C4I 기본이해

277

10

인간중심설계 (HCD)

10.1. 인간중심설계 (HCD) 개념

과거의 대부분의 자동화 정보체계는 컴퓨터의 능력과 가용한 기술의

한도 안에서 시스템을 설계하고 구현하려는 경향이 많았다. 자동화 정보

체계를 이해하고 설계 및 구현하는데 컴퓨터중심의 관점이나 기술중심의

관점은 시스템을 구축한 후 시스템을 실제로 운용하는 과정에서 사용자

의 욕구는 충분히 만족시키지 못하면서도 운용자에게 업무부하는 증가시

키는 경우가 많이 있었다. C4I 또는 C4ISR 체계를 포함한 자동화정보체계

의 개발은 대상체계의 응용영역의 목적과 목표, 기능과 과업, 운용자의 요

구와 환경을 최대로 충족하고 불필요한 컴퓨터능력의 낭비를 최소화하도

록 초기의 계획단계에서부터 이루어져야 한다. 이는 사람이 시스템을 지

원하는 설계개념을 탈피하여 시스템이 사람을 보좌하도록 체계설계개념

을 혁신적으로 전환시킬 필요가 있다. 이러한 측면에서 최근에 도입되고

있는 인간중심설계 (HCD) 개념은 미래의 C4ISR 체계개발에 반드시 적용

해야 할 체계설계 접근방법이 될 것이다.

인간중심적 시스템설계는 인간의 의사결정이 탁월하게 수행되어야

하고 복잡한 시스템과 틈새가 없이 상호작용을 해야 하는 경우에 특히 필

요하다. 인간중심설계는 여러 다양한 학문의 전문성, 방법론, 도구, 경험

10. 인간중심설계 (HCD)

278

등을 통해 얻어진다. 인간중심공학 (HCE)의 산출물은 배우기 쉽고 사용

하기 쉬운 인간-컴퓨터 인터페이스 (HCI), 네트워크화 기술을 사용하여

유연하고 효과적으로 기능을 수행하도록 설계된 조직, 성능을 강화하고

안전도를 증가시키는 기술의 효과적인 사용을 위한 설계, 사람들이 자신

의 일을 더 잘할 수 있도록 만들어주는 훈련체계 등을 포함한다. 인간중

심공학은 인간의 능력과 성능을 이해하고 측정하는 심리학, 인간능력의

이해 위에 구축된 견고한 설계구현을 확립하고 시행하는 엔지니어링, 설

계와 성능간의 체계적 관계를 얻는 수학, 창조적 기술구현을 구축하는 컴

퓨터과학 분야에서 나온다.

감지 정보처리

전시 및 통제 작전운용

인간

시스템

<그림 10-1> 인간-컴퓨터 상호작용 (HCI) 개념.

인간중심설계의 첫번째 예로 공군연구소 (AFRL)에서 개발한 VCATS

를 들 수 있을 것이다. VCATS는 근접항공전투에서 적기에 대해 먼저 첫

발의 미사일을 발사할 수 있는 기회를 전투원에게 제공하는 개념이다. 적

기를 먼저 공격하는 시간차는 불과 몇 초이지만 이 몇 초의 시간이 조종

사의 생명을 구할 수 있다. VCATS는 조종사가 헬멧에 부착된 전시기를

통해 보는 표적정보를 조종석의 컴퓨터 및 항공기에 무장한 무기체계 능

력에 기술적으로 합성할 수 있도록 해준다. 조종사의 헬멧에 부착된 센서

C4I 기본이해

279

는 조종사의 머리가 헬멧의 챙에 있는 전시기를 통해 표적을 따라가는 위

치를 추적한다. 센서는 주요정보를 컴퓨터에 중계하고 컴퓨터는 표적의

위치를 미사일시스템에 전달한다. 무기체계가 표적에 Lock-on 되면 조종

사는 청각과 시각신호를 받게 되며 이때 조종사가 조종간에 있는 미사일

발사 방아쇠를 당긴다. VCATS는 5가지 접속모듈을 사용하는 헬멧-항공기

인터페이스 (HVI)를 합쳐 이 헬멧과 컨넥터를 통해 조종사를 폐회로 전자

체계의 일부로 만든다. VCATS는 넓은 시야범위 (FOV)의 PNVG-HUD 큐

잉시스템의 사용을 지원한다. VCATS 기술은 표적정보와 함께 고도, 속력,

기타 비행특성에 관한 데이터를 조종사에게 제공한다.

