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인간공학기술사 서브노트 – 02 인간-기계시스템의 개요

인간-기계시스템 (0201)

시스템이란 구성요소들이 모여서 공동의 목표를 달성하기 위해 정보를 주고 받는(상호작용을 하는) 집합체를 의미한다. 즉 인간-기계시스템(MMS: man-machine system)이란 인간과 기계가 공동의 목표를 달성하기 위해 상호작용을 하는 집합체를 의미한다. 간단하게는 목수의 망치질도 인간-기계시스템이며, 복잡하게는 비행기 조종도 인간-기계시스템이다.

인간-기계시스템의 3요소 (0202)

인간-기계시스템의 기본기능 4가지 (0203)

1) 정보의 감지 (정보의 수용)

• 인간 : 시각, 청각, 촉각과 같은 여러 종류의 감각기관이 사용된다.
• 기계 : 센서 등 기계, 전자적인 방법이 사용된다. 그 중에서는 음파탐지기와 같이 인간이 감지할 수 없는 것을 감지하기도 한다.

2) 정보의 보관

인간-기계시스템에서 정보의 보관은 인간의 기억과 유사하며, 여러 가지 방법으로 기록된다. 대부분 코드나 부호화된 형태로 저장된다.

• 인간 : 인간에 있어서 정보보관이란 기억된 학습 내용과 같은 말이다.
• 기계 : 기계에 있어서 정보는 펀치카드, 형판, 기록, 자료표 등과 같은 물리적 기구에 여러 가지 방법으로 보관할 수 있다. 필요에 따라 암호화되거나 부호화된 형태로 보관하기도 한다.

3) 정보처리 및 의사결정

정보처리 란 감지한 정보를 가지고 수행하는 여러 종류의 조작을 말한다. 인간이 정보처리를 하는 경우에는 의사결정이 뒤따르는 것이 일반적이다. 자동화된 기계장치를 사용하는 경우에는 가능한 모든 입력 정보에 대해서 미리 프로그램으로 구성된 방식에 따라 반응하게 된다.

• 인간 : 그 과정의 복잡성에 상관없이 행동에 관한 결정으로 이어 진다.
• 기계 : 정해진 절차에 의해 입력에 대한 예정된 반응으로 이루어 진다.

4) 행동 기능

시스템에서의 행동 기능이란 결정 후의 행동을 의미한다.
이는 크게 어떤 조종기의 조작이나 수정, 물질의 취급 등과 같은 물리적인 조종 행동과 신호나 기록 등과 같은 전달 행동으로 나눌 수 있다.

인간-기계 인터페이스(MMI) (0204)

1) 의미

인간-기계시스템에서 사용자가 보고 조작하는 등 인간과 기계의 상호작용이 이루어지는 정보의 접합면을 의미한다.

2) 분류

① 신체적 인터페이스

솔리드 인터페이스라고도 하며, 제품의 모양과 크기 등 물리적 특성들에 관한 설계를 할 때 신체의 역학적 특성과 인체측정학적인 특성을 고려하는 것이다.

② 인지적 인터페이스

지적 인터페이스라고도 하며, 물건을 사용하는 순서나 방법 등에 관한 설계를 할 때 사용자의 행동에 관한 특성 정보, 즉 산업심리학적 정보를 고려하는 것이다.

③ 감성적 인터페이스

좀더 참신하고 친근한 물건을 설계할 때, 즐거움이나 기쁨을 느끼게 하는 감성 특성에 관한 정보를 고려하는 것이다.

인간-기계시스템에서 인간의 기능과 기계의 기능 (0205)

작업에 대해 인간의 개입 정도에 따라 인간-기계시스템은 세 가지로 구분이 가능하다.

1)수동시스템(manual system)

수공구 및 보조물과 작업자로 구성되며, 인간이 자신의 에너지를 동력으로 사용하고 조정까지 하는 시스템이다.

2)반자동(기계)시스템(semi-automatic system)

기계 시스템(mechanical system)이라고도 하며, 기계가 동력을 담당하고, 인간은 제어장치를 이용해서 조종하는 역할을 하는 시스템이다.

3)자동 시스템(automatic system)

기계가 동력과 조정까지 모두 하며, 인간은 시스템의 설치와 유지보수, 감시 등의 역할만을 수행하는 시스템이다.

