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Step.1 로봇 및 자동화 설비
산업안전보건기준에 관한 규칙 및 관련 고시에 따른 산업용 로봇·자동화 설비의 안전관리, 방호장치, 구성요소 및 핵심 분류 문제 총정리
2015~2025 기출 총정리
17문항
불의의 동작 및 오조작 방호조치 4가지 (2025-6)
「1. 공장자동화 및 로봇작업에서 불의의 동작 및 오조작 방호조치에 대하여 서술하시오. (2025-6)」
「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제222조(교시 등), 제224조(수리 등 작업 시의 조치 등) 및 KOSHA GUIDE M-61-2017 4.1.2(안전기능), 6.1.4(감시인) 등에 따른 주요 조치
1
기동스위치 잠금 및 표지판 부착
로봇의 수리, 검사, 청소 등의 작업 시 운전을 정지하고, 기동스위치를 열쇠로 잠근 후 열쇠를 별도 관리하거나 "작업 중" 표지판을 부착하여 타인이 스위치를 조작할 수 없도록 해야 한다. 조작반의 커버에 자물쇠를 채우는 조치도 활용된다.
2
안전 기능 확보 (자동 정지)
유압·공압·전압의 변동, 정전, 관련 기기 및 제어장치 고장 등으로 오작동 우려가 생겼을 때 자동으로 운전을 정지해야 하며, 사람이 재기동 조작을 하지 않으면 개시되지 않아야 한다.
3
연동장치(인터록) 부착
가동범위 외측 출입구에 문 또는 방책 등을 설치하고, 이를 열 경우 비상정지장치가 자동으로 작동하는 안전 플러그(또는 연동장치) 등을 갖춰야 한다.
4
감시인 배치
작업 시 가동 범위 밖에서 감시인을 배치하여 이상 시 즉시 비상 정지장치를 작동시키도록 해야 한다.
저속제어 정의 · 협동운전 요구사항 · 배치설계 (2025-9)
「2. 안전검사 고시상 산업용 로봇에 관한 다음 물음에 답하시오. (1) 저속제어 정의, (2) 협동운전 요구사항 4가지, (3) 로봇 시스템 배치설계 7가지를 쓰시오. (2025-9)」
① 저속제어(수동감속모드)의 정의
로봇의 미세조정(Jogging), 교시, 프로그램의 작성 및 검증 등을 위해 수동운전모드를 사용할 때, 작업자의 안전을 위해 로봇 매니퓰레이터 끝단의 속도가 초당 250mm를 초과하지 않도록 제한하는 제어 기능. 이 모드에서는 오직 조작자에 의해서만 로봇이 작동되어야 하며 자동운전이 불가능해야 한다.
② 협동운전 요구사항 4가지
01
시각 표시 설치
협동운전을 위해 설계된 로봇에는 협동운전 상태임을 표시할 수 있는 시각 표시가 설치되어 있어야 한다.
02
바닥 표시
작업자가 로봇과 직접적으로 접촉할 수 있는 협동운전 영역은 바닥표시 등으로 명확하게 구획 및 표시되어야 한다.
03
여유공간 확보 또는 부가 보호장치 설치
로봇 팔 등으로부터 주변 구조물까지 최소 0.5m 이상의 여유 공간 확보. 불가 시 갇힘·끼임 방지를 위한 부가 보호장치 설치.
04
정지 및 회피 수단 구비
협동운전 동안 작업자는 언제든지 단순 동작으로 로봇 작동을 정지시키거나, 협동운전 영역에서 방해받지 않고 빠져나올 수 있는 수단이 있어야 한다.
③ 로봇 시스템 배치설계 7가지
로봇의 최대 영역을 확인하여 제한 영역 및 작업 영역을 설정하고, 로봇과 건물 기둥 등의 장애물 사이에 여유 공간이 있을 것
보행자 통로 등 안전한 통행을 위한 통로가 확보되어 있을 것
제어시스템 접근 및 경로가 안전할 것
점검, 청소, 수리, 유지보수 등을 위한 접근 시의 안전통로가 확보되어 있을 것
배선 등으로 인한 미끄러짐·헛디딤·넘어짐 위험이 없을 것
전선 선반(Cable tray) 등으로 인한 위험이 없을 것
자동운전 동안 접근이 필요한 운전 제어기와 보조장비는 보호영역 외부에 위치할 것
산업용 로봇 사용용도별 분류 · 안전방책 · 안전매트 (2024-6)
「3. 산업용 로봇을 사용용도별로 분류할 때 5가지 사용용도와 해당 로봇을 쓰시오. / 안전방책 설치방법 5가지 / 안전매트 설치방법 3가지를 쓰시오. (2024-6)」
① 사용용도별 분류 5가지
아크용접용 로봇
아크 토치를 장착하고 용접선 추적을 수행하는 로봇.
