ISO/TS 15066 전력 및 힘 제한 검증 방법(2026)

으로 EVST 편집팀 • 최종 업데이트: 2026년 7월 23일

전력 및 힘 제한 검증 ISO / TS 15066 이는 실제 작동 속도에서 실제 엔드 이펙터와 공작물 간의 순간적 및 준정적 접촉력과 압력을 물리적으로 측정하고, 측정값을 표준 생체역학 표의 신체 부위별 한계값과 비교하는 것을 의미합니다. 협동 로봇 자체 인증에서는 이 부분을 다루지 않습니다. 측정은 로봇 팔이 아닌 완성된 로봇 셀에서 이루어져야 합니다.

이 문서는 측정 방법에 대한 안내입니다. 2025년 개정판 자체에 대한 내용은 저희 웹사이트를 참조하십시오. ISO 10218/TS 15066 협업 안전 표준 가이드세포 수준에서 위험 평가를 담당하는 주체는 누구인가? ISO 10218-2 : 2025, 우리를 참조하십시오 세포 통합 가이드이 이야기는 앞선 두 이야기 이후, 위험 평가에서 전력 및 힘 제한이 적용된다고 판단되고 누군가가 이를 입증해야 하는 시점부터 시작됩니다.

데이터시트 번호가 유효성 검사를 통과하지 못한 이유는 무엇일까요?

로봇 제조업체들은 로봇 팔이 자유 공간에서 움직일 때의 힘과 속도 수치를 공개합니다. 하지만 이러한 수치는 로봇 자체의 성능을 나타내는 것이지, 로봇 셀의 성능을 나타내는 것은 아닙니다. 그리퍼, 고정 장치, 그리고 공작물이 추가되면 접촉면의 기하학적 구조가 완전히 바뀝니다. 예를 들어, 뭉툭한 그리퍼 손가락이 둥근 부품을 잡을 때는 힘이 넓은 영역에 분산되는 반면, 날카로운 모서리나 돌출된 패스너가 있는 부품을 잡을 때는 동일한 힘이 접촉면의 극히 일부분에 집중됩니다. 따라서 생체역학적 한계는 힘이 아니라 압력에 의해 제한되는 것입니다.

ISO/TS 15066에 따르면, 동력 및 힘 제한은 로봇 시스템과 작업자 간의 접촉 지점에서 정의되며, 이 기준에서는 공구와 공작물도 로봇 시스템의 일부로 간주됩니다. 로봇 자체만으로는 모든 기준을 완벽하게 충족하는 작업 셀이라 할지라도 실제 공구가 장착되면 동력 및 힘 제한 기준을 충족하지 못할 수 있습니다. 이는 해당 표준이 로봇만을 대상으로 테스트하는 것이 아니라, 항상 접촉 지점을 테스트하기 때문입니다.

과도 접촉과 준정적 접촉은 서로 다른 두 가지 측정 방법입니다.

ISO/TS 15066은 접촉을 두 가지 범주로 구분하며, 이 중 하나만 검사하는 것은 불완전한 검증입니다. 일시적 접촉은 움직이는 로봇이 안전 기능이 반응하기 전에 사람을 치는 것과 같은 짧은 충격을 의미합니다. 준정적 접촉은 로봇과 고정된 표면 사이에 사람이 끼이거나 갇히는 경우를 의미하며, 이때는 힘이 순간적으로 발생했다가 해제되는 것이 아니라 축적되어 유지됩니다. 두 접촉에 대한 한계는 부상 메커니즘이 다르기 때문에 다르며, 일시적 충격 테스트를 통과한 도구라도 고정 장치 모서리에 손이 끼이는 상황이 발생하면 클램핑 시나리오에서 실패할 수 있습니다.

실제로 검증 계획은 측정 시작 전에 셀 레이아웃에서 각 접촉 유형이 발생할 가능성이 있는 위치를 파악해야 합니다. 일시적 접촉은 로봇의 접근 및 후퇴 경로를 따라 검사합니다. 준정적 접촉은 공구, 공작물 또는 고정 장치가 사람의 손, 팔 또는 몸에 닿아 간격을 좁힐 수 있는 모든 위치에서 검사합니다. 왜냐하면 바로 그 위치에서 클램핑이 발생하기 때문이며, 이러한 위치는 엔지니어가 도면에서 가장 먼저 알아차리는 곳이 아닌 경우가 많기 때문입니다.

