Training Process
Preparation
Training Styles
Evaluation and Improvement
31.1 서론(Introduction)
Operator Training 운전원 교육
유능한 운전원은 모든 제조 시설에서 핵심적인 요소입니다. 시설이 다양한 수준의 자동화로 운영되더라도, 운전원은 그 시스템의 중요한 구성 요소입니다. 운전원이 공정이 어떻게 작동하도록 설계되었는지를 이해하는 지식은 안전하고 효율적이며 비용 효과적인 운영을 위해 매우 중요합니다.
연방, 주 또는 지방 규정에서 요구하는 교육만 제공하는 것으로는 충분하지 않습니다. 교육의 목적은 운전 인력 내에 지식 기반을 구축하는 데 있어야 합니다. 운전원은 자신이 속한 작업 환경에서 발생할 수 있는 모든 상황에 적절히 대응할 수 있어야 합니다.
ARC Advisory Group에서 최근 수행한 설문 조사에 따르면, 운전원 교육은 점점 덜 공식적인 방식으로 진행되는 추세를 보이고 있습니다. 이 추세의 예외는 “신규 공정의 시운전(startup-new processes)”으로, 정규 교실 교육(scheduled classroom training)을 선호하는 것으로 나타났습니다(표 31-1 참조).
선호되는 OJT(on-the-job training)와 운전 매뉴얼(operating manuals)의 활용은 보다 간접적인 방식이며, 자기 주도 학습이나 동료의 경험에 의존합니다. 이러한 접근 방식은 전체적인 성능 효과를 달성하는 데는 충분할 수 있지만, 최고 수준의 제조업체들과 비교해 경쟁 우위를 확보하기는 어려울 수 있습니다.
OJT – 현장 교육(On-the-Job Training)
CBT – 컴퓨터 기반 교육(Computer-Based Training)
CR – 정규 교실 교육(Scheduled Classroom Training)
31.1.1 우리가 교육하는 이유(Why We Train)
ARC의 동일한 설문 조사에 따르면, 교육의 주요 목적 세 가지는 안전 향상, 공정 지식 증대, 플랜트 수익성 개선이었습니다. 그중에서도 안전한 운전은 두 배 이상의 비율로 가장 중요한 항목으로 꼽혔습니다. 운전원은 기업의 중요한 자산으로 간주됩니다.
31.2 교육 프로세스(Training Process)
성공적인 교육 프로그램은 계획, 실행, 평가의 세 단계를 필요로 합니다. 다른 프로젝트와 마찬가지로 사전 계획이 핵심입니다. 교육을 전체적인 운영 그림 속에 어떻게 맞춰 넣을 것인지도 중요한 고려사항입니다.
가장 비공식적인 프로그램이라도 효과를 위해서는 명확한 목표가 필요합니다. 공정 변경이나 시스템 업그레이드에 대한 교육은 회사에 분명한 이점을 제공해야 하며, 그 이점을 운전원에게 명확히 전달해야 합니다. 운전원의 동의를 얻는 것은 그들을 변화의 일부로 만들고, 변화의 이유를 부여하는 데 도움이 됩니다. 참여자에게 편안하고 위협이 없는 환경을 제공하십시오. 가능하다면 외부의 영향을 받지 않는 장소에서 교육을 실시하는 것이 좋습니다. 교육 중의 방해 요소는 모든 참여자에게 영향을 미칩니다.
교육 사이클을 완성하기 위해서는 평가가 필요합니다. 평가는 두 가지로 나뉩니다. 첫 번째는 운전원이 교육을 통해 전달받은 지식을 실제로 활용할 수 있는지를 적절히 판단하는 것입니다. 이는 공식적일 수도 있고 비공식적일 수도 있으며, 내부적으로 수행하거나 제3자가 수행할 수도 있습니다. 적절한 방법은 교육 주제의 중요도에 따라 달라집니다. 두 번째는 교육 프로세스 자체를 평가하는 것입니다. 이를 위해서는 참여자의 피드백이 필요하며, 두 평가 결과 모두 교육 과정을 조정하고 개선하는 데 활용될 수 있습니다.