스팟용접용 로봇
점용접(Spot Welding) 건을 이용해 접합 작업을 하는 로봇. (자동차 차체 조립 등)
핸들링용 로봇
자재 이송, 팔레타이징, 머신텐딩 등을 목적으로 물체를 집어 옮기는 로봇.
조립용 로봇
정밀 전자기기나 기계 부품을 결합하고 나사를 체결하는 등의 조립 공정용 로봇.
도장용 로봇
스프레이 건을 이용해 차량이나 부품 표면에 페인트·코팅제 등을 균일하게 도포하는 로봇.
② 안전방책(울타리) 설치방법 5가지
01
충분한 높이 확보
작업자의 접근을 격리할 수 있도록 1.8m 이상의 높이로 설치.
02
구멍 크기 제한
망이나 틈새(개구부)는 신체 일부가 내부로 들어가지 못하는 구조.
03
인터록(연동장치) 구조
가동 중 출입문을 열면 즉시 로봇 정지, 닫아도 별도 기동 조작 전 재기동 불가.
04
견고한 재질과 강도
진동, 충격 및 외부 압력 등 주변 환경에 충분히 견딜 수 있는 재질로 설치.
05
예외 구간 방호조치
방책을 설치할 수 없는 개구부에는 광전자식 등 대체 방호장치를 연동.
③ 안전매트 설치방법 3가지
01
위험구역 진입 전 설치
작업자가 로봇의 위험 작업 영역에 발을 들여놓기 전에 반드시 매트를 먼저 밟을 수 있는 위치.
02
충분한 안전거리 확보
매트 감지 후 로봇이 완전히 멈출 때까지 걸리는 정지 거리를 계산하여 충분한 안전거리 밖에 설치.
03
연결부 틈새 제거
여러 개의 안전매트를 연이어 배치할 경우, 작업자가 틈새를 밟아 감지가 누락되지 않도록 밀착 설치.
산업용 로봇 정기 검사 시 점검사항 8가지 (2024-9)
「4. 산업용 로봇의 사용 등에 관한 안전 기술지침(KOSHA GUIDE M-61-2017)에 따라 사업주가 산업용 로봇에 대한 정기 검사 시 점검사항을 8가지만 서술하시오. (2024년-9)」
KOSHA GUIDE M-61-2017 7.2(정기 검사)에 따른 점검사항
1
주요 부품 볼트 풀림 여부
2
가동 부분의 윤활 상태 및 이상 유무
3
동력 전달 부분의 이상 유무
4
유압 및 공압 계통의 이상 유무
5
전기 계통의 이상 유무
6
작동 이상을 검출하는 기능의 이상 유무
7
인코더의 이상 유무
8
서보 계통의 이상 유무 (또는 스토퍼의 이상 유무)
FMS(유연생산시스템) 기본기능 5가지 (2023-4)
「5. 공장자동화에서 FMS(Flexible Manufacturing System)로서 구비하여야 할 기본기능에 대하여 5가지만 쓰시오. (2023년-4)」
FMS(유연생산시스템)는 다품종 소량 생산 환경에서 높은 생산성과 유연성을 유지하기 위해 컴퓨터로 제어되는 자동화된 생산 시스템이다.
계층제어방식 DNC 공작기계군
머시닝센터(MC), CNC 선반 등 다수의 공작기계를 중앙 컴퓨터가 계층적으로 제어하여 자동 가공하는 기능.
자동 물류시스템 기능
작업장 간 혹은 창고와 작업장 간에 가공 대상물을 무인반송차(AGV)나 컨베이어를 이용해 자동으로 반송하는 기능.
자동 창고 기능 (AS/RS)
원자재, 반제품, 공구, 팔레트 등을 자동으로 보관하고 필요시 작업장으로 입·출고하는 기능.
자동 시스템 보전 기능
자동 공구 교환장치(ATC)를 통한 공구 관리 및 기계 내 측정(In-machine measurement)으로 가공 품질을 자동 보정·검사하는 기능.
종합 소프트웨어 시스템 기능
생산 계획, 가공 프로그램, 물류 제어 등을 하나의 유기적인 컴퓨터 시스템으로 통합 제어하는 기능.
