안전과 인간공학 Part 1

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부산가톨릭대학교 산업보건학과

이경선 교수

산업안전관리

(Industrial Safety Engineering)

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안전과 인간공학 Part 1

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Industrial Safety Engineering

• 과거에는 기계에 인간을 맞춰 가는 기계 우선 방식(Fitting the person to the job/task/equipment)

• 현재에는 보다 안전적인 인간공학을 고려하여 인간에게 기계를 맞추려는 시도

• (Fitting the job/task/equipment to the person)가 활발히 진행되고 있음.

안전과 인간공학(Safety and Ergonomics)

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• 우리들이 일상생활에서 사용하는 여러 가지 장치와 시설 중에는 설계시 인간공학적 요소 를 고려하지 않고 설계되어 사용에 적합하지 않은 것들이 있음.

• 예) 부엌, 싱크대, 체형에 맞지 않는 의자, 너무 높아서 손이 미치지 않는 선반, 연장 등

**•* 인간의 신체 치수를 고려해서 설계를 해야 함.**

인체측정학(Anthropometric)

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• 인체측정학(人體測定學, anthropometric)과 생체역학(biomechanics)에서는 신체치 수를 비롯하여 각 부위의 부피, 무게중심, 관성, 운동범위 등을 포함하여 신체모양이나 기능을 측정하는 것을 다룬다.

• 신체 측정은 정적 측정과 동적 측정으로 구분됨.

인체측정학(Anthropometric)

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• 인체측정

• 정적측정(정적 치수)

• 표준자세에서

• 움직이지 않는

• 피측정자를

• 측정한 것

인체측정학(Anthropometric)

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인체측정학(Anthropometric)

• 인체측정

• 정적측정(정적 치수)

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인체측정학(Anthropometric)

• 인체측정

• 정적측정(정적 치수)

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인체측정학(Anthropometric)

• 인체측정

• 동적측정(동적 치수)

• 기능적 인체 치수(functional body dimension)는 움직이는 몸의 자세로부터 측정한 것

• 사람은 잠자는 시간을 포함하여 움직임을 가지는 동물

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• 인체측정자료의 이용

• 인체측정자료를 장비나 설비의 설계에 이용할 때는 사용할 집단을 대표하는 것이어야 함.

• 대개의 경우 대상 집단은 통상모집단의 측정한 백분위수로 설계됨

• 설계특성은 일부분의 사람이 아닌 광범위한 사람들에게 맞아야 함

• 그러나 설계자는 설비나 장비의 이용시 특정집단을 고려해서 설계해 나가는 것이 바람직함

인체측정학(Anthropometric)

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인체측정학(Anthropometric)

• 인체측정자료의 이용

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인체측정학(Anthropometric)

• 인체측정자료의 이용

• 인체측정자료의 응용 원칙

• 특정 설계 문제에 인체측정자료를 응용할 때는 각각 다른 상황에 적용되는 세 가지 일반 원 리가 있다.

• 극단적 설계(최고, 최저설계)

• 가변적 설계(안락도 향상)

• 평균설계

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인체측정학(Anthropometric)

• 인체측정자료의 이용

• 인체측정자료의 응용 원칙

• 극단적 설계(최고, 최저설계)

• 물리적 세계의 어떤 특정한 설계를 할 때는 인체계측특성의 한 극단치에 속하는 사람으로 설 계하면 거의 모든 사람들에게 편안함을 줄 수 있는 경우가 있음.

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인체측정학(Anthropometric)

• 인체측정자료의 이용

• 인체측정자료의 응용 원칙

• 가변적 설계(안락도 향상)

• 어떤 장비나 설비는 체격이 다른 여러 사람에 맞도록 조절식으로 만드는 것이 바람직함.

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인체측정학(Anthropometric)

• 인체측정자료의 이용

• 인체측정자료의 응용 원칙

• 평균설계

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• 오늘날에는 컴퓨터 터미널, 제어반, 도서관과 교실, TV 등 앉아 지내는 시간이 점점 많아 진다.

• 의자나 작업대를 잘못 설계하면 허리의 통증과 손상, 근육통, 어깨와 목의 통증, 다리의 혈액 순환 문제 등이 생길수 있음.

• 이 장에서는 의자와 앉은 작업대 설계를 중심으로 사람의 신체 치수에 맞도록 물건을 설 계하는 방법을 검토함.

자세과학(Posture science)

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• 좌석 설비의 일반원리

• 요부 전만을 촉진

• 서있을 때의 허리 S라인을 그대로 가지고 가는 것이 최고 좋음.

자세과학(Posture science)

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• 좌석 설비의 일반원리

• 요부 전만을 촉진

• Andersson 등(1979)에 의하면 등받침 각도를 110°로 젖히고 두께 4cm인 요부받침을 사용하면 요부 척 추는 서있을 때의 요부 곡선과 거의 같은 모양이 됨.

자세과학(Posture science)

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• 좌석 설비의 일반원리

• 디스크의 압력을 줄임

• 등받침 없이 요부를 일부러 전만시키는 똑바른 곧은 자세로 앉으면 서있을 때에 비하여 압 력이 40% 증가하고, 등받침 없이 앞으로 굽은 자세로 앉으면 서있을 때에 비하여 디스크 압 력이 90%나 증가됨

자세과학(Posture science)

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• 좌석 설비의 일반원리

• 자세고정을 줄임

• 인체는 한 위치에 장시간 앉아 있도록 단순하게 만들어져 있는 것이 아님

• 척추골사이의 디스크는 체중 압력의 변화에 따라서 영양물을 받아들이고 폐기물을 제거함

• 아무리 좋은 자세라도 계속 한 자세로 고정하면 영양물 공급이 감소되고, 장기적으로는 디스크의 퇴행과 정이 촉진됨

• 등과 어깨 근육의 정적 부하를 촉진하여 통증과 경련을 일으키게 됨.

