현대 제조업에서 로봇과 인간은 보다 긴밀한 협업을 구현하고 있다. 협업로봇은 작고 가벼워 이동이 용이하며, 안전 기능을 갖추고 있어 안전한 협업을 구현한다. 이러한 추세에 발맞추어 국제표준화기구에서 ISO/TS 15066을 통해 협업로봇의 안전을 위한 가이드라인을 제시했다. 업계의 노력을 기울인 제품과 안전 규격이 등장한 현재, 협업로봇이 인간과 동시에 작업하게 될 날이 머지않았다.
자료 | 유니버설로봇(www.universal-robots.com/ko/)
산업용 로봇이 진화를 거듭하며 빠르게 영역을 확장하고 있다. 이에 따라 산업용 로봇시장 역시 파죽지세로 성장하고 있다. 국제로봇연맹(IFR)의 ‘World Robotics 2015’에 따르면, 2014년 세계 로봇시장은 2013년 149억 달러 대비 12.3%(167억 달러) 증가했으며, 최근 5년간 연평균 20%의 성장세를 보이고 있다. 미국·유럽·일본 등 선진국은 제조업 부흥을 위한 로봇 활용 정책을 강화하고 있고, 중국과 동남아 등 신흥국에서는 노동시장 임금이 크게 증가함에 따라 생산 경쟁력을 유지하기 위해 제조용 로봇을 적극적으로 도입하고 있다.
눈여겨볼만한 점은 산업용 로봇의 활용 무대는 점점 넓어지고 있는 반면, 로봇과 작업자의 거리는 더욱 가까워지고 있다는 점이다. 크고 무거웠던 기존 산업용 로봇의 단점을 보완한 산업용 협업로봇은 작고 가벼워 이동이 용이하며, 다양한 안전 기능을 겸비하고 있어 작업자와 가까운 거리에서 안전하게 협업할 수 있다. 또한 초기 소유비용과 총 통합비용이 낮아 중소기업들도 부담 없이 협업로봇을 통한 산업 자동화를 실현하고 있다.
안전한 로봇
사람과 로봇이 안전하게 협업할 수 산업 자동화 시스템을 구축하기에 앞서 가장 먼저 고려해야 할 사항은 ‘안전’이다. 국제표준화기구(ISO)에서는 2016년 초 협업로봇의 안전한 활용을 위한 가이드라인이 될 수 있는 안전 규격 ISO/TS 15066을 발표한 바 있다. 이 규격은 2011년에 발표된 산업용 로봇 표준 안전 규격 ISO 10218를 보완하는 규격이다. ISO 10218은 지금까지 현장에서 활용하던, 즉 대형 산업용 로봇의 안전에 관해 규정하고 있다. 당시 신기술이었던 협업로봇에 대해서는 상대적으로 상세하게 다뤄지지 않았다. 이번에 개정한 ISO/TS 15066은 협업로봇 설치 시 로봇 셀의 위험성 평가를 수행하는 데 도움이 되는 사항이 담겨있다.
ISO/TS 15066은 인체의 특정 부위에 대한 통증 역치와 로봇의 속도, 압력 및 충격 간의 관계에 대한 연구 내용과 같은 다양한 협업 개념, 그리고 이를 실현하기 위해 필요한 요건들을 상세하게 기술하고 있다. 따라서 협업로봇과 인간이 함께 안전하게 작업할 때 준용할 수 있는 유용한 가이드라인 역할을 한다. ISO/TS 15066의 규격 수립에 참여한 유니버설로봇은 이 신규 가이드라인이 차후 협업로봇 시스템 분야의 기반이 될 것으로 전망하고 있다.
국내에서 협업로봇에 대한 수요가 늘어남에 따라 한국의 산업용 로봇 안전기준 또한 일부 수정됐다.
기존 산업안전보건기준에 따르면, 산업용 로봇 설치 시 근로자에게 발생할 수 있는 부상 등의 위험을 방지하기 위해 안전매트 및 높이 1.8m 이상의 펜스를 설치해야 했다. 하지만 최근 고용노동부가 산업안전보건기준에 관한 규칙 중 제223조를 개정했다. 이에 로봇이 ‘산업표준화법’ 제12조에 따른 한국산업표준에서 정하고 있는 안전기준 또는 국제적으로 통용되는 안전기준에 부합되면 안전매트 및 안전펜스 설치를 생략할 수 있게 된다.
유니버설로봇의 모든 협업로봇은 안전 가이드라인을 준수하는 다양한 기능을 장착하고 있다. 이 안전 시스템은 TU··V(독일 기술 검사 협회)의 승인을 받은 바 있다.
유니버설로봇이 개발한 로봇은 사용자가 설정한 이상의 힘이 로봇에 가해질 경우 자동으로 작동을 멈춘다. 이 ‘보호정지’기능은 유니버설로봇의 로봇이 산업용 로봇 중에서도 협업로봇으로 분류되는 핵심적인 요소다. 유니버설로봇의 로봇에는 로봇의 동력과 운동량은 물론 관절의 위치 및 속도, TCP 포지션, 툴의 자세, 속도와 힘 등 8가지 조절 가능한 안전 기능이 적용되어 있다. 이러한 안전 시스템은 산업협력로봇 ISO 기준 퍼포먼스 레벨 D라는 높은 수준의 안전 기준으로 분류된 바 있다.
협업로봇은 사람과 함께 안전하게 협업하며 업무 생산성을 끌어올리고, 작업자들에게 더 나은 환경을 제공하고 있다.
로봇의 정교한 움직임에 사람의 사고가 더해지면 고도의 작업 구현이 가능하다. 이를 바탕으로 앞으로 사람과 로봇의 협업은 다양한 산업에서 큰 파급효과를 불러올 것으로 기대된다.
