산업용 로봇 안전 표준

이번 포스팅에서는 산업용 로봇을 안전하게 사용하기 위해 참조할 수 있는 안전 표준을 살펴보도록 하겠습니다.

기계류 표준 분류 (classification of machinery standards)

구체적인 표준을 살펴보기 앞서, 표준의 유형을 정리하고자 합니다. 안전관련 법 vs 표준 포스팅에서 기계류 지침(machinery directive)이 있고, 이에 대한 조화 표준(harmonized standards)이 있다고 말씀드렸습니다. 기계류 지침 적용 가이드 111번 항목에 따르면, 기계류 표준(machinery standards)은 크게 세 가지 타입(type)으로 분류할 수 있습니다.

A-type 표준은 기본적인 컨셉, 용어, 그리고 설계 원칙을 구체화합니다. 기계류 지침을 따르는 모든 종류의 기계에 적용되며, 내용이 포괄적입니다.

B-type 표준은 기계류 안전의 특정 측면을 다룹니다. A-type 표준과 비교하여 범위가 좁혀지고 내용이 구체적입니다.

C-type 표준에서는 특정 카테고리의 기계류에 대한 상세 사양을 제공합니다. 기본적으로, C-type 사양은 A-type 및 B-type 보다 우선합니다. 즉, 내용이 상충될 경우, C-type 표준을 충족시키면 됩니다.

ISO 10218-1:2011 

Robots and robotic devices -- Safety requirements for industrial robots -- Part 1: Robots^[각주:1]

먼저 소개해 드릴 표준은 산업용 로봇에 대한 안전 요구사항이 소개된 표준입니다. 산업용 로봇이라는 특정 기계류로 한정한 것에서 예상하셨을 것 같은데요, 이는 C-type 표준입니다. 그 중에서도 part 1이라고 하여, 로봇 자체에 대한 요구사항이 담겨있습니다.

산업용 로봇이 안전 측면에서 어떻게 설계되어야 하는지 설명하는 표준이며, 로봇 제조사가 준수해야 합니다. 로봇 정지 기능, 각 축에 대한 제한, 협동 운전 요건 등 안전에 영향을 미칠 수 있는 다양한 항목에 대한 요구사항을 제시합니다.

ISO 10218-2:2011 

Robots and robotic devices -- Safety requirements for industrial robots -- Part 2: Robot systems and integration^[각주:2]

산업용 로봇이 의미있는 일을 수행하기 위해서는 툴을 비롯한 주변 장치와의 통합(integration)이 필수적이며, 로봇 시스템(robot system)으로 사용됩니다.^[각주:3]

ISO 10218-2는 로봇 시스템을 구성할 때 필요한 안전 요구사항을 제시합니다. 이 또한 C-type 표준이며, 시스템 통합자(system integrator) 및 사용자가 준수합니다.

ISO 13849-1

Safety of machinery -- Safety-related parts of control systems -- Part 1: General principles for design

산업용 로봇과 관련된 B-type 표준에는 ISO 13849-1이 있습니다. 이 표준은 산업용 로봇 뿐만 아니라, 안전 관련 제어 시스템이 있는 모든 기계류에 적용할 수 있습니다.^[각주:4] 

ISO 13849-1의 핵심은 안전 관련 제어 시스템의 성능 요구사항에 대한 내용입니다. 이 표준에서는 성능 수준(performance level)을 계산할 수 있는 상세 내용을 제시합니다.

참고로, 산업용 로봇의 안전 관련 제어 시스템의 경우 PL=d 등급이 요구되는 경우가 일반적입니다. 산업용 로봇 안전 시스템의 인증서를 보면 ISO 13849-1 표준을 기준으로 PL=d 등급을 획득했다고 명시된 것을 찾을 수 있을 것입니다.^[각주:5]

 

ISO 13849-2는 안전 관련 제어 시스템의 성능 수준에 대한 검증 및 분석에 대한 내용이며, 인증 기관 등에서 참고할 것입니다.

ISO 12100

Safety of machinery -- General principles for design -- Risk assessment and risk reduction

ISO 12100은 모든 기계류에 적용되는 A-type 표준입니다. 적용하려는 기계류에 대한 모든 위험 요소를 검토하고, 이에 대해 적절한 조치를 취함으로써, 해당 시스템이 충분히 안전하다는 것을 확인합니다. 

위험성 평가(risk assessment)는 반드시 수행해야 하는 필수적인(mandatory) 과정이며, 산업용 로봇 시스템을 사용하기 전, ISO 12100에서는 위험성 평가에 대한 절차 및 고려사항 등 일반론적인 내용을 제시합니다.

위에서 언급한 표준은 전부 국내 산업 안전 표준으로 번역되어 있습니다. 즉, 국내 산업 표준은 국제 표준과 동일하다고 할 수 있습니다.

1. https://www.iso.org/standard/51330.html [본문으로]
2. https://www.iso.org/standard/41571.html [본문으로]
3. 컴포넌트로서의 로봇 참고 (http://cobots.tistory.com/13) [본문으로]
4. ISO 13849-1에는, "산업용 로봇"에 대해서만 적용되는 구체적인 내용은 없습니다. [본문으로]
5. 참조: 유니버설 로봇 안전시스템 인증서 (https://www.universal-robots.com/media/1528658/tuv-nord-certificate.pdf) [본문으로]