비상정지는 긴급 위험을 사람이 신속히 줄이기 위한 보완 기능이고, 보호정지는 보호장치나 안전 기능이 위험 운동을 통제하기 위해 요청하는 정지입니다. ‘안전정지’는 현장에서 넓게 쓰이는 표현이므로 실제 설계에서는 적용 표준과 제조사가 정의한 정지 범주·드라이브 안전 기능, 정지 뒤 에너지 상태와 재시작 조건까지 확인해야 합니다.
아래에서는 용어의 차이를 실제 시스템 경계, 실패 조건과 검증 순서로 나눠 살펴봅니다.
비상정지와 보호정지는 모두 로봇을 멈출 수 있지만 기능의 목적과 시작 조건이 다르다
비상정지는 이미 발생했거나 임박한 위험 상황에서 사람이 신속히 위험을 줄이도록 마련한 보완적 보호조치입니다. 보호정지는 문 열림, 라이트커튼 침범, SSM 경계 침범처럼 보호장치나 안전 논리가 위험 운동을 중단시키는 운전 상태입니다.
ISO 13850:2015은 비상정지 기능의 설계 원칙을 다루며 다른 보호조치나 에너지 격리를 대신하는 수단으로 보지 않습니다. 협동로봇 안전 모드와도 용어를 섞지 말고 정지 요청의 목적부터 적습니다.
안전정지는 하나의 보편적 상태명이 아니라 프로젝트와 드라이브 문서에서 뜻을 확인해야 하는 표현이다
현장에서는 safety stop, safe stop, safety-related stop을 넓게 사용하지만 이 말만으로 전원이 제거됐는지, 토크가 남는지, 제어 감속을 했는지 알 수 없습니다. 정지 범주와 STO·SS1·SOS 같은 드라이브 기능 이름도 서로 다른 개념이므로 적용 문서의 정의를 그대로 사용합니다.
IEC 60204-1:2016은 기계 전기장비의 정지와 비상 기능을 포함한 일반 요구를 다룹니다. 구체 구현에서는 해당 판본과 개정사항, 로봇·드라이브 제조사 안전 매뉴얼, 지역 법규를 함께 확인해야 합니다.
정지 요구사항은 이름보다 요청원·위험 운동·허용 감속·최종 상태·재시작을 한 줄로 쓴다
예를 들어 ‘울타리 문이 열리면 위험 축을 검증된 시간 안에 감속 정지하고 재가속을 방지하며, 문을 닫은 뒤 셀 밖에서 수동 리셋해야 한다’처럼 씁니다. 이 문장에는 무엇이 감지되고 어떤 위험을 어디까지 줄이는지가 드러납니다.
비상정지, 보호장치 정지, 공정 정지, 장비 fault stop을 같은 신호 한 개로 압축하면 원인 진단과 복구 권한이 흐려집니다. HMI 표시와 로그에는 최초 요청원, 안전 상태, 정지 완료, 에너지와 brake 상태를 분리해 남깁니다.
| 정지 구분 | 주된 목적·요청 | 설계에서 확인할 상태 | 재개 전 조건 |
|---|---|---|---|
| 비상정지 | 사람의 긴급 조작 | 위험 운동 신속 저감 | 조작부 해제+수동 리셋 |
| 보호정지 | guard·presence·SSM | 정지 감시·재가속 방지 | 보호영역 회복+허용된 리셋 |
| 공정정지 | cycle·품질·물류 | 정상 sequence 보존 | 공정 조건 충족 |
| fault stop | drive·sensor·logic fault | 정의된 고장 반응 | 원인 제거+진단 확인 |
비상정지 버튼의 외형은 시작점일 뿐 센서부터 구동부까지 전체 기능을 보장하지 않는다
사진의 빨간 버섯형 조작부가 눌려 유지되는지, 접점이 이중 채널로 감시되는지, 배선 단락과 접점 용착을 진단하는지, 안전 논리가 어느 구동 에너지를 차단하는지까지 확인해야 합니다. 버튼 하나를 일반 PLC 입력에 연결한 것만으로 요구 성능이 생기지 않습니다.