숫자로 추측하지 않고 신체 부위별 경계를 읽는 방법

ISO/TS 15066 부록 A는 두개골과 얼굴에서부터 하퇴와 발에 이르기까지 정의된 신체 부위별 허용 가능한 순간적 및 준정적 접촉력과 압력 값을 표로 정리하고 있으며, 신체 부위별로 조직의 민감도가 다르기 때문에 허용 값도 부위별로 다릅니다. 팔뚝에서 허용 가능한 접촉값이 손가락 끝이나 얼굴에서는 허용 한계를 훨씬 초과할 수 있는데, 바로 이러한 이유 때문에 단일한 "안전 속도" 설정값으로는 위험 평가에서 확인된 실제 접촉 지점에서의 측정을 대체할 수 없습니다.

실질적인 의미는 테스트 영역을 선택할 때 가장 편리한 영역이 아니라 실제 작업 현장에 맞는 영역을 선택해야 한다는 것입니다. 부품 적재 중 작업자의 손이 접촉 지점일 가능성이 높다면 손과 손가락에 대한 안전 한계치가 적용됩니다. 반대로, 회전하는 고정 장치 옆을 지나가다 사람이 몸통에 부딪힐 수 있다면 몸통에 대한 안전 한계치가 적용되며, 이 수치는 서로 다릅니다. 표에서 잘못된 행을 읽으면 겉보기에는 엄격해 보이지만 실제 위험에 대해서는 아무것도 증명할 수 없는 검증 결과가 나올 수 있습니다.

측정 도구: 힘 및 압력 게이지의 실제 기능

ISO/TS 15066은 위험 평가에서 확인된 위치와 방향에 스프링 장착식 접촉력 및 압력 측정 장치를 배치하고, 로봇이 해당 지점에서 최악의 접촉 상황을 발생시키는 동작을 수행하도록 하여 측정하는 방법을 설명합니다. 이 장치는 접촉 발생 시 최대 힘을 ​​측정하고, 공구 또는 고정구 표면의 접촉 면적과 함께 해당 접촉 지점의 압력을 계산합니다. 두 수치는 모두 테스트 대상 부위의 한계값과 비교되며, 접촉 면적이 작을 경우 힘은 허용하더라도 압력은 허용하지 않을 수 있으므로 두 수치 모두 독립적으로 한계값을 충족해야 합니다.

시운전 팀은 때때로 실제 측정 대신 로봇의 정격 힘 출력을 사용하여 대략적인 계산을 수행합니다. 그러나 이러한 접근 방식은 공구의 형상을 전혀 고려하지 않으며, 균일한 접촉을 가정하기 때문에 항상 낙관적인 수치를 산출합니다. 실제 그리퍼나 고정 장치는 균일한 접촉을 제공하는 경우가 드물기 때문입니다. ISO/TS 15066 표준의 구조에 따르면 계산은 위험 평가를 지원할 수 있지만, 해당 표준의 준수 경로는 완성된 셀에서의 측정이며, 인증 기관이나 고객의 안전 엔지니어는 실제 측정 결과를 요구합니다.

실제 공구와 공작물을 위한 실용적인 측정 순서

검토 결과 타당성이 입증된 절차는 당일에 장착된 공구가 아니라 위험 평가에서 제시된 접촉 가능 위치 목록에서 시작합니다. 각 위치는 실제 로봇의 생산 속도와 하중 조건에서 실제 로봇 팔 끝단 공구와 실제 생산 부품을 사용하여 테스트됩니다. 테스트 부품이 가벼우면 접촉 시 유효 질량이 달라지고, 테스트 속도가 느리면 순간적인 충격이 과소평가되기 때문입니다. 측정 장비를 지정된 지점에 놓고 동작을 실행한 후, 해당 위치의 최대 힘과 압력 값을 해당 부위의 허용 한계치와 비교하여 기록한 다음 다음 위치로 이동합니다.

측정에 실패한 모든 위치는 변경 후 재시험을 거칩니다. 변경 사항에는 공구 표면의 연화, 고정구 모서리의 둥글게 처리, 접근 속도 감소 또는 접촉점 위치 조정 등이 포함될 수 있으며, 재시험은 최초 시험과 동일한 방법을 사용하여 전후 측정값을 비교할 수 있도록 합니다. 이 단계는 새로운 협업 셀 구축 시 시운전 팀이 가장 많은 시간을 투자하는 부분입니다. 도면상으로는 사소해 보이는 고정구 수정이 접촉 형상을 크게 변화시켜 측정 결과를 합격에서 불합격으로 바꿀 수 있기 때문입니다. 이러한 변화를 정확히 파악하는 유일한 방법은 추측이 아닌 재측정을 수행하는 것입니다.

