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문제 정의
- 그러나 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 공구의 하나인 plier에 대한 실험적 연구가 부족하며, 한국인에 대한 자료는 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 공구 설계의 기초 자료 마련을 위하여 plier를 대상으로 손잡이를 휘게 할 때, 작업 수행도와 선호도 등의 사용성을 실험적으로 평가하고자 한다.
- 본 연구에서는 실험에서 각 시행이 끝난 후 선호도를 피실험자 각자의 scale로 답하게 하였다. 피실험자별로 사용한 scale이 다를 수 있으므로 이를 하나의 scale로 통일하기 위하여, 다음과 같은 최소- 최대 변환(min-max transformation)^ 피실험자별로 수행하여 정규화된 값을 구하여, 자료 분석에는 이값을 사용하였다.
제안 방법
- SNK 다중 범위 검정에서 철판 구부리기 작업의 선호도는 20°, 0°-10°-30°와 40°의 세 그룹으로 나누어졌다(Table 5). 철사 절단 작업에서는 20°-30°, 0°- 40°와 10°의 세 그룹으로 나눌 수 있음을 보였다.
- 3에 나와 있다. plier는 일반적으로 철로 된 물체를 구부리거나 절단하는 작업에 사용되므로, 본 연구에서도 철판을 구부리는 작업과 철사를 절단하는 작업을 실험에 사용하였다. 철판은 두께 0.
- 본 연구에서는 plier 손잡이 각도에 따른 철판 구부리기, 철사 절단 작업에 소요된 시간, 에러 수, 선호도를 실험적으로 다루었다. 수행시간, 에러 수의객관적 척도는 plier 손잡이 각도에 따라 유의한 차이를 보이지 않았으나, 주관적 척도로 사용한 선호도는 손잡이 각도에 따라 유의한 차이를 보였다.
- 철판 구부리는 작업에서 종속변수는 수행시간, 에러 수 및 선호도로 하였다. 비율척도(ratio scale)의 특성을 가진 값을 얻기 위하여 선호도를 자신의 scale로 답하게 하였다.
- 철판 구부리기에서와 같이 피실험자가 편하게 느끼는 방법 및 자세로 절단 작업을수행하게 하였다. 사용되는 plier의 손잡이 각도는랜덤하게 제시되며, 피실험자별로 각 plier 손잡이각도에 대하여 10번씩 총 50회의 절단 작업을 수행한다. 철사 절단의 종속변수로는 수행시간과 선호도로 하였다.
- 2). 실험에서 사용한 손잡이 각도는 수공구 손잡이에 대한 연구에서 제시한 각도 10-40°를 기준으로, 작업이 가능한 최대 범위를 고려하여 정하였다. 손잡이를 60-70° 이상 휘면 손잡이가 plier 머리 부분과 거의 직각을 이루어 정상적 작업이 어렵게 된다.
- 피실험자가 연습이 충분하다고 신호를 보내면 피실험자의 신호에 따라 철판을 90° 구부리는 작업을 수행한다. 실험에서는 피실험자가 편한 방법 및 자세로 철판을 구부리는 작업을 수행하게 하였다. 실험 장면의 예가 Fig.
- 실험은 철판 구부리는 작업을 먼저 하고 철사를 절단하는 작업을 수행하는 순서로 진행되었다. 실험자는 두 개의 철재 봉에 절단된 철판을 피실험자의 팔꿈치 높이보다 5-10cm 정도 낮은 높이로 철사로 묶어 고정한다.
- 실험자는 두 개의 철재 봉에 절단된 철판을 피실험자의 팔꿈치 높이보다 5-10cm 정도 낮은 높이로 철사로 묶어 고정한다. 피실험자에게 철판을 구부리는 방법을 설명하고 연습을 하게 한다.
- 손잡이를 60-70° 이상 휘면 손잡이가 plier 머리 부분과 거의 직각을 이루어 정상적 작업이 어렵게 된다. 이를 고려하여 본 연구에서는 plier 손잡이 각도 0-40° 사이를 10° 간격으로 나누어 실험에 사용하였다. 손잡이가 휜 plier는 손잡이가 직선인 plier(길이: 21cm, 손잡이 간격: 5.
- 두 작업모두에서 통계적으로 유의하지는 않았으나 수행시간, 에 러 수가 손잡이 각도가 20°일 때가 가장 짧거나 적으며, 선호도는 유의하게 높게 나타났다. 이를바탕으로 본 연구에서는 plier 손잡이 각도는 특정값으로는 20°가, 범위로는 20-30°가 적절한 것으로제안한다.
- 사용되는 plier의 손잡이 각도는랜덤하게 제시되며, 피실험자별로 각 plier 손잡이각도에 대하여 10번씩 총 50회의 절단 작업을 수행한다. 철사 절단의 종속변수로는 수행시간과 선호도로 하였다.
