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이 글의 목적은 자동화·로봇 셀의 출입 시 사용되는 키 인터록 시스템을 체계적으로 관리하는 방법을 정리하여, 현장에서 안전사고를 예방하고 법적·기술적 요구사항을 동시에 만족하도록 돕는 것이다.
1. 자동화 셀과 키 인터록의 역할 이해
자동화 셀은 로봇, 컨베이어, 프레스, AGV 등 다양한 설비가 통합되어 운전되는 폐쇄 또는 반폐쇄 구역을 의미한다. 이러한 셀 내부에는 협착, 끼임, 충돌, 고온·고압 등 치명적인 위험요인이 상존하므로, 출입 제어가 안전관리의 핵심이 된다.
키 인터록은 출입문, 펜스 게이트, 유지보수용 도어 등에 설치되어, 정해진 순서대로 키를 조작하지 않으면 설비가 운전될 수 없도록 만드는 안전장치이다. 특히 트랩 키(trapped key) 방식의 인터록은 키가 물리적으로 가두어지는 구조를 이용하여, 에너지 차단과 출입 허용 순서를 강제로 지키게 한다.
국제적으로는 기계류 안전표준에서 가드와 연동된 인터록 장치의 설계·선정 원칙을 제시하며, 최근 개정에서는 트랩 키 인터록을 별도의 유형으로 분류하여 그 중요성을 강조하고 있다. 사업장은 이러한 표준의 기본 철학을 이해하고 자사 설비에 맞게 구체적인 출입·정비 절차를 수립해야 한다.
2. 키 인터록 시스템의 기본 구성요소
자동화 셀 출입 키 인터록 시스템은 일반적으로 다음과 같은 구성요소로 이루어진다.
- 에너지 차단용 키 스위치 또는 차단기 인터록 장치이다.
- 출입문(게이트)에 설치되는 도어 락 및 키 실린더이다.
- 키를 전달·분배하는 키 스테이션 또는 키 전이 장치이다.
- 작업자 개별 소지를 위한 인원 키(personnel key)이다.
- 제어반 인터페이스(요청 버튼, 상태 표시등, 안전 릴레이, 안전 PLC 등)이다.
현장에서 사용하는 키 인터록 유형을 정리하면 다음과 같다.
| 구분 | 설명 | 장점 | 주의사항 |
|---|---|---|---|
| 기계식 트랩 키 인터록 | 키의 물리적 이동·가둠을 통해 에너지 차단과 출입 순서를 강제하는 방식이다. | 전원 없이도 동작하며, 우회가 어렵고 직관성이 높다. | 키 분실·복제 관리가 중요하며, 시퀀스 변경 시 하드웨어 교체가 필요하다. |
| 전기식 키 스위치 인터록 | 키 회전 상태를 전기적으로 감지하여 안전 릴레이·PLC와 연동하는 방식이다. | 기존 제어 시스템과 통합이 용이하며, 상태 모니터링이 편리하다. | 배선·설정 오류 시 안전기능이 저하될 수 있어 검증이 필요하다. |
| 전자식/코드 키 인터록 | 전자 태그·RFID·코드 키를 사용하여 출입 권한과 이력을 관리하는 방식이다. | 사용자별 권한 관리와 출입 이력 추적에 유리하다. | 전원·통신 장애 시 안전 상태를 어떻게 유지할지 설계해야 한다. |
주의 : 키 인터록은 단순한 잠금장치가 아니라 안전기능을 수행하는 장치이므로, 일반 열쇠장치나 패드락과 혼용하거나 임의 개조해서는 안 된다.
3. 출입 시나리오별 키 인터록 동작 원리
키 인터록 시스템은 사용 목적에 따라 출입 시나리오를 명확히 정의한 뒤 설계해야 한다. 대표적인 시나리오는 다음과 같다.
3.1 점검·청소 작업 시 출입 절차 예시
- 작업자가 제어반에서 “출입 요청” 버튼을 누르고 설비를 정지시킨다.