31.2.1 학습 과정(Learning Process)
학습을 보장하기 위해 반드시 고려해야 할 네 가지 요소가 있습니다:
동기(Motivation)
강사는 학습을 준비시키기 위해 참여자들과의 친밀감을 형성해야 합니다. 학습자는 불쾌하거나 위협을 느껴서는 안 됩니다. 동기를 부여하려면 친근하고 개방적인 분위기가 필요합니다. 제시되는 학습 내용의 중요도에 맞는 적절한 수준의 긴장감이 있어야 하며, 난이도는 학습자가 생각하게 만들되 좌절하지 않도록 조절되어야 합니다.
강화(Reinforcement)
긍정적 강화는 올바른 행동을 보상합니다. 부정적 강화는 잘못된 행동을 수정하거나 잘못된 활동이나 오래된 습관을 “잊게” 하는 데 필요할 수 있습니다. 학습자가 배운 내용을 유지하도록 돕기 위해서는 두 가지 방식 모두 필요할 수 있습니다.
기억 유지(Retention)
학습자가 정보에 의미를 느낀다면 그것을 적용하려고 시도할 것입니다. 정보를 해석하고 올바르게 적용할 수 있다면 학습 과정은 성공한 것입니다. 이러한 기억 유지 능력은 교육 과정 중 학습자가 얼마나 많이 연습했는지에 직접적으로 관련됩니다.
전이(Transference)
학습 과정의 마지막 단계는 전이입니다. 이는 학습자가 습득한 지식을 새로운 환경에서 적절히 적용할 수 있는 능력입니다. 강화와 마찬가지로 전이도 두 가지 형태가 있습니다. 긍정적 전이는 교육받은 정보를 활용하여 원하는 결과를 달성하는 것이며, 부정적 전이는 잘못된 행동이지만 결과적으로 원하는 결과를 얻는 경우입니다. 부정적 전이는 그것이 허용 가능한 접근 방식인지 평가되어야 하며, 그렇지 않다면 재교육 및 교육 과정 수정의 기회가 됩니다.
성인 학습은 아동이나 청소년의 학습과는 다른 과정입니다. 성인은 학습자로서 특별한 요구를 가지고 있습니다. 성인 학습에 대한 여러 이론이 존재하지만, 모두 몇 가지 핵심 원칙에 집중합니다. 성인 학습은 경험에 기반해야 하며, 의미가 있어야 하고 긍정적인 환경에서 제공되어야 합니다. 이러한 교육은 내용뿐만 아니라 과정에도 초점을 맞춰야 하며, 강사는 강의자가 아니라 촉진자(facilitator) 또는 자원(resource)의 역할을 해야 합니다.
성인은 아동보다 더 많은 경험과 지식의 기반을 가지고 있으며, 학습은 이 기반과 연결되어야 합니다. 일부 이론에서는 성인이 새로운 지식을 습득하기 위해서는 사전 지식이 반드시 필요하다고 봅니다.
성인은 학습의 이유를 분명히 인식해야 합니다. 학습 내용이 자신의 상황과 관련이 있어야 하며, 업무에 도움이 되는 부분에 집중합니다. 성인은 문제 해결자이며, 직접 해보면서 학습합니다.
성인은 존중받아야 합니다. 강사는 참여자가 교육에 가져오는 경험 기반을 인정해야 하며, 분위기는 위협적이지 않아야 하며 긍정적 강화 기법을 활용해야 합니다.
31.2.2 강사(Trainers)
강사 교육을 제공하는 것은 종종 매우 중요합니다. 특히 공정에 대한 지식이 시설 외부에 집중되어 있는 경우에는 더욱 그렇습니다. 이러한 “강사 교육(train the trainer)” 과정은 일반적으로 운전원 교육보다 더 집중적이며 더 많은 시간이 소요됩니다. 이 과정은 강사와 학습자 간의 장기적인 관계를 형성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 가능하다면, 교육받는 강사가 운전원 교육 자료를 직접 개발할 수 있는 기회를 제공하는 것이 바람직합니다.
청중을 이해하기(Know Your Audience)
교육을 적절히 구성하려면 참여자의 기술 수준을 이해하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 새로운 제어 시스템이 PC 기반인데 운전원들이 마우스나 포인팅 장치를 사용해본 적이 없다면, “클릭 앤 드래그(click and drag)” 같은 용어와 기술은 그들에게 불리하게 작용할 수 있습니다. 이러한 기본 기술 교육은 실습 워크숍을 통해 교육 초기에 포함시키는 것이 중요합니다.
운전원들의 기술 수준이 다양할 경우, 교육 세션이나 외부 교육을 조정하여 주요 교육 내용을 전달하기 전에 모든 참여자가 동일한 수준에 도달하도록 하는 것이 더욱 중요합니다. 이는 성인 학습의 지식 기반 구축 이론과도 연결됩니다.