- 철사에는 미리 5cm 간격으로 절단 위치가 표시되어 있으며, 피실험자는 전체 60cm 중 손으로 잡는 부위를 제외한 50cm 부분에 대하여 10번의 절단작업을 수행한다. 철판 구부리기에서와 같이 피실험자가 편하게 느끼는 방법 및 자세로 절단 작업을수행하게 하였다. 사용되는 plier의 손잡이 각도는랜덤하게 제시되며, 피실험자별로 각 plier 손잡이각도에 대하여 10번씩 총 50회의 절단 작업을 수행한다.
- 철판 구부리는 작업에서 구리는 정도가 80° 이하이면 에러로 간주하고 이를 카운트하였다. 철판 구부리는 작업에서 관찰된 에러 수에 대한 분산분석 결과는 다음 Table 3에 나와 있으며, 에 러 수는 plier 손잡이 각도에 영향을 받지 않음을 보이고 있다.
- 사용하는 plier의 각도는 피실험자별로 랜덤하게 제시된다. 철판 구부리는 작업에서 종속변수는 수행시간, 에러 수 및 선호도로 하였다. 비율척도(ratio scale)의 특성을 가진 값을 얻기 위하여 선호도를 자신의 scale로 답하게 하였다.
- 피실험자별로 사용한 scale이 다를 수 있으므로 이를 하나의 scale로 통일하기 위하여, 다음과 같은 최소- 최대 변환(min-max transformation)^ 피실험자별로 수행하여 정규화된 값을 구하여, 자료 분석에는 이값을 사용하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 실험에는 14명의 남녀 대학생 피실험자가 참여하였으며 이들은 남자 11명, 여자 3명으로구성되었다. 피실험자 모두 과거에 plier 사용에 문제가 될 수 있는 손, 팔 관련 근골격계질환 병력이없었다.
- 이를 고려하여 본 연구에서는 plier 손잡이 각도 0-40° 사이를 10° 간격으로 나누어 실험에 사용하였다. 손잡이가 휜 plier는 손잡이가 직선인 plier(길이: 21cm, 손잡이 간격: 5.0cm, 무게: 351.60g)를 구입하여 철공소에 의뢰하여 직접 제작하였다. 실험에 사용한 plier는 Fig.
- plier는 일반적으로 철로 된 물체를 구부리거나 절단하는 작업에 사용되므로, 본 연구에서도 철판을 구부리는 작업과 철사를 절단하는 작업을 실험에 사용하였다. 철판은 두께 0.5mm, 가로 120cm, 세로 12cm인 것을, 철사는 직경이 0.6mm이고 길이가 60 cm인 것을 사용하였다. 철판은 두께가 0.
- 6mm이고 길이가 60 cm인 것을 사용하였다. 철판은 두께가 0.5mm인 큰 철판을 구입하여 위에 제시한 크기에 맞게 절단하여 사용하였다.
데이터처리
- plier 손잡이 각도가 선호도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 분산분석을 실시하였다(Table 4). 철판 구부리기와 철사 절단 작업 모두에서 plier 손잡이 각도에 따라 선호도가 유의하게 다름을 보였다.
- 철판 구부리는 실험과 철사 절단 실험에 소요된시간에 대한 plier 손잡이 각도의 영향을 알아보기위하여 분산분석을 실시하였다(Table 2). 분산분석에서는 plier 손잡이 각도가 수행시간에 통계적으로유의한 영향을 미치지 않음을 보였다.
이론/모형
- 이들은 주관적 척도로 신체부위(목, 어깨, 윗팔, 팔, 등, 팔꿈치, 손목과 손) 불편도를 측정하였으며, 해머 손잡이 각도가 불편도에 유의한 영향을 미치지 않음을 보였다. 본 연구에서는 주관적 척도로 선호도를 사용하였으며, plier 손잡이 각도에 따라 선호도가 유의한 차이를 보여 Schoenmarkin과 Marras(1989)의 연구 결과와 차이를보였다. 또한 Schoenmarkin과 Marras이"는 해머 손잡이 각도를 20-40° 휘는 것을 권장하였으나, 본 연구에서는 통계적 유의 하지는 않았으나 plier 손잡이를 20° 휘게 할 때 수행시간이 가장 짧고 에러 수가적으며, 통계적으로 유의하게 선호도가 높게 나타나 Schoenma诚kin과 Marras이°)와 차이를 보였다.
성능/효과
- 수행시간, 에러 수의객관적 척도는 plier 손잡이 각도에 따라 유의한 차이를 보이지 않았으나, 주관적 척도로 사용한 선호도는 손잡이 각도에 따라 유의한 차이를 보였다. SNK 다중 범위 검정에서 철판 구부리기 작업에서는손잡이 각도가 20°일 때, 철사 절단 작업에서는 20- 30°일 때가 선호도가 가장 높게 나타났다. 두 작업모두에서 통계적으로 유의하지는 않았으나 수행시간, 에 러 수가 손잡이 각도가 20°일 때가 가장 짧거나 적으며, 선호도는 유의하게 높게 나타났다.