산업용 로봇 표시 사항 5가지 (2022-1)
「6. 위험기계·기구 자율안전확인 고시에 따라 산업용 로봇의 보기 쉬운 곳에 쉽게 지워지지 않는 방법으로 표시해야 하는 사항 중 5가지를 쓰시오. (2022년-1)」
KOSHA GUIDE M-61-2017 4.3(표시)에 따른 산업용 로봇 표시 사항
제조자의 이름과 주소
모델 번호 및 제조일련번호, 제조연월
중량
전기 또는 유·공압시스템에 대한 공급사양
이동 및 설치를 위한 인양 지점 / 부하 능력
공장자동화 추진 시 안전을 위한 방호대책 5가지 (2022-4)
「7. 공장자동화 추진 시 안전을 위한 방호대책 중 5가지를 쓰시오. (2022-4)」
「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제223조(운전 중 위험 방지) 및 KOSHA GUIDE M-61-2017 6.1(접촉 방지 장치), 5.2(스토퍼) 등에 따른 주요 방호대책 5가지
1
울타리(방책) 설치
가동범위 외측에 1.8미터 이상의 덮개 또는 울 설치.
2
연동장치(인터록) 적용
출입문 개방 시 기계가 즉시 정지하도록 구성.
3
감응형 방호장치 설치
광전자식 방호장치(광선식)나 안전매트를 설치하여 접근 감지.
4
비상정지장치 확보
이상 시 즉각 운전을 멈추고 사람의 조작 없이는 재기동되지 않는 장치 구비.
5
스토퍼 설치
가동범위를 기계적, 전기적으로 제한하는 스토퍼 설치.
산업용 로봇 동작 형태별 분류 4가지 (2021-4)
「8. 산업용 로봇을 동작 형태별로 분류할 때, 그 종류 4가지를 쓰시오. (2021-4)」
1
직교좌표형 로봇
각 축이 직선 운동만 하는 구조로, 작업 영역은 직선·직사각형·직육면체. 90도 분할 직각좌표계를 사용하여 조작(티칭)이 쉽고 산업현장에서 널리 이용.
2
원통좌표형 로봇
원통의 길이와 반경 방향으로 움직이는 두 개의 직선 축과 원의 둘레 방향으로 움직이는 하나의 회전축으로 구성. 직교좌표형에 비해 설치 공간이 작고 속도가 빠름.
3
극좌표형(구형좌표형) 로봇
직선 축과 두 개의 회전축을 혼용하여 속이 빈 구형의 작업 영역을 가짐. 회전축을 더 많이 사용하므로 다관절 로봇의 운동 특성을 가짐.
4
다관절형 로봇
회전축(관절)의 특성을 활용하여 움직이는 로봇. 형태에 따라 수평다관절(SCARA)과 수직다관절로 세분화. 수직다관절은 용접·도장 등에 가장 많이 사용.
산업용 로봇의 4가지 구성 요소 (2019-8)
「9. 공장 자동화에 필요한 산업용 로봇의 4가지 구성 요소에 관하여 쓰시오. (2019-8)」
매니퓰레이터 (Manipulator)
인간의 팔과 유사한 기능을 가지며, 대상물을 붙잡거나 옮길 목적으로 관절의 연결로 구성된 기구. 선단부에 메커니컬 핸드, 흡착 장치, 스프레이 건, 용접 토치 등을 부착하여 작업 수행.
구동기 (Actuator)
로봇이 동작을 발생시키기 위해 전기, 유압 및 공압 에너지를 변환하여 유효한 동작을 할 수 있도록 하는 동력공급 장치.
제어기 (Controller 및 기억장치)
기억장치의 정보에 의해 매니퓰레이터의 굴신, 신축, 이동 및 선회 등 복합동작을 자동적으로 제어하는 장치. 교시 상자(펜던트)와 통신 인터페이스 포함.
센서 (Sensor)
로봇이 작업 수행 시 필요한 정보를 인식하는 장치. 산업용 로봇과 말단장치(End effector) 외에 센서 등이 모여 하나의 산업용 로봇 시스템을 구성.
로봇 운전 중 위험 방지 조치사항 (2018-1)
「10. 산업안전보건기준에 관한 규칙에 따라 로봇의 운전 중(교시 및 수리 등을 위한 운전 제외) 위험을 방지하기 위해 필요한 조치사항을 쓰시오. (2018년-1)」
「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제223조(운전 중 위험 방지) 및 KOSHA GUIDE M-61-2017 6.1(접촉 방지 장치) 등에 따른 조치사항
울타리(방책) 설치: 로봇의 운전으로 인한 위험을 방지하기 위하여 가동범위 외측에 높이 1.8미터 이상의 울타리를 설치해야 한다. (단, 높이로 인한 위험성이 없는 경우 조절 가능)
감응형 방호장치 설치: 컨베이어 시스템 설치 등으로 울타리를 설치할 수 없는 일부 구간에 안전매트 또는 광전자식 방호장치 등 감응형 방호장치를 설치.
