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이 글의 목적은 제조·물류 현장에서 운용되는 AGV(무인운반차)의 충돌방지 센서를 체계적으로 검증하고 정기 점검 절차를 수립할 수 있도록, 실무자가 바로 활용 가능한 방법과 체크리스트를 제공하는 것이다.
1. AGV 충돌방지 센서 개요와 위험요소
AGV는 작업자와 동일 공간에서 운행되는 경우가 많기 때문에 충돌방지 센서의 성능과 검증 상태가 곧 현장 안전수준을 좌우한다.
1.1 AGV 충돌 위험의 주요 시나리오
- 전방·측면 사람 또는 지게차와의 충돌
- 팔레트 모서리, 랙 하단 구조물 등 저위치 장애물 미검지
- 반사율이 낮은 물체(검은 팔레트, 고무 매트 등) 미검지
- 센서 오염(먼지, 기름, 물방울)로 인한 감도 저하
- 레이아웃 변경 후 안전 영역 미조정으로 위험구역 미보호
- 속도·하중 증가 등 사양 변경 시 제동거리 과부족
따라서 센서 자체의 이상 여부뿐만 아니라 설치 위치, 감지 영역, 속도 제어, 제동 시스템까지 통합적으로 검증해야 한다.
1.2 AGV에서 사용하는 주요 충돌방지 센서 종류
- 안전 레이저 스캐너(LiDAR 형식 안전 스캐너)
- 초음파 센서 및 근접 센서
- 기계식 범퍼 스위치(충격 감지 범퍼)
- 2D/3D 카메라 및 비전 기반 안전 모니터링
- 위치·속도 인코더 및 안전 PLC/안전 컨트롤러
현장에서는 대개 안전 레이저 스캐너와 범퍼 스위치를 조합하여 사용하고, 코너·측면에는 초음파 센서 또는 보조 센서를 추가하는 구성이 많다.
2. AGV 충돌방지 센서 검증 기본 원칙
2.1 법규·표준 기반 검증 개념
AGV 안전 검증은 다음과 같은 국제 표준의 요구사항을 충족하는 방향으로 설계·운영하는 것이 일반적이다.
- 무인운반차 안전 요구: AGV 및 자율주행 산업용 트럭 관련 안전 표준
- 전기·전자·프로그래머블 전자 안전 관련 제어시스템 성능 수준: ISO 13849-1 또는 IEC 62061 등 안전제어 성능 기준
- 전기 감응식 보호장치(ESPE) 관련 표준: 안전 레이저 스캐너, 라이트커튼 등 보호장치 요구사항과 기능시험 방법
실무에서는 위 표준의 세부 조항을 그대로 시험하는 것보다는, 표준의 취지를 반영한 사내 테스트 절차와 체크리스트를 만들어 반복적으로 적용하는 방식이 현실적이다.
2.2 검증 범위 설정
AGV 충돌방지 센서 검증은 다음 세 가지 축으로 범위를 정의해야 한다.
- 기능 검증: 센서가 의도한 거리·방향에서 장애물을 정확하게 검출하고, AGV가 설정된 방식대로 감속·정지하는지 확인한다.
- 신뢰성·진단 검증: 센서 오염, 단선, 통신 오류 등 고장 발생 시 안전 정지 또는 오류 표시가 되는지 확인한다.
- 설치·레이아웃 적합성 검증: 설치 높이, 각도, 보호 영역이 실제 통행로·작업자 위치와 일치하는지 확인한다.
주의 : 충돌방지 센서 검증은 단일 장비 시험으로 끝나는 것이 아니라, 공정·동선·레이아웃이 변경될 때마다 다시 수행해야 한다.
3. AGV 안전 레이저 스캐너 검증 절차
안전 레이저 스캐너는 AGV 충돌방지 센서 중 핵심에 해당하며, 검증 절차도 가장 체계적으로 구성할 필요가 있다.
3.1 사전 준비사항
- AGV 제원 확인: 최대 속도, 중량, 제동 방식, 제동거리 사양
- 스캐너 사양 확인: 최대 감지 거리, 해상도, 반사율 조건, 반응 시간
- 설정 파일 백업: 현재 적용 중인 스캐너 설정값(경보·정지 영역)을 PC로 백업한다.
- 시험 도구 준비: 표준 시험판(예: 원통 또는 직육면체 장애물), 줄자, 마킹 테이프, 스톱워치, 데이터 로거(가능 시)
- 시험 공간 확보: 다른 차량 및 작업자가 접근하지 않도록 통제한다.