버튼 위치도 중요합니다. 작업자가 위험을 인지한 지점에서 쉽게 도달할 수 있어야 하고, 어느 설비가 멈추는지 모호하지 않아야 합니다. 여러 셀을 묶는 경우 정지 범위와 downstream 설비의 반응을 인터페이스 사양에 표시합니다.
정지 범주와 안전 드라이브 기능은 위험에 맞춰 제어 감속과 토크 제거 순서를 선택한다
즉시 구동 에너지를 제거하면 관성으로 coast하거나 수직축이 처질 수 있고, 제어 감속 뒤 토크를 제거하면 더 짧고 예측 가능한 정지가 가능할 수 있습니다. 반대로 제어 회로의 고장이 위험을 키우는 응용에서는 즉시 에너지 제거가 필요할 수 있습니다.
로봇 관절 브레이크와 안전 정지에서 설명한 기계 브레이크는 정지 기능의 한 구성요소일 뿐입니다. 수직축, 들고 있는 작업물, 회전 툴과 저장 에너지를 포함해 brake engagement와 torque removal의 순서를 시험합니다.
보호정지는 생산 재개를 고려할 수 있지만 사람이 위험구역에 남아 있지 않음을 먼저 증명해야 한다
라이트커튼을 빠져나갔다고 즉시 자동 재시작하면 사람이 센서 사각이나 설비 안에 남았을 수 있습니다. 보호장치의 위치, escape 가능성, reset 위치의 시야, trapped person 검출과 별도의 start command 필요성을 위험성평가로 정합니다.
속도·거리 감시 SSM은 거리가 회복될 때 속도를 바꿀 수 있지만 추적 손실, 가림과 상태 전환의 hysteresis가 검증돼야 합니다. 보호정지 해제와 생산 재시작을 같은 boolean으로 취급하지 않습니다.
비상정지 조작부를 해제하거나 리셋해도 로봇이 바로 움직여서는 안 된다
조작부를 돌려 해제하는 행위는 비상정지 명령의 유지 상태를 풀 뿐이며, 위험이 제거됐다는 확인이나 기동 명령과 같지 않습니다. 리셋은 안전 기능이 다시 운전 준비 상태로 갈 수 있게 허가하는 행위이고 실제 재시작은 별도의 의도적 명령으로 분리합니다.
ISO 10218-2:2025의 로봇 응용 통합 범위처럼 셀 전체의 운전·유지보수·시운전을 봐야 합니다. 로봇만 정지해도 컨베이어, clamp, tool과 주변 설비가 움직이면 안전한 복구가 아닙니다.
정지 시간과 거리는 가장 불리한 자세·속도·하중·툴 조건에서 실측한다
명령 발생 시각, 안전 출력 전환, drive 반응, 감속 시작, 위험점의 운동 종료를 같은 시간축으로 기록합니다. TCP뿐 아니라 팔꿈치 링크, 긴 툴과 작업물의 끝이 어디까지 이동하는지 측정하고 반복값의 최댓값과 측정 불확실성을 남깁니다.
로봇 추론 지연 예산의 평균 응답시간을 안전정지 근거로 쓰지 않습니다. 안전 기능 경로에는 검증된 최악 응답을 사용하고 네트워크 jitter, drive cycle, brake 지연과 fault reaction을 포함합니다.
정지 뒤에도 중력·압력·열·회전과 들고 있는 작업물이 남으면 추가 보호가 필요하다
모터 토크가 사라져도 수직축과 작업물이 내려오거나 공압 실린더가 움직일 수 있습니다. 용접건과 회전 공구는 열과 관성이 남고, vacuum gripper는 정지 중에도 작업물을 유지하거나 안전하게 내려놓아야 합니다.
로봇 엔드이펙터 안전처럼 툴의 공정 에너지와 작업물 유지 상태를 정지 기능 사양에 넣습니다. 정비를 시작할 때는 비상정지가 아니라 별도의 에너지 격리·잔류 에너지 해소·재기동 방지 절차를 적용합니다.
