2.인간공학/시스템공학

<FTA 사상기호종류> 
1) ○ 원 (기본사상) - 더 이상 전개할 수 없는 사건의 원인
2) □ 직사각형 (결함사상) - 두 가지 상태 중 하나가 고장or결함으로 나타나는 비정상적인 사건 
3) □ 정사각형 (부정게이트) - 입력과 반대되는 현상
4) △ 삼각형 (전이기호)
5) ♧ 육각형 (억제게이트)
6) ◇  (생략사상) - 불충분한 정보로 결론을 내릴 수 없어 더 이상 전개 불가
7) ♤ 오각형 (통상사상) - 통상의 작업이나 기계의 상태에서 재해의 발생 원인이 되는 사상

* 최소 컷 셋(cut sets) : 그 속에 포함되어 있는 모든 기본 사상이 일어났을 때 정상사상을 일으키는 기본사상의 집합    (최소 컷셋 증가시 위험수준 높아짐) * 최소 패스 셋(path sets) :시스템의 신뢰성을 표시, 시스템이 고장 나지 않도록 하는 사상의 조합

* 공분산 : 기본사상들의 발생이 서로 독립인가 아닌가의 여부를 파악하기 위해서 계산

 <재해사례 연구순서>
① 톱 사상의 선정 → ② 재해원인을 규명 → ③ FT 도의 작성 → ④ 개선계획의 작성

< 시스템 안전분석 >
1) FTA : 연량(연역,정량)
   * 사고의 원인이 되는 장치의 이상이나 고장의 다양한 조합 및 작업자 실수 원인을 연역적으로 분석하는 방법
2) ETA : 귀량(귀납,정량),  연속된 사건들의 발생 경로 분석
   * 특정 장치의 이상이나 운전자의 실수로부터 발생되는 잠재적인 사고 결과를 평가하는 귀납적 기법
3) FHA : 서브시스템 (결함 위험요인 분석)
4) THERP : 인간-기계 계(system) 분석 (정량, 나무형태 그래프)
5) OHA(운용위험분석) 시스템이 저장되어 이동되고 실행됨에 따라 발생하는 작동시스템의 기능이나 과업, 활동으로부터 발생되는 위험에 초점을 맞춘 위험분석 차트
* CA (Criticality Analysis) 고장이 시스템의 손실과 인명의 사상에 연결되는 높은 위험도를 가진 요소나 고장의 형태에 따른 분석법
* MORT - 관리, 설계, 생산, 보전 등 광범위한 안전을 도모하기 위함 (연역)

< FTA (결함수법) > 1) 연역식, 정량적, Top Down-하향식 2) 복잡하고 대형화된 시스템에 활용 (사고원인의 정량화, 간편화, 일반화, 시간/노력 절감) 3) 논리게이트를 이용하여 도해적으로 표현하여 분석하는 방법

 

< FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 고장형태와 영향분석 > 귀납, 정성적 1) 서브시스템, 구성요소, 기능 등의 잠재적 고장 형태에 따른 시스템의 위험을 파악하는 위험분석기법  2) 서식이 간단하고 비교적 적은 노력으로 분석 가능 3) 2가지 이상 동시고장 해석불가

 

< FMEA (고장형태분석법) 분석시 고장평점법의 5가지 평가요소 >   -  기능적 고장 영향의 중요도 (고장영향의 크기)   -  영향을 미치는 시스템의 범위   -  고장발생의 빈도   -  고장방지의 가능성   -  신규설계의 정도  (신규설계의 가능성)

 

< HAZOP  > 정성적,  "자료수집에 시간소요" - NO or NOT  완전한 부정 - As well as   성질상의 증가 부가적인 행위와 함께 일어나는것을 의미 - part of        성질상의 감소, 성취되거나 성취되지않음 - more less    양의 증가 또는 감소 양의성질 나타냄 - other than   완전한 대체를 의미 - reverse        설계의도와 논리적의 역을 의미

