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연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
자동화 설비 설치등 안전사고 예방 대책 연구
- 연구책임자
- 여현욱
- 수 행 연 도
- 2016년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- , 1. 연구제목 : 자동화 설비(산업용 로봇) 설치 등 안전사고 예방 대책 연구 2. 연구 필요성 및 목적 국내 산업현장에서 고임금과 고령화 시대에 생산효율성 향상을 통한 제조업의 어려움 극복을 고려할 때 산업자동화는 되돌릴 수 없는 흐름이라고 판단되지만 제조공정 대형화, 라인화, 자동화에 따른 자동화 설비 증가의 문제점으로 많은 심각한 관련 재해가 발생하고 있는 실정이다. 특히, 산업용 로봇의 경우 최근 5년간(2011년∼2015년) 제조업에서 산업용 로봇에 의한 전체 재해자수는 사망자 15명 포함하여 207명으로 한해 평균 41.4명의 재해자(사망자 3명 포함)가 발생한 것으로 나타났다. 재해자의 근로손실일수를 살펴보면 산업용 로봇에 의한 재해자의 평균 근로손실일수는 707.5일로서 최근 5년간 제조업 재해자의 평균 근로손실일수 351.7일의 2.01배로 나타났고 이는 근로손실일수 기준으로 제조업 평균 재해보다 위험도가 2배 이상 높은 재해가 산업용 로봇에 의해 한해 평균 41.4건 발생하는 것으로 관련 재해의 심각 성을 잘 나타내는 것으로 사료된다. 위와 관련하여 본 연구에서는 산업현장에서 사용되는 산업 자동화 설비 중 심각한 산업재해가 발생하고 있고 지속적인 설비 증가 및 중요성 증가가 예상되는 산업용 로봇을 대상으로 사용실태와 안전조치 필요사항을 검토하여 해당 설비의 근원적 안전성 향상 방안을 제안하고자 한다. 3. 연구 내용 및 방법 1) 연구 내용 ○ 산업용 로봇 관련 재해 현황 분석 ○ 산업현장의 실태조사 ○ 문제점 파악과 개선 방안 제시 2) 연구 방법 ○ 최근 5년간 재해를 대상으로 산업재해 현황 및 특성 분석 ○ 국내·외 관련 법규 및 기술표준 비교·분석 ○ 점검용 체크리스트 등을 활용한 산업현장 사용 실태조사 ○ 산업용 로봇의 위험성평가 기준 고찰 ○ 협동운전용 산업용 로봇에 관한 고찰 4. 연구결과 1) 최근 5년간(2011년∼2015년) 국내 제조업에서 발생한 산업용 로봇에 의한 산업재해를 분석하여 해당 재해의 특성을 파악하였다. ○ 산업용 로봇 관련 재해자의 64.7%, 사망자의 60.0%가 산업안전보건기준에 관한 규칙 제222조(교시 등), 제224조(수리 등 작업 시의 조치 등)의 적용을 받는 수리·점검·준비·설치 작업 시 발생하였고 해당 재해의 방책(fence) 내부 방책 외부 작업의 발생비율을 비교 했을 때 방책내부에서 90.7%, 방책 외부에서 9.3%가 발생한 것으로 나타났으며 이들 대부분은 산업용 로봇의 운전 중에 발생한 것으로 나타났다. 2) 방책내부에서 산업용 로봇의 운전 중 행하여지는 교시/수리/검사/조정/청소/급유 또는 결과에 대한 확인 작업이 가장 큰 위험성을 가진다는 산업재해 현황 및 특성분석 결과를 가지고 국내·외 법규를 비교·분석 하였다. ○ 일본과 미국의 경우 로봇의 가동범위 내에서 산업용 로봇의 구동원을 차단하지 않은 상태로 행하는 교시와 검사·수리·조정·결과확인을 위험 또는 유해한 업무에 구체적으로 명시하고 있는 반면 국내의 경우 산업안전보건법 시행령 제10조 제3항 관련 [별표 2] 위험 방지가 특히 필요한 작업에서 “로봇작업”으로만 명시하고 있어 산업현장에서 산업용 로봇 관련 구체적 위험 작업을 인지하지 못할 우려가 있는 것으로 나타났다. ○ 산업안전보건기준에 관한 규칙 작업시작 전 검검사항에 로봇의 작동범위에서 그 로봇에 관하여 교시 등(로봇의 동력원을 차단하고 하는 