추가 교육(Additional Training)
공정이 새롭거나 기존과 크게 다를 경우, 다른 플랜트 부서에도 개요 교육이나 수정된 교육을 제공하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 유지보수 인력에게 운전 교육을 제공하면 시스템 지원 능력을 향상시킬 수 있습니다. 시스템이 어떻게 작동해야 하는지를 이해하면 문제 해결이 훨씬 쉬워집니다.
31.3 준비(Preparation)
교육 세션 준비 시간에 대해 정확한 수치를 제시하기는 어렵지만, 기술적인 내용을 다룰 경우 1시간 분량의 교육 자료를 준비하는 데 몇 시간에서 하루 이상이 소요될 수 있습니다. 준비 시간과 관계없이 교육 세션의 목표를 명확히 제시하는 것이 중요합니다. 또한 교육 중간에 목표를 다시 확인하여 모든 참여자가 방향을 잃지 않도록 해야 합니다. 시각 자료와 매뉴얼을 개발할 수 있도록 충분한 시간을 확보해야 합니다.
31.3.1 교육 전 활동(Pre-Training Activities)
강사뿐만 아니라 학습자도 교육에 대비하는 것이 중요합니다. 모든 참여자가 유사한 기술 수준에 도달할 수 있도록 사전 교육 활동이나 프로그램을 제안하는 것이 매우 중요할 수 있습니다. 또한 누가 함께 교육을 받게 될지를 고려하는 것도 중요합니다. 감독자나 관리자와 운전원을 함께 교육시키면 중요한 질문이나 민감한 이슈가 억제되는 분위기가 형성될 수 있습니다. 학습에 가장 적합한 환경은 위협이 없는 환경이라는 점을 기억해야 합니다.
교육에서 어떤 일이 일어날지를 사전에 전달하는 것이 중요합니다. 계획이 제대로 전달되지 않으면 잘못된 정보가 빠르게 퍼질 수 있으며, 이는 교육이 시작되기도 전에 “잘못된 학습(unlearning)”이 필요한 상황을 초래할 수 있습니다.
31.3.2 과정 설계(Course Design)
앞서 논의한 바와 같이, 교육 과정에는 두 가지 프로세스가 포함됩니다: 교육 프로세스(training process)와 학습 프로세스(learning process)입니다. 교육의 목적은 학습을 촉진하는 데 있습니다.
각 교육 세션은 몇 가지 핵심 포인트로 제한하고, 이들이 서로 연결되거나 학습자의 기존 지식과 관련될 수 있도록 구성하는 것이 중요합니다. 질문과 대화를 위한 시간을 마련하여 학습자들이 토론에 참여할 수 있도록 해야 합니다. 가능하다면 난이도가 높은 개념은 세션 초반에 배치하는 것이 좋습니다. 시각 자료는 기억 유지(retention)를 향상시키는 데 도움이 됩니다.
교실 환경에서는 강의, 실습, 토론, 그리고 자주 쉬는 시간을 균형 있게 배치하는 방식이 효과적입니다. 운전원이 연장 근무 중에 교육을 받는 경우에는 세션 내용을 조정해야 합니다. 8시간 근무 직후에 몇 시간 동안 강의를 듣는 것은 학습 효과를 높이지 못합니다.
현장 교육(on-the-job training, OJT)은 플랜트 현장 외부에서 토론 시간을 갖는 방식으로 효과를 높일 수 있으며, 교실 교육과 병행할 경우 매우 효과적일 수 있습니다.
자기주도 학습(self-directed learning) 프로그램은 일부에게는 잘 작동할 수 있지만, 모든 사람이 그 방식으로 학습할 수 있는 것은 아닙니다. 이러한 학습자에게는 보완 지원이 필요하며, 이는 후속 토론이나 멘토 지정 등의 형태로 제공될 수 있습니다.
31.4 교육 방식(Training Styles)
교육 방식은 교육 내용, 예산, 시간 제약, 그리고 기타 여러 요소에 따라 결정됩니다. 이러한 요소들 중 많은 부분은 실제로 양질의 교육을 수행하는 데 필요한 요구사항과는 관련이 없을 수 있습니다.
