일 때, 좀 더 둔감해지더라도 정확한 조종을 하고자 한다. 다음의 두가지 대안을 비교해 보고 문제를 푸시오

대안 손잡이 길이 각도 표시장치 이동거리
A 12 cm 30 1 cm
B 10 cm 20 0.8 cm

 

(1) A와 B의 C/R비

C/R비 = {(조종장치의 움직인 각도/360)X2πL}/표시장치의 이동거리

A의 C/R비 = {(30/360)X2X3.14X12}}/0.8 = 6.28

B의 C/R비 = {(20/360)X2X3.14X10}}/0.8 = 4.36

 

(2) 대안 및 이유

① 정확한 조종에 적합한 대안: A

② A와 B의 C/R비를 비교하였을 때, 현재 표시장치의 C/R비 5보다 A의 C/R비 6.28이 더 크므로 민감도가 낮아 정확한 조종을 하기에 적합하다.

 

조종장치의 손잡이 길이가 5 cm이고, 60도를 움직였을 때 표시장치에서 3 cm가 이동하였다. 이때, C/R비를 구하시오

 

C/R비 = {(조종장치의 움직인 각도/360)X2πL}/표시장치의 이동거리

C/R비 = {(60/360)X2X3.14X5}}/3 = 1.74

 

다음 A, B의 수치를 보고 질문에 답하시오 (단, 소수점 넷째 자릿수에서 반올림 하시오)

 

(A) 반지름: 15cm, 움직인 각도: 30도, 표시장치 움직인 거리: 2cm

(B) 반지름: 20cm, 움직인 각도: 20도, 표시장치 움직인 거리: 2cm

 

① A의 C/R비 = {(조종장치의 움직인 각도/360)X2πL}/표시장치의 이동거리

= {(30/360)X2X3.14X15}/2 = 3.927

 

② B의 C/R비 = {(조종장치의 움직인 각도/360)X2πL}/표시장치의 이동거리

= {(20/360)X2X3.14X20}/2 = 3.491

③ A와 B의 C/R비를 비교하였을 때, A의 C/R비 3.927보다 B의 C/R비 3.491이 더 작으므로 B가 더 민감한 장치이다.

 

조종장치의 손잡이 길이가 3cm이고, 90도를 움직였을 때 표시장치에서 3cm가 이동하였다. ①C/R비와 ② 민감도를 높이기 위한 방안 2가지를 쓰시오

 

① C/R비 = {(조종장치의 움직인 각도/360)X2πL}/표시장치의 이동거리

= {(90/360)X2X3.14X3}/3 = 1.57

② 민감도를 높이기 위한 방향 2가지

– 표시장치의 이동거리를 크게 한다.

– 조종장치의 움직이는 각도를 작게 한다.

 

조종장치의 손잡이 길이가 15cm이고, 20도를 움직였을 때 표시장치에서 3cm가 이동하였다. C/R비와 적합성을 판정하시오

C/R비 = {(조종장치의 움직인 각도/360)X2πL}/표시장치의 이동거리

= {(20/360)X2X3.14X15}/3 = 1.74

조종간의 경우 2.5~4.0이 최적의 C/R비 이므로 1.74는 부적합하다.

 

조종장치의 손잡이 길이가 15cm이고, 30도를 움직였을 때 표시장치에서 3cm가 이동하였다. (1) C/R비와 (2) 적합성을 판정하시오

 

① C/R비 = {(조종장치의 움직인 각도/360)X2πL}/표시장치의 이동거리

= {(30/360)X2X3.14X15}/3 = 2.62

② 조종간의 경우 2.5~4.0 이 최적의 C/R비 이므로 2.62는 적합하다.

 

C/R비의 민감도를 높이기 위한 방안을 쓰시오

C/R비 = 조종장치의 움직인 거리 / 표시장치의 반응거리

조종장치의 움직임에 따라 상대적으로 반응거리가 커지면 C/R비가 작아진다.

① 표시장치의 이동거리를 크게 한다.

② 조종장치의 움직이는 각도를 작게 한다.

 

현재 표시장치의 C/R비가 5일 때, 좀 더 둔감해지더라도 정확한 조종을 하고자 한다. 다음의 두가지 대안을 비교해 보고 문제를 푸시오

대안 손잡이 길이 각도 표시장치 이동거리
A 12 cm 30 1 cm
B 10 cm 20 0.8 cm

 

(1) A와 B의 C/R비

C/R비 = {(조종장치의 움직인 각도/360)X2πL}/표시장치의 이동거리

A의 C/R비 = {(30/360)X2X3.14X12}/1 = 6.28

B의 C/R비 = {(20/360)X2X3.14X10}/0.8 = 4.36

 

(2) 대안 및 이유

① 정확한 조종에 적합한 대안: A

② A와 B의 C/R비를 비교하였을 때, 현재 표시장치의 C/R비 5보다 A의 C/R비 6.28이 더 크므로 민감도가 낮아 정확한 조종을 하기에 적합하다.