것은 제외한다)의 작업을 할 때 관리감독자가 작업시작 전 점검을 하도록 되어 있으나 제224조(수리 등 작업 시의 조치 등) 관련하여 해당 로봇의 운전을 정지하지 않은 상태에서의 수리·검사·조정(교시 등에 해당하는 것은 제외한다)·청소·급유 또는 결과에 대한 확인작업의 경우 해당 작업의 위험성에도 불구하고 관리감독자의 작업시작 전 점검대상에서 누락되어 있는 것으로 나타났다. 3) 산업용 로봇 관련 산업안전보건기준에 관한 규칙 제222조(교시 등), 제223조(운전 중 위험 방지) 및 제224조(수리 등 작업 시의 조치 등)를 국외 관련 법규와 비교/검토 하였다. ○ 산업안전보건기준에 관한 규칙 제222조 1항의 “1. 다음 각 목의 사항에 관한 지침을 정하고 그 지침에 따라 작업을 시킬 것”에서 지침을 정한다는 의미는 지침을 정하고 작성하는 것을 의미하는 것으로 사료되고 산업현장에서 지침의 작성이 필요한 실정이므로 관련 내용의 정확한 의미 전달을 위해 “지침을 정하고”를 “지침을 작성하고”로 변경하는 것이 필요한 것으로 사료되었다. 4) 산업재해 현황, 산업현장 사용실태 및 제도적 문제점 등을 고찰하고 설계/제작/설치/단계에서의 근원적 안전대책이 확보될 수 있는 방안으로 안전인증 대상 기계·기구로의 지정이 반드시 필요한 것으로 판단되었다. ○ 산업재해 현황 분석결과 작업의 숙련도가 해결할 수 없는 제조업 평균 재해보다 근로손실일수 기준으로 위험도가 2배 이상 높은 산업재해가 전규모의 사업장에 걸쳐 발생하는 실정이고 특히 규모별 재해자 현황은 산업용 로봇 관련해서 전규모의 사업장에 결쳐 문제점이 존재하고 있는 것으로 나타났다. ○ KS B ISO 10218-1,2, 위험기계·기구 자율안전확인고시 등을 근거로 작성한 점검용 체크리스트를 활용한 실태점검 시 “산업용 로봇 설비”항목의 적정과 부적정의 비율은 적정율 36.6%,로 나타났고, 주요 안전점검 항목의 적정과 부적정 비율은 적정율 15.4%로 나타났다. 이는 산업현장에서 사업장 자율에만 맡길 수 없는 부실한 산업용 로봇의 안전관리 실정을 보여주는 예로 안전인증 대상 기계·기구로의 추가 지정을 통한 제도적 안전관리 필요성을 보여주는 것으로 판단되었다. ○ 2016년 4월 7일부터 개정 시행되는 제223조 추가 단서와 관련하여 국내 산업현장의 부실한 산업용 로봇의 안전관리 실태나 산업재해 위험도 등을 고려할 때 위험성평가 등에 의한 안전성 확보는 실효성을 담보할 수 없으므로, 산업용 로봇은 설계·제작·설치 단계에서의 근원적 안전대책이 확보될 수 있는 안전인증 대상 기계·기구에 반드시 포함되어야 할 것으로 판단되며 이는 위의 개정된 산업안전보건법 규칙 제223조(운전 중 위험 방지)의 단서에 대한 올바른 접근방법이 될 것으로 사료되었다. 5) 산업용 로봇 시스템에 대한 위험성평가의 국외 관련 법규 및 위험성평가 방법에 관한 기준을 고찰하였다. ○ 일본의 경우 노동안전위생규칙 제150조의4(운전 중의 위험의 방지)의 “근로자에 위험이 발생할 우려가 있을 때”에 대한 부가적인 설명을 담고 있는 관련 통달에서 “산업용 로봇을 사용하는 사업자는 위험성평가에 따라 조치있는 우려가 없어졌다고 평가할 수 있을 때에는 본 조의 “근로자에게 위험이 생길 우려가 있을 때"에 해당되지 않음.”으로 설명하고 있으나 국내의 경우 산업현장의 부실한 산업용 로봇의 안전관리 실태나 관련 산업재해의 위험도 등을 고려할 때 안전인증 대상 기계·기구와 연계되어야 할 것으로 사료되었다. ○ 미국의 경우 OSHA Directive OSHA Technical Manual(TED 01-00-015)와 연계되어 있는 ANSI/RIA R15.06-1999에서 방호조치를 위한 방법으로 규정된 방법을 따라 방호조치를 하거나 위험성평가를 실시하고 그 결과에 따라 필요 방호조치를 하는 것 중 하나를 선택하여 안전조치를 하도록 되어있는 것으로 확인되었고. 