인간-기계시스템의 구분 (0206)

구분	수동 시스템	반자동 시스템	자동 시스템
구성	수공구 및 보조물	동력 기계	고도의 전자회로
동력원	인간	기계	기계
인간의 기능	동력원 및 작업 조정	표시장치를 통해 정보를 얻어 조정장치로 조정	프로그래밍, 유지관리, 감시 등
기계의 기능	동력 및 조정 보조	동력원	동력원 및 작업 조정
예	목수와 대패	프레스 기계, 밀링 머신	로봇, 무인공자, CNC

인간-기계시스템 설계절차 6단계 (0207)

개회로 시스템과 폐회로 시스템 (0208)

시스템은 정보의 피드백 여부에 따라 개회로(Open-Loop) 시스템과 폐회로(Closed-Loop) 시스템으로 구분할 수 있다.

1) 개회로(Open-Loop) 시스템

일단 작동되면 더는 제어가 안 되거나 제어할 필요가 없는 미리 정해진 절차에 의해 작업이 진행되는 시스템이다. 그 예로 세탁기와 같이 한번 작동하면 끝날 때까지 별도의 피드백이 필요없는 시스템이다.

2) 폐회로(Closed-Loop) 시스템

현재 출력과 시스템 목표와의 오차를 연속적으로 또는 주기적으로 피드백 받아 시스템의 목적을 달성할 때까지 제어하는 시스템이다. 그 예로 자동차 운전은 창밖과 속도계 등으로 표시되는 피드백을 계속해서 조정하는 작업을 거쳐 완성되는 시스템이다.

인간요소 자료의 원천 (0209)

1) 감지 (sensing: 정보의 수용)

시각, 청각, 촉각, 후각, 미각과 같은 여러 종류의 감각기관으로 자료를 얻을 수 있다.

2) 행동(action function)

결정 후의 행동을 뜻하며, 이는 크게 어떤 조종기기의 조작이나, 수정, 물질의 취급 등과 같은 물리적인 조종행동과 신호나 기록 등과 같은 전달행동으로 나눌 수 있다.

인간공학기술사 서브노트 – 01 인간공학적 접근

인간공학의 초점, 목표 및 접근방법의 세 관점에서의 정의 (0101)

1) 정의

인간이 사용하는 제품, 설비, 환경 등을 설계할 때 인간의 특성에 관한 정보를 고함으로써, 편리성, 안정성, 효율성, 쾌적성을 높이고자 하는 학문이다.

2) 초점

이러한 제품, 기계, 설비, 환경, 즉 시스템을 설계할 때, 인간과의 상호작용을 고려해서 설계하는 것이 인간공학의 초점이다.

일반 공학이 이러한 시스템을 설계할 때 기능적인 효율성에만 중점을 두고 있는 데 비해, 인간공학은 인간과의 상호작용을 고려해서 설계한다.

3) 인간공학의 목표

• 작업을 할 때 사용자의 편리성을 증대시킨다.
• 사고나 오류를 감소시킴으로서 안정성을 향상시킨다.
• 인간의 특성이나 행동을 고려한 설계로 인간-기계시스템과 작업의 효율성을 향상시킨다.
• 피로와 스트레스 감소, 작업만족도 증대, 생활의 질 개선 등 쾌적감을 증대해서, 궁극적으로 인간 가치의 향상시킨다.

4) 접근방법

인간이 만들어 사용하는 제품, 기계, 설비, 환경 등을 설계하는 데 인간의 특성이나 행동에 관한 적절한 정보를 체계적으로 적용하는 것이다.

인간공학의 필요성과 철학적 배경 (0102)

1) 인간공학의 필요성

제품, 환경 등 시스템의 설계 단계부터 인적 요소를 체계적으로 고려하지 않으면 사용자의 실수를 유발하거나 쾌적함이 떨어질 수 있고, 심각하면 재산이나 인명 피해까지 발생할 수 있다.

이러한 피해가 발생하고나서 사후에 잘못을 수정하려면 많은 시간과 비용을 감수해야 한다.

또한 사고가 발생하지 않더라도 작업의 능률과 효율성, 쾌적함 등이 저하되므로 생산 능률도 감소한다.

이에 따라 제품, 환경 등을 조성할 때 시스템의 설계 단계부터 인적 요소를 고려하면 물질적 비용을 감소시키고, 생산성을 늘릴 수 있다.

