공학심리의 이해 - 공학심리, 오류이론, 인체공학설계

공학심리

현대사회에서는 기계와 컴퓨터를 기반으로 한 산업이 대부분을 차지합니다. 그런데 사고를 일으키는 원인의 60%는 인간이라는 Ross의 연구결과가 있습니다. 검사에서 고장을 발견하지 못하거나, 작업자가 행해야 하는 행위를 누락하는 것 등 부주의가 숙달된 작업자에게서도 나타나고 있습니다. 점점 시스템이 복잡해지면서 오류가 발생할 가능성은 늘어나고 있으며, 그런 한 개의 오류가 모여 얼마나 큰 사고를 일으킬 수 있는지에 대해 경각심을 가져야 합니다. 

위험한 상황에서 오류가 발생하면 사고로 이어질 가능성이 커집니다. 오류는 비슷한 상황, 자동화된 작업에서 발생합니다. 또, 부분 동작의 누락, 시간이 지연됨, 작업순서 변경 등으로 오류가 발생하기도 합니다. 

오류가 발생하는 원인은 경험이 부족하거나 능력이 부족한 작업자 개인의 특성이 될 수도 있고, 교육이나 정보가 부족했거나 의사소통의 부족이 될 수도 있습니다. 또 무리한 작업시간, 작업 기준, 낮은 유대감 등 직장 환경의 문제가 오류를 유발합니다. 또, 복잡한 작업과 신호, 공간 설계를 잘못한 경우 등의 오류로 큰 사고가 발생하기도 합니다.

 

오류이론

1. 노먼의 스키마-지향성이론

노먼은 실책과 착오, 실수를 구분하였습니다. 실책은 적절하지 않은 의도로 발생한 오류이며, 착오는 미처 예상하지 못한 오류라고 하였습니다. 실수를 연구대상으로 삼고 세 가지로 분류하였는데, 의도형성오류, 잘못된 활성화에 의한 오류, 잘못된 촉발에 의한 오류입니다. 

의도 형성 오류는 사용방식의 오류로 불리우며, 행위의 뒤에 부적절한 행위가 발생하면서 나타나는 오류입니다. 비슷한 펜의 뚜껑을 바꾸어 끼우는 경우나 휴지통에 버릴 것을 모양이 비슷한 분리수거통에 버리는 경우를 말합니다. 

잘못된 활성화의 오류는 기존에 알고 있던 행동이지만, 원하지 않은 상태에서 의도치 않게 그 행동이 발생하여 오류를 일으키는 것을 말합니다.  운동을 가려고 옷을 갈아입으려다가 침대에 누워 쉬거나, 전화를 걸려고 외운 전화번호를 비밀번호칸에 입력하는 것을 말합니다. 

잘못된 촉발에 의한 오류는 나와야 할 시기에 촉발되지 않거나, 촉발되면 안 되는 시기에 촉발되는 것을 말합니다. 전화가 오자 다림질을 하고 있던 사람이 다리미를 전화로 착각하여 귀에 갖다 대는 경우가 예가 될 수 있습니다. 

2. 라스무센의 수행수준이론

라스무센은 인간의 행동을 기능에 바탕을 둔 행동, 규칙에 바탕을 둔 행동, 지식에 바탕을 둔 행동 세 가지로 구분하였습니다. 

기능에 바탕을 둔 행동은 의식하지 못하는 자동화된 과정에서 발생하는 오류입니다. 지식체계가 잘못 발생되어 오류를 발생시키며, 실수에 해당합니다. 공간, 시간의 변화성과 관계가 있으며, 친구의 이름을 잘못 부르는 경우가 해당됩니다. 

규칙에 바탕을 둔 행동은 익숙한 작업 환경에서 의사결정의 단계에서 오류가 나거나 상황판단을 잘못하는 경우입니다. 따라서 상황판단에 오류가 발생하지 않도록 훈련을 하거나 표시나 절차를 확실하게 하는 것도 해결방법이 될 수 있습니다. 

