이 글의 목적은 컨베이어 설비에 비상정지 로프 스위치를 법적 기준과 국제 안전표준에 맞게 설계·설치·배선·점검하는 방법을 체계적으로 정리하여, 안전관리자와 설비 엔지니어가 현장에서 바로 활용할 수 있도록 하는 것이다.
1. 컨베이어 비상정지 로프 스위치의 역할과 개념
비상정지 로프 스위치는 컨베이어 전체 구간 또는 긴 구간을 따라 설치한 로프를 어느 위치에서든 당기거나 밀어 조작함으로써 즉시 컨베이어 운전을 정지시키기 위한 안전장치이다.
산업안전보건기준에 관한 규칙에서는 컨베이어 등에서 근로자의 신체 일부가 말려들 우려가 있거나 비상시에는 즉시 운전을 정지할 수 있는 비상정지장치를 설치하도록 규정하고 있다 비상정지 로프 스위치는 이러한 규정을 충족하기 위해 사용되는 대표적인 수단이다.
국제적으로는 ISO 13850(기계류의 비상정지 기능)에서 비상정지 기능의 설계 원칙을 정하고 있으며, 전기적 구현에 대해서는 IEC 60204-1이 기준이 된다 로프 스위치는 이들 표준에서 규정하는 비상정지 장치의 한 형태이다.
주의 : 로프 스위치는 다른 방호장치(방호울, 덮개, 인터록 등)를 대체하는 장치가 아니라, 위험상황 발생 시 피해를 최소화하기 위한 보조 안전수단으로 이해해야 한다.
2. 관련 법규 및 설계 표준 정리
2.1 국내 법규 핵심 요약
컨베이어 비상정지 로프 스위치 설치와 직접적으로 관련되는 국내 요구사항은 다음과 같이 정리할 수 있다.
- 산업안전보건기준에 관한 규칙 제192조: 컨베이어 등에서 근로자가 말려들 우려가 있거나 비상시에는 즉시 운전을 정지할 수 있는 비상정지장치를 설치해야 한다
- 무동력 컨베이어 등 근로자가 위험해질 우려가 없는 경우는 예외로 할 수 있다.
- 컨베이어 안전검사 기준(별표 11 등)에서는 비상정지장치의 형태, 정지방식, 회로 구성 등에 대한 세부 기준을 제시한다
특히 로프작동형 비상정지장치에 대해서는 다음과 같은 사항이 요구되는 경우가 많다
- 상시 로프의 적정 장력이 유지되어야 한다.
- 로프는 적색과 황색 등으로 식별이 가능해야 한다.
- 비상정지는 원칙적으로 0정지 방식(동력 즉시 차단)으로 구성한다. 단, 관성 등으로 급정지 시 추가 위험이 있으면 1정지 방식을 사용할 수 있다.
- 0정지 방식에서는 정지회로를 직접배선(Hard-wired)으로 구성하고, 일반 통신망이나 비안전 PLC만을 통한 소프트와이어드 방식 단독 구성은 허용하지 않는 것이 원칙이다.
2.2 국제 표준 관점에서의 요구사항
ISO 13850 및 IEC 60204-1 등 주요 국제 안전표준에서 요구하는 비상정지 장치의 일반적인 원칙은 다음과 같다
- 비상정지 기능은 언제나 사용 가능하고 동작 가능해야 한다.
- 비상정지 장치는 쉽게 눈에 띄고, 빠르게 접근하여 조작할 수 있는 위치에 설치해야 한다.
- 조작기는 적색, 배경은 가능한 경우 황색으로 식별성을 확보해야 한다.
- 조작 시 위험기능을 가능한 한 빠르게 멈추되, 추가적인 위험을 유발해서는 안 된다.
- 비상정지 후에는 의도적인 리셋 조작 없이는 다시 기동되지 않도록 해야 한다(자동 재기동 금지).
로프 스위치 제품군은 EN/IEC 60947-5-5 및 ISO 13850에 적합하도록 설계되며, 제품 사양에 따라 하나의 스위치로 최대 50~100 m까지 보호 구간을 확보할 수 있다
3. 로프 스위치 설치 계획 수립 절차
컨베이어 비상정지 로프 스위치 설치는 단순히 “길게 달아 놓는 것”이 아니라, 위험성 평가와 작업 방식 분석을 기반으로 체계적으로 설계해야 한다.