2) 비용 측면과 생산성 측면 기대효과

제품, 기계, 설비, 환경 등에 인간공학적 설계를 적용하면 아래와 같이 생산 비용 절감과 생산성 향상으로 이어질 수 있다.

비용 측면	생산성 측면
산재손실 비용의 감소 기업 이미지 향상 국제 경쟁력 확보 판매량 증가 훈련비용 감소 고객지원비용 감소 개발비용 감소 유지비용 감소	직무 만족도의 향상 제품과 직업의 질 향상 이직률 감소 작업손실 시간의 감소 노사 간의 신뢰 구축 사용자 에러 감소 서비스 질 향상 고객 이탈 감소

3) 인간공학의 철학적 배경

인간공학이 대두되게 시작된 것은 1940년대부터이며, 아래와 같은 역사를 걸쳐 발전해 왔다.

기계 위주의 설계철학 : 기계가 존재하고 여기에 맞는 사람을 선발하거나 훈련

인간 위주의 설계철학 : 기계를 인간에게 맞춤(fitting the task to the man)

인간-기계 시스템 관점 : 인간과 기계를 적절히 결합시킨 최적 통합체계의 설계를 강조

시스템, 설비, 환경의 창조 과정에서 기본적인 인생의 가치(human values)에 초점을 두어 개인을 중시

인간공학의 연구영역 (0103)

인간공학은 그 적용대상이 인간이 사용하는 제품이나 소속된 시스템 전체에 걸쳐 있으므로 그 접근방법이 융합적인 성격을 가진다.

인간공학에서 활용하는 주요 학문 분야는 인체계측학, 생체역학, 작업생리학, 산업심리학, 인지공학, 감성공학, 환경공학, 산업디자인, HCI(인간-컴퓨터 인터페이스), 작업관리, 제어공학 등을 들 수 있다.

오프닝

제작 : 페가수스 재팬

.. 사람들은 자기 자신이 느낄 수 있는 세계에 자신의 영혼을 안주하며 자신이 느낄 수 없는 세계는 설령, 그것이 존재한다 하더라도 그것을 인정하지 않는다.

지금까지 내가 유일의 세계로 믿어왔던 그레이스톤 사가라고 불리는 세계도 전설로만 남겨져 있을 뿐 시간의 골짜기에 숨겨진 세계이다.

전설은 말한다.

검과 마법 그리고 힘이 전부를 지배하는 욕망의 대지

아마다의 혼이 잠든 안식의 대지

신들의 숨결이 느껴지는 위대한 대지

인간은 욕망한다. 지위, 명예, 권력 그리고 큰 힘

인간은 변한다. 악마에게 영혼을 넘겨주는 자.

악마의 심연에 빠져드는 자.

그리고 신의 힘을 능가하여 자기 스스로 신이된 자

세계는 변한다. 유구한 시간의 흐름과 함께

그레이스톤 사가.. 어머니와 같은 대지 자기 마음을 비추는 수면의 거울과 같은 세계

그레이스톤 사가.. 아버지와 같은 신이 만들어 놓은 영원의 세계

전설은 말한다.

세계를 지키는 신의 용기를…

거기에 사는 인간의 이야기를…

그리고 세계를 구한 영웅들의 사가를…

국경주변의 대륙 [바렌파인]에 전란으로 황페해진 대륙 중앙부에서 사람들이 이둉하여 전화는 주변까지 확대되어 왔다.

그 중 중앙대륙에서 온 많은 용병들을 거느린 [칸사토르파]라고 불리우는 종족은 바렌파인을 석권하여 대륙 중앙에 강대한 국가를 수립하였다. 카리스마적인 성격으로 바렌파인의 지도자가 된 것이다.

그러나 모레도르왕궁의 명성이 중앙대륙에까지 울려퍼지게 되자 이민자의 수가 늘고 왕국 내에서는 폭동이 빈번하게 발생하였다.

사태를 걱정하는 국왕의 앞에 어느날, 한 사람의 마법사가 방문했다.

검은 옷을 입은 노마법사는 국왕 ‘파우스토크’를 구하기 위한 계책을 전언했다.

파우스토크는 주저하지 않고 위장전쟁이라고 하는 마법사의 책략에 따랐고, 왕국은 또다시 기나긴 동란의 시대를 맞이하는데…

그러나 모험가나 야심가들의 입장에서 보면 이 전란은 자신의 명성을 소리높여, 자신들의 야망을 이루려는 절호의 기회였다.