실제 세포가 첫 번째 측정에서 흔히 실패하는 지점

첫 번째 전력 및 힘 제한 테스트에서 실패하는 셀에서는 몇 가지 공통적인 설계 결함이 반복적으로 나타납니다. 날카로운 그리퍼 손가락이나 노출된 패스너 헤드는 힘을 작은 접촉면에 집중시켜 전체 힘이 허용 범위 내에 있더라도 압력을 한계 이상으로 높입니다. 유연성이 없는 단단한 고정 장치는 부드럽거나 스프링이 장착된 고정 장치를 사용했다면 피할 수 있었을 경직된 정적인 클램핑 지점을 만듭니다. 최악의 접촉 시나리오가 아닌 처리량에 맞춰 설정된 접근 속도는 작업자가 있을 수 있는 바로 그 순간에 일시적인 힘을 한계 이상으로 높입니다. 버, 플래시 또는 돌출부가 있는 공작물은 셀 설계에 사용된 CAD 모델에서 가정한 것과 다른 유효 접촉 형상을 만듭니다.

이러한 문제들은 로봇 자체의 문제가 아니며, 전력 및 힘 제한을 안전 장치로 사용하는 것을 포기할 필요도 없습니다. 문제가 발생한 특정 위치에서 도구, 고정 장치 또는 속도 프로파일을 변경한 후 해당 위치에서 다시 측정해야 합니다. 첫 번째 측정에서 실패하는 것은 실제 측정 과정에서 흔히 발생하는 결과이며, 협업 측정 방식이 해당 애플리케이션에 적합하지 않다는 것을 의미하는 것은 아닙니다.

기술 파일 검증 문서화

측정값이 기록되지 않으면 규정 준수 측면에서 존재하지 않는 것으로 간주됩니다. 고객사의 안전 엔지니어 또는 인증기관에서 요구하는 기록에는 테스트 대상 부위 및 선택 이유, 테스트에 사용된 공구, 공작물, 속도 및 하중, 각 접촉점에서 기록된 최대 힘 및 압력 값, 비교에 사용된 한계값 및 출처, 그리고 첫 번째 테스트에서 불합격한 위치에 대한 처리 결과와 수정 후 재테스트 결과가 포함됩니다. 이러한 기록은 로봇 제조업체의 자체 선언서와는 별도로 셀 자체의 기술 파일에 포함됩니다. 인증 대상은 구성 요소가 아니라 완성된 셀이기 때문입니다.

EVST의 시운전 팀은 이러한 문서를 승인 절차를 거치는 최종 결과물로 취급하며, 사후에 기억에 의존하여 재구성하는 대신 인수 테스트 중에 작성합니다. 사후에 작성된 검증 기록은 안전 엔지니어가 어떤 특정 설비 개정판이 테스트되었는지 문의할 경우 입증하기 어렵기 때문입니다. 여러 발전소와 규제 환경에서 이 작업을 수행하는 현장 엔지니어들은 일관된 템플릿을 통해 여러 셀에 걸친 배포 과정을 감사 가능하게 만들 수 있으므로, 일회성 보고서 모음보다는 일관된 템플릿을 사용하는 것이 더 효율적이라는 점을 인식하고 기록 형식을 조기에 표준화하는 경향이 있습니다.

위험하고 대량 생산 환경에서 이러한 작업이 더욱 어려워지는 이유는 무엇일까요?

전력 및 힘 제한 검증은 한 번만 수행하면 다른 응용 분야에도 깔끔하게 적용할 수 있는 작업이 아닙니다. 일반 조립용으로 제작된 셀을 다른 부품군에 맞게 용도를 변경하는 경우, 새로운 공구와 공작물이 원래 테스트에서 다루었던 접촉 형상을 바꾸기 때문에 재측정이 필요합니다. 방폭형 협업 애플리케이션은 ATEX 또는 IECEx 등급의 인클로저와 퍼지 시스템으로 인해 검증에서 측정하는 정확한 접촉 지점에서 공구의 질량과 표면 강성이 변하기 때문에 더욱 복잡해집니다. 또한 발화 위험에 대한 인증은 접촉력에 대해서는 언급하지 않습니다. IATF16949 공정 규율에 따라 구축된 대량 생산 자동차 라인에서도 최종 스테이션에서 동일한 물리적 측정이 필요합니다. 문서화된 품질 시스템은 기본 힘 및 압력 수치가 통과하는지 여부가 아니라 테스트가 얼마나 일관되게 실행되는지를 관리합니다.

