현장에서 사람과 함께 작업을 하는 모바일 로봇에 적용되는 강제적인 안전 표준은 아직 존재하지 않습니다. 그렇다고 유사한 안전 표준을 존중하지 않아도 된다는 의미는 아닙니다. 사람과 협업하면서 자동화 목표를 달성하기 위해서는 모바일 로봇과 관련된 안전규제는 무엇이 있는지 파악하고 있어야 합니다.
유럽의 AGV 안전 표준
유럽 및 국제적으로 적용 가능한 안전 표준으로 ISO 3691-4:2023 – 산업용 트럭- 안전 요구조건 및 검증 – Part 4: 무인 산업용 트럭 및 시스템이 있습니다.
이 표준은 자율적인 운전 환경에서 무인 산업용 트럭의 안전 운행을 보장하기 위한 안전 프로토콜과 요구 사항을 자세히 설명합니다. 여기서 트럭은 동력으로 구동되는 자율적으로 동작하는 차량으로 정의되는데, AGV, AMR, 자동안내카트, 자동화 터거 등 다양한 종류의 차량이 포함될 수 있습니다.
운전자의 조치가 필요한 자동 모드, 탑승자를 수송 할 수 있는 기능, 수동 운전 모드, 트럭 기능의 수동 운전을 위한 유지보수 모드 등 무인 산업용 트럭의 다양한 운전 모드에 적용할 수 있습니다.
미국의 AGV/AMR 안전 표준
미국의 주요 안전 기준은 ANSI/ITSDF B56.5-2024, ANSI/RIA R15.08-1-2020, ANSI/A3 R15.08-2-2023 등이 있습니다.
ANSI/ITSDF B56.5-2024 – 가이드 산업용 차량을 위한 안전 표준
가이드(Guide) 기술을 사용하는 무인 산업용 차량을 위한 안전 표준인 B56.5-2024는 주로 무인 가이드 산업용 차량과 유인 산업용 차량의 자동화된 기능에 관한 것입니다.
일반적으로 이러한 차량은 산업 환경에서 미리 정의된 경로를 따라 이동하는 AGV를 포함합니다. AGV는 종종 자재를 들어 올리고 운반하기 위한 포크가 장착된 차량 등 다양한 형태가 존재하기 때문에 B56.5-2024 표준은 포크 장치가 부착된 자동화 산업 차량에도 적용됩니다.
ANSI/RIA R15.08-1-2020 – 산업용 이동 로봇 – 안전 요구사항 – Part 1: 산업용 이동로봇에 대한 요구 사항
이 표준은 산업용 이동로봇(IMR)에 대한 안전 요구 사항을 명시하고 있으며, 위험 식별 및 위험 평가, 설계 요구 사항 및 위험 감소 조치, 위험 감소 조치의 검사 및 검증, 사용 및 표시를 위한 정보 등 다양한 내용을 다룹니다.
산업 환경에서 모바일 로봇의 사용이 증가함에 따라, 고정형 산업용 로봇을 위한 R15.06 표준과 AGV를 위한 B56.5 표준을 넘어, 산업용 이동로봇(IMR)들의 안전을 다루는 표준에 대한 필요성이 대두되었습니다. 이에 따라 산업용 이동로봇의 제조자들을 위해 R15.08-1-2020 표준이 준비되었고, 안전한 IMR을 설계하고 생산하는 방법을 정의했습니다. IMR의 분류는 아래와 같습니다.
IMR Type A:
플랫폼형 AMR을 의미합니다. 어태치먼트(Attachement) 없이 자유롭게 공간을 이동하고 내비게이션 할 수 있습니다. 일반적으로 IMR Type B 또는 IMR Type C의 기반(플랫폼)으로 사용됩니다.
IMR Type B:
매니풀레이터를 제외한 수동 또는 능동 어태치먼트가 있는 AMR을 의미합니다. 능동형 부착물에는 롤러 테이블, 컨베이어 및 선형 리프트 장치(피킹 부착물 등)가 포함될 수 있습니다.
IMR Type C:
모바일 플랫폼에 매니풀레이터가 부착된 이동 로봇을 의미합니다. 모바일 플랫폼으로 플랫폼형 AMR/ 또는 AGV 를 사용하는 두 종류가 있습니다.
