스마트안전교육원

 

   

“생산현장에 인체공학은 업무 효율성을 배가한다.”  Little Effort, Big Effect..

                   차상은,  엔지니어, 인체공학자(PhD, PE), 휴먼에러/안전 칼럼니스트, TBC 스마트안전교육원 전문위원(객원교수), 컨설턴트(산업보건, 인체공학)

 

“Ergonomics – for greater motivation, higher productivity and better quality.”  독일의 Bosch Group 회사인 Rexroth사의 ‘인체공학 가이드라인’ 서두에 언급된 표현이다. 인체공학자로 40년 넘게 헌신하며 살아온 필자에게 참 귀감이 되는 지난 과거를 깊이 회상하는 좋은 문구이다. 평생 이 분야와 근로자를 위해 연구하고, 현장을 조사·평가하고 현장 개선을 위하여 밤낮으로 달려온 시간들이 소중한 것 같다. 인체공학의 현장 적용과 효율성에 대하여 렉스로스사의 가이드라인을 참고로 하여 몇 가지 참고 및 권고사항 등을 좀더 논의하고자 한다.

 

 생산 현장 인체공학(workplace ergonomics)의 주요 관심사는 먼저 일터의 작업 방법과 자세 조건이 근로자의 몸과 신체조건에 부합하는가(body), 둘째, 업무수행 동작의 자유, 편리성, 여유는 주어지는가(movement), 셋째, 작업자의 시야, 설비와 모니터의 가시성과 가독성, 조명 등 불편, 방해 요소는 없는가(vision), 마지막으로 뭔가 모든 일과 공정의 단계별 계획과 준비된 대응 조건에서 업무가 수행되도록 추진되고 있는가(planning) 등을 우선적으로 검토하는 것이 필요할 것 같다. 이것이 쾌적한 작업장을 위한 인체공학의 시작이고, 기본이 되면 참 좋을 것 같다.

 

여기서 좀더 구체적으로 들어가보자.

 

첫째, 작업자의 신체조건을 기준으로 작업동작이 수행되는 조건의 업무수행 동작의 높이(body height & working height)가 적정 기준으로 설계되고, 디자인 되어 설치되고 생산성을 위한 근로자의 작업동작이 잘 수행되고 있는가? 크게 4가지로 구분하여 적용한다. 먼저 인체측정학 관점에서 (1그룹)가장 작은 여성(5% 백분위수), (2그룹)여성의 평균치와 남성의 가장 작은 백분위수 기준, (3그룹)가장 큰 여성 백분위수와 남성의 평균치 범위, 마지막으로 (4그룹)가장 큰 남성 백분위수(5%) 기준 등으로 검토가 필요하며, 독일 렉스로스사의 경우, 신장 기준 구분을 1그룹 1,535mm, 2그룹 1,640mm, 3그룹 1,740mm, 4그룹 1,855mm 등 나누었다. 이는 곧 작업대, 의자, 선반, 선반의 적재, 부품 배치 등의 설계의 기초가 되는 것이다.

 

둘째, 설치된 작업대, 부품, 수공구, 부품공급 상자(bin) 등의 조절성(adjustment of work equipment)이 가능한지 여부도 매우 중요하다. 앞서 언급된 근로자의 인체측정학을 기준으로 모든 작업자가 신체조건에 맞게 배치하고 운영하는 것은 현실에서는 불가능할 때가 자주 있다. 자동차 운전석에 앉아보면 운전하기전 운전자의 신체조건에 맞게 운전석의 시트를 앞뒤 또는 상하 방향으로 조절이 가능하도록 설계되어 있다. 차내 풍향도 동계 온풍과 하계 냉풍에 따라서 방향과 위치가 다르게 조절할 수 있다. 이와 같은 개념으로 이해하고 적용하면 생산 현장도 좋을 것 같다. 특히 일일 8시간 이상 동일 조건(방법과 자세)에서 근무하는 컨베이어 시설의 높이와 깊이, 사용 빈도가 많은 수공구 사용과 부품 공급 상자의 적정 배치 등의 경우 좀더 공정 수행을 세밀하게 관찰하여 작업의 동작 불편사항이 발생되지 않도록 배려하는 것도 매우 중요하다. 이는 곧 생산성과 생산되는 품질의 변수로 크게 좌우할 수도 있다.

 

