[시스템 엔지니어링(139)] 인간-시스템 통합(3) / 인간시스템 통합 요소
[시스템 엔지니어링(139)] 인간-시스템 통합(4) / HIS 쟁점 분야
인간시스템 통합 요소
시스템 설계에서 인간시스템 통합(HSI)은 여러 요소를 고려하도록 요구하고 있다. 인간요소가 운용상 치명적이며 기술적 쟁점을 가지고 있기 때문에 특별히 항공 및 국방 시스템의 경우, 우리가 지니고 있는 엄청난 지식의 양이 이러한 업체들로부터 제시된다. MIL-HDBK-46855A(5.1.2.1항 HSI 요소)에서 다음 일곱 가지 요소를 식별하도록 제시하고 있다.
① 인간요소 엔지니어링(HFE)
② 인력
③ 인원
④ 교육훈련
⑤ 안전
⑥ 의료사고
⑦ 인간 생존 가능성
이러한 각 HSI 요소는 향후 더 많은 분석을 위해 기초를 제공해 주는 다양한 관심 분야를 포함하고 있다. 표 1은 시스템 엔지니어의 관심을 보여주는 관심 대상 분야 목록을 제시해 주고 있다.
표 1. HSI 요소 관심 분야 (출처 : MIL-HDBK-46855A)
인간요소 엔지니어링
인간-시스템 상호관계는 만일 장비와 인력 요소가 적절한 업무로 혼합되어 있다면 단순하게 점검하는 업무보다 더 많은 일이 발생할 수 있다. 인간요소 엔지니어링(HFE)에 관한 특수 분야 훈련을 고려해야 하는 또 다른 차원의 일이 발생한다.
인간 상호작용이 시스템 운용의 주요 요소일 때, 기술적 의사결정이 인간과 장비 시스템 요소 사이에 인간-기계 인터페이스(MMI)에 대하여 이루어져야 한다. 시스템 애플리케이션에 따라 이러한 의사결정은 일련의 원칙을 요구하게 된다. 앞서 논의된 운용조건과 제약사항을 다시 한 번 고려해 보자.
· 장비와 비교하여 인간 요소는 무슨 업무를 수행하는 것이 가장 좋은가
· 사람과 비교하여 기계와 같은 장비 요소는 무슨 업무를 수행하는 것이 가장 좋은가
· 예를 들어, 자동화 대 매뉴얼 통제와 같이 장비에 대응하여 수행해야 할 업무는 무슨 통제를 사람에게 할당해야 하는가
· 인간-시스템 인터페이스 설계에서 무슨 업무에 인간공학이 고려되어야 하는가
· 지원시스템과 일반대중에게 환경, 안전, 보건 면에서 제품, 파생제품 및 서비스에서와 같이 인간-시스템 상호작용에 대한 성능에 미치는 영향은 무엇인가
이러한 질문의 답은 인간요소 엔지니어링(HFE)에 대한 특별한 스킬을 요구한다. DoD 5000.2.R(C5.2.3.5.9.1항)은 “광범위의 인식, 물리적 또는 감지 스킬을 요구; 고도의 업무에 대한 과도한 교육훈련이나 부하를 요구; 자주 또는 치명적인 에러 또는 안전/의료사고로 연결되는 시스템 특성을 최소화하거나 제거하고 효과적인 인간-기계 인터페이스를 개발하기 위해 설정”된 것으로 HFE를 기술하고 있다. 이는 HFE에서 무엇을 알아내어야 하는가라는 질문을 하게 된다. 그 답은 다음 HFE 분석에서 다루기로 한다.
1. HFE 분석
HFE는 시스템 성능규격(SPS) 요구사항을 충족시키기 위해 인력, 인원, 교육훈련 및 안전/의료사고와 같은 다양한 분석을 수행한다. 인간요소 엔지니어는 운용순서 평가, 시계열 및 업무 분석, 에러 분석을 수행하기 위해 다양한 도구와 방법을 사용한다.
이와 같은 의사결정은 SPS와 품목개발규격 요구사항에 영향을 주기 때문에, HFE는 사업제안 단계에 시작하는 시스템과 규격 개발 활동의 통합 부문이 되어야 한다. 이에 대한 실패는 시스템, 제품 또는 서비스 조달 후 천재지변이 발생하면 엄청난 손실을 주는 것과 같이 계약 시에 성능, 기술, 비용 및 납품 일정에 주요한 영향을 가져온다.
DoD 인간요소 엔지니어링 치명적인 프로세스 평가도구(CPAT)(1.1.3항)는 다음과 같은 인간-시스템 인터페이스 설계 의사결정 방법을 식별해 준다.
· 운용 순서 평가 : 임무시작으로부터 임무 종료 시까지 정보와 프로세스 흐름을 기술하라. 이러한 평가 결과는 의사결정 활동 순서가 어떻게 인간-시스템 인터페이스에 의해 지원되는지를 결정함에 사용된다.
· 업무 분석 : 이는 특정업무와 연관된 업무 및 활동 흐름과 인간 특성에 대한 연구를 말한다. 업무 분석은 스킬 레벨과 형태와 같이 인간 능력과 연관된 설계 리스크를 찾기 위해 사용된다. 또한, 업무 분석은 인간-기계 절충연구에 대한 데이터를 제공해 준다. 업무 분석 결과는 시스템 설계자로 하여금 자동 및 수동 업무의 최적 혼합에 대한 의사결정을 하도록 지원한다.
· 에러 분석 : 이는 가능한 시스템 고장 모드를 식별하기 위해 사용된다. 에러 분석은 시스템 운용 및 유지보수 기간 중에 인간 에러를 발견하고 감소(제거)하기 위해 인간-기계 절충연구의 일부분으로 사용된다. 에러 분석은 결과적으로 어떠한 고장의 시스템 레벨 영향을 결정하기 위하여 신뢰성 고장 분석으로 통합된다.
· 시험과 데모 : 이는 인간요소 설계 요구사항 충족 여부 검증, 인간요소 연관 분석 결과 확인, 임무의 치명적인 운용 및 유지보수 업무 식별에 사용된다. 이러한 시험과 데모는 치명적인 임무 운용 및 유지보수 업무를 식별하기 위해 사용된다. 따라서 이는 설계개발 프로세스에서 최대한 빠른 시기에 종료되어야 한다.
2. HFE와 연관된 주제
시스템 설계 관점에서 인간요소 엔지니어링(HFE)이 인간 성과를 확인하기 위한 인간 특성과 방법에 대한 지식을 적용하는 범주는 전반적인 시스템 성능 달성 기간에 적절하게 고려되어야 한다. 이를 수행하기 위하여 MIL-HDBK-46855A(<표 2, p.26)에서 HFE에 관한 아홉 가지 시스템 설계 주제를 식별하고 있다.
표 2. MIL-HDBK-46855 HFE 관련 주제 (출처 : MIL-HDBK-46855A)
① 인간 영속성/성능 특성
② 디스플레이 및 통제 설계
③ 장비, 기동장비 및 기타 시스템 설계
④ 업무수행 장소, 승무원 대기실, 설비 설계
⑤ 자동화 및 인간-기계 통합
⑥ 환경조건
⑦ 업무 설계
⑧ 보건 및 안전
⑨ 시스템 평가
각 관심 영역은 HFE에 의한 특정한 주의를 요하는 연관 세트로 구성되어 있다. 표 2에서 요약 목록을 볼 수 있다.
민성기 _ 시스템체계공학원장 (sungkmin0@gmail.com)
