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인간-기계 모델

인간요소공학자들은 인간을 시스템 내의 한 요소로 간주하고 있으며, 인간-기계 모델이 인간과 시스템의 관계를 나타내주는 일반적인 방식이라고 생각한다.

인간-기계 단위의 가장 단순한 모델은 하나의 기계와 이 기계를 작동시키는 개개의 작동자로 이루어져 있다. 어떠한 기술 시스템이라도 먼저 작동자인 인간이 기계의 표시나 신호를 보고 기계의 상태나 작동에 관하여 알아야만 한다. 기계의 표시는 눈금판에서의 눈금의 위치가 될 수도 있고, 제어반에서의 섬광, 디지털 컴퓨터의 리다우트(readout), 경보를 알리는 사이렌 소리, 혹은 확성기를 통해 흘러나오는 명령 등이 될 수도 있다.

기계의 표시를 인지하고 나서, 작동자는 그것을 해석하고, 약간의 계산을 통해 결정에 이르게 된다.

이렇게 작동자는 기억을 통해 과거의 경험과 비교하고 그러한 인식들을 과거에 세워 놓은 목표들과 조정하며 인식과 과거의 경험으로부터 추정하여 새로운 문제를 해결하는 등 수많은 인간의 능력을 이용하게 된다. 심리학자들은 대개 이러한 활동들을 보다 고귀한 정신적 기능이라고 하고, 인간요소공학자들은 일반적으로 이것들을 정보처리과정이라고 말한다. 결정에 도달하게 되면 작동자는 어떤 행동을 취하게 되는데 보통 조종장치(누름단추식·레버·페달·스위치·손잡이)를 사용하게 된다.

이러한 하나 혹은 그 이상의 행동이 기계와 기계의 출력에 영향을 미치고, 차례로 기계의 표시를 변화시킨다. 이런 식의 과정이 계속 반복된다. 인간-기계 시스템은 환경과 분리되어 존재하지 않는다. 환경은 작동자의 능률과 성과에 영향을 미치기 때문에 인간요소공학자는 기온·습도·소음·조명·가속도·진동, 그리고 유해 가스 및 오염물질과 같은 환경적 요소들을 고려해야만 한다.

인간-기계 시스템의 예

자동차 운전은 가장 단순한 인간-기계 시스템의 대표적인 예이다.

운전을 할 때, 운전자는 차량 외부나 차량 내부의 표식기로부터 운전정보를 받아들인다. 즉 운전자는 신호등, 교통량의 정도, 장애물의 여부와 같이 차량 외부로부터 받은 정보나, 속도계·연료표시기·온도계 등의 차량 내부로부터 받은 정보를 계속적으로 평가하여 취할 행동을 결정하고 그러한 결정을 토대로 자동차의 가속기·핸들·브레이크를 조작한다. 결국 운전자는 소음, 배기가스, 기온과 같은 환경적 요소의 영향을 받게 된다.

단순한 형태의 인간-기계 모델은 기계 표식기·조종기의 선택 및 설계, 작업장의 배치, 작업환경 등과 같은 인간공학의 주요과제들을 체계화하는 데 크게 도움이 된다.

거대 시스템에서의 인간요소

개별 작동자가 기계와 조화되는 것은 그리 어려운 일이 아니지만, 현대식 정기 제트 여객기, 자동화된 우체국·공장, 원자력잠수함, 우주선 발사·귀환 시스템과 같은 거대한 인간-기계 시스템을 설계할 때나 작동자인 인간을 이러한 시스템에 통합시키는 일은 여전히 매우 복잡하고도 어려운 일이다.

거대 시스템을 설계할 때 인간요소공학자는 앞에서 언급한 모든 요소 외에도 대상·훈련·작동절차라는 3가지 요소를 고려하여 연구해야 한다.

일반적으로 시스템은 특정한 부류의 작동자를 대상으로 설계된다. 예를 들어 우주선은 소수 정예의 우주 비행사를 위해 설계되며, 반면에 자동차는 광범위한 일반 대중을 대상으로 설계된다. 거대 시스템을 설계함에 있어 누구를 대상으로 하는가의 문제는 필수적으로 고려되어야 할 요소이다.

자격을 갖춘 요원이 되기 위해서는 시스템을 운영·유지시키는 데 필요한 적절한 정보와 기술을 갖추도록 훈련을 받아야 한다. 시스템 설계는 훈련기술과 프로그램, 때때로 훈련장치와 훈련보조물을 고안하는 것도 포함된다. 어떤 시스템에서 각 작동자의 의무와 시스템이 어떻게 기능하는가는 시스템의 명령·운용절차·규칙을 통해서 알 수 있다. 작동규칙을 통해서 시스템의 요구조건과 시스템 내의 사람을 맞춤으로써 안전하고, 질서정연하며 효율적인 시스템 운용이 되게 할 수 있을 것이다.