배신자나 암살이 횡행하는 세상에서는 자신의 상황이 좋아질 것처럼 해석케 되었다.

‘베르웨라의 연못’도 그러한 것 하나에 지나지 않았다.

‘거짓 전쟁’이 지속되고 있는 동안은…

… ‘베르웨라의 연못’

그것은 어떠한 염원이라도 이룰 수 있다고 하는 신의 연못에 대한 전설

150년 전 전설에 지나지 않았던 연못의 이야기는 지금도 많은 야심가들의 마음을 사로잡아 많은 모험가들이 연못의 가호를 받으려고 방문하고 있다.

그러나 어느 누구도 연못의 전설을 확인한 사람은 없고 모레도르 왕국내에서의 정세가 험해지자 연못의 전설을 찾아 나서는 모험가의 수도 점점 줄어드는데…

… 연못의 전설은 조용히 묻혀지고 있었던 것이다.

바렌파인의 대륙 중앙부에서 시작된 모레도르 전투도 15년간 무모한 전쟁의 미종결을 맏이하는 것처럼 되었다.

파우스토크가 의망했던 형식뿐인 전쟁을 하자던 계산은 완전히 벗어나 대륙의 황페함이 그 결과로 되었을뿐 민중을 괴롭게 했다. 그러한 불안정한 정세가 지속되면서 사람들이 두려워 하여 믿고 있던 한 소문이 퍼져 나왔다. 고대의 악마들이 부활하여 이 세상을 마계로 만들어 버린다고하는.. 어느 누구라도 말할 것 없이 그 장소는 이렇게 불려지고 있다.

‘마계의 연못’이라고…

BGM을 들으면서 보시면 훨씬 좋습니다.

페알드 성에 도착한 세디 일행은 으리으리한 크기의 성을 보고 감탄한다.

성 여기저기를 둘러보던 중 안절부절 못하는 한 병사를 발견한다.

[병사]
아, 어떻게, 어떻게 …

이야기를 들어보니, 병사의 이름은 산토스였고, 어머니의 유품인 팬던트를 호수에 빠트렸다고 했다. 그렇지만 본인은 수영을 못해서 안절부절 못하고 있었다.

그 얘기를 듣고 미리는 당당하게 나선다.

[미리]
우리가 왔으니까 괜찮아요!

[산토스]
설마.. 너희들이 팬던트를 가져다 주려고?

[미리]
응! 미리 오빠가!!

졸지에 한겨울 호수에 들어가게 생긴 세디는 저항해보지만, 미리에게 아주 쉽게 설득당한다.

[세디]
정말… 오빠만 부려먹는 지독한 동생이야…

[미리]
무슨 말 했어?

[세디]
아니. 아니.. 자…아 그럼 갈게.

미리와 뮤의 응원을 한껏 받고 호수로 뛰어드는 세디.

그런데… 꽤 오랜 시간이 지나도 돌아오지 않는 세디.

[뮤]
늦네요.. 세디씨..

[미리]
괜찮아, 괜찮아, 오빠는 운동에 대해선 마을에서 최고니까.

그렇게 말했지만 미리도 이내 슬슬 걱정이 된다.

[산토스]
이맘 때 호수 수온은 7, 8도로 보통 사람은 2분도 버티지 못해. 벌써 5분이나 지났다고…

[미리]
괘… 괜찮아! 조금 있으면 아무렇지도 않은 얼굴로 돌아올 거야.
걱정… 없어! 그리고, 오빠는 지금까지 한번도 미리와 약속을 어긴 적이 없었어.

[산토스]
전부 내 탓이야!
내가 찾으러 갔으면 이런 일 안 생겼을 텐데…

[미리]
………….

미리는 눈물을 흘리며 물가로 뛰어 갔다.

[미리]
오빠~아!!

철푸덕!

[세디]
왜 그래, 미리?

그때 세디가 물에서 뛰어 나왔다.

[세디]
차가워! 역시 수영은 여름에 하는 거야.

[세디]
어, 왜 그래? 미리! 우는 것 같은데…?

[미리]
아… 아무것도 아니야!

그렇게 세디는 무사히 팬던트를 찾아서 병사 산토스에게 돌려주었다. 산토스는 연신 고맙다고 말하며, 과거 ‘황혼의 주말’이 있을 때 마을이 다 타버렸지만, 이 유품은 남아서 잘 보관하고 있다고 했고, 은혜를 꼭 갚겠다고 했다.