<그림 10-2> VCATS 구성개념.

인간중심설계의 다른 예로 미해군 우주해상전체계연구소 (SSC-SD)에

서 해병대를 위해 연구하고 있는 의사결정중심 전투작전센터 (DC-COC)

10. 인간중심설계 (HCD)

280

개념이다. 의사결정중심 접근방법은 이루어져야 할 의사결정 내용을 먼저

식별하고 이 의사결정을 하는데 필요한 정보와 지원을 거꾸로 식별하는

방법이다. DC-COC 설계는 인지과업분석 (CTA)과 실무수행관찰을 통해

사용자의 요구와 업무소요를 식별하는 것으로 시작된다. DC-COC의 설계

는 인간의 성능문제를 최우선으로 고려하기 때문에 개선된 COC 설계개

념은 분산된 정보관리, 공유된 상황인식, 개선된 정보가시화를 통해 작전

센터 안에 함께 위치해야 하는 운용인원의 수를 줄여줄 것으로 예상된다.

미해군에서 추진하고 있는 또 다른 인간중심설계 기반의 지휘통제체계는

앞에서 소개하였던 TADMUS 의사결정지원체계와 미래의 전투함정을 위

한 통합지휘환경 (ICE) 개념이 있다.

<그림 10-3> DICE 구성개념.

C4I 기본이해

281

ICE 개념은 해군연구소 (ONR)에서 수행하고 있는 21세기형 구축함

(DD21)의 승조원 소요감축 기술개발의 일환으로, 인간체계공학절차

(HSEP), 인간성능모델 (HPM), 개선된 다중모드 당직실 (MMW) 기술, 인

간중심설계환경 (HCDE)의 개발이 주요연구분야에 속한다. ICE 개념의 핵

심은 함정 전투정보실 (CIC)에 3차원 가시화기술과 당직근무자가 위치에

관계없이 임무를 수행할 수 있도록 ICE 전시기 워크스테이션과 추진장치

를 갖는 이동형 개인작전 스테이션 (PODS) 기술이다. 이들 3차원 가시화

와 PODS 기술을 기반으로 구축하는 CIC 체계를 “꿈의 통합지휘환경

(DICE)” 이라고 부르며, <그림 10-3>과 <그림 10-4>는 각각 DICE와 PODS

개념도를 스케치한 것이다.

<그림 10-4> PODS 구성개념.

육군의 인간중심설계 노력의 예는 육군연구소 (ARL)에서 구상하고

있는 인텔리전트 HCI 개념으로 병사-전장공간 상호작용 (SBI)에 기반을

둔다. SBI는 하드웨어, 소프트웨어, 제어기능의 거의 눈에 보이지 않는 통

로로, ○1 환경, 세력, 자산, 적에 대한 광범위한 인지를 (감각 및 정신) 인

식할 수 있게 해주고, ○2 다차원의 쉽게 인지할 수 있는 공간과 시간의

관계를 제공하고, ○3 작전의 최종상태 예측을 지원하게 될 것이다. 사용자

10. 인간중심설계 (HCD)

282

중심의 전장공간 가시화는 지휘관의 의도와 예하부대의 예상이 훈련, 경

험, 변화에의 적응과 관련된 행태적 특성의 이해로 조직화된다. 육군은 전

장공간 가시화와 지휘통제의 실험적 해답을 위한 과학적베이스를 제공하

기 위해 육군의 여러 연구개발공학센터 (RDEC), DARPA, 타군 연구소와

협력사업을 수행하고 있다.