 

< 시스템 수명주기 >  "구 상→정 의→개 발→생 산→ 운 전"

< PHA (예비위험 분석)에 의한 위험등급 >
파국적 상태>위기 상태, 중대>한계적 상태>무시가능 상태  (수용가능)

< 인간-기계시스템 설계과정 중 직무분석을 하는 단계>   제3단계 : 기본설계

<안전성 평가 5단계> 
1.기본자료수집(작성준비)→2.정성적평가→3.정량적평가→4.안전대책→5.재평가

* 설비보전 : MTTR - mean time to repair - 평균수리시간
* 보전예방 : 궁극적으로 설비의 설계, 제작단계에서 보전활동이 불필요한 체제를 목표로 설비보전
 - 초기고장-감소형 : 번인, 디버깅
 - 마모고장-증가형 : 예방보전, 수리보존  (스크리닝)
* 작업개선 ECRS :  제거 Eliminate,  결합 Combine,  재배치 Rearrange,  단순화 Simplify (standard)

< 양립성 종류 >  (형태 양립성) * 양립성의 효과가 크면 클수록, 코딩 시간이나 반응 시간은 짧아진다. (길어진다) * 양립성 : 인간의 기대와 모순되지 않는 성질  -공간 양립성: (형태,배치)  조종장치의 위치 또는 배열이 인간의 기대와 일치  -운동 양립성: (방향)  -개념 양립성: 자극에 대한 개념적현상 (ex.온수는 빨간색, 냉수는 파란색)  -양식 양립성: 직무에 맞는 자극과 응답의 양식 (ex.청각적 자극엔 음성응답)

 

<인간에러> - omission error : 필요한 직무 또는 절차를 수행하지 않음 (생략) - commission error : 필요한 직무 또는 절차의 불확실한 수행 - extraneous error : 불필요한 직무 또는 절차를 수행 - sequential error : 필요한 직무 또는 절차의 순서 잘못 이해

<Technology Assessment >기술개발과정에서 효율성과 위험성을 종합적으로 분석ㆍ판단할 수 있는 평가방법
<스트레인 측정 척도> 육체적 동적 활동 - PDA (Physical and Dynamic Activities)
<Slip> 의도는 올바른 것이었지만, 행동이 의도한 것과는 다르게 나타나는 오류
<사정효과(range effect)> 눈으로 보지 않고 손을 움직이는 경우 짧은 거리는 지나치고, 긴 거리는 못 미치는 현상 
<평가연구> 실제 제품이나 시스템이 추구하는 특성 및 수준이 달성되는지를 비교하고 분석하는 연구  (분석연구)
<인간 정보처리 3단계>  인지, 인식, 행동단계 (반응단계)
<기준척도의 일반적요건> 적절성, 무오염성, 신뢰성, 민감도 (다양성)
<의자설계> 요추 부의 전만 곡선을 유지 (후반 곡선) 
<열병발생 순서> 열발진 → 열경련 → 열소모 → 열사병
*청각적 표시장치보다 시각적 표시장치를 사용하는 것이 더 효과적인 경우 : 정보가 후에 재참조되는 경우
*감각저장으로부터 정보를 작업기억으로 전달하기 위한 코드화 분류 : 시각코드, 음성코드, 의미코드 (촉각코드)

< 웨버(Weber)법칙 > 인간이 감지할 수 있는 외부 물리적 자극변화의 최소범위는 표준자극의 크기에 비례
< Chapanis가 정의한 위험의 확률수준>  전혀 발생하지 않는(impossible) 발생빈도 : 10⁸/day  (극히발생X:10⁶)
< Fitts의 법칙 > 컴퓨터와 인간 상호작용
< 푸아송 분포(Poisson distribution) > 설비의 고장과 같이 드문 경우의 특정시간, 구간에서의 발생횟수를 측정