출입구 연동장치 적용: 출입구를 설치하는 경우 문을 열거나 분리할 때 비상 정지 장치가 자동적으로 작동하는 인터록 기능을 가진 안전 플러그 설치 또는 광선식·안전매트 별도 설치.
로프·체인 설치 및 감시인 배치: 식별이 용이한 로프나 체인을 설치할 수 있으며, 가동 범위 밖에서 로봇 작동을 관찰할 수 있는 위치에 감시인을 배치하여 이상 시 즉시 비상 정지장치를 작동시키도록 조치.
예외 사항: 고용노동부장관이 해당 로봇의 안전기준이 한국산업표준 또는 국제적으로 통용되는 안전기준에 부합한다고 인정하는 경우 울타리 및 감응형 방호장치 설치 조치를 하지 않을 수 있다.
자동제어장치의 주요 구성 요소 3가지 (2018-8)
「11. 자동제어장치의 주요 구성 요소 3가지에 관하여 설명하시오. (2018-8)」
KOSHA GUIDE M-191-2017에 따라, 전형적인 안전기능을 수행하는 제어시스템의 안전관련 부품(SRP/CS)은 상호연결수단을 제외하고 크게 3가지 주요 요소로 구성된다.
입력 (Input, SRP/CSa)
제어를 위한 신호가 시작되는 입력장치로, 기계의 상태를 감지하는 검출부 역할.
리밋 스위치
광전자식 센서
압력 감지기 등
로직공정 (Logic, SRP/CSb)
입력 신호를 바탕으로 제어 논리를 수행하는 부분으로, 들어온 값을 판단하고 제어 신호를 생성하는 조절부 역할.
PLC
안전 릴레이
안전 제어기 등
출력전원제어부품 (Output, SRP/CSc)
로직의 결과에 따라 실제 제어를 수행하는 출력장치로, 기계를 물리적으로 변화시키는 조작부 역할.
전자접촉기(Contactor)
솔레노이드 밸브
구동기(Actuator) 등
로봇작업 시 특별안전·보건교육 내용 4가지 (2018-9)
「12. 산업안전보건법령상 로봇작업 시 특별안전·보건교육 내용 4가지를 쓰시오. (단, 채용 시와 작업내용 변경 시 해당되는 교육 내용은 제외한다.) (2018-9)」
「산업안전보건법 시행규칙」 [별표 5] 및 관련 안전 기술지침 등에 명시된 로봇작업 시 특별안전·보건교육 내용
로봇의 기본원리·구조 및 작업방법에 관한 사항
이상 발생 시 응급조치에 관한 사항
안전시설 및 안전기준에 관한 사항
조작방법 및 작업순서에 관한 사항
물체 감지용 센서의 종류 3가지 (2017-4)
「13. 로봇 및 자동화 기계설비에 사용되는 물체 감지용 센서의 종류 3가지를 쓰시오. (2017-4)」
1
광전자식 방호장치 (광선식 안전장치)
투광기와 수광기로 구성되며, 단일 또는 여러 줄기의 광선을 신체 일부가 차단하면 이를 감지하여 로봇 등 기계의 작동을 정지시키는 장치.
2
안전매트 (압력 감응식 매트)
매트 위에 서 있는 사람의 체중에 의한 압력을 감지하여 위험한 동작을 즉시 정지시킬 수 있도록 하는 장치.
3
레이저 스캐너
스캐닝 장치 등을 통해 사람이나 물체의 접근을 탐지하는 원리로, 보호영역 내에 인체나 물체가 감지되는 경우 기계의 동작이 개시되지 않도록 하거나 정지시키는 장치.
산업용 로봇 위험성 · 방호장치 · 사용 단계 안전대책 (2017-7)
「14. 산업용 로봇의 위험성과 방호장치의 종류, 사용 단계에서의 안전대책을 쓰시오. (2017-7)」
① 산업용 로봇의 위험성
끼임 및 부딪힘
로봇의 불시 가동·오조작으로 작업자가 로봇 암(Arm), 지그(Jig) 등과 주변 설비 사이에 끼이거나 부딪힘.
비래 및 낙하
로봇이 쥐고 있는 파지물이나 가공물 등이 비래(날아옴)하거나 낙하하여 근로자에게 상해를 입힐 위험성.
② 방호장치의 종류
격리형 방호장치
가동범위 외곽에 1.8m 이상의 방책(울타리) 설치. 출입문에 인터록 및 안전플러그 설치 필수.