10.2. 인간중심설계 (HCD) 방법론

Daouk & Leveson이 제시한 HCD 접근방법은 시스템의 고수준 목표와

목적을 정의하는 것으로 시작하여 시스템을 개발하여 운용하는 전체 시

스템 수명주기를 포함한다. <그림 10-5>는 시스템의 안전도를 강조하는

HCD 방법론의 전반적인 구조를 나타낸다. 가운데 열의 체계공학은 일반

적인 시스템엔지니어링 활동들이며, 좌측 열은 체계설계에 고려되어야 할

인간공학 활동들을 나타낸다. 우측 열은 설계대상 도메인에 따라 달라질

수 있는 활동들로, 그림에서는 안전공학 활동들을 나타낸다. 이 그림은 시

스템 개발 및 운용 프로세스를 통해 가운데 열의 체계공학 절차들이 인간

공학 절차와 안전공학 절차를 통합하는 개념을 보여주며, 이 안에는 표시

되지 않았지만 더 많은 반복절차와 피드백절차가 함축되어 있다. 우측 열

의 안전도 분석들에는 (예, Mode confusion 및 인간오류 분석) 실제로 인간

공학 절차와 중첩된 부분도 있다.

이 HCD 접근방법의 구조는 의도사양 (Intent Specification)의 지원을

받는다. 의도사양은 체계사양 (System Specification)을 구성하는데 “무엇을

(what)”과 “어떻게 (how)”로 – 부분과 전체의 추상화 사용 - 정의할 뿐만

아니라 “왜 (why)”를 – 의도의 추상화 사용 –통해 정의하고 추적성과 설

계철학을 기본적인 사양구조에 통합한다. 의도사양 구조에는 6가지 수준

C4I 기본이해

283

이 있다 (<그림 10-6> 참조). 수준 1은 목표, 과업할당, 운용자 목표와 책

임, 고수준 요구, 설계제약, 위험 등 체계개발 초기단계에서는 체계수준의

특성에 관한 추론을 지원하고 나중에는 전체 체계개념과 소요에 대한 문

서화 역할을 한다.

시스템과 환경의가정 식별

시스템,운영요구,설계제약 생성

과업설계와 할당,정보흐름 정의

운용자 과업 및컴포넌트 블랙박스 (체계설계) 모

델과 평가

컴포넌트, 제어및 전시, 훈련재료, 운용자 매뉴얼 설계와 구성

검증

야전시험, 설치, 훈련

체계운용

체계공학

운용자의 고수준목표와 책임; 과업할당원칙; 운용자과업 및 훈련소요

시뮬레이션/실험; 사용성 분석; 기타인간공학요소 평가 (작업부하, 상

황인식 등)

성능감시;주기적 감사;

변화분석

인간공학

사전과업분석 (PTA)

운용자 과업분석 (OTA)

운영분석 (OA)

위험목록; Fault Tree 분석 (FTA); 안전요구와 제약

사전위험분석 (PHA)

완전성/일관성 분석; 시뮬레이션 및애니메이션; 상태기계 위험분석; 편

차분석; Mode Confusion 분석; 인간오류분석; 타이밍 및 기타분석

체계위험분석 (SHA)

안전도 시험소프트웨어 FTA

안전도 검증

변화분석사건/사고분석주기적 감사성능감시

운영분석 (OA)

안전공학

•PTA : Preliminary Task Analysis•OTA : Operator Task Analysis•OA : Operational Analysis

•PHA : Preliminary Hazard Analysis•SHA : System Hazard Analysis•FTA : Fault Tree Analysis

<그림 10-5> 안전도주도형 인간중심설계 (HCD) 프로세스.

10. 인간중심설계 (HCD)

284

의도

1. 체계목적

2. 체계설계원칙

3. 블랙박스행동

4. 체계표현

5. 물리적표현

6. 체계운영

환경 운용자 체계 검증정련

<그림 10-6> 의도사양 (Intent Specification) 구조.

수준 2는 하위수준에서는 논리적 및 물리적 설계의 바탕이 되고 상

위수준에서는 이 원칙을 통해 목표와 제약이 충족되어야 하는 체계설계

원칙들을 포함한다. 수준 2는 또한 운용자의 과업과 인간-기계 연동

(HMI) 설계원칙을 검증하고 정련하기 위한 시뮬레이션과 실험을 위한 원

칙과 기반을 포함하기도 한다. 수준 1의 모든 소요, 제약, 과업할당원칙,

인간공학적 요소와 위험들은 수준 2의 대응되는 설계특성으로 매핑된다.