성인은 일반적으로 다음과 같은 방식으로 정보를 기억합니다:
• 읽은 것의 10%
• 들은 것의 20%
• 본 것의 30%
• 보고 들은 것의 50%
• 말하고 쓴 것의 70%
• 말하면서 행동한 것의 90%
이러한 요소들은 어떤 교육 방법을 혼합하여 사용할지 결정할 때 중요한 기준이 됩니다. 다음은 다양한 교육 방법과 그 적용 가능성을 설명합니다.
31.4.1 운전 매뉴얼(Operating Manuals)
운전 매뉴얼은 정보 전달 및 자기주도 학습 방식에 가까우며, 이론적인 내용을 다룰 때 유용할 수 있습니다. 형식은 인쇄물(hard copy) 또는 전자 문서(electronic)일 수 있습니다. 이 방식에도 여전히 강사나 동일한 기능을 수행하는 그룹 구성원과의 상호작용이 포함되어야 할 수 있습니다.
전자 또는 웹 기술은 상호작용형 모듈(interactive modules)을 제공하는 데 적합합니다. 그러나 이는 학습에서 중요한 요소인 “인간적 접촉(human touch)”과 강사의 강화(reinforcement)를 대체할 수는 없습니다.
기억 유지(retention)는 상호작용과 강화가 단순히 정보를 읽는 것에만 의존할 경우 문제가 될 수 있습니다.
31.4.2 현장 교육(On-the-Job Training)
OJT는 운전 방식의 단순한 변경에 대해 효과적으로 작동합니다. 또한 보다 구조화된 교육 프로그램을 보완하는 강력한 도구가 될 수 있습니다. 후속 시간이 필요할 수 있으며, 그룹 간 상호작용도 요구될 수 있습니다.
이 방식은 비정상 상태(abnormal conditions) 교육을 강화하려 할 때 문제가 될 수 있습니다. 정상 운전 조건에서는 운전원의 대응을 위한 비정상 또는 비상 상황을 생성하는 것이 불가능할 수 있습니다.
31.4.3 교실 교육(Classroom Style)
교실 환경은 교육의 분위기를 설정하는 데 매우 유용할 수 있습니다. 교육의 분위기는 기대치를 설정하고 학습자의 기억 유지에 도움을 줍니다.
순수 강의 기반 교육은 실제 적용 활동과 직접 연결되지 않으면 지루해질 수 있습니다. 현장 실습이나 시뮬레이터를 활용한 활동을 포함시키면 핵심 내용을 강화하고 기억 유지에 도움이 됩니다. 시뮬레이터는 특히 비정상 상태 교육을 제공하는 데 유용합니다. 좋은 교육 방식은 강의 후 실습, 그리고 관련 항목에 대한 토론을 순차적으로 진행하는 것입니다.
분위기는 개방적이고 친근하게 유지해야 합니다. 학습자를 참여시키고, 도전하게 하십시오. 자극은 학습을 유도합니다. 질문은 중요합니다. 수업 중 제기된 질문 목록을 작성하고, 화이트보드나 플립 차트를 활용하십시오. 교대 근무로 교육이 진행되는 경우 다른 반에서도 이 질문들을 검토하십시오. 답변되지 않은 질문은 반드시 후속 조치하십시오.
자주 휴식 시간을 가지십시오. 교육 시간이 길어질 경우 다과를 제공하십시오. 교육 장소는 편안하게 유지해야 하며, 집중은 교육 내용에 맞춰져야 합니다.
31.4.4 컴퓨터 기반 교육(Computer-Based Training)
컴퓨터 기반 교육은 두 가지 형태로 제공될 수 있습니다. 첫 번째 형태는 교육 매뉴얼의 전자적 배포처럼 기본적인 방식입니다. 여기에 교육 자료, 강의, 질의응답 세션이 포함될 수 있습니다. 특정 기술 수준에 따라 이 방식이 적절할 수 있습니다.
두 번째 형태는 실시간 시뮬레이션 시스템 또는 “가상 플랜트(virtual plant)” 환경과 교육을 결합하는 방식입니다. 이는 운전원 교육을 넘어 매우 유용할 수 있으며, 고정밀 동적 시뮬레이션(high fidelity dynamic simulation)의 비용 타당성을 고려하는 데 도움이 됩니다. 프로젝트 초기에 고정밀 공정 시뮬레이션을 개발하고 도입하면 플랜트 시운전을 더 빠르고 안전하게 수행할 수 있으며, 이는 장기적으로 비용 절감 효과를 가져옵니다.