점검표는 정상 정지뿐 아니라 단선·접점 고착·통신 단절과 brake 실패를 주입한다
비상정지 채널 하나의 단선, 두 채널 불일치, safety fieldbus 단절, drive acknowledgement 정지, brake feedback 고착과 센서 stale 상태를 시험합니다. 위험 운동이 정해진 반응으로 끝나고 fault가 숨겨지지 않으며 자동 reset되지 않는지 확인합니다.
보호정지에는 guard를 열린 채 닫힘 신호로 고정하거나 센서 가림을 만들고, 재시작에는 버튼을 계속 누른 상태와 전원 복구를 시험합니다. 한 번 성공한 정상 cycle보다 고장과 복구 경로에서 예상치 않은 기동이 없는지가 중요합니다.
안전 기능의 성능수준은 버튼 개수가 아니라 전체 제어 사슬의 구조·진단·고장률과 검증으로 결정한다
입력 조작부와 interlock, logic solver, network, drive 안전 입력, contactor와 brake까지 한 안전 기능 경계로 봅니다. 두 접점을 썼더라도 같은 케이블 손상이나 같은 전원 상실로 동시에 실패하면 독립성이 충분하지 않을 수 있습니다.
ISO 13849-1:2023과 ISO 13849-2:2012는 안전 관련 제어부의 설계와 검증 틀을 제공합니다. 적용 시 표준의 최신 상태와 후속 판본 진행 상황을 확인합니다.
정지 기능 인수 기준은 명칭·상태기계·실측·고장 시험·복구 절차가 서로 일치하는 것이다
문서에는 각 정지의 request source, 위험 운동, 정지 범주 또는 drive 기능, 최대 시간·거리, 최종 torque·energy·brake 상태, reset 위치와 restart 권한을 기록합니다. HMI 용어, electrical drawing, safety program과 작업자 절차에서 같은 이름을 사용합니다.
합격은 정상과 단일 고장 조건에서 시간·거리와 최종 상태가 요구를 만족하고, 조작부 해제·전원 복구·guard 복귀만으로 예상치 않은 재시작이 없으며, 변경 후 재검증 기준이 실행되는 것입니다.
| 검증 층 | 시험 | 합격 증거 | 재검증 계기 |
|---|---|---|---|
| 요청 | button·guard·sensor | 채널·진단 상태 | 장치·배선 변경 |
| 정지 | 최악 자세·하중 | 시간·거리·파형 | tool·speed 변경 |
| 최종 상태 | torque·brake·energy | 잔류 운동·하중 | drive·brake 변경 |
| 복구 | release·reset·power return | 무자동기동 | logic·절차 변경 |
비상정지·보호정지·안전정지 차이에서 자주 묻는 질문
비상정지를 누르면 전원이 모두 차단되나요?
항상 그렇지는 않습니다. 위험에 따라 제어 감속 후 토크를 제거하거나 특정 에너지만 차단할 수 있으므로 적용 설계와 제조사 안전 매뉴얼을 확인해야 합니다.
보호정지와 공정정지는 같은가요?
아닙니다. 보호정지는 사람 보호를 위한 안전 기능이고 공정정지는 정상 순서나 품질을 위한 제어 기능입니다. 결과가 정지여도 요구 성능과 복구 조건이 다릅니다.
비상정지 버튼을 풀면 바로 재시작해도 되나요?
안 됩니다. 해제는 재시작 명령이 아니며 위험 제거 확인, 수동 리셋과 별도의 의도적 기동 조건이 필요합니다.
STO가 걸리면 로봇은 즉시 멈추나요?
STO는 토크 생성을 막는 기능이지만 관성이나 중력에 의한 운동이 남을 수 있습니다. 필요한 정지 시간·거리와 brake 동작을 별도로 확인해야 합니다.
비상정지는 에너지 격리를 대신하나요?
대신하지 않습니다. 정비에는 공급 차단, 잔류 에너지 해소와 재기동 방지를 포함한 별도의 격리 절차가 필요합니다.
정지 기능의 선택과 성능은 적용 법규, 최신 표준 원문, 로봇·드라이브 제조사 안전 매뉴얼과 응용 위험성평가로 결정해야 합니다. 이 글은 특정 설비의 안전 인증을 대신하지 않습니다.