수준 3은 시스템 컴포넌트의 블랙박스 행동에 대한 공식적인 모델들

을 포함한다. 여기에는 운용자의 과업, 컴포넌트들 사이의 인터페이스와

통신경로, 전이함수 (블랙박스 행동) 등이 포함된다. 이 수준의 모델들은

실행이 가능하고 수학적인 분석이 가능하다. 수준 3의 정보는 전체적인

관점에서 시스템의 논리적 설계 (체계구조 - SA) 컴포넌트들 사이의 상호

작용과 기능상태를 추론하는데 사용한다. 시스템에 할당되는 기능들은 블

랙박스로 취급되어 입력, 출력, 제어정보를 (<그림 10-7> 참조) 분석한다.

이 분석단계에서 정보와 제어흐름의 출처와 목적지를 식별하고 과업과의

인터페이스 위치와 운용자 타입이 선택되기도 한다.

C4I 기본이해

285

블랙박스

의사결정 및 출처

입력 및출처

출력 및목적지

<그림 10-7> 과업분석 모델.

수준 4와 수준 5는 시스템의 물리적 설계와 구현에 해당하며 수준 6

은 시스템 운영에 필요하고 체계운용을 통해 만들어지는 정보들을 포함

한다.

10.3. 인간중심적 정보가시화

정보가시화는 그 특성상 정보설계 프로세스가 인간의 시각시스템의

처리특성과 일치시키는 것이므로 인간중심적이 되어야 한다. 인간중심적

가시화는 정보의 표현수준은 물론 기능, 사용자, 과업수준을 포함한 여러

수준에서 고려되어야 한다. 이러한 다수준 접근방법은 서로다른 목표를

달성하기 위해 서로다른 범주에서 다양한 과업을 수행하는 서로다른 여

러 형태의 사용자를 지원하는 복잡한 정보체계의 설계에 매우 중요하다.

<그림 10-8>은 다수준 인간중심적 가시화의 기본골격을 나타낸다.

기능분석은 핵심적인 도메인 관계, 목표와 이 목표를 달성하는 수단,

이상적인 과업구조와 정보흐름, 문제공간의 구조를 식별하는 프로세스로,

작업영역분석 (WDA)와 인지작업분석 (CTA/CWA) 등이 대표적인 기능분

석의 예이다.

사용자분석은 전문성과 기량, 지식베이스, 교육적 배경, 인지능력과

제한, 지각능력의 차이, 나이와 연관된 기량, 문화적 배경, 개인의 성격,

10. 인간중심설계 (HCD)

286

학습과 훈련에 가용한 시간 등 현재와 미래의 사용자에 대한 특성들을 식

별하는 프로세스로, 사용자와 일치되는 올바른 지식과 정보구조를 갖는

가시화시스템을 설계하는데 도움을 준다. 사용자분석은 수평적 분석과 수

직적 분석의 두 가지 관점에서 이루어진다. 수평적 사용자분석은 시스템

의 서로다른 부분들을 사용하는 서로다른 사용자 – 예를 들어, 시스템설

치가, 시스템정비사, 시스템관리자, 시스템에 입력을 준비하는 사용자, 시

스템의 출력을 사용하는 사용자 – 들에게 초점을 맞춘다. 수직적 사용자

분석은 동일한 시스템 컴포넌트에 대해 서로다른 이해수준을 갖는 서로

다른 사용자 (예, 입문자, 초보자, 중급사용자, 전문가) 들에 초점을 맞춘

다.