이러한 점에서 글로벌 현장 엔지니어링 네트워크는 서류상으로 보이는 것보다 훨씬 더 중요합니다. 한 지역에만 기술자를 둔 공급업체는 여러 국가에 있는 공장에서 동일한 측정을 반복적으로 수행하기 어렵습니다. 반면, 동일한 측정 장비와 방법을 사용하는 숙련된 엔지니어를 각 현장에 파견할 수 있을 만큼 큰 네트워크를 갖춘 공급업체는 현지에서 이용 가능한 담당자에 의존하지 않고 전체 배포 과정에서 검증 기록을 비교할 수 있도록 보장합니다.

권력 및 힘 제한 방식이 다른 협력 방식과 어떻게 다른가

동력 및 힘 제한은 ISO/TS 15066에서 협업 작업에 대해 인정하는 네 가지 방법 중 하나이며, 거리나 감독 논리가 아닌 직접적인 물리적 접촉 측정을 통해 검증되는 유일한 방법입니다. 아래 표는 각 방법이 실제로 무엇을 검증하는지, 그리고 검증을 통해 어떤 증거가 생성되는지를 요약한 것으로, 위험 평가 시 특정 작업에 대해 한 가지 방법을 다른 방법보다 선택한 이유를 정당화하는 데 유용합니다.

협업팀을 지정하는 구매자에게 이것이 의미하는 바는 무엇일까요?

공급업체가 "협동 로봇 셀"을 견적하면서 완성된 공구와 가공물에 대한 동력 및 힘 제한 측정 방법을 설명하지 않는다면, 이는 검증된 설계가 아닌 추측에 불과합니다. 구매자는 계약 체결 전에 어떤 신체 부위가 접촉 지점으로 예상되는지, 어떤 장치가 힘과 압력을 측정하는지, 테스트에 실제 생산 공구와 실제 부품을 사용하는지 아니면 더 가벼운 대체품을 사용하는지, 그리고 첫 번째 테스트에서 문제가 발생할 경우 절차적으로 어떻게 처리하는지 등을 문의할 수 있습니다. 이러한 질문에 구체적으로 답변할 수 있고, 이미 문서 템플릿을 준비해 둔 공급업체는 인수 테스트 중에 즉흥적으로 진행하려는 것이 아니라, 이전에 실행해 본 경험이 있는 프로세스를 설명하는 것입니다.

측정 세부 사항에 앞서 협동 로봇의 기본 원리를 알고 싶어하는 독자들을 위해, 협동 로봇 작동 방식에 대한 완벽 가이드 이 문서에서는 네 가지 방법, 적용 사례 및 선택 기준에 대한 개괄적인 내용을 다룹니다.

자주 묻는 질문

ISO/TS 15066에 따른 전력 및 힘 제한 검증이란 무엇을 의미합니까?

이는 로봇 팔 끝단의 공구, 공작물 및 작업 셀 레이아웃에서 발생하는 최대 순간 접촉력과 압력을 물리적으로 측정하는 것을 의미합니다. 이를 위해 각 접촉 가능 지점에 스프링 장착식 힘 및 압력 측정 장치를 배치하고, 측정값을 위험 평가에서 관련 있다고 판단한 신체 부위 제한값과 비교합니다. 로봇 자체의 자유 공간 인증은 이러한 측정을 대체할 수 없습니다.

과도 접촉 한계와 준정적 접촉 한계 사이에 차이가 있습니까?

예. 과도 접촉은 안전 기능이 반응하기 직전의 짧은 충격을 의미하고, 준정적 접촉은 힘이 축적되어 유지되는 상태에서 사람이 끼이거나 갇히는 상황을 의미합니다. ISO/TS 15066은 각각에 대해 별도의 한계값을 설정하고 있으며, 한 테스트를 통과한 공구나 고정 장치라도 과도 접촉 테스트에서는 감지되지 않는 끼임 지점을 만들 경우 다른 테스트에서는 불합격할 수 있습니다.

계산으로 물리적인 힘과 압력 측정을 대체할 수 있을까요?