- 안전제어 시스템은 로봇·모터·실린더 등 위험 동작을 제어된 방식으로 정지시키고, 잔류 에너지가 제거되었음을 진단한다.
- 설비가 안전상태임이 확인되면 제어반 키 스위치 또는 에너지 차단 인터록에서 키가 분리 가능 상태가 된다.
- 작업자는 키를 회수하여 출입문 도어 락에 삽입하고 문을 개방한다. 이때 키는 문이 열린 동안 도어 락에 가두어진다.
- 키가 가두어진 상태에서는 설비를 재가동할 수 없으므로, 작업자가 셀 내부에 있는 동안 설비가 움직이지 않는다.
- 작업 완료 후 작업자가 셀 외부로 완전히 나온 뒤 문을 닫고 도어 락을 잠근다.
- 키가 다시 분리 가능 상태가 되면 제어반으로 가져가 제자리에 꽂고, 이후에야 설비 재가동이 가능하다.
위 절차를 통해 “에너지 차단 → 키 분리 → 출입 허용 → 복귀 확인 → 재가동” 순서가 강제되며, 역순으로 진행되는 일이 발생하지 않도록 한다.
3.2 복수 인원 출입 시 인원 키(personnel key) 운영
여러 작업자가 동시에 자동화 셀에 출입하는 경우에는 각 작업자에게 인원 키를 부여하여, 모든 인원이 셀 외부로 완전히 나온 것이 확인되기 전에는 설비가 재가동되지 않게 해야 한다.
- 출입문 도어 락에서 기본 키를 빼낼 때, 여러 개의 인원 키가 함께 분리되는 구조를 사용한다.
- 각 작업자는 자신의 인원 키를 몸에 휴대하고 있는 동안에는 출입문을 닫더라도 설비를 재가동할 수 없게 한다.
- 모든 인원 키가 키 스테이션에 반환되어야만 제어반의 메인 키가 회전 가능해지고, 이때 비로소 설비 재가동이 가능하게 한다.
주의 : 인원 키를 작업장 내부에 두고 나오는 습관이 생기면 시스템의 취지가 무력화되므로, 교육 시 “인원 키는 항상 작업자 개인이 휴대한다”는 원칙을 반복적으로 강조해야 한다.
3.3 트러블 슈팅·짧은 개입 작업에 대한 구분
간단한 센서 청소, 이물 제거 등 비교적 짧은 개입 작업이라 하더라도, 위험에 노출되는 부위로 신체가 들어가는 경우에는 동일한 키 인터록 절차를 적용해야 한다. “잠깐이니까 문만 열고 손만 넣는다”는 관행은 중대재해로 직결되므로, 작업 내용이 단순하더라도 출입 규칙은 동일하게 유지해야 한다.
4. 키 인터록과 LOTO(에너지 차단)와의 관계
키 인터록은 출입 순서를 강제하는 장치이고, LOTO(Lockout/Tagout)는 에너지원을 물리적으로 차단하고 잠금·표지를 하는 절차이다. 두 가지는 경쟁 관계가 아니라 상호 보완 관계이다.
- 단순 접근·점검 수준의 작업에서는 키 인터록만으로도 충분한 위험 저감이 가능할 수 있다.
- 정비·설정 변경·부품 교체 등 예측 불가능한 동작 가능성이 큰 작업에서는, 키 인터록과 별도로 LOTO 절차를 병행하는 것이 바람직하다.
- 트랩 키 시스템은 에너지 차단 장치에 키를 가두는 방식으로 LOTO 절차를 기계적으로 강제하는 데 활용할 수 있다.
사업장은 “어떤 작업 범위까지는 키 인터록만 허용하고, 어떤 작업부터는 LOTO를 의무화할 것인지”를 문서로 명확히 정의해야 한다. 또한 설비별 위험성평가 결과를 반영하여, 고위험 설비에 대해서는 원칙적으로 LOTO를 기본으로 하고 키 인터록은 보조적 통제로 사용하는 방식을 검토하는 것이 바람직하다.
5. 자동화 셀 출입 키 인터록 설계·배치 원칙
신규 설비 도입 또는 기존 설비 개선 시 다음의 설계·배치 원칙을 고려해야 한다.