기능분석 : 구현과 독립적인 도메인구조와 이상적인 과업공간 식별

사용자분석 : 사용자특성 식별 – 예) 전문성과 기량, 지식베이스, 나이, 교육, 인지능력과 제한, 지각능력의차이 등

과업분석 : 수행되어질 체계기능, 지켜져야 할 절차와 행동, 처리할 정보, 정보흐름의 패턴과 동태학, 입력과출력양식, 제약사항, 통신요구, 과업의 조직과 구조

표현분석 : 주어진 과업에서 사용자와 시스템의 상호작용이 직접적인상호작용모드가 되도록 최선의 정보전시양식과 정보흐름 동태학 식별

체계구현을 위한 내용 : 기능요구; 사용자 프로파일, 과업의 계층구조; 정보흐름도표, 과업에 구체적이고

사건에 연관되며 범주에 민감한 정보전시; 기타

<그림 10-8> 다수준 인간중심적 가시화의 기본골격.

C4I 기본이해

287

과업분석은 수행되어야 할 시스템 기능들, 과업목표를 달성하기 위해

거쳐야 할 절차와 행동들, 처리되어야 할 정보들, 요구되는 입력양식과 출

력양식, 고려되어야 할 제약사항, 충족시켜야 할 통신요구, 과업의 조직과

구조, 정보 카테고리와 정보흐름을 식별하는 프로세스이다. 과업분석의

목적은 사용자의 능력에 맞고 과업에 의해 요구되는 필요-충분한 과업특

성만을 체계구현에 포함되도록 보장하는 것이다. 과업분석을 기술하는 데

는 목표-장치-과업 언어가 통상 사용된다. 목표 (goal)는 달성되어야 할 시

스템의 상태를 말하며, 장치 (device)는 목표를 달성하는데 사용되는 기구,

방법, 에이전트, 도구, 기법, 기술을 말하며, 과업 (task)은 특정한 장치를

사용하여 목표를 달성하는데 필요한 활동들의 순서를 말한다. 기본적인

과업분석방법은 계층구조형 과업분석이다. 인지과업분석 (CTA)은 육체적

활동과 정신적 활동을 모두 고려한 특수화 기법으로 모든 인간중심적 가

시화체계 설계에 중요하다. 과업분석의 한가지 중요한 최종제품은 정보처

리요구 형태에 기초한 과업분류이다. 예를 들어, 검색, 수집, 탐색, 인코딩,

변환, 계산, 조작, 비교, 조직화, 항해 등을 위한 정보과업의 식별은 과업

중심적이고 범주에 민감하며 사건과 연관된 정보가시화의 창조에 필수적

이다.

표현분석은 사용자와 시스템 사이의 상호작용이 직접상호작용 모드

가 되도록 특정한 형태의 사용자들에 의해 수행되는 주어진 과업에 대한

가장 좋은 정보전시양식과 가장 좋은 정보흐름구조를 식별하는 프로세스

로, 위에 설명된 기능분석, 사용자분석, 과업분석을 통해 식별된 체계기능

과 특성 위에서 수행될 수 있다. 직접적인 상호작용 인터페이스가 있다면

사용자들은 수행하고자 하는 주과업에 직접적이고 완전하며 효율적으로

종사할 수 있을 것이다. 표현분석은 데이터와 정보의 혁신적인 가시화를

체계적으로 생성할 수 있는 방법론이 되기도 한다. 표현분석은 3가지 기

10. 인간중심설계 (HCD)

288

본적인 표현원칙 – 계층구조, 동일구조, 분산구조 표현에 기초를 둔다.

10.4. 인지과업분석 (CTA) 기법

인간중심설계 (HCD) 방법론에서 가장 중요한 절차 가운데 하나는 시

스템을 직접 사용하고 이 시스템의 출력을 활용하는 운용자들의 업무분

석을 통해 인간과 시스템 사이의 기능할당과 인간-시스템 인터페이스를

정의하는 일이다. 전통적으로 다양한 업무분석 기법들이 사용되어 왔으나

최근에는 운용자의 육체적 작업과 정신적 작업을 모두 포함하는 인지과

업분석 (CTA) 기법을 사용하는 추세가 확장되고 있다.

CTA는 업무수행성능의 기저를 이루는 지식, 사고과정, 목표구조에

관한 정보를 산출하기 위해 전통적인 업무분석기법을 확장한 것으로, 행

위적 (behavioral) 업무분석과 인지적 (cognitive) 업무분석을 함께 고려한다.