 

신뢰도, 확률, 정보량

 

작업자와 기계가 서로 고장발생에 영향을 주지 않고 개별적으로 각각 검수하는 작업에서 작업자의 오류발생확률이 0.1이고 기계의 오류발생확률이 0.2일때 총 신뢰도는 얼마인가 구하시오

작업자 신뢰도 = 1-0.1 = 0.9

기계의 신뢰도 = 1-0.2 = 0.8

병렬시스템이므로 총신뢰도 = 1 – (1 – 0.9) X (1 – 0.8) = 0.98

유독가스 작업장에서 작업자 1명의 신뢰도가 0.9일 경우, 작업자 2명이 동시에 작업을 했을 때 신뢰도는 얼마인가?

(단, 두 작업자의 신뢰도는 0.9로 모두 동일하다)

신뢰도 = 1 – (1 – 0.9) X (1 – 0.9) = 0.99

 

1,000개의 제품 중 10개의 불량품이 발생되었다. 실제로 100개의 불량품이 있었다면 인간신뢰도는 얼마인가?

휴먼에러확률(HEP) = 인간 오류의 수/전체 오류발생 기회의 수 = (100-10)/1,000 = 0.09

인간신뢰도 = 1 – HEP = 1 – 0.09 = 0.91

 

비행기의 왼쪽과 오른쪽에 엔진이 있고 왼쪽 엔진의 신뢰도는 0.7이고, 오른쪽 엔진의 신뢰도는 0.8이며, 양쪽의 엔진이 고장나야 에러가 일어나 비행기가 추락하게 된다고 할 때, 이 비행기의 신뢰도를 구하시오

R = 1 – (1 – 0.7)(1 – 0.8) = 0.94

 

비행기의 왼쪽과 오른쪽에 엔진이 있고 왼쪽 엔진의 신뢰도는 0.8이고, 오른쪽 엔진의 신뢰도는 0.7이며, 어느 한쪽의 엔진이 고장나면 비행기는 추락하게 된다. 비행기의 신뢰도를 구하시오

R = 0.8 X 0.7 = 0.56

 

전력공급사의 작업자 오류발생 확률이 10%(R1), 기계장치 작동 소프트웨어 오류발생 확률이 10%(R2), 전력공급 기계장치의 오작동 확률이 5%(R3)일 때, 통합신뢰도를 구하시오 (단, 소수 넷째자리까지 쓰시오)

신뢰도 = 0.9 X [1 – (1 – 0.9) X (1-0.95)] = 0.8955

그림 설명: R2와 R3가 병렬로 연결되어 있고, R1이 병렬로 연결된 R2, R3와 직렬로 연결

 

동전을 3번 던졌을 때 뒷면이 2번 나오는 경우, 정보량은 얼마인가?

발생확률이 동일한 사건에 대한 총평균정보량을 구하는 문제

H = SPi log2 (1/Pi)

동전을 던졌을 때 뒷면이 나오는 확률은 1/2

동전을 3번 던지므로 확률은 1/8

H = 1/8 X log2(1/1/8) + 1/8 X log2(1/1/8) + 1/8 X log2(1/1/8) = 1.125 bit

 

A와 B의 양품과 불량품을 선별하는 기대치를 구하고 보다 경제적인 대안을 고르시오

– 양품을 불량으로 판별할 경우 발생비용: 60만원

– 불량품을 양품으로 판별할 경우 발생비용: 10만원

  양품을 불량으로 오류내지 않을 확률 불량품을 양품으로 오류내지 않을 확률
A 60% 95%
B 80% 80%

 

[풀이]

① A의 경우

양품을 불량으로 판별할 경우 발생비용: 60만원 X 0.4 = 24만원

불량품을 양품으로 판별할 경우 발생비용: 10만원 X 0.05 = 5천원

A의 기대치 = 24만 5천원

② B의 경우

양품을 불량으로 판별할 경우 발생비용: 60만원 X 0.2 = 12만원

불량품을 양품으로 판별할 경우 발생비용: 10만원 X 0.2 = 2만원

B의 기대치 = 14만원

따라서, AB 이므로 B의 경우가 더 경제적인 대안이다.

 

인간에러율을 ETA와 같이 정량적으로 평가하기 위한 기법으로 각 사건마다 성공, 실패에 의한 확률을 계산하는 분석 방법에 대한 명칭

THERP (Technique for Human Error Rate Prediction)

시스템에 있어서 인간의 과오(human error)를 정량적으로 평가하기 위하여 1963년 Swain 등에 의해 개발된 기법이다.