정격 로봇 출력에 기반한 계산은 예비 위험 평가에 도움이 될 수 있지만, 일반적으로 공구 및 고정 장치의 형상을 고려하지 않고 실제 측정값보다 낙관적인 수치를 산출합니다. 실제 접촉 면적과 표면 강성이 압력을 결정하는 주요 요인이기 때문입니다. 인증 기관이나 고객 안전 엔지니어가 요구하는 적합성 증거는 계산된 추정치가 아니라 완성된 생산 셀에서 수행된 실제 측정입니다.

기술 파일의 유효성 검사 기록에는 무엇이 포함되어야 합니까?

최소한 다음 사항을 포함해야 합니다: 시험 대상 신체 부위 및 선택 이유, 시험에 사용된 특정 공구, 공작물, 속도 및 하중, 각 접촉 위치에서의 최대 힘 및 압력 측정값, 사용된 제한값 및 그 출처, 그리고 첫 번째 시도에서 실패한 위치에 대한 처리 결과 및 재시험 결과.

한 번 전력을 전달하고 힘을 제한하는 것이 세포의 향후 변화에도 적용될 수 있을까요?

아니요. 새로운 부품군, 개선된 그리퍼, 다른 고정 장치 또는 사이클 속도 변경으로 인해 접촉 형상이 변경되므로 다시 측정해야 합니다. 출력 및 힘 제한 검증은 로봇 모델 전체가 아닌 테스트에 사용된 특정 공구 및 공작물 구성과 관련이 있습니다.

주요 요점

• 동력 및 힘 제한은 로봇 자체의 자유 공간 인증에 의존하는 것이 아니라 실제 공구와 공작물 간의 접촉력과 압력을 물리적으로 측정하여 검증합니다.
• 일시적 접촉과 준정적 접촉은 서로 다른 한계값을 사용하며 별도의 검사가 필요합니다. 한 검사를 통과한 도구라도 다른 검사에서는 실패할 수 있습니다.
• 신체 부위별 한계는 매우 다양하므로 측정 지점은 검사하기 가장 편리한 위치가 아니라 위험 평가에서 접촉이 발생할 가능성이 있다고 판단되는 위치와 일치해야 합니다.
• 계산은 위험 평가를 뒷받침할 수 있지만, 표준 준수 증거는 완성된 셀에 설치된 힘 및 압력 측정 장치에서 얻은 물리적 측정값입니다.
• 모든 실패 지점에 대해서는 문서화된 수정 사항과 동일한 방법을 사용한 재시험이 필요하며, 전체 기록은 해당 셀의 기술 파일에 포함되어야 합니다.

이 부분을 제대로 수행하는 것이 협업 셀이 첫 번째 안전 감사에서 통과하는지 여부를 결정짓는 핵심 요소이며, 서류상으로만 규정을 준수하는 것처럼 보이는 셀과는 확연히 다릅니다. 2018년 말 설립된 청두 소재 로봇 제조 및 통합 업체인 EVST(EVS TECH CO., LTD)는 100개국 이상에서 자동화 프로젝트를 수행하고 있으며, 자사의 시운전 팀은 고객의 안전 엔지니어가 요청하는 사후 점검 항목이 아닌, 협업 셀에 대한 표준 인수 테스트 단계로 이 측정을 진행합니다. 협업 애플리케이션을 설계하고 측정 지점, 툴링 또는 문서에 대한 제2의 의견을 구하는 팀은 당사에 문의할 수 있습니다. evsrobot.com.

저자 소개: EVST 편집팀은 로봇 셀의 사양을 정하거나 승인하는 엔지니어링 및 EHS(환경, 보건 및 안전) 팀을 위해 산업 자동화 안전 및 규정 준수에 관한 글을 작성합니다. EVST는 청두에 본사를 둔 로봇 제조 및 통합 업체로, 100개 이상의 국가에서 자동화 프로젝트를 수행하고 있으며, 관련 제품 라인 전반에 걸쳐 CE/SGS/TUV 제3자 인증 및 IATF16949 자동차 등급 인증을 획득했습니다.

저자: EVST 편집팀
에 의해 검토 : EVST 편집팀
마지막 업데이트 : 2026 년 7 월 23 일
방법 : EVST 접점 검증 프레임워크는 완성된 공구 및 가공물에서 ISO/TS 15066 신체 부위 제한에 대한 전력 및 힘 제한 측정 순서를 정하기 위한 현장 방법론이며, 시스템 통합업체의 자체 문서화된 위험 평가를 대체하는 것은 아닙니다.
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