위험성평가 방법은 ANSI/RIA R15.06-1999 Industrial Robots and Robot Systems -Safety Requirement의 위험성평가 방법을 근거로 본 보고서의 Ⅴ장. 3절에 제시하였다. 6) 생산효율성 향상을 위한 신기술 도입 및 개정 추가된 산업안전보건기준에 관한 규칙 제223조(운전 중 위험방지)의 단서 등과 관련해 급격한 사용 증가가 예상되는 협동운전용 로봇 및 협동운전용 로봇에 적용되는 방호장치를 고찰하고 관련내용을 본보고서 Ⅵ장 및 Ⅶ장에 기술하였다. 5. 활용방안 및 기대성과 1) 방책내부에서 산업용 로봇의 운전 중 행하여지는 교시/수리/검사/조정/청소/급유 또는 결과에 대한 확인 작업의 명확한 위험성 인식을 통한 관련 규정개선 및 홍보를 통해 산업재해 예방에 기여할 것으로 기대된다. 2) 산업용 로봇 관련 산업안전보건기준에 관한 규칙 제222조(교시 등)의 개선 및 산업안전보건기준에 관한 규칙 제222조(교시 등), 제223조(운전 중 위험방지) 및 제224조(수리 등 작업 시의 조치 등)의 부가적 설명을 안전보건지침 등을 통해 제공함으로써 산업재해 예방에 기여할 것으로 기대된다. 3) 국내 산업현장의 부실한 산업용 로봇의 안전관리 실태나 산업재해 위험도 등을 고려해 산업용 로봇을 산업안전보건법시행령 제28조의 안전인증 대상으로 지정함으로써 설계·제작·설치 단계에서의 근원적 안전대책이 확보될 수 있는 제도적 안전관리 기반의 조성이 기대된다. 4) 2016년 4월 7일 개정 시행되는 산업안전보건건기준에 관한 규칙 제223조(운전 중 위험방지) 추가 단서와 관련하여 설치상의 안전성 확보에 대한 규정개선을 통해 산업재해 예방에 기여할 것으로 기대되며 추가적으로 산업용 로봇을 안전인증 대상 기계·기구에 지정함으로써 개정된 추가 단서에 대한 올바른 접근방법을 제공할 것으로 사료된다. 5) 국외의 산업용 로봇의 위험성평가 방법에 관한 기준을 고찰함으로써 해당 내용에 대한 참고자료를 제공할 것으로 사료된다. 6) 신기술 도입 등으로 급격한 사용 증가가 예상되는 협동운전용 로봇 및 협동운전용 로봇에 적용되는 방호장치를 고찰함으로써 해당내용에 대한 참고자료를 제공할 것으로 사료된다. 5. 중심어 : 산업용 로봇, 체크리스크, 안전인증, 위험성평가, 협동운전 6. 참고문헌 및 연락처 1) Mohamad Bdiwi. Integrated sensors system for human safety during cooperating with industrial robots for handing-over and assembling tasks. Procedia CIRP; 2014; 23: 65-70. 2) KS B ISO 10218-1. 로봇 및 로봇장치-산업용 로봇의 안전에 관한 요구사항-제1부: 로봇. 2012. 3) KS B ISO 10218-2. 로봇 및 로봇장치-산업용 로봇의 안전에 관한 요구사항-제2부: 로봇 시스템 및 통합. 2012. 4) 일본 후생노동성. 노동안전위생규칙 등. 2013. 5) OSHA. Guideline for Robotics Safety (STD 01-12-002 [PUB 8-1.3]). 6) OSHA. Technical Manual(TED 01-00-015) Section IV: Chapter 4 Industrial Robots and Robot System Safety. 7) ANSI/RIA R15.06-1999. Industrial Robots and Robot Systems-Safety Requirement . American National Standards Institute. New York. USA. 연구책임자 : 안전연구실 여현욱
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