기뻐하는 산토를 뒤로 하고 세디 일행은 왕궁으로 들어갔다.

왕궁 안에는 페알드 왕국의 에리네 왕비가 앉아 있었다.

왕도의 예를 모르는 세디 일행은 편한 대로 왕비를 대했지만, 왕비는 괘념치않고 세디 일행을 대했다.

세디는 왕비에게 뮤의 사정을 이야기하고, 뮤의 기억을 찾을 수 있는 실마리가 있을지 물어보았다. 단서가 없어서 찾기 힘든 와중 세디는 산장에서 뮤가 잠꼬대하며 말한 ‘드래군’이라는 용어가 생각이 나서 왕비에게 말했다.

[에리네 왕비]
“드래군”…? 용의 기사라는 뜻이군.
용의 기사란 화약무기를 가진 압도적인 힘을 가지고 있는 기사들이지.

이야기를 시작한 에리네 왕비는, 과거 다른 나라들이 드래군을 조직하려다가 실패했다는 이야기를 하며, 어째서 어린 소녀의 기억 속에 ‘드래군’이라는 무시무시한 이름이 있는지 의아해했다.

그러나 뮤는 아무 것도 기억이 나지 않는다.

그래도 세디 일행은 포기하지 않고 에리네 왕비에게 도와달라고 이야기 한다.

그런데, 왕비는 자기는 힘이 없다고 한다.

이야기인즉, 페알드 왕국은 과거 왕이 있었지만, ‘황혼의 주말’이라는 큰 전쟁의 여파로 왕이 죽고 나라는 폐허가 되었다고 했다. 그래서 그 이후 왕권을 버리고 국민에게 정치를 맡겼다고 한다. 그래서 왕족은 단지 형식적인 존재일 뿐이고, 실권은 란돌 수상이라는 국민의 대표가 가지고 있다고 했다. 이것이 ‘민주주의’라고 했다.

뮤는 자신 때문에 세디 일행이 힘들어한다며 자책하지만… 미리와 세디는 ‘친구’니까 괜찮다고 한다. 셋의 관계가 끈끈해지고 있었다.

[에리네 왕비]
흠.. 좋은 친구를 두었군요. 뮤…
여러분이라면 내 도움이 없이도, 반드시 목적을 이룰 수 있을 거예요.
힘든 일이 많겠지만, 용기를 잃지 말고 힘내요… 뮤, 세디, 미리.

기품 넘치는 에리네 왕비를 뒤로 하고, 세디 일행은 페알드의 실권자인 란돌 수상을 찾아가 보기로 한다.

세디 일행은 수상 관저에 도착했지만, 비서가 길을 막는다.

막무가네로 란돌을 불러달라는 미리를 보며, 수상은 바쁜 사람이니 아이들을 만나 줄 시간이 없다고 내쫓으려 했다.

그때.

[???] 기다려! 키튼..

수상 란돌이 나오면서 인상 좋은 얼굴로 세디 일행을 맞았다.

[세디]
처처… 처음 뵙겠습니다. 세세. 세디예요.

높은 사람이라고 긴장한 세디.

그에 비해 미리는 당돌하다.

[란돌]
긴장하지 마라. 나는 왕도 아니니까..
어깨에 힘을 빼고 마음을 편히 가져라.

란돌은 비서 키튼을 나무라며, 세디 일행의 이야기를 들었다.

세디는 뮤의 사정을 이야기하고, 도움을 요청했다.

하지만 란돌은 자신은 국민의 대표일 뿐이고, 세디 일행을 도울지 말지는 의원들에게 물어보아야 한다고 했다.

[미리]
흥~ 귀찮군요. 민주국가라는 건..

란돌은 자신이 의원들을 설득할 수 있다며 자신하며, 먼저 숙소에 가 있을 것을 권했다.

란돌은 뮤에게 관심을 보이는 듯 하다가, 고향을 꼭 찾아주겠다고 이야기 했다.

세디 일행은 란돌의 호의에 감동하며, 비서의 안내에 따라 숙소로 향했다.

비서 키튼은 숙소를 잡아 주었고, 함부러 돌아다니지는 말라고 주의하고 떠났다.

앞으로 어떤 모험이 벌어질지…

다음 편에서 계속…