ANSI/A3 15.08-2-2023 – 산업용 이동 로봇 – 안전 요구사항 – Part 2: 산업용 이동 로봇 및 응용에 대한 요구사항
이 표준은 산업 환경에 IMR 시스템을 배치하기 위한 안전 요구사항을 정의합니다. 즉, IMR 또는 IMR 함대(Fleet)를 현장에 통합, 구성, 맞춤화할 때 필요한 안전 요구사항을 명시합니다.
R15.08-2-2023 표준은 IMR 시스템의 안전한 통합 관행에 대한 지침을 제공하여, 공통적인 안전 요구사항과 IMR 시스템 및 시스템 통합에 대한 기대를 충족합니다. Part 1은 IMR 제조업체를 위한 공통 안전 요구사항을 설정한 반면, Part 2는 시스템 통합업체를 위한 맞춤형 표준입니다. 즉, IMR에 대한 공통적인 요구사항을 제공하여, 시스템 통합업체는 고유한 솔루션을 유연하게 개발할 수 있습니다.
IMR이 사용될 시설에 필요한 사항을 다루기 위해, IMR이 워크스테이션, 충전소 및 기타 설비와 상호 작용할 때의 안전 요구 사항도 포함합니다. 그래서 IMR이 배치된 운영 환경에 대한 안전 고려 사항도 포함한다.
IMR 시스템과 애플리케이션 사용자들에게 안전 요구사항을 제공할 R15.08 Part 3 표준도 2025년에 발표 예정이며, 멀티 센서 융합, 추가적인 안정성 테스트, 안정성 검증 및 동적 안정성 테스트를 포함하여 모바일 로봇 기술에서 떠오르는 주제를 다루는 기술 보고서도 준비 중입니다.
R15.08-2-2023 표준에서 최종 사용자 시설에 배포되는 시스템의 위험 평가는 IMR 시스템 통합업체에 의해 수행되어야 한다고 정의합니다. 위험 평가는 위험 평가 및 위험 감소 방법론을 제공하는 ANSI/ISO 12100:2012 및 안전에 대한 일반적인 요구 사항과 위험 평가 절차를 설명하는 ANSI B11.0-2023을 따라야 합니다.
모든 잠재적 위험을 식별하고, IMR 시스템과 관련된 위험은 허용 가능한 수준으로 감소되어야 하며, IMR 시스템의 예상 사용 및 오용과 관련된 잔류 위험은 사용 정보에서 식별되어 잔류 위험을 최소화하는 시스템을 만들어야 합니다.
UL 3100
UL3100 표준은 자동화된 모바일 플랫폼(AMP)의 안전을 관리하여 창고 및 제조를 포함한 다양한 환경에서 안전하게 사용할 수 있도록 보장함이 목적입니다.
UL 3100이 적용되는 모바일 플랫폼은 리프팅, 이송, 피킹, 견인 등의 기능을 수행하며, 이러한 작업은 그립퍼(Gripper) 어태치먼트, 흡입 어태치먼트 등 유사한 메커니즘에 의해 제공될 수 있습니다. (무인지게차는 해당되지 않습니다)
이 표준은 산업 환경에서 필수적인 안전 위험을 다루며, 위험 및 부상 예방, 물체 감지 및 회피, 위험 평가, 기능 안전, 로봇 어태치먼트 및 제품 통합에 중점을 두고 있습니다. 추가적으로 UL3100 표준은 자동화된 모바일 플랫폼에 사용되는 배터리 및 배터리 관리 시스템(BMS)의 안전성을 강조합니다. 특히 납-산 또는 리튬-기반 재충전가능한 배터리에 대한 열 폭주 위험을 완화하는 것을 목표로 합니다. 화재를 진압할 수 있을 때까지 제품 내에 화재를 억제하는 등 화재 위험을 줄이기 위한 조치가 포함되어 있습니다.
기타 중요한 안전 표준
위에 나열된 표준은 이동로봇 작동의 모든 측면에 걸쳐 포괄적인 안전을 보장하기 위한 기반을 제공합니다. 그럼에도 불구하고 전기 안전에서 화재 위험에 이르기까지, 또 기계 지침에서 무선 장비 규정에 이르기까지 다양한 영역에 걸쳐 있는 복잡한 안전 표준을 살펴보는 것도 중요합니다.