3.2 안전 정지 거리 검증(정지거리 시험)
AGV의 속도와 제동성능을 고려하여 설정된 보호거리(Warning/Stop zone)가 실제로 유효한지 검증한다.
- AGV를 무부하 및 대표 부하 조건에서 각각 최고 운행속도로 주행시킨다.
- 스캐너 정지 영역의 경계 위치를 바닥에 표시한다.
- 표준 시험판을 스캐너 정지 영역 경계선 바로 너머에 놓고 AGV를 해당 방향으로 주행시킨다.
- 스캐너가 장애물을 검지하여 정지 신호를 출력했을 때, AGV가 실제로 장애물과 얼마만큼 거리를 두고 멈추는지 측정한다.
- 측정된 정지거리값이 스캐너 설정 시 가정했던 값(제동거리+안전 여유) 이내인지 확인한다.
주의 : 제동거리 시험은 반복 수행 시 타이어 마모, 바닥 마찰계수, 하중 등의 영향을 받으므로, 조건을 시험기록에 정확히 남겨야 한다.
3.3 보호 영역(Zone) 설정 검증
AGV는 속도 및 방향에 따라 서로 다른 보호 영역을 사용한다. 대표적인 검증 항목은 다음과 같다.
- 전진·후진·코너 회전 시 각각 다른 Zone이 올바르게 전환되는지
- 저속·고속 운전 모드에 따라 보호거리(Stop zone)가 알맞게 변경되는지
- AGV 양측면 및 대각 방향에서의 침입에 대해서도 감지가 되는지
- AGV 하부, 팔레트 포크 높이 등 저위치 장애물이 보호 영역 안에 포함되는지
검증 방법은 다음과 같다.
- AGV 제어 화면 또는 안전 컨트롤러에서 현재 활성화된 Zone 번호를 확인할 수 있는 상태로 만든다.
- AGV를 다양한 운전 모드(전진, 후진, 회전, 저속, 고속)로 동작시키면서 Zone 전환 상태를 확인한다.
- 각 Zone에 대해 사전에 정의한 시험점(거리·각도)에 시험판을 위치시키고, 감지 여부와 정지 동작을 확인한다.
- 감지 사각지대가 발생하는 경우 센서 각도 조정, 추가 센서 설치, 보호 영역 확대 등의 보완안을 작성한다.
3.4 반사율 및 환경 조건 영향 시험
실제 현장에서는 검은 팔레트, 반광택 표면, 투명 필름 등 다양한 물체가 존재하므로, 대표 물체를 선정하여 감지 여부를 시험해야 한다.
- 색상별 시험: 흰색, 회색, 검은색 표면 시험판
- 표면 상태별 시험: 무광, 유광, 필름 코팅, 비닐 랩핑
- 환경별 시험: 조명 변화(밝은 구역/어두운 구역), 먼지·안개 발생 가능 구역
각 조건에서 동일 거리·각도로 시험판을 배치하고 감지 여부를 기록하여, 문제가 되는 조합은 관리대책(속도 제한, 추가 센서, 레이아웃 변경)을 수립해야 한다.
3.5 고장·오염 진단 기능 검증
안전 스캐너는 내부 진단 기능을 통해 오염 또는 고장 발생 시 오류 코드와 안전 정지를 유도한다. 검증 항목은 다음과 같다.
- 전원 차단·재인가 시 자체 진단 수행 여부
- 센서 창 오염(테이프 부착, 부분 가림) 시 경고 또는 정지 발생 여부
- 배선 단선·통신 끊김 발생 시 안전 정지 동작 여부
- 스캐너 커버가 의도적으로 가려졌을 때 위험한 ‘무응답’ 상태가 발생하지 않는지
주의 : 일부 진단 시험은 장비 제조사에서 허용한 방법 범위 내에서만 수행해야 하며, 영구적인 손상이나 보증에 영향을 줄 수 있는 시험은 피해야 한다.
4. 범퍼 스위치·초음파 센서 검증 방법
4.1 범퍼 스위치(충격 센서) 검증
범퍼 스위치는 레이저 스캐너가 미검지한 최후의 상황에서 충돌 시 즉시 정지를 유도하는 2차 보호 장치이다.
- AGV 전·후·측면의 범퍼 스위치 위치와 보호 범위를 도면으로 정리한다.