- SNK 다중 범위 검정에서 철판 구부리기 작업에서는손잡이 각도가 20°일 때, 철사 절단 작업에서는 20- 30°일 때가 선호도가 가장 높게 나타났다. 두 작업모두에서 통계적으로 유의하지는 않았으나 수행시간, 에 러 수가 손잡이 각도가 20°일 때가 가장 짧거나 적으며, 선호도는 유의하게 높게 나타났다. 이를바탕으로 본 연구에서는 plier 손잡이 각도는 특정값으로는 20°가, 범위로는 20-30°가 적절한 것으로제안한다.
- 본 연구에서 plier 손잡이를 휘게 할 경우 손잡이가 직선일 경우에 비하여 수행시간, 에러 수는 통계적으로 유의한 차이가 없었으나 손잡이가 휜 plier 를 선호하는 것으로 나타났다. 이는 공구 손잡이를 10-40° 휘게 하는 것이 근골격계질환의 예방에 좋다는 기존 연구의 결과%6, 8-I。)와 일치한다.
- 분산분석에서는 plier 손잡이 각도가 수행시간에 통계적으로유의한 영향을 미치지 않음을 보였다. 성별 수행시간은 Fig.
- 철판 구부리기와 철사 절단 작업 모두에서 plier 손잡이 각도에 따라 선호도가 유의하게 다름을 보였다. 성별 효과는 본 연구에서 채택한 두 작업 모두에서 유의하지 않은 것으로 나타났으며, 손잡이 각도와 성별 간 교호작용은 철판 구부리기 작업에서만 유의수준 10%에서 유의함을 보였다.
- 실험적으로 다루었다. 수행시간, 에러 수의객관적 척도는 plier 손잡이 각도에 따라 유의한 차이를 보이지 않았으나, 주관적 척도로 사용한 선호도는 손잡이 각도에 따라 유의한 차이를 보였다. SNK 다중 범위 검정에서 철판 구부리기 작업에서는손잡이 각도가 20°일 때, 철사 절단 작업에서는 20- 30°일 때가 선호도가 가장 높게 나타났다.
- 철판 구부리는 작업에서 관찰된 에러 수에 대한 분산분석 결과는 다음 Table 3에 나와 있으며, 에 러 수는 plier 손잡이 각도에 영향을 받지 않음을 보이고 있다. 에러 수는 피실험자 성별 효과 및 손잡이 각도와 성별 간 교호작용도 유의하지 않은 것으로 나타났다 (p>0.10).
- 나타났다. 이상에서 볼 때 본 연구에서 행한 두 작업의 수행 시간은 남녀 성별 간에는 차이가 있으나, plier 각도에는 영향이 없음을 알 수 있다.
- 그러나 수행시간에 대한 성별과 손잡이 각도 간의 교호작용이 유의하지 않아, 남녀 피실험자가 수행시간에 대하여 같은 경향을 보였다. 철판 구부리기 작업의 선호도에서 손잡이 각도와 성별의 교호작용이유의하게 나타나, plier를 이용하여 철판 구부리기와같은 작업을 수행할 때 남녀 성별 효과를 고려할, 즉손잡이가 휜 정도를 달리할 필요가 있음을 보였다. 수행시간 외에 본 연구에서 채택한 종속변수인 에러 수, 선호도에서는 성별 효과가 유의하지 않았다.
- 철판 구부리기와 철사 절단 작업 모두에서 plier 손잡이 각도에 따라 선호도가 유의하게 다름을 보였다. 성별 효과는 본 연구에서 채택한 두 작업 모두에서 유의하지 않은 것으로 나타났으며, 손잡이 각도와 성별 간 교호작용은 철판 구부리기 작업에서만 유의수준 10%에서 유의함을 보였다.
- 또 성별 간에 통계적으로도 유의한 차이를 보이지 않았다. 철판 구부리기와 철사 절단 작업에서 모두 plier 손잡이 각도가 20°일 때 선호도가 가장 높았다. 철판 구부리기 작업에서는 40°일 때, 철사 절단 작업에서는 10°일 때 선호도가 가장 낮았다.
후속연구
- 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 실제공구 사용 경험이 많지 않은 남녀 대학생을 하였으나, 산업 현장에서 공구를 사용하는 작업자를 대상으로 하는 추후 연구가 요망된다.
- 본 연구의 결과는 plier 손잡이 각도에 대한 실험적 연구가 부족한 상황에서, 실험결과를 바탕으로 plier 손잡이 각도에 대한 권장치를 제시하여 산업현장에서 plier 제작 혹은 변형의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 실제공구 사용 경험이 많지 않은 남녀 대학생을 하였으나, 산업 현장에서 공구를 사용하는 작업자를 대상으로 하는 추후 연구가 요망된다.
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