지식에 바탕을 둔 행동은 복잡하고 구조화되지 않은 문제들을 만났을 때 발생합니다. 자신을 과소평가하거나 과대평가했을 때 일어나는 오류입니다. 마감시간이 얼마 남지 않았는데, 할 일이 많은데도 집중하지 않거나, 위험한 운전상황에서 자신의 능력을 과신하여 사고를 내는 경우가 있습니다. 

3. SHELL 모델

국제민간항공기구에서 제안한 오류발생 모델입니다. SHELL의 의미는 다음과 같습니다. S(Software)는 매뉴얼, 훈련방식,  H(Hardware)는 기계, 도구, 설비등, E(Environment)는 온도, 조명, 습도, 소음 등 환경 관련 요소, 첫 번째 L(Liveware)은 작업자 주변의 인적요소들, 두 번째 L(Liveware)은 작업자를 말합니다. 2015년 독일의 비행기가 알프스 산맥에 추락한 사고는 기체 결함도 아니고, 기후의 문제도 아니었습니다. 조종사의 우울증이 사고의 원인이었는데, 이러한 경우 두 번째 L에 해당합니다. 

4. 리즌의 오류모델

리즌은 오류와 심리를 설명하는 모델을 제시하였습니다. 사람은 욕구체계와 기억체계, 의도체계, 행위체계를 갖습니다. 이 체계들에 따라 오류를 네 가지로 분류하였습니다.  실수는 의도하지 않은 오류로 주의를 기울이지 않아 생기거나 과정의 생략, 순서를 잘못 알고 행동하는 경우를 말합니다. 착오는 기억의 문제 때문에 발생하는 오류이며, 의도를 잊어버리고, 계획한 내용을 누락시킬 때 발생합니다. 실책은 의도 자체에서부터 오류가 생기며, 규칙은 좋지만 적용방법이 옳지 않을 때, 지식을 기반에 둔 실책이 있을 때 생깁니다. 위반은 의도성이 있는 오류이며, 습관적인 위반이 있고, 태업에 의한 오류라고 보았습니다.   

리즌은 피험자들에게 오류를 수집하여 내용을 분석하여 다섯 가지로 분류하였습니다. 변별오류는 정보를 입력할 당시에 생기는 오류입니다. 프로그램 결합실패는 행동의 각 요소들이 순서가 엉켜서 생깁니다. 검출오류는 행동들의 결정적인 지점에서 오류가 발생하는 것을 말합니다. 세부 행동 실패는 불필요한 행동이 더해지거나, 필수행동이 누락되었을 때 발생합니다. 기억 오류는 과거 행동을 망각하거나 계획을 망각하면서 발생하는 것입니다. 이는 사고의 원인이 될 수 있는 인간의 안정적이지 않은 행동을 분류했다는 것에 의의가 있습니다.  

인간공학 설계 

인간의 행동은 감각기관을 통해 정보를 입력받고, 그것에 대한 반응으로 나타납니다. 입력과 반응의 오류를 줄이는 것은 곧 위험을 대비하는 것이며, 이것을 잘 발동시키기 위한 노력들이 많이 있었습니다. 

양립성이란 인지기능과 장치의 제어방법이 얼마나 일치하는가를 의미하며, 양립성이 좋으면 오류가 줄어들어 사고를 예방할 수 있습니다. 예를 들면, 눈금 표시에서 바늘이 내려가는 것을 감소하는 것으로 생각한다는 연구 결과가 있습니다. 따라서 우리는 눈금 표시를 할 때 증가는 바늘이 위로 올라가는 것, 감소를 바늘이 내려가는 것으로 설계를 하면 오류를 줄이는데 효과를 볼 수 있습니다. 또, 비행기 조종간의 장치들도 상승과 하강에 맞게 장치 운용을 통일시키면 사고예방에 도움이 됩니다.