CTA 기법을 사용하는 목적은 한 도메인 안에서 인간의 업무수행성능의

근원이 되는 인지프로세스를 분석하고 모델화하여 컴퓨터기반 시스템과

사용자 인터페이스를 설계하고 평가하는 기저로 사용하기 위한 것이다.

최근에는 군사전력의 디지털화로 인지작업의 중요성이 육체적 작업

에 비해 증가하고 있다. 군사시스템의 사용자중심 설계는 군사력에서 컴

퓨터기반 시스템 도입의 주요 성공요인이 되고있다. CTA 기법은 사용자

중심 설계의 중요한 부분을 구성한다. 따라서, CTA 기법의 효과와 효율성

의 개선은 궁극적으로 디지털화 군사시스템에 대한 사용자 수용성을 높

여주고 전투력의 증가를 유도한다. CTA가 주는 군사적 이점은, ○1 시스템

기능과 인간의 인지능력 사이의 일치성 제고, ○2 시스템성능과 작업부하

의 최적화, ○3 작전 지휘통제팀 성능개선, ○4 업무수행에 필요한 능력의

보다 나은 이해, ○5 훈련체계 설계의 강화 등을 포함한다. CTA 기법은 군

C4I 기본이해

289

의 전투수행체계, C2 훈련, 군사기상예보 등 여러 분야에서 필요한 기법이

다.

미해군의 TADMUS 프로젝트는 CTA 모델링을 수행한 대표적인 C2

체계이다. TADMUS 개발에서는 이론적, 역사적, 기술적 이유로 CTA 기법

을 적용하였다. ○1 이론적 이유 – 상황인지와 자연스런 의사결정이론이

TADMUS 프로젝트의 기반을 이룬다. ○2 역사적 이유 – 인간운영자를 포

함하는 시스템의 설계는 인간이 하는/해야 할 일들을 매핑하는 것에서 시

작된다. ○3 기술적 이유 – TADMUS 프로젝트를 통해 의사결정지원체계와

팀 의사결정도구의 개발에 사용되는 진보된 기술들은 인간의 의사결정전

략에 대한 상세한 모델과 분석이 요구되었기 때문이다.

CTA에서 표현되어야 하는 전술적 의사결정 요구/제약/특성에는 실시

간성, 기회적이고 불확실한 특성, 멀티태스킹, 컴퓨터기반의 어휘적 상호

작용, 행동과 인지 프로세스의 통합, 포괄적 (예측적) 상황이해 등이 포함

된다. TADMUS 프로젝트에서 적용한 CTA 기법은 COGNET 프레임워크

이다. COGNET은 인간의 정보처리가 기본적으로 3가지 병렬적 매크로수

준의 지각–인지-운동 (perception–cognition–motor activity) 메커니즘으로 구

성된다는 (<그림 10-9> 참조) 가정에서 출발한다. 내부의 인지프로세스는

정신적인 추론프로세스를 수행하는 멘탈모델이며, 감지/지각 프로세스와

운동기관 행동은 외부세계와의 인터페이스 역할을 수행한다. 감지/지각

메커니즘과 인지메커니즘은 모두 저장된 다른 정보들을 통합한다. 인지메

커니즘은 장기메모리를 접근하고 감지/지각 메커니즘은 단기의 시각/청각

정보를 접근한다. 인지메커니즘의 처리결과는 운동기관 행동을 (신체적

또는 언어적) 유발한다. <그림 10-9>에 나타낸 인간정보처리모델은 각 개

인이 동일한 메커니즘을 소유하고 사용한다고 가정하기 때문에 이 메커

니즘 자체로는 초보자와 전문가의 성능차이 또는 한 도메인과 다른 도메

10. 인간중심설계 (HCD)

290

인에서의 의사결정 능력의 차이를 구분하지 못한다. 따라서 도메인들 사

이와 전문성 수준의 성능차이를 구분하는 것은 내적지식의 수준이 될 것

이다. 따라서 인지업무분석 (CTA)의 목표는 관심 도메인 안에서의 전문가

의 내적지식을 이해하고 표현하는 것이다. COGNET 프레임워크는 복잡한

실세계 도메인 안에서 이 목표를 추구하는데 사용될 수 있는 실질적인 도

구를 제공하기 위해 개발되었다.