3.1 설치 전 사전 검토 항목
설치 계획 단계에서 최소한 다음 항목을 검토하는 것이 바람직하다.
| 구분 | 검토 질문 | 설치 시 고려사항 |
|---|---|---|
| 컨베이어 길이 | 보호해야 할 총 길이는 얼마인가 | 제품당 허용 로프 길이(예: 50 m, 75 m, 100 m)에 따라 스위치 수량을 산정한다. |
| 작업자 위치 | 작업자의 정상 작업역은 어디인가 | 작업자가 자주 머무는 측면 또는 통로 쪽에 로프를 배치한다. |
| 이동 패턴 | 작업자가 컨베이어 전 구간을 이동하는가 | 전 구간 이동 시에는 어느 위치에서나 조작 가능한 연속 로프 또는 충분한 수의 버튼형 비상정지장치를 설치한다 |
| 통로 구성 | 한쪽 통로인지, 양쪽 통로인지 | 양측에 통로가 있고 양쪽에서 작업하는 경우, 양측 모두에서 조작할 수 있도록 각각 로프 또는 버튼을 설치한다. |
| 환경 조건 | 먼지, 습기, 부식, 야외 여부 | IP 등급, 재질(알루미늄, 스테인리스, 강화 플라스틱 등), 방진·방수 등급을 고려해 제품을 선정한다. |
| 방폭 구역 여부 | 가연성 분진·가스가 존재하는가 | 해당 방폭 등급을 만족하는 Ex 인증 로프 스위치를 선택한다 |
| 정지 방식 | 급정지 시 추가 위험 요소는 없는가 | 관성체, 장입물 낙하 등이 우려되는 경우 1정지 방식과 제동장치 조합 등 별도 검토가 필요하다. |
3.2 로프형과 버튼형 비상정지장치 선택 기준
- 컨베이어 길이가 짧고 특정 지점에서만 작업하는 경우: 버섯형 비상정지 버튼이 적합하다.
- 작업자가 컨베이어를 따라 이동하며 작업하는 경우: 어느 위치에서나 즉시 정지할 수 있도록 로프작동형 비상정지장치를 설치하는 것이 일반적이다
- 국부적으로 위험한 지점(투입구, 이탈 가능 구간 등): 버튼형과 로프형을 병행 설치하여 안전성을 높일 수 있다.
4. 로프 스위치 설치 위치와 간격 산정
4.1 로프 커버리지와 스위치 수량 계산
로프 스위치당 허용 가능한 로프 길이는 제조사 사양에 따라 차이가 있다. 대표적인 범위는 다음과 같다
- 일부 제품: 한 스위치로 양쪽 합계 50 m(한쪽 25 m씩) 보호
- 고급형 제품: 한 스위치로 최대 75 m 또는 100 m 보호
예를 들어, 한 스위치가 최대 50 m(한쪽 25 m씩)를 커버하는 사양인 경우, 한쪽 통로에서 200 m 컨베이어를 보호하려면 다음과 같이 산정할 수 있다.
- 한 스위치 기준 보호 구간: 50 m
- 필요 스위치 수량(이론값): 200 m ÷ 50 m = 4대
양쪽 측면 모두에서 접근할 수 있도록 하려면 반대편에도 동일하게 4대를 설치하여 총 8대를 설치해야 한다는 식으로 설계한다
주의 : 실제 설계 시에는 텐션 조정 여유, 코너, 장력표시기 위치 등을 고려하여 이론값보다 1대를 추가 설치하는 것이 유리한 경우가 많다.
4.2 설치 높이와 인체공학 기준
로프는 작업자가 자연스럽게 손을 뻗어 잡을 수 있는 높이에 설치하는 것이 원칙이다. 일반적으로 컨베이어 옆 통로 바닥 기준으로 약 0.8 m에서 1.2 m 사이 높이에 설치하는 것을 많이 적용한다. 이 범위는 성인 작업자의 허리~가슴 높이 범위에 해당하며, ISO 13850 및 IEC 60204-1에서 요구하는 “쉽게 접근 가능하고 빠르게 작동 가능”한 위치 선정 원칙을 만족시키는 수준이다
작업자가 손을 사용하기 어려운 공정(양손 사용 작업, 보호구 착용 등)에서는 복부 또는 무릎으로도 작동 가능한 위치와 방향으로 로프를 배치하는 방안도 검토할 수 있다.
4.3 로프 지지구(서포트) 간격
로프 지지구(아이볼트, 롤러, 후크 등)는 로프 처짐을 제한하고 안정적인 텐션을 유지하기 위해 일정 간격으로 설치해야 한다. 여러 제조사의 설치 지침에서는 대략 1 m 간격으로 로프 지지구 설치를 권장한다
- 지지구 간격이 너무 크면 로프가 처져서 실제 당겼을 때 스위치 작동까지의 스트로크가 커지고 반응성이 떨어진다.