- 각 범퍼 구역에 시험봉 또는 고무 해머를 사용하여 일정한 힘으로 접촉한다.
- 범퍼 작동과 동시에 AGV 구동이 차단되는지, 제동이 작동하는지 확인한다.
- 범퍼 작동 후 재기동 조건(리셋 스위치 조작, 승인 버튼 등)이 안전하게 구성되어 있는지 확인한다.
4.2 초음파·근접 센서 검증
초음파 센서는 코너·측면·저위치 장애물 보완 용도로 사용되는 경우가 많다.
- 제조사 권장 시험판 크기와 재질을 사용하여 거리별 감지 여부를 확인한다.
- 최소 감지도·최대 감지도 경계에서의 안정적인 검지 여부를 시험한다.
- 바닥, 벽 등 고정 구조물에 대한 오검지(상시 감지로 인한 불필요 정지)가 없는지 확인한다.
- 다른 AGV 또는 장비에서 발생하는 초음파·전기적 노이즈의 간섭 여부를 확인한다.
5. AGV 충돌방지 센서 정기 점검 체크리스트
정기 점검 시 활용할 수 있는 기본 체크리스트 예시는 다음과 같다.
| 구분 | 점검 항목 | 점검 방법 | 주기 | 판정 기준 |
|---|---|---|---|---|
| 안전 레이저 스캐너 | 렌즈 오염 여부 | 육안으로 먼지·오염 확인 후, 지정된 방법으로 청소 | 매일 | 오염 없음 또는 청소 후 깨끗함 |
| 보호 영역 정지 시험 | 표준 시험판을 경계선에 두고 정지거리 측정 | 월 1회 | 정지 후 시험판과 충분한 이격거리 유지 | |
| Zone 전환 상태 | 전진·후진·회전 시 Zone 번호와 경계 확인 | 월 1회 | 작업표와 실제 Zone이 일치 | |
| 진단·오류 표시 | 전원 재인가 및 일부 가림 시험 후 오류 표시 확인 | 반기 1회 | 오류 시 안전 정지 및 경고 표시 정상 | |
| 범퍼 스위치 | 전면 범퍼 동작 | 시험봉으로 일정한 힘으로 눌러 정지 여부 확인 | 월 1회 | 즉시 구동 차단 및 제동 |
| 측·후면 범퍼 동작 | 각 구역 눌러 정지 및 알람 확인 | 월 1회 | 모든 구역 정상 작동 | |
| 초음파 센서 | 감지 거리 확인 | 시험판으로 최소·최대 거리 감지 시험 | 분기 1회 | 사양 범위 내 안정 감지 |
| 오검지 여부 | 무인 상태에서 주변 구조물에 의한 오동작 관찰 | 분기 1회 | 불필요 정지 없음 | |
| 문서화 | 점검 기록 유지 | 점검표에 날짜·점검자·결과 기록 | 매 점검 시 | 3년 이상 보존 |
| 설정 변경 이력 관리 | 스캐너 설정 변경 시 변경 사유 및 승인 기록 | 변경 시 | 무단 변경 없음 | |
| 레이아웃 변경 반영 | 동선·랙·기계 위치 변경 시 위험성 재평가 수행 | 변경 시 | 재평가 및 재시험 완료 후 가동 |
6. AGV 도입·변경 시 센서 검증 절차 수립 팁
6.1 초기 도입 시 단계별 검증
- 위험성 평가: AGV 동선, 교차로, 작업자 출입구, 교차 작업 지점을 모두 도면에 표시하고 위험도를 평가한다.
- 센서 구성 설계: 전방 스캐너, 후방 스캐너, 범퍼, 초음파 등 필요한 센서 조합과 위치를 설계한다.
- 보호 영역 계산: 최대 속도와 제동거리, 시스템 반응시간을 기반으로 보호거리(Stop zone)를 산정한다.
- 설정·프로그램 검토: 안전 PLC, 스캐너 설정, 속도 제어 로직을 상호 검토한다.
- 현장 기능시험: 위에서 설명한 정지거리 시험, Zone 시험, 색상·반사율 시험을 실시한다.
- 교육·인수인계: 유지보수 담당자와 운영자에게 점검 절차·기록 방법을 교육한다.
6.2 레이아웃·속도 변경 시 재검증 포인트
- 동선 또는 랙 위치가 변한 경우: 보호 영역이 새로운 장애물을 충분히 포괄하는지 재검토한다.