가장 현실적이고 기능적인 공정 시뮬레이션은 실제 제어 시스템 장비를 동적 공정 모델과 결합하여 구현하는 방식입니다. 이 방식은 제어 시스템을 에뮬레이션할 필요가 없어 중복 작업을 피할 수 있으며, 제어 시스템 테스트 환경도 제공합니다. 이러한 시스템에서 교육받는 운전원은 테스트 환경에서는 드러나지 않는 숨겨진 버그를 발견할 수도 있습니다. 또한 안전한 환경에서 비정상 또는 비상 상황을 생성하는 가장 좋은 방법이기도 합니다. 실습 워크숍에는 이러한 시나리오뿐만 아니라 정상 운전도 포함되어야 합니다.
기억 유지 능력은 학습 중 연습량에 직접적으로 영향을 받습니다. 운전원은 문제 해결자(problem-solvers)이므로, 시뮬레이터를 활용한 실습 학습은 더 높은 수준의 기억 유지 효과를 가져옵니다.
이러한 시뮬레이션은 시운전 전 교육뿐만 아니라, 재교육(refresher training), 신규 운전원 교육, 또는 “만약에” 시나리오 교육에도 활용될 수 있습니다.
31.4.5 동적 시뮬레이션(Dynamic Simulation)
어떤 수준의 정밀도(fidelity)가 제공되는지, 그리고 그것이 어떻게 활용되는지를 이해하는 것이 중요합니다.
간단한 “타이백(tie back)” 루프는 출력(output)을 입력(input)으로 되돌려 연결하고, 여기에 시간 지연(time delay)이나 필터링(filtering)을 적용하여 가장 단순한 형태의 시뮬레이션을 구현합니다. 이 방식은 시스템 점검(system checkout)이나 운전원에게 일정 수준의 실습 경험을 제공하는 데 유용할 수 있으며, 특히 공정의 동적 특성이 매우 단순한 경우에 효과적입니다.
하지만 운전원은 종종 이러한 시뮬레이션 방식의 한계를 빠르게 인식하고, 실제 공정처럼 반응하지 못한다는 점에서 신뢰를 잃게 됩니다.
질량 및 에너지 수지(mass and energy balances)와 공정 반응 동역학(process reaction dynamics)을 포함하는 고정밀(high fidelity) 모델은 운전원에게 실제 시스템에 더 가까운 시각적·체감적 경험을 제공합니다. 이러한 모델은 이상 상태(upset conditions)나 비상 상황(emergency response) 교육에 활용될 수 있으며, 운전원이 해당 상황에서 자신의 능력과 제어 시스템의 기능에 대해 자신감을 갖도록 도와줍니다.
이는 운전원의 기억 유지(retention)를 향상시키고, 학습한 내용을 실제 환경에 전이(transference)할 수 있도록 합니다.
이러한 모델은 이미 모델링 패키지 내에 존재할 수도 있으며, “정상 상태(steady state)” 또는 동적(dynamic) 형태일 수 있습니다. 이를 교육용으로 활용하기 위한 투자 비용은 그로 인해 얻을 수 있는 이점에 비해 매우 적을 수 있습니다.
31.5 평가 및 개선(Evaluation and Improvement)
운전원이 새로운 지식을 실제 작업 현장에 얼마나 잘 전이(transference)할 수 있는가? 이것이 교육의 전반적인 효과를 평가하기 위해 반드시 답해야 할 질문입니다. 종종 이 능력을 평가하는 유일한 방법은 감독자의 관찰입니다. 그러나 이 전이 능력을 보다 객관적으로 측정할 필요가 있을 수 있습니다.
교육 서비스 전문 업체들은 이러한 영역에서 가이드를 제공할 수 있습니다. 운전 매뉴얼과 감독자의 평가에만 의존할 경우, 중요한 상황에서 바람직하지 않은 성과로 이어질 수 있습니다.
교육은 하나의 프로세스입니다. 지속적인 개선은 피드백을 활용하여 교육 과정을 조정하고 다듬을 때만 가능합니다. 학습자들로부터 교육의 적절성, 방식, 전달 수준, 기억 유지 등에 대한 피드백은 매우 중요합니다. 이러한 피드백은 교육 후 익명 설문지나 후속 토론을 통해 수집할 수 있습니다. 어떤 방식이든, 수집된 정보를 교육 과정 개선에 반드시 활용해야 합니다.