< 에너지대사율(RMR)>
- 중(中)작업(보통작업) > 2~4 RMR
- 가벼운 작업 : 0~2 RMR

< 완전 암조응 소요시간>  약30~40분,  명조음은 1~2분
< 유도시야 > 제시된 정보의 존재를 판별할수 있는 정도의 식별능력 밖에 없지만, 인간 공간좌표 감각에 영향을 미치는 범위
<시각적 부호> 임의적, 추상적, 묘사적  (명시적)
<1 sone>  1000Hz 40dB의 음압수준을 가진 순음의 크기  * 40phon을 1sone이라함
<조도(lux)> 단위 면적이 단위 시간에 받는 빛의 양,  조도 = 광량÷거리제곱  
  * 배경광 중 점멸 잡음광의 비율이 10%이상이면 점멸등은 사용하지 않는 것이 좋다.
<실효온도 영향요인>  온도, 습도, 기류 (공기 유동) 
  * 실효온도 : 온도, 습도 및 공기 유동이 인체에 미치는 열효과를 하나의 수치로 통합한 경험적 감각지수로, 상대습도 100%일 때  건구 온도에서 느끼는 것과 동일한 온감을 의미

습구흑구온도지수(WBGT)	옥스퍼드(Oxford) 지수는?
옥외 WBGT=(0.7×자연습구온도)+(0.2×흑구온도)+(0.1×건구온도) 옥내 WBGT=(0.7×자연습구온도)+(0.3×흑구온도)	(WD=(0.85×습구온도)+(0.15×건구온도)

 
< 경계 및 경보신호 설계지침 >
  * 주의를 환기시키기 위하여 변조된 신호를 사용
  * 귀는 중역음에 민감하므로 500~3000Hz 진동수 사용
  * 장애물 및 칸막이 통과 500Hz
  * 300m이상 장거리용으로 1000Hz 이하의 진동수 사용
 
<명료도 지수> 통화이해도를 측정하는 지표로서, 각 옥타브(octave)대의 음성과 잡음의 데시벨(dB)값에 가중치를 곱하여 합계를 구하는 것
<통화간섭 수준> 통화이해도 척도로서 통화 이해도에 영향을 주는 잡음의 영향을 추정하는 지수
 
<시스템의 수명 >
- 직렬 = MTTF × (1/n)
- 병렬 = MTTF × {1+(1/2)+(1/3)+•••••+(1/n)}

<근골격계 부담작업>
- 하루에 10회 이상 25kg 이상의 물체를 드는 작업
- 하루에 총 2시간 이상 쪼그리고 앉거나 무릎을 굽힌 자세에서 이루어지는 작업
- 하루에 총 2시간 이상 시간당 10회 (5회) 이상 손 또는 무릎을 사용하여 반복적으로 충격을 가하는 작업
- 하루에 4시간 이상 집중적으로 자료입력 등을 위해 키보드 또는 마우스를 조작하는 작업 

<1시간에 대한 작업시간과 휴식시간>
휴식시간 R = 60 * (E - 5) / (E - 1.5)
 = 60* (작업평균에너지소비량-5) / (평균에너지소비량 -휴식 중 에너지소비량)

<조도 구하기>
반사형 없이 모든 방향으로 빛을 발하는 점광원에서 5m 떨어진 곳의 조도가 120 lux 라면 2m 떨어진 곳의 조도는?
조도=광원/거리제곱, 120 = x / 5², x =3000(광원) 따라서 3000 / 2² = 750
③ 750 lux
 
<시스템 신뢰도>

직렬 1-[ (1-0.7)*(1-0.7) ] * 병렬 (0.8*0.8) = 0.5824

X1:0.1, X:0.15, X3:0.1

T의 발생확률 = 1- [(1-0.1)*(1-0.15)*(1-0.1)] = 0.3115
 

최소 컷셋

 

< 불의 대수 정리 >

A * A = 0   A + A = 1

A * 0 = 0    A + 1 = 1