5.1 출입문·게이트별 인터록 구성
- 자동화 셀로의 모든 정상 출입 경로에 인터록이 적용된 출입문을 설치한다.
- 예외적으로 비상탈출구가 필요한 경우, 내부에서 손잡이를 당기면 즉시 탈출이 가능하되, 탈출과 동시에 설비가 안전 정지 상태로 전환되도록 해야 한다.
- 보수용 패널·상단 개구부 등 임의 진입 가능성이 있는 부분도 위험도에 따라 인터록 또는 구조적 방호를 적용해야 한다.
5.2 키 시퀀스와 수량 계획
- “에너지 차단 → 키 분리 → 출입문 해제 → 인원 키 분배”의 순서가 논리적으로 끊김 없이 이어지도록 키 시퀀스를 설계한다.
- 운전조·정비조·협력업체 등 실제로 출입하는 인원 수를 고려하여, 인원 키 수량과 예비 키 정책을 결정한다.
- 키의 복제·분실에 대비한 관리 규칙(재발급 승인 절차, 일련번호 부여, 기록 관리 등)을 설계 단계에서 함께 마련한다.
5.3 제어시스템과의 안전연계
- 키 인터록 상태는 안전 릴레이 또는 안전 PLC에 이중 채널로 입력하여, 단선·접점 용착 등 단일 고장에 대해 안전기능이 유지되도록 설계한다.
- 출입문 인터록은 가드 잠금 기능(guard locking)과 연계하여, 위험운동이 완전히 정지되기 전에는 출입문이 열리지 않도록 해야 한다.
- 비상정지, 가드 인터록, 키 인터록, LOTO 상태 등이 제어시스템 내에서 일관된 논리로 통합 관리되도록 로직을 구성한다.
| 항목 | 설계 체크 포인트 | 검토 결과 기록 |
|---|---|---|
| 출입문 인터록 적용 범위 | 모든 정상 출입경로에 인터록이 포함되었는지 검토한다. | 예/아니오 및 미적용 사유 기재란을 둔다. |
| 비상탈출 기능 | 내부에서 탈출 시 즉시 위험운동이 정지되는지 확인한다. | 설계도면·기능시험 결과를 첨부한다. |
| 키 시퀀스 논리 | 에너지 차단과 출입 허용의 순서가 역전될 가능성이 없는지 검토한다. | 시퀀스 다이어그램을 작성하여 승인한다. |
| 안전제어 수준 | 요구되는 성능수준(예: PL, SIL)에 맞는 하드웨어 구성이 되었는지 확인한다. | 안전 계산서·검증 보고서를 보관한다. |
주의 : 키 인터록을 나중에 추가 설치하는 경우, 기존 제어반 로직과 충돌하여 오히려 우회 루프가 생기는 사례가 많으므로, 설계 변경 시 안전제어 전체를 다시 검토하는 것이 필요하다.
6. 키 인터록 운영·관리 절차 수립
설비가 설치된 이후에는 키 인터록을 실제로 어떻게 운영·관리할지에 대한 절차가 중요하다. 문서화된 표준작업절차(SOP)를 작성하여 모든 교대·협력업체에 동일하게 적용해야 한다.
6.1 키 관리 대장 및 권한 관리
- 키별 고유번호, 용도(라인명, 셀명, 출입문 번호 등), 보관 장소, 책임자를 기록한 관리 대장을 작성한다.
- 운전·정비·협력업체 등 역할별로 사용 권한을 구분하고, 무단 사용이 불가능하도록 키 보관함·출입 통제를 병행한다.
- 분실·훼손 발생 시 즉시 보고하도록 절차를 만들고, 재발급 전까지는 해당 셀 출입을 중단하는 등 보수적 조치를 취한다.
6.2 교대 인수인계 및 키 회수
- 교대 시간에는 인수·인계자 간 키 수량을 실물로 확인하고 서명하도록 한다.