감지 및 지각

인지

운동기관 행동

확장된작업메모리

시각/청각 큐 신체적/언어적 행동외부세계

내부세계

<그림 10-9> COGNET 인지구조 개념.

COGNET 지식프레임워크는 (<그림 10-10> 참조) 내적지식의 조직화

와 표현이 <그림 10-9>의 인지처리 아키텍쳐에 기반을 둔다고 가정한다.

실시간 멀티태스킹 HCI 기반 의사결정 도메인에서, 인간은 외부의 문제

환경과 기계시스템 매체를 통해 (인간-기계 인터페이스) 상호작용 한다.

사람은 외부환경에 관해 어떤 높은 수준의 임무 또는 목표를 추구한다고

가정하며, 이 전체목표 안에서 인간-기계 시스템의 전문가 운영자의 활동

들이 복잡한 상호관계를 갖는 과업들의 집합으로 나타난다. 이 과업들은

전문가가 낮은 수준의 절차와 규칙들로부터 얻어내는 지식의 조각들을

C4I 기본이해

291

나타낸다. 과업 내의 지식은 어떻게 이 과업의 목표가 서로다른 범주에서

달성될 수 있는지에 대한 전문가의 이해를 포함한다. 그러나 실시간 도메

인에서는 다수의 인지업무가 거의 동시에 요구되어 실제로 각 업무를 수

행할 시간이 불충분하다. 따라서 과업들은 인간의 주의를 끌기 위해 경쟁

해야 한다. 한 과업이 실행되는 도중에라도 작업자의 주의를 계속 끌도록

경쟁하게 되고, 그 결과로 인해 과업들은 서로 방해하게 된다.

인간-기계시스템과 인터페이스

지각적 단서형태별코드화 방법에

관한 지식

어휘적 단서형태별코드화 방법에

관한 지식시스템의 구체적행동수행 방법에

관한 지식

메시지 코드화와의사소통 방법에

관한 지식

선언적 문제범주와솔루션 상태 지식

인지과업 (CT): 과업이 연관되는 시기와 과업의

상대적 중요도에 관한 지식 업무목표 달성방법에 관한

절차적 지식의 묶음

인지과업 (CT): 과업이 연관되는 시기와 과업의

상대적 중요도에 관한 지식 업무목표 달성방법에 관한

절차적 지식의 묶음

인지과업 (CT): 과업이 연관되는 시기와 과업의

상대적 중요도에 관한 지식 업무목표 달성방법에 관한

절차적 지식의 묶음

인지과업 (CT): 과업이 연관되는 시기와 과업의

상대적 중요도에 관한 지식 업무목표 달성방법에 관한

절차적 지식의 묶음

업무-과업 환경

다름 팀 멤버의어휘적 메시지

다름 팀 멤버에게보내는 어휘적 메시지

시각적/청각적 전시 큐

문제-환경자료 시스템행동

HCI 행동

행동 활성화업무를 활성화/수행

하는데 사용되는범주지식

업무절차와 결과로발생되는 범주지식

현재의 문제범주에기초한 업무간에기회적으로 발생되는주의의 흐름

Perceptual Knowledge

Action Knowledge

DeclarativeKnowledge

ProceduralKnowledge

<그림 10-10> COGNET 지식프레임워크.