- 속도 상향·하중 증가: 제동거리 계산을 다시 수행하고, 보호거리 재설정 및 정지거리 시험을 재실시한다.
- 센서 교체·모델 변경: 동일한 검증 절차를 신규 센서에 대해 다시 수행한다.
- 교차 통행 AGV 증가: 교차로·회전 구간의 위험도를 재평가하고, 필요 시 속도 제한 및 추가 센서 설치를 검토한다.
주의 : AGV 사양·레이아웃 변경을 설비 개선으로만 보고 안전 검증을 생략하는 사례가 많다. 변경이 발생하면 별도의 안전 검토와 센서 재시험을 필수 절차로 규정해야 한다.
7. AGV 충돌방지 센서 검증 결과 기록·관리 방법
7.1 기록 양식 설계
검증 결과는 감사·사고 조사·재검토 시 중요한 근거가 되므로, 최소한 다음 항목을 포함하는 양식을 사용하는 것이 좋다.
- AGV 정보: 장비 번호, 제조사, 모델명, 소프트웨어 버전
- 센서 정보: 스캐너·범퍼·초음파 센서 제조사, 모델, 시리얼 번호
- 시험 조건: 하중, 속도, 바닥 상태, 시험 환경(온도, 조도 등)
- 시험 항목별 결과: 합격/불합격, 측정값, 비고
- 개선 조치 내용 및 완료 여부
- 점검자, 검토자, 승인자 서명
7.2 디지털 관리 체계
여러 대의 AGV를 운용하는 사업장은 다음과 같은 방식으로 관리 효율을 높일 수 있다.
- 설비별 점검 이력을 Excel 또는 전산 시스템으로 관리
- 점검 기한 도래 시 자동 알림 기능 활용
- 설정 파일(스캐너 구성, PLC 프로그램)의 버전 관리
- 고장·사고 발생 시 해당 시점의 설정 및 검증 이력 즉시 조회
FAQ
AGV 충돌방지 센서 점검 주기는 얼마나로 설정하는 것이 좋은가?
일반적으로 안전 레이저 스캐너와 범퍼 스위치의 기본 기능시험은 월 1회 이상으로 설정하는 것이 보수적이다. 렌즈 오염·범퍼 손상 등 외관 점검은 매일 교대조 시작 전에 실시하는 것이 바람직하다. 다만 장시간 고속 운행, 먼지·오염이 심한 환경에서는 더 짧은 주기로 조정할 수 있다.
AGV 정지거리 계산은 실제 시험 없이 이론값만으로도 충분한가?
이론 계산은 설계 단계에서 보호거리 설정의 기준이 되지만, 실제 바닥 상태·타이어 마모·하중 분포 등에 따라 제동거리가 달라질 수 있다. 따라서 최소 1회 이상은 대표 조건에서 실제 정지거리 시험을 실시하여 계산값과 차이를 비교하는 것이 안전하다.
레이아웃이 약간만 바뀐 경우에도 센서 재검증이 필요한가?
AGV의 통행 동선, 교차로, 장애물 위치와 관련된 변경이 발생하면 반드시 재검증이 필요하다. 랙 간격, 통로 폭, 출입구 위치가 달라지면 기존 보호 영역이 더 이상 위험구역을 충분히 커버하지 못할 수 있기 때문이다. 사소해 보이는 변경일수록 변경 관리 절차를 통해 위험성을 다시 확인해야 한다.
센서 제조사의 자동 설정 기능만 믿고 별도 검증을 생략해도 되는가?
자동 설정 기능은 초기 설치를 돕는 도구일 뿐, 실제 현장의 운전 조건과 위험도를 완전히 반영하지 못한다. 특히 속도·하중·작업자 동선은 각 사업장마다 다르므로, 자동 설정 후 반드시 현장 시험을 통해 정지거리와 보호 영역이 적합한지 검증해야 한다.
AGV 충돌 사고가 발생한 경우 센서 검증 측면에서 무엇을 확인해야 하나?
사고 시에는 사고 시점의 센서 설정값, 최근 점검 기록, 제동거리 시험 결과, 레이아웃 변경 이력 등을 우선 확인해야 한다. 센서 자체의 고장 여부 뿐만 아니라, 보호 영역 설정 오류, 무단 설정 변경, 점검 미이행 등 인적·관리적 요인을 함께 검토하여 재발방지 대책으로 연결해야 한다.