- 지지구 간격이 너무 촘촘하면 설치 비용과 조정 시간이 증가하지만, 안정성과 반복성은 향상된다.
주의 : 곡선 구간, 높이 변화 구간, 장력 조절기 인근에는 추가 지지구를 설치하여 로프가 구조물에 걸리거나 마찰로 마모되지 않도록 해야 한다.
5. 로프 스위치 기계적 설치 절차
5.1 준비 자재와 공구 목록
- 비상정지 로프 스위치 본체(스위치당 정격 커버리지 확인)
- 스테인리스 또는 적절한 재질의 와이어 로프(제조사 권장 규격)
- 턴버클(장력 조정용), 로프 클램프, 아이볼트 또는 로프 롤러
- M10급 이상 앵커볼트 및 체결용 부품
- 수평계, 줄자, 토크렌치, 케이블 타이
- 도면 및 위험성 평가서, 락아웃/태그아웃(LOTO) 장비
5.2 스위치 본체 설치
- 컨베이어의 시작부와 끝부 또는 설비 구조상 적절한 위치를 선정한다.
- 스위치 본체는 진동이 적고 견고한 프레임에 설치하고, 제조사에서 제시하는 설치 방향(레버 위치, 텐션 인디케이터 방향 등)을 준수한다
- 볼트 체결 시 권장 토크를 적용하고, 풀림 방지를 위해 스프링와셔 또는 풀림방지제를 사용한다.
- 점검·리셋을 위해 작업자가 쉽게 접근할 수 있는 위치에 설치하고, 방해물이 시야를 가리지 않도록 한다.
5.3 로프 설치 및 장력 조정
- 로프 한쪽 끝을 스위치 레버 측 결속부에 체결하고, 반대쪽 끝에는 턴버클과 종단 앵커를 설치한다.
- 컨베이어 측면 구조물에 로프 지지구를 약 1 m 간격으로 설치하며, 모서리나 굴곡부에는 롤러형 지지구를 사용한다
- 로프를 모든 지지구에 통과시킨 뒤 턴버클을 이용해 장력을 서서히 올린다.
- 스위치에 내장된 텐션 인디케이터(녹색/적색 표시창 등)가 “정상” 영역을 가리키도록 미세조정한다
- 설치 후 로프를 양방향으로 당겨 스위치가 즉시 작동(트립)되는지 확인하고, 로프 절단을 모의하여도 스위치가 작동하도록 설계된 타입이라면 로프 이탈 시에도 트립되는지 시험한다.
주의 : 텐션 조정 후에는 턴버클, 클램프의 풋림 여부를 이중으로 확인하고, 로프가 장시간 사용 중 늘어날 수 있음을 고려하여 정기점검 항목에 “로프 장력 확인”을 반드시 포함해야 한다.
5.4 방호울 및 기타 안전장치와의 연계
- 컨베이어의 테일풀리, 헤드풀리, 이송물 낙하 위험 구간 등에는 우선적으로 방호울과 덮개를 설치하여 접촉 위험을 제거한다
- 비상정지 로프 스위치는 이러한 방호조치가 완료된 상태에서, 잔여 위험을 관리하기 위한 보조 조치로 설치하는 것이 원칙이다.
- 건널다리, 점검발판 등 작업자가 자주 이동하는 위치에는 로프 히트 영역이 충분히 확보되도록 설치 높이와 거리, 난간 구조를 조정해야 한다
6. 전기 배선 및 안전회로 구성
6.1 정지 방식과 회로 철학
비상정지 로프 스위치는 원칙적으로 0정지 방식(동력 즉시 차단)으로 설계하는 것이 기본이다 로프 스위치의 안전접점(NC)은 다음과 같은 원칙으로 회로를 구성한다.
- 정상 상태에서는 NC 접점이 닫혀 있어 안전릴레이 입력에 전원이 공급된다.
- 로프 당김 또는 파단 시, 또는 스위치 본체 이상 시 NC 접점이 열려 회로가 개방되며 즉시 정지 출력이 작동한다.
- 최소 2채널(이중 회로) 구성을 적용하여 PL d 이상(또는 SIL2 이상)을 달성하는 것이 일반적이다
6.2 일반적인 배선 예시(개념도)
다음은 로프 스위치 2대와 안전릴레이를 이용해 컨베이어 모터를 정지시키는 개략적인 개념 예시이다.