•예방) 주기적으로 일어난 후 등과 다리를 굽혀서 풀어주어야 함.

자세과학(Posture science)

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• 좌석 설비의 일반원리

• 쉽게 조정할 수 있도록 함

• 조정할 수 있는 가구는 인간공학적 설계에서 기초적인 것임

• 연구 결과에 따르면

• “가변 좌석을 제공하면 생산성이 증가하고 어깨와 허리 통증의 호소를 줄일 수 있다” 보고되고 있음

• 조절범위가 크거나 조절단자가 너무 많으면 거부감을 느끼는 그룹도 존재하게 됨.

자세과학(Posture science)

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• 특수 설계 권장사항

• 의자의 높이와 경사

• 좌석을 충분히 낮게 하여 대퇴부 하부에 미치는 과도한 압력을 피해야 함

• 압력 때문에 다리전체에 대한 혈액순환을 감소시킬 수 있음.

• 일반적으로 혈액순환 감소를 막으려면 대퇴부 하부와 바닥 사이의 거리(즉, 오금높이)보다 좌석이 낮아야 함

• 남성과 여성의 오금높이의 제5백분위수는 각각 39cm 및 36cm인데 좌석은 이에 맞추어 설계하는 것이 보 통임

자세과학(Posture science)

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• 특수 설계 권장사항

• 좌석 깊이와 폭

• 깊이는 작은 사람에게 맞춤.

• 이유

• 종아리에 여유

• 대퇴부 압력을 최소화

• Grandiean 등(1973)이 권장

• 다목적 의자 깊이는 43cm 이내

• 좌석면의 폭은 40cm이상

• ANSI는 컴퓨터 작업대에서 사용하는 의자에 대하여 다음과 같이 권장하였음.

① 좌석깊이 : 38～43cm

② 좌석 폭 : 45cm

자세과학(Posture science)

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• 특수 설계 권장사항

• 체중분포

• 바람직한 체중분포를 얻기 위해서는 적당한 두께의 콘투어좌석을 사용하거나 방석을 깔면 좋음.

• 너무 딱딱하거나 부드럽고 쿠션이 좋은 의자는 시간이 경과 할수록 피로도가 증가하게 됨

• 일반적으로 좌석 쿠션 두께는 4～5cm 정도로 하고 덮개는 탄력이 있고 숨을 쉬어야 함.

자세과학(Posture science)

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• 특수 설계 권장사항

• 등받이

• 컴퓨터 작업대에서 사용하는 의자의 등받이(seat back)에 관한 권장사항 몇 가지를 들면 다음과 같다.

① 등받이 각도 : ANSI는 좌석판과의 최소 각도 범위로 90～105°를 권장

② 등받이 폭 : ANSI는 요부에서 최소한 30.5cm를 권장

자세과학(Posture science)

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• 육체 활동에 따른 에너지 소비량

신체활동의 에너지 소비

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신체활동의 에너지 소비

• 육체 활동에 따른 에너지 소비량

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신체활동의 에너지 소비

• 육체 활동에 따른 에너지 소비량

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• 조명

^:

태양광 또는 인공조명중 한가지를 사용

조명

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조명

• 조명

^:

태양광 또는 인공조명중 한가지를 사용

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• 휘광

• 눈부심은 시야 안의 휘도가 눈이 순응할 수 있는 값보다 훨씬 밝은 광원(직사 휘광)혹은 반사광(반사 휘광)이 시계내에 있음으로서 생기게 됨.

• 직사눈부심(시야의 직접적 광원)과 반사눈부심(표면 반사광)이 주종을 이루는데 가시 도(visibility)와시성능(visual performance)을 저하시킴.

조명

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• 휘광

• 휘광이 시성능에 끼치는 영향

조명

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• 휘광

• 휘광의 처리

(1) 광원으로부터의 직사 휘광 처리

① 광원의 휘도를 감소시키고 낮은 조명기구를 선택한다.

② 광원을 가능한 한 시선에서 먼 곳에 둔다.

③ 주변 휘도를 밝게 하여 광원(휘광) 비를 줄인다.

④ 가리개(shield), 갓(hood) 혹은 차양(visor)을 사용한다.

조명

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• 휘광

• 휘광의 처리

(2) 창문으로부터의 직사 휘광 처리

① 창문을 가급적 높이 단다.

② 창문(안쪽)에 수직 날개(fin)들을 달아 직사휘광을 제한한다.

③ 커튼 혹은 발(blind)을 사용한다.

조명

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• 특수조명

• VDT를 위한 조명

• 조명수준

• 대부분의 사무실에서는 (어느 정도까지는) 주위 조명 수준이 높을수록 작업대상의 시효율이 증가하 지만 VDT 화면에 대해서는 반대의 현상이 나타남

• 추천되는 조명수준은 연필로 쓴 필기물을 읽는 것과 같은 높은 수준과 VDT 화면을 읽는데 필요한 낮은 수준간의 중간을 사용.

• 대부분은 300～500 lux를 지정함

• 주위 조명 수준을 이렇게 높게 유지하는 또 하나의 이유는?

• 6시간 이상 VDT 작업 후의 시각적 순응의 변화가 줄어들기 때문이며, 눈의 피로가 줄어들게 됨

조명

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Industrial Safety Engineering 36