- 인원 키를 상시 휴대하는 형태라면, 정기적으로 키 보유 현황을 점검하여 퇴사자·부서 이동자 키를 회수한다.
- 협력업체·외주 인력에게는 작업기간 동안에만 키를 지급하고, 작업 종료 즉시 회수한 뒤 반납 여부를 관리대장에 기록한다.
6.3 일상점검 항목
일상점검 또는 주간점검 시 다음 항목을 포함하여 키 인터록 기능을 확인하는 것이 바람직하다.
- 출입문을 열려는 상태에서 설비를 기동할 수 없는지 확인한다.
- 설비 운전 중에는 출입문이 열리지 않는지, 또는 열리기 전에 위험운동이 완전히 정지하는지 확인한다.
- 키 분리·삽입이 설계된 순서대로만 가능한지 기능시험을 수행한다.
- 키 실린더, 기계식 링크, 전기접점에 마모·손상이 없는지 육안 및 기능 점검을 한다.
주의 : 키 인터록은 “거의 사용하지 않는 장치”가 되기 쉽다. 사용 빈도가 낮을수록 내부 고장이 감지되지 않은 채 방치될 가능성이 커지므로, 정기적인 실제 동작시험을 통해 침묵 고장을 조기에 발견해야 한다.
7. 교육·훈련 및 행위 기반 관리
키 인터록의 설계가 아무리 훌륭하더라도, 작업자의 인식과 행동이 따라오지 않으면 안전효과가 반감된다. 따라서 정기적인 교육·훈련과 행위기반 관리가 필수이다.
7.1 신규 입사·배치 전 교육
- 자동화 셀의 위험요인과 키 인터록의 목적을 사례 중심으로 설명한다.
- 실제 셀에서 출입 절차를 시연하고, 작업자 스스로 키를 조작해 보도록 실습한다.
- 우회 행동(문 걸쇠 임의 개조, 키 상시 꽂아두기 등)이 어떤 사고로 이어질 수 있는지 실제 사례를 활용해 설명한다.
7.2 정기 재교육 및 비정상행위 관리
- 연 1회 이상 키 인터록·LOTO 통합 교육을 실시하고, 절차 변경 사항을 공유한다.
- 순찰·점검 시 발견되는 우회 행동에 대해서는 즉시 시정 조치를 하고, 반복 발생 시에는 원인분석과 제도 개선을 병행한다.
- 개선제안 제도를 활용하여, 작업자가 느끼는 절차상의 불편을 수집하고 합리적인 범위에서 절차를 단순화한다.
주의 : 키 인터록 절차가 과도하게 복잡하거나 실제 작업 흐름과 동떨어져 있으면, 작업자는 비공식적인 “지름길”을 만들기 시작한다. 안전수준을 유지하려면 기술적 통제와 더불어 절차의 현실성·편의성을 지속적으로 점검해야 한다.
8. 기존 설비의 키 인터록 도입·개선 전략
기존 자동화 설비에 키 인터록을 후속으로 적용하는 경우, 다음과 같은 전략으로 접근하는 것이 효율적이다.
8.1 위험성평가 기반 우선순위 결정
- 먼저 설비별·셀별 위험성평가를 통해, 인체가 위험운동 영역에 진입할 수 있는 시나리오를 정리한다.
- 위험도가 높은 셀(로봇과 작업자가 같은 공간을 사용하는 셀, 고속 프레스 인근 셀 등)을 1순위로 선정하여 키 인터록을 적용한다.
- 기존에 설치된 단순 도어 스위치, 리밋 스위치 등은 신뢰도가 낮을 수 있으므로, 트랩 키 또는 안전 등급이 검증된 인터록으로 교체를 검토한다.
8.2 전기·기계 인터페이스 검토
- 기존 제어반 회로, 안전 릴레이 구성, 비상정지 회로를 분석하여 키 인터록이 어떤 형태로 통합될지 결정한다.
- 가급적이면 키 인터록 신호를 안전회로 내에 포함시켜, 우회 배선이나 임시 점퍼로 기능이 무력화되지 않도록 한다.