10. 인간중심설계 (HCD)

292

절차적 지식 또는 과업의 분할된 조각들을 더 글로벌한 문제해결전

략으로 합쳐주는 것은 전체상황과 이 상황의 진화에 대한 공통의 선언적

표현이다. 주어진 과업을 수행하면서 인간은 상황에 대한 지식을 얻어 이

지식을 현재의 문제표현에 종합하며, 마찬가지로 문제의 표현이 진화됨에

따라 과업의 상대적 우선순위를 바꾸고 한 과업을 전면에 부상시켜 즉각

적인 주의를 끌게 만든다. 이와 동시에 현재의 문제표현 안의 많은 정보

들이 지각 프로세스를 통해 얻어진다. 각 과업의 절차적 지식은 워크스테

이션에서 또는 환경 안에서 구체적인 행동을 언제 또 어떻게 활성화할 것

인지에 대한 지식을 포함한다. <그림 10-10>에 묘사된 지식의 형태와 조

직의 개념은 COGNET 구조를 감지/지각, 추론과 의사결정, 행동을 하나의

공통프레임워크로 연결시킬 필요성을 제시한다. 이 구조는 TADMUS 프

로젝트의 관심 도메인인 대공전 (AAW) 분야의 고도로 분산된 팀 의사결

정 문제에서 개인수준의 의사결정문제를 다루는데 적용되었다.

COGNET 구조에서는 크게 4가지 지식들 – 지각적 지식, 선언적 지식,

절차적 지식, 행위적 지식을 사용하여 CTA를 설명한다. 선언적 지식은 현

재문제에 대한 개인의 내적표현을 구체적으로 나타내는 것이다. 여기에는

표적의 이력 또는 진화, 문제해결전략과 관련된 모든 선언적 정보, 환경

내의 사물에 관한 장기지식을 (예, 체계특성) 포함한다. 정보처리 활동들

은 절차적 지식의 조작들의 활성화와 실행을 통해 발생한다. 절차적 지식

조각들은 도메인의 상위수준 목표에 관한 다수의 하위수준 정보처리작업

의 통합을 나타낸다. 이처럼 상위수준 목표와 절차적 지식을 종합하는 것

을 인지작업이라고 부른다. 지각적 지식은 지각과정에 의해 등록된 정보

를 인지시스템에 전달하는 것이다. 각 과업에 종합된 모든 지식들은 그

과업을 정의하는 상위수준 목표가 활성화될 때마다 활성화된다.

C4I 기본이해

293

약어목록

AFRL – Air Force Research Laboratory

ARL – Army Research Laboratory

CIC – Combat Information Center

CTA – Cognitive Task Analysis

CWA – Cognitive Work Analysis

DARPA – Defense Advanced Research Program Agency

DC-COC – Decision-Centered Combat Operations Center

FOV – Field-of-View

HCD – Human-Centered Design

HCDE – Human-Centered Design Environment

HCE – Human-Centered Engineering

HCI – Human-Computer Interaction or Interface

HPM – Human Performance Model

HSEP – Human Systems Engineering Process

HVI – Human-Vehicle Interface

ICE – Integrated Command Environment

MMW – Multi-Modal Watchstation

ONR – Office of Naval Research

PNVG-HUD – Panoramic Night Vision Goggle-Heads-up Display

PODS – Personnel Operational Detachable Station

RDEC – Research , Development and Engineering Center

SBI – Soldier-Battlespace Interaction

SSC-SD – Space and Naval Warfare Systems Command – San Diego

10. 인간중심설계 (HCD)

294

TADMUS – Tactical Decision Making Under Stress

VCATS – Visually Coupled Targeting and Acquisition System

WDA – Work Domain Analysis

참고문헌

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Command Environment”, Web Page http://www.manningaffordability.com/

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http://www.aptima.com/Human_Centered_Engineering.html, Accessed 21

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Army Research Laboratory, Web Page http://www.ifp.uiuc.edu/nsfhcs/talks/

corona.html, Accessed 21 February 2003.

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Night Air Combat”, Air Force Research Laboratory, Web Page

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Naval Platform Automation Specification”, Royal Netherlands Navy.

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Design”, Massachusetts Institute of Technology, Web Page

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C4I 기본이해

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[7] NATO RTO, “Cognitive Task Analysis”, RTO Technical Report 24 (RTO-TR-

24), October 2000, NATO Research and Technology Organization.

[8] Robert J. Smillie, “Human-Centered Design in Developing Advanced

Battlefield Visualizations for Command and Control Systems”, Space and Naval

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[9] Wayne Z. Zachary, Joan M. Ryder, & James H. Hicinbothom, “Cognitive Task

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10. 인간중심설계 (HCD)

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