감응형 방호장치
방책 설치가 어려운 곳에 사용. 안전매트(압력감응식), 광전자식 방호장치, 레이저 스캐너 등.
제어 및 비상정지 장치
비상정지장치(긴급 전원 차단)와 동작허가 장치(Enabling device). 스위치를 쥐고 있는 동안만 작동 허용. 로프·체인 설치도 활용.
③ 사용 단계 안전대책
작업규정 수립 및 준수: 교시 등 작업 시 기동 방법, 매니퓰레이터 속도, 신호 방법, 이상 시 조치사항 등을 정한 작업규정(지침)을 수립하고 엄격히 준수.
운전정지 및 오조작 방지(LOTO): 작동범위 내 수리·점검·청소 시 반드시 운전 정지. 기동 스위치 열쇠 잠금, "점검 중" 표지판 부착.
감시인 배치 및 비상정지 스위치 소지: 가동범위 밖 시야가 확보된 곳에 감시인을 배치하거나, 작업자 본인이 직접 비상정지장치 스위치 또는 안전플러그를 소지하고 출입.
재가동 및 자동 운전 시 안전 확인: 비상정지 후 재가동 시 사람이 직접 재기동 조작. 자동 운전 시작 전 가동 범위 내 인원 유무 및 이상 램프 사전 점검.
PLC(Programmable Logic Controller)의 기능 5가지 (2017-9)
「15. 공장자동화 기계설비에 사용하는 PLC(Programmable Logic Controller) 기능에 관하여 5가지를 쓰시오. (2017년-9)」
논리 연산 기능
접점의 ON/OFF 상태를 조합하여 조건에 맞는 논리(AND, OR, NOT 등) 연산을 수행하는 기능.
순차(시퀀스) 제어 기능
미리 정해진 순서와 조건에 따라 단계별로 설비를 작동시키는 제어 기능.
타이머 및 카운터 기능
특정 시간 동안 동작을 지연시키거나 시간을 제어하는 타이머 기능과, 제품 수량이나 기계 작동 횟수 등을 세는 카운터 기능.
산술 연산 및 데이터 처리 기능
아날로그 및 디지털 데이터의 사칙연산, 비교, 데이터 변환 및 메모리 저장 등을 수행하는 기능.
통신 기능
다른 PLC, 상위 컴퓨터(HMI/SCADA), 기타 로봇 제어 장치 등과 네트워크로 연결되어 실시간으로 데이터를 주고받는 기능.
입력정보교시에 의한 산업용 로봇 종류 5가지 (2016-3)
「16. 입력정보교시에 의한 산업용 로봇 종류 5가지를 쓰시오. (2016-3)」
수동 매니퓰레이터
Manual Manipulator — 작업자가 직접 조작하는 방식.
시퀀스 로봇
Sequence Robot — 고정 또는 가변 시퀀스에 따라 동작.
플레이백 로봇
Playback Robot — 사전에 교시된 동작 경로를 반복 재생하는 방식.
수치제어 로봇
NC Robot — 수치(NC) 프로그램에 의해 제어되는 로봇.
지능 로봇
Intelligent Robot — 센서 정보를 이용하여 스스로 판단하고 행동을 결정하는 로봇.
로봇 교시 등의 작업 시 지침에 포함되어야 할 사항 5가지 (2015-1)
「17. 산업용 로봇의 작동범위에서 해당 로봇에 관하여 교시 등의 작업을 하는 경우, 지침에 포함되어야 할 사항 5가지를 쓰시오. (2015-1)」
「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제222조(교시 등) 및 KOSHA GUIDE M-61-2017 6.2.1(작업규정)상 작업지침(규정)에 포함되어야 할 핵심 5가지
01
로봇의 조작순서 및 방법
기동방법, 스위치 취급방법 등 작업에 필요한 로봇의 조작 방법 및 절차 포함.
02
작업 중 매니퓰레이터의 속도
교시 등의 작업을 실시할 때 유지해야 하는 매니퓰레이터의 속도 규정.
03
신호방법
2명 이상의 다수 근로자에게 작업을 시킬 경우 상호 간의 명확한 신호방법 설정.
이상을 발견한 경우의 조치
작업 중 이상 상황이나 이상 내용을 발견했을 때 작업자가 취해야 할 대응 조치 포함.
재가동 시의 조치
이상을 발견하여 비상 정지장치 등으로 로봇의 운전을 정지시킨 후, 다시 재가동시키기 위해 필요한 이상상태 해제 확인 및 안전 확인 등의 조치.
핵심 원칙: 재가동은 사람이 직접 조작하지 않으면 개시되지 않아야 한다 — 「규칙」 제222조 제1항 제5호