  셋째, 근로자가 업무수행 관련 수행 동작의 자유, 공간의 여유, 설비 등의 간섭현상의 최소화가 유지되고 있는가(movement and freedom of movement). 여기서 우선적으로 검토해야 할 사항은 업무수행 조건(방법과 자세)에서 손 동작이 심장의 위치보다 낮게 동작 수행이 되는 것이 좋다(avoid work above heart level). 이것은 배우 중요하다. 신체부담작업에 대한 인체공학적 평가 도구 중 유럽 등에서 널리 사용 중인 EAWS(ergonomic assessment worksheet)에 따르면 입식작업 조건에서 상지(손과 팔)의 위치 평가에서 분당 20초 동작(8시간 기준 160분) 조건에서 손이 가슴 앞에서 작업 시 평가는 1~6점, 허리 굽혀 작업 시 또는 손이 어깨 위 작업 시 각각 30점, 손이 머리 위 작업시는 47점으로 그 부하 차이가 매우 크다. 좌식조건에서도 거의 유사하다. 그리고 역동적인 동작의 경우 장려도 필요하다. 정적인 조건에서의 동작 수행보다는 역동적인 조건으로의 동작의 수행을 권고하고 있다. 하지만 이는 때로는 업무 수행과 일의 품질의 저하를 초래할 수도 있다고 경고한다. 또한 다양한 신체활동을 허용해야 할 때도 있을 것이다. 그렇지만 과잉의 동작부하는 최소화하는 것이 좋다. 정적 동작 또는 가벼운 동작은 혈액 요구도와 공급에 부담이 낮지만 힘든 노동조건의 작업조건에서는 많은 양의 혈액량 요구와 공급이 필요하므로 피로감의 누적과 휴먼에러의 유발 원인이 될 수도 있다. 렉스로스사의 실험 데이터 사례를 들면, 작업대 위에서 손 동작의 반경 범위가 각각 40cm, 20cm 일 때 부하의 차이를 소요시간 요구도는 125분과 96분으로 1년으로 환산하면 각각 521시간과 400시간으로 40cm 작업 깊이(reach zone, work space) 영역이 30% 부담이 증가한 것으로 보고하였다. 캐나다의 CCOHS의 경우 반복 동작이 많은 주 작업 영역은 최대 25cm, 간헐작업의 경우 40cm 범위로 권고하고 있다. 그리고 들기 작업의 경우도 남녀와 작업 빈도에 따라서 차이를 두고 있다. 간헐작업(시간당 2회 이하)의 경우 19~45세 기준 여성 15kg, 남성 55kg이며, 작업빈도가 많은(시간당 2~3회 이상)의 경우 여성 10kg, 남성 30kg, 45세가 초과하는 경우는 여성 10kg, 남성 25kg으로 기준을 권고하고 있다. 

 

   넷째, 가시성과 조명에 대한 논의이다. 작업자의 작업대 앞에서의 시선을 기준으로 시야 확보 각도는 90°(visual field), 주 작업 범위는 60°(field of view), 업무수행 작업 면을 응시하는 범위는 45° 범위를 권고하고 있다. 작업수행 조건에서 시야의 범위가 커지거나 넓어지면, 목의 상하 또는 좌우 동작 부하가 커지고 경추 부위의 부담을 가중시키고 동작수행의 품질은 저하되고 휴먼 에러의 가능성이 높아질 수도 있는 것이다. 조명의 경우 생산 현장의 조명의 밝기와 업무 수행 에러는 반비례한다. 200lux 이상의 조건으로 갈수록 업무효율성은 높아지지만 조도의 밝기가 커질수록 근로자의 휴먼이러, 실수 가능성은 낮아진다. 생산 현장의 천정에서 전반적인 조명 조건, 작업자 중심의 작업대 위 조명 설치조건, 그리고 정밀작업의 경우 업무수행의 밀착 조명 조건의 검토가 필요할 수도 있다. 작업대와 조명에 의한 강한 대비(對照, contrasts)는 피하는 것이 필요하고, 또한 강한 눈부심과 반사 조건도 최소화하는 것이 요구된다. 작업 공간의 각 활동에 적합한 적절한 조명은 높은 효율성과 처리 품질을 위한 기본 전제 조건이다. 최적의 조명은 조기에 피로를 예방하고, 집중력을 향상시키며, 휴먼에러 오류 위험을 줄여주기 때문이다.

 

   다섯째, 부품공급이다(parts presentation). 부품 공급 시 다음 사항을 고려해야 하는 것이 좋다. 먼저 주작업이 이루어지는 중심 좌우에 손잡기가 용이한 부품 소형상자(grab containers) 배치가 필요하다. 부품상자 사용 빈도가 높을수록 도달 거리는 짧아야 한다. 무거운 부품은 불필요한 동작을 방지하기 위해 아래쪽 컨테이너에 손이 닿는 곳에 보관해야 한다. 몸통을 800mm 미만으로 구부리면 인체에 과도한 부담이 가해질 수도 있다. 부품 이송 시 슬라이드 레일 또는 롤러 컨베이어 사용 등 부품의 기하학적 및 물리적 특징을 활용해야 한다. 부품의 형상, 최대 중량, 리필 주기에 따라 다양한 크기의 컨테이너를 배치해야 한다. 근로자들은 생산적인 조립 작업에 집중할 수 있도록 배치하는 것도 충분히 고려하는 것이 좋다.

 

   이러한 모든 준비와 지원과 시스템 구축은 곧 “Little Effort, Big Effect”의 답을 찾아가는 빠른 지름길이 될 것이다.

 

 

                           인체측정학 관점 백분위수 4그룹 구분과 작업수행점 높이 권고 기준     <*출처 : Rexroth,  www.boschrexroth.com>

 

              

            

         작업대(의자) 조절기능성, 시야 가시성, 조명 배치조건 및 작업대 위 동작 범위 권고 기준   <*출처 : Rexroth,  www.boschrexroth.com>

 

 

             < 이 칼럼은  월간 '안전세계' 잡지에  투고 및 게재된 칼럼 원고 자료입니다>