 

아래 표를 보고 전달정보량과 출력정보량을 구하시오

구분 통과 정지
빨강 3 2
파랑 5 0

 

(1) 전달정보량

자극정보량 H(X) = 0.5log2(1/0.5) + 0.5log2(1/0.5) = 1bit

반응정보량 H(Y) = 0.8log2(1/0.8) + 0.2log2(1/0.2) = 0.72bit

결합정보량 H(X, Y) = 0.3log2(1/0.3) + 0.2log2(1/0.2) + 0.5log2(1/0.5) = 1.485bit

전달정보량 = T(X, Y) = H(X) + H(Y) – H(X, Y)

= 1 + 0.72 – 1.485 = 0.235bit

(2) 출력정보량 = 0.8log2(1/0.8) + 0.2log2(1/0.2) = 0.72bit

 

Swain의 인간의 독립행동에서 휴먼에러의 분류

 

인간의 독립행동에서 휴먼에러 4가지를 쓰시오

Swain의 인간의 독립행동에서 휴먼에러의 분류

① 부작위 에러, 생략에러(omission error)

필요한 작업 또는 절차를 수행하지 않는 데 기인한 에러이다. 예로 자동차 전조등을 끄지 않아서 방전되어 시동이 걸리지 않는 에러이다.

② 시간에러(time error)

필요한 작업 또는 절차의 수행 지연으로 인한 에러이다. 예로 출근지연으로 지각한 경우이다.

③ 작위에러, 행위에러(commission error)

필요한 작업 또는 절차의 불확실한 수행으로 인한 에러이다. 예로 장애인 주차구역에 주차하여 벌과금을 부과 받은행위이다.

④ 순서에러(sequential error)

필요한 작업 또는 절차의 순서착오로 인한 에러인다. 예로 자동차 출발 시 핸드브레이크를 해제 후 출발하여야 하나, 해제하지 않고 출발하여 일어난 상태이다.

⑤ 과잉행동에러(extraneous error)

불필요한 작업 또는 절차를 수행함으로써 기인한 에러이다. 예로 자동차 운전 중에 스마트폰 사용으로 접촉사고를 유발한 경우이다.

 

Swain의 휴먼에러 심리적 분류 중 다음 두 가지는 어떤 에러인가?

① 전조등을 끄지 않고 내렸다. → 생략에러(Omission Errors)

② 주차위반 장소에 주차를 하여 주차 딱지를 뗐다. → 작위에러(Commission Errors)

 

Swain의 휴먼에러의 심리적 분류 중 다음은 어떤 에러인지 쓰시오

① 자동차 전조등을 끄지 않아서 방전되어 시동이 걸리지 않았다.

부작위 에러, 생략에러(omission error)

필요한 작업 또는 절차를 수행하지 않는 데 기인한 에러이다.

② 장애인 주차구역에 주차하여 벌금을 부과받았다.

작위에러, 행위에러(commission error)

필요한 작업 또는 절차의 불확실한 수행으로 인한 에러이다.

③ 사이드브레이크를 해제하지 않고 엑셀을 밟아 자동차가 움직이지 않았다.

순서에러(sequential error)

필요한 작업 또는 절차의 순서착오로 인한 에러인다.

 

Swain과 Guttman의 휴먼에러 중 행위와 관련된 에러를 예시에 맞게 쓰시오

① 주차를 하고 깜빡하고 전조등을 끄지 않아 방전이 된 경우

부작위 에러, 생략에러(omission error)

필요한 작업 또는 절차를 수행하지 않는 데 기인한 에러이다.

② 장애인 주차구역에 주차를 해 벌금 딱지를 받은 경우

작위에러, 행위에러(commission error)

필요한 작업 또는 절차의 불확실한 수행으로 인한 에러이다.

③ 사이드브레이크를 해제하지 않고 엑셀을 밟아 자동차가 움직이지 않았다.

순서에러(sequential error)

필요한 작업 또는 절차의 순서착오로 인한 에러이다.

 

다음의 예시를 보고 Swain의 심리적 분류 중 어디에 해당하는지 쓰시오

① 장애인 주차구역에 주차하여 벌금을 부과받았다.

작위에러, 행위에러(commission error)

필요한 작업 또는 절차의 불확실한 수행으로 인한 에러이다.

② 자동차 전조등을 끄지 않아서 방전되어 시동이 걸리지 않았다.

부작위 에러, 생략에러(omission error)

필요한 작업 또는 절차를 수행하지 않는 데 기인한 에러이다.

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