ISO 13849-1:2023 표준입니다. 이 표준은 확률적인 방법으로 제어 시스템의 안정 성능을 평가하는 기준을 제공합니다. 위험성 평가, 성능 수준 (PLa ~PLe), 안전과 관련된 제어 부품의 식별부터 안전 기능의 구현에 이르기까지 국제적으로 통일된 요구 조건을 포함하고 있습니다. 위험을 줄이기 위한 안전 조치의 적합성을 확립하는 것이 목적입니다.
기계지침 2006/42/EC, 전자기파 적합성 지침 2014/30/EU, 배터리 지침 2006/66/EC, 무선장비 지침 2014/53/EU 등의 표준도 존재하며, ASTM F3200-20a 표준은 공통적이고 일관된 어휘를 제공하고 NFPA 505-2024 표준은 화재 안전을 다루고 있습니다.
기업은 작업 환경에 적용되는 다양한 안전 표준에 대해 전방위적인 관점을 가지고, 모바일 로봇과 관련된 다양한 위험 범위를 설명하는 전체적인 안전 전략을 가질 필요가 있습니다.
안전 표준에 대해 기억해야 할 내용
1. 특정 안전 표준은 임의 사항
모바일 로봇을 자동화 업무에 통합을 고려할 때, ISO 3691-4:2023이나 ANSI R15.08과 같은 표준은 법적 의무는 아니지만 안전을 확보하기 위한 필수적인 지침을 제공한다는 것을 이해해야 합니다.
신뢰할 수 있는 모바일 로봇 제조업체와 시스템 통합업체는 자발적으로 이러한 표준을 준수하기 때문에, 기능 안전이나 모범 사례 구축을 위해 노력한다. 안전 표준을 준수하는 공급업체는 품질을 보장할 뿐만 아니라, 확립된 안전 프로토콜을 준수한다.
2. 구매 및 표준 이해
위에서 다양한 안전 표준을 소개했지만, 이는 출발점에 불과합니다. 잠재적인 위험과 적절한 전략을 철저히 파악하기 위해서는 관련 표준의 문서 전문을 입수하여 연구해야 합니다.
3. 리스크 평가의 중요성
각 현장의 특정 사용 사례에 맞춘 포괄적인 위험 평가는 필수입니다. 위험 평가는 환경의 모든 잠재적 위험을 확인하고, 해결하기 위해 환경안전보건(ESH) 부서와 긴밀히 협력해야 합니다. 처음부터 환경안전보건팀을 참여시켜 통합 프로세스의 모든 단계에 안전 요구 사항이 포함되도록 합니다.통합업체 또는 모바일 로봇 제조업체는 위험 평가 내용을 제공하여 최소한의 잔류 위험으로부터 안전한 통합을 보장하는 것이 중요합니다.
4. 표준에 기반한 의사소통이 중요
EU는 주로 ISO 3691-4:2023을 이동 로봇의 가장 중요한 안전 표준으로 언급하고 있지만, 미국의 규제 환경은 더 복잡합니다. 미국에는 연방정부의 규제와 주 별로 고려해야 하는 요구사항 등 안전 표준의 복잡하게 존재합니다. 그래서 공급자와 고객사는 더욱 긴밀하게 의사소통을 해야 합니다. 미국에서 이동로봇 시스템을 구축할 때 R15.08 및 UL 3100과 같은 표준을 고려하는 것이 중요하다.
공급업체는 철저한 안전 정보를 제공하고, 사용자는 이러한 표준을 적극적으로 이해하고 구현해야 합니다. 이동로봇 시스템 운영에서 안전을 보장하기 위해서는 모든 안전 요구사항이 철저히 해결되도록 원활한 의사 소통은 유익할 뿐만 아니라 필수적입니다.
자율이동로봇 프로젝트의 성공을 위해서는 모바일 로봇이 어떻게 작동하는지 이해하고, 최고의 내비게이션 시스템으로 효율적이고 안전하며 신뢰할 수 있는 운영을 보장하는 것이 중요합니다. 맥파이온이 함께하겠습니다. 연락 주십시오.