- 기계적인 통로(도어, 덮개, 이동펜스 등)에 대해서는 구조적 강도와 조정 가능성을 검토하여, 잦은 고장·오조정으로 인해 인터록 우회를 유발하지 않도록 한다.
8.3 개선 후 검증 및 문서화
- 개선 공사 후에는 각 셀별로 “출입 키 인터록 기능시험 체크리스트”를 작성하여, 실제 운전 조건과 동일한 상태에서 시험한다.
- 시험 결과, 잔류 위험이 남아 있는 경우에는 경고표지, 절차 보완, 추가 LOTO 적용 등 보완대책을 추가한다.
- 최종 결과는 설비 매뉴얼·위험성평가서·작업표준서에 반영하여, 추후 공정 변경·라인 변경 시 참고자료로 활용한다.
주의 : 키 인터록은 설치 후에도 공정 변경, 설비 증설, 레이아웃 변경에 따라 쉽게 부적합 상태로 전락할 수 있다. 라인 변경 또는 자동화 셀 구성 변경 시에는 위험성 재평가와 함께 키 인터록 시퀀스를 반드시 재검토해야 한다.
FAQ
Q1. 키 인터록이 있으면 항상 LOTO 절차를 생략해도 되는가?
그렇지 않다. 키 인터록은 출입 순서를 강제하는 장치일 뿐이며, 모든 종류의 에너지원을 완전히 차단하는 기능을 보장하지는 않는다. 특히 대수리를 포함한 정비, 금형·지그 교환, 프로그래밍 변경 등 예측 불가능한 동작이 발생할 수 있는 작업에서는 LOTO를 기본으로 적용하고, 키 인터록은 보조 수단으로 운용하는 것이 안전하다.
Q2. 키를 잃어버렸을 때 설비를 계속 가동해도 되는가?
키 분실은 안전시스템의 무결성이 깨진 상태이므로, 원칙적으로 해당 셀의 운전을 중지하고 원인 조사 및 재발 방지 대책을 수립해야 한다. 임의의 예비 키를 제작하여 사용하는 행위는 트랩 키 시스템의 신뢰성을 크게 떨어뜨리므로 지양해야 한다. 설계 단계에서 예비 키 발급 절차와 승인권자를 명확히 정하고, 재발급 시에는 기존 키 세트를 교체하는 것을 원칙으로 해야 한다.
Q3. 키 인터록 우회가 반복해서 발생할 때 어떻게 대응해야 하는가?
우회 자체를 단순 위반행위로만 보고 제재에만 의존하면 근본 해결이 어렵다. 먼저 우회가 발생하는 이유를 조사하여, 절차가 실제 작업 흐름과 맞지 않는지, 출입 빈도에 비해 동작 방식이 과도하게 번거로운지, 설비 고장으로 인터록이 자주 오동작하는지 등을 분석해야 한다. 그 결과를 바탕으로 설계·절차·교육을 동시에 개선하는 통합 대책을 마련해야 한다.
Q4. 협동로봇 셀에도 키 인터록이 필요한가?
협동로봇이라 하더라도 모든 상황에서 안전하다고 볼 수는 없다. 첨부 공구, 공정 특성, 제품 형상 등에 따라 충돌·협착 위험이 남을 수 있으며, 비협동 모드로 운전하는 경우도 많다. 따라서 위험성평가 결과에 따라 필요 시 협동로봇 셀에도 키 인터록 또는 이에 준하는 출입 통제 수단을 적용하는 것이 바람직하다.
Q5. 키 인터록 점검 주기는 어떻게 정하는 것이 적절한가?
점검 주기는 설비의 위험도, 사용 빈도, 환경 조건 등을 고려하여 정해야 한다. 일반적으로는 일상점검에서 기본 기능을 확인하고, 월간 또는 분기 점검에서 상세 기능시험을 수행하는 방식이 많이 사용된다. 위험도가 높은 셀이나 인명사고 잠재력이 큰 설비의 경우에는 점검 주기를 더 짧게 설정하고, 점검 결과를 기록·추적하여 추세를 관리하는 것이 좋다.