AQL 지표형 샘플링검사

왜 배우는가: AQL 지표형 샘플링검사는 수입검사와 출하검사에서 로트 판정 기준으로 실제 쓰이는 대표적인 계수형 검사 방식이다. 이 주제의 문항들은 정의, 검사 엄격도 전환, 설계 절차를 함께 묻고 있어 용어와 판정 원리를 함께 익혀야 한다.

출제 이력: 제137회 4교시 6번, 제134회 2교시 3번, 제133회 1교시 1번, 제130회 2교시 2번, 제118회 2교시 1번, 제109회 4교시 4번, 제100회 3교시 2번, 제95회 2교시 2번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

AQL 지표형 샘플링검사는 합격품질한계(AQL)를 지표로 시료 크기와 합격판정 개수를 정해 로트를 합격·불합격으로 판정하는 계수형 검사 방식이다.

답안 첫 줄에는 위 정의를 그대로 쓰고, 이어서 아래 핵심 용어를 설명한다. 이 용어들은 설계 절차에서 순서대로 정해지므로 값끼리 어떻게 연결되는지 함께 알아 두어야 한다.

• 합격품질한계(AQL): 공급자가 지속적으로 공급할 때 합격으로 받아들일 수 있는 최대 부적합품률의 기준값이다.
• 로트: 동일 조건에서 생산되어 한 번에 검사하고 판정하는 제품의 묶음이다.
• 검사수준: 로트 크기에 대응하는 시료 문자를 정하는 기준으로, 일반검사수준과 특별검사수준으로 나뉜다.
• 시료 문자: 로트 크기와 검사수준으로 정해지는 문자 코드로, 시료 크기 n을 찾는 색인 역할을 한다.
• 합격판정 개수(Ac): 시료의 부적합품 수가 이 값 이하이면 로트를 합격시키는 기준 수이다.
• 불합격판정 개수(Re): 시료의 부적합품 수가 이 값 이상이면 로트를 불합격시키는 기준 수이다.
• 검사 엄격도: 보통검사, 까다로운 검사, 수월한 검사로 나뉘며 최근 판정 이력에 따라 전환되는 검사 강도이다.

2. 개념 풀이

AQL 지표형 샘플링검사는 로트마다 시료를 뽑아 검사하는 로트별 샘플링검사이다. 검사 단위인 로트에서 시료 크기 n개를 랜덤으로 추출하여 부적합품 수 d를 세고, d가 합격판정 개수 Ac 이하이면 로트를 합격시키며 Ac를 넘으면 불합격시킨다. 단일 샘플링 방식에서는 불합격판정 개수 Re가 Ac보다 1 큰 값으로 정해지므로, 판정 기준은 하나의 Ac 값으로 정리된다.

식으로 쓰면 합격 조건은 d ≤ Ac이고, 불합격 조건은 d ≥ Re = Ac + 1이다.

세는 대상은 부적합품 수이다. 제품 한 개가 규격을 하나라도 벗어나면 부적합품으로 분류하며, 한 제품에 여러 부적합이 있어도 부적합품은 한 개로 센다. 부적합의 개수와 부적합품의 개수를 혼동하면 Ac 판정 결과가 달라지므로 두 개념을 구분해야 한다.

AQL은 공급자가 만족하는 품질 수준으로 정해지며, 그 수준의 로트는 높은 확률로 합격하도록 설계된다. 로트의 부적합품률이 AQL 이하이면 합격 확률이 높고, 부적합품률이 AQL을 넘을수록 합격 확률이 낮아진다. 이 관계를 나타낸 것이 OC곡선이며, 좋은 로트를 잘못 불합격시킬 위험인 생산자 위험과 나쁜 로트를 잘못 합격시킬 위험인 소비자 위험이 함께 결정된다.

시료에서 부적합품이 몇 개 나오는지는 확률 분포로 설명된다. 로트가 충분히 크고 시료가 랜덤이면 이항분포로 근사하고, 로트 크기가 작아 시료가 로트의 큰 비율을 차지하면 초기하 분포로 계산하는 것이 정확하다. 이 분포의 모양이 OC곡선의 모양을 결정한다.

시료 크기는 로트 크기와 검사수준으로 정해지는 시료 문자에 따라 결정된다. 검사수준은 일반검사수준 I, II, III과 특별검사수준 S-1~S-4로 구분하며, 일반 목적에서는 일반검사수준 II를 기본으로 쓴다. 검사수준이 높을수록 같은 로트 크기에서 시료 문자가 커지므로 검사 비용은 늘고 판별력은 높아진다.

검사 엄격도는 보통검사에서 시작한다. 보통검사에서 연속 5로트 중 2로트가 불합격되면 까다로운 검사로 전환하고, 까다로운 검사에서 연속 5로트가 합격되면 보통검사로 되돌린다. 연속 10로트가 합격되고 생산이 안정된 경우에는 수월한 검사로 전환하여 검사 시료를 줄인다. 이 전환 규칙은 품질이 나쁜 공급자에게 검사 부담을 높이고, 품질이 안정된 공급자에게는 검사를 줄이는 장치이다.

3. 등장 배경과 필요성

전수검사는 검사할 물품을 전부 하나씩 조사하여 양품만 합격시키는 방식이다. 가상의 예로, 부품 로트 전체를 측정하면 한 로트당 검사 시간이 길어져 출하가 지연되고 검사 인력 비용도 크게 늘어난다. 또 검사 대상이 파괴검사이면 검사 과정에서 제품을 소모하므로 전수검사는 성립하지 않는다. 사람이 반복해서 검사하면 누락이 생기므로, 전수검사를 해도 불량이 완전히 걸러진다고 볼 수 없다.