표시장치와 조종장치 배치 원칙

왜 배우는가: 표시장치와 조종장치의 배치는 조작 실수와 탐색 시간을 바로 좌우하므로 설계 단계에서 가장 먼저 정해야 하는 요소다. 계기판과 조종석 문항이 배치 원칙, 맹목위치동작, 범위효과를 반복해서 묻기 때문에 시험 답안의 기본 틀이 된다.

출제 이력: 제115회 3교시 6번, 제112회 2교시 6번, 제109회 4교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

표시장치와 조종장치 배치 원칙은 중요성·사용빈도·기능·사용순서에 따라 부품의 위치를 정해 조작 오류와 탐색 시간을 줄이는 설계 기준이다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 중요성 원칙
• 사용빈도 원칙
• 기능별 배치 원칙
• 사용순서 원칙
• 양립성
• 맹목위치동작
• 범위효과
• 부품배치

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면, 계기판이나 조종석에서 무엇을 어디에 둘지 정하는 일이다. 조종사가 눈을 돌리고 손을 뻗는 거리를 짧게 만들고, 함께 쓰이는 것끼리 모아 두면 판단과 조작이 빨라진다. 자동차 계기판에서 속도와 연료 표시를 한눈에 볼 수 있게 두는 것도 같은 생각이다.

정식으로는 표시장치(정보를 사람에게 전달하는 장치)와 조종장치(사람이 기계를 움직이는 장치)를 작업 공간에 배열할 때 따르는 설계 기준이다. 목표는 조작 오류를 줄이고 탐색 시간을 줄이는 것이다. 두 목표는 서로 맞물린다. 가까이 있어야 할 것이 흩어지면 오류가 늘고, 흩어진 것을 찾느라 시간이 길어진다.

배치 원칙은 네 가지로 정리한다.

• 중요성 원칙: 체계의 목표 달성에 중요한 부품일수록 우선순위를 높여 잘 보이고 손이 닿기 쉬운 곳에 둔다.
• 사용빈도 원칙: 자주 쓰는 부품을 가까이 두고, 드물게 쓰는 부품은 멀리 두어도 된다.
• 기능별 배치 원칙: 기능적으로 관련된 표시장치와 조종장치를 한 묶음으로 모은다. 엔진 관련 표시와 조작은 같은 구역에 둔다.
• 사용순서 원칙: 작업이 진행되는 순서대로 장치를 배열한다. 시선이 왼쪽에서 오른쪽, 위에서 아래로 자연스럽게 흐르게 한다.

네 원칙은 서로 충돌할 수 있다. 중요한 부품이 드물게 쓰이는 경우에는 중요성 원칙과 사용빈도 원칙 중 무엇을 앞세울지 정해야 한다. 이때는 실패의 결과가 큰 쪽을 우선한다. 원칙을 적용한 뒤에는 양립성, 즉 표시와 조작의 방향이 사람의 기대와 맞는지도 확인한다.

맹목위치동작은 조종장치를 눈으로 보지 않고 손의 감각만으로 찾아 조작하는 행동이다. 이 동작이 정확해야 시각 확인 없이 조종장치를 쓸 수 있다. 따라서 배치는 조종장치의 간격과 형상, 위치를 맹목위치동작이 가능하도록 정해야 한다. 조종장치마다 모양을 달리하는 형상 암호화도 같은 목적을 가진다.

범위효과는 제시된 자극들의 범위가 판단의 기준을 정해, 같은 자극도 범위에 따라 다르게 판단되는 현상이다. 표시장치의 눈금 범위가 넓거나 좁을 때 읽는 값과 반응이 달라질 수 있다. 배치 설계에서는 자주 쓰는 조종장치의 조작 범위가 작업자가 편하게 닿는 영역 안에 들도록 한다.

3. 등장 배경과 필요성

계기와 조작장치의 수가 늘면서 작업자가 필요한 장치를 찾는 데 드는 시간과 잘못 누르는 실수가 함께 늘었다. 항공기 조종석, 자동차 계기판, 공정 제어반은 좁은 공간에 많은 장치를 두어야 하므로 배치가 설계의 중심 문제가 되었다. 배치는 설계 초기에 정하지 않으면 나중에 바꾸기 어렵다. 패널이 완성된 뒤 장치의 자리를 옮기는 비용이 크기 때문이다.

휴먼에러의 분류가 배치의 필요성을 보여 준다. 스웨인의 심리적 분류에서 실행오류는 잘못된 장치를 누르는 것이고, 생략오류는 해야 할 조작을 빠뜨리는 것이며, 순서오류는 조작 순서를 뒤바꾸는 것이다. 배치가 어긋나면 세 오류가 모두 늘어난다. 장치가 흩어져 있으면 빠뜨리기 쉽고, 순서와 무관하게 놓이면 순서가 뒤바뀌며, 비슷한 장치가 가까이 있으면 잘못 누르기 쉽다.