// 예시 : 로프 스위치 2대, 2채널 하드와이어드 구성 개념
[채널 1]
로프 스위치1 NC1 --- 로프 스위치2 NC1 --- 안전릴레이 CH1 입력
[채널 2]
로프 스위치1 NC2 --- 로프 스위치2 NC2 --- 안전릴레이 CH2 입력
[출력]
안전릴레이 안전출력(NO) --- 메인 접촉기 코일 --- 모터 전원 차단
[기동]
기동 버튼(START) --- 보조 제어회로
정지 버튼(STOP) 및 비상정지 회로 --- 안전릴레이 입력 우선
실제 설계에서는 사용하는 안전릴레이(또는 안전 PLC)의 매뉴얼에 따라 채널 감시, 크로스 쇼트 감지, 외부 피드백 루프, 자동/수동 리셋 방식 등을 포함하여 상세 회로를 구성해야 한다.
주의 : 일반 제어용 PLC의 디지털 입력에 로프 스위치를 직접 물려 단순 알람이나 소프트웨어 정지만 수행하는 것은 안전회로로 인정되기 어렵다. 반드시 안전 등급이 검증된 릴레이 또는 안전 컨트롤러를 사용해야 한다.
6.3 리셋(Reset) 및 재기동 로직
- 비상정지 동작 후에는 로프 장력을 정상 범위로 복귀시키고 스위치 레버를 리셋 위치로 돌려야 한다.
- 리셋 조작만으로 컨베이어가 자동 재기동되어서는 안 되며, 별도의 기동 버튼을 통해 작업자가 의도적으로 다시 기동해야 한다
- 리셋 버튼은 비상정지 스위치를 직접 육안으로 확인할 수 있는 위치에 설치하는 것이 바람직하다.
7. 설치 후 기능시험 및 점검 체크리스트
7.1 초기 설치 검증(Commissioning) 항목
- 모든 로프 스위치와 로프 구간에서 당김·밀기 동작 시 컨베이어가 즉시 정지되는지 확인한다.
- 로프를 강하게 당겨도 구조물 간 간섭이나 과도한 마찰 없이 부드럽게 작동하는지 확인한다.
- 로프 파단 또는 결속 해제 시 스위치가 트립 상태로 유지되는지 시험한다(해당 타입인 경우).
- 정전 후 재통전 시 컨베이어가 자동 기동하지 않고, 의도적 기동 조작이 있어야만 운전되는지 확인한다.
- 경보 표시등, HMI, 경보 로그 등과 연계된 신호가 올바르게 표출되는지 검증한다.
7.2 정기 점검표 예시
| 구분 | 점검 항목 | 점검 기준 | 권장 주기 |
|---|---|---|---|
| 외관 점검 | 로프 마모, 풀림, 부식 여부 | 가시적 손상·부식·와이어 풀림이 없어야 한다. | 1개월 |
| 장력 확인 | 텐션 인디케이터 위치 확인 | 정상 범위(녹색 영역 등)에 위치해야 한다. | 1개월 |
| 기능 시험 | 각 구간에서 당김·밀기 시험 | 모든 지점에서 즉시 컨베이어 정지가 이루어져야 한다. | 1개월 또는 교대당 1회 |
| 전기 접점 | 접점 저항, 단자 풀림 여부 | 접점 저항이 규정값 이내이며, 단자가 느슨하지 않아야 한다. | 6개월 |
| 표시 및 표지 | “비상정지 로프” 표시 상태 | 표지가 훼손되지 않고 누구나 용도를 인지할 수 있어야 한다. | 1년 |
컨베이어 안전 자료에서는 비상정지장치를 작업자가 쉽게 접근할 수 있는 위치에 설치하고, 작업장 여건에 맞게 건널다리, 울타리, 인필 플레이트 등과 함께 운영하도록 권장하고 있다 이러한 구조적 조치와 로프 스위치 점검을 병행해야 사고 예방 효과를 극대화할 수 있다.
8. 자주 발생하는 부적합 사례와 개선 포인트
8.1 설치 위치 및 커버리지 관련 부적합
- 컨베이어 일부 구간에 로프가 설치되어 있지 않아 사각지대가 존재하는 경우
- 작업자가 실제로 작업하는 측면이 아닌 반대편에만 로프를 설치한 경우
- 로프 높이가 너무 높거나 낮아 즉시 잡기 어려운 위치에 설치된 경우
이러한 부적합은 ISO 13850에서 요구하는 “어느 위치에서나 신속히 조작 가능”한 비상정지 기능의 취지에 어긋나므로, 실제 작업 동선과 정상 작업역을 기준으로 설치 위치를 재검토해야 한다
8.2 회로 구성 및 리셋 로직 부적합
- 로프 스위치를 일반 제어회로에만 연결하여 경보만 발생시키고 실제 동력 차단을 하지 않는 경우
- 비상정지 해제와 동시에 컨베이어가 자동으로 재기동되는 회로 구성
- 안전릴레이 없이 단일 접점만 사용하는 등 단일 고장에 취약한 회로 구성
이 경우 ISO 13850, IEC 60204-1에서 요구하는 안전기능 신뢰성 수준을 만족시키기 어렵기 때문에, 이중 채널 하드와이어드 회로와 안전릴레이를 사용하도록 개선해야 한다
8.3 유지보수 미흡으로 인한 문제
- 로프 장력 저하로 인해 당겨도 스위치가 뒤늦게 작동하는 경우
- 로프 지지구 부식 및 파손 방치
- 부적절한 윤활 또는 오염물 부착으로 로프가 원활히 움직이지 않는 경우
이러한 문제를 예방하기 위해서는 정기점검 시 기능시험을 반드시 포함하고, 로프 교체주기를 설비 특성과 사용환경에 맞게 사전에 정해 운영해야 한다.
FAQ
긴 컨베이어에 버튼형 비상정지 대신 로프 스위치만 설치해도 되는가?
컨베이어 전 구간을 따라 작업자가 이동하며 작업하는 경우에는 어느 위치에서나 즉시 정지할 수 있도록 로프 스위치를 설치하는 것이 일반적이다. 다만 투입구, 이탈 가능구간, 보수점검용 출입구 등 국부적인 위험지점에는 버섯형 비상정지 버튼을 병행 설치하여 접근 시 바로 조작할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 법규상 “형태”는 버섯형·로프형·봉형 등 여러 가지가 허용되지만, 현장 위험성 평가 결과를 반영해 적절히 조합하는 것이 핵심이다.
경사 컨베이어나 수직 컨베이어에서도 로프 스위치를 사용할 수 있는가?
경사 및 수직 컨베이어에서도 로프 스위치를 사용할 수 있으나, 로프가 중력 방향으로 처지지 않도록 지지구 간격을 더 촘촘히 하고 장력을 충분히 확보해야 한다. 수직 구간은 중간에 턴버클 또는 보조 지지구를 추가해 장력 유지가 가능하도록 설계하는 것이 좋다. 또한 경사부에서는 이송물 낙하·역류 위험이 크므로 방호울, 낙하 방지 덮개 등과 함께 종합적으로 설계해야 한다.
방폭 구역에 설치할 때 특별히 고려할 사항은 무엇인가?
가연성 가스 또는 분진이 존재하는 방폭 구역에서는 해당 구역의 방폭 등급(예: II 2D, II 3D 등)을 만족하는 Ex 인증 로프 스위치와 부자재를 사용해야 한다. 제품 카탈로그에서 허용 온도, 방폭 등급, 케이블 그랜드 사양을 확인하고, 금속부의 스파크 가능성을 최소화하도록 접지 및 구조를 설계해야 한다. 또한 방폭 설비에 대한 정기검사 시 로프 스위치도 함께 점검 대상에 포함해 관리해야 한다.
기존 컨베이어에 로프 스위치를 추가 설치할 때 주의할 점은?
기존 설비에 로프 스위치를 추가하는 경우, 먼저 컨베이어 전 구간의 위험성 평가를 수행해 보호가 필요한 구간과 기존 비상정지장치의 배치를 분석해야 한다. 이후 기계적 설치 가능 위치(프레임 구조, 통로, 건널다리 등)를 확인하고, 전기적으로는 기존 비상정지 회로와의 인터페이스, 메인 접촉기 용량, 안전릴레이 여유 채널 등을 검토해야 한다. 가능하다면 설계 변경 전·후의 회로도와 레이아웃 도면을 모두 남겨 추후 검사 및 유지보수 시 참고할 수 있도록 해야 한다.
로프 스위치 제품을 선택할 때 가장 중요한 사양은 무엇인가?
첫째, 필요한 보호 길이에 맞는 최대 로프 길이(예: 50 m, 75 m, 100 m)를 확인해야 한다. 둘째, 접점 구성(예: 2NC+1NO)과 안전표준(ISO 13850, IEC/EN 60947-5-5 등) 적합 여부를 확인해야 한다. 셋째, 보호등급(IP 등급), 사용 온도 범위, 방폭 등급 등 현장 환경에 맞는지 검토해야 한다. 마지막으로 텐션 인디케이터, 상태 표시창, 진단 접점 등 유지보수에 유리한 부가 기능이 있는 제품을 선택하면 장기 운용 시 관리 부담을 줄일 수 있다.