ISO 12100 기계 안전 설계를 위한 안내서

2025-09-21, G25DR

1. ISO 12100의 이해: 기계 안전의 초석

ISO 12100은 단순히 기계 안전에 관한 여러 규정 중 하나가 아니다. 이는 전 세계 기계 설계 및 제조 분야에서 안전을 확보하기 위한 근본적인 철학과 체계적인 방법론을 제시하는 핵심 프레임워크다. 이 표준은 반응적인 사고 대응에서 벗어나, 설계 단계에서부터 잠재적 위험을 예측하고 제거하는 사전 예방적 안전 문화를 정착시키는 것을 목표로 한다. 따라서 ISO 12100을 이해하는 것은 개별 기술 규정을 준수하는 것을 넘어, 기계 안전에 대한 통일되고 일관된 접근법을 내재화하는 과정이라 할 수 있다.

1.1 표준의 공식 명칭, 목적 및 발전 과정

ISO 12100의 공식 명칭은 **‘ISO 12100:2010 - 기계 안전 - 설계를 위한 일반 원칙 - 리스크 평가와 리스크 감소(Safety of Machinery – General principles for design – Risk assessment and risk reduction)’**이다.1 이 명칭은 표준의 핵심 목표가 ‘설계’ 단계에서 ’리스크 평가’와 ’리스크 감소’라는 두 가지 핵심 활동을 통해 기계의 본질적인 안전을 확보하는 데 있음을 명확히 보여준다. 즉, 기계가 제작된 후에 안전장치를 추가하거나 경고문을 부착하는 사후 조치가 아닌, 설계의 근원(source)에서부터 위험을 줄이는 것을 최우선 원칙으로 삼는다.1

현재의 ISO 12100:2010 표준은 과거에 분리되어 있던 세 가지 주요 표준을 하나로 통합한 결과물이다. 이전에는 기계 안전의 기본 개념과 설계 원칙이 **EN ISO 12100-1(기본 용어, 방법론)**과 **EN ISO 12100-2(기술 원칙)**로 나뉘어 있었고, 리스크 평가에 대한 구체적인 절차는 별도의 표준인 **EN ISO 14121-1(리스크 평가 원칙)**에서 다루었다.4 이러한 분리는 설계자와 안전 엔지니어에게 불편함을 초래하고, 때로는 리스크 평가와 안전 설계가 별개의 과정이라는 오해를 불러일으키기도 했다.

2010년, ISO 기술 위원회(ISO/TC 199)와 유럽 표준화 위원회(CEN/TC 114)는 협력을 통해 이 세 표준을 ISO 12100으로 통합하였다.3 이 통합은 단순한 편집상의 변화를 넘어선 중요한 의미를 지닌다. 이는 리스크 평가(구 14121-1)가 안전 설계(구 12100-1, -2)와 분리될 수 없는 하나의 연속적이고 반복적인 프로세스임을 공식적으로 천명한 것이다. 이로써 설계 초기 구상 단계부터 해체 및 폐기 단계에 이르기까지 기계의 전 생애주기에 걸쳐 리스크 관리를 내재화해야 한다는 표준의 근본 철학이 더욱 명확해졌다.1 이 통합 작업은 기존 표준들의 기술적 내용을 변경하지 않으면서 중복성을 제거하고 적용의 일관성과 편의성을 크게 향상시켰다.4

1.2 적용 범위와 산업적 중요성

ISO 12100의 적용 범위는 매우 광범위하여, 특정 산업이나 기계 종류에 국한되지 않는다. 이 표준은 컨베이어 벨트, 로봇 시스템, 사출 성형기, 유압 프레스와 같은 고정식 설비부터 지게차나 굴착기와 같은 이동식 기계에 이르기까지, 산업 및 상업 환경에서 사용되는 거의 모든 기계의 설계, 조립, 개조 과정에 적용된다.1 주요 적용 산업 분야로는 자동차, 석유 및 가스, 포장, 금속 가공, 건설, 농림업, 제약, 식음료 가공 등이 포함된다.1

중요한 점은 이 표준이 새로 제작되는 기계에만 한정되지 않는다는 것이다. 기존에 사용하던 기계의 안전성을 향상시키기 위해 재설계하거나 개조(retrofitting)하는 경우에도 ISO 12100의 원칙과 절차를 동일하게 적용할 수 있다.1 이는 기계의 수명 주기 전체에 걸쳐 안전 수준을 지속적으로 개선하고 유지하기 위한 강력한 도구를 제공함을 의미한다.

ISO 12100의 산업적 중요성은 단순히 규제 준수를 넘어선다. 이 표준을 체계적으로 적용하는 것은 기업에 실질적인 경제적, 운영적 이점을 가져다준다. 유럽 연합(EU) 및 아시아태평양 지역의 기계 안전 당국 보고서에 따르면, ISO 12100 원칙에 따라 본질적인 안전 기능이 내장된 기계는 그렇지 않은 기계에 비해 작업자 상해율이 40% 낮고, 사고로 인한 가동 중단 시간(downtime)이 27% 적은 것으로 나타났다.1 이는 기계 안전이 단순한 비용 지출이 아니라, 생산성 향상, 가동률 증대, 그리고 작업자의 신뢰 확보로 이어지는 핵심적인 투자임을 명백히 보여주는 증거다. 또한, 체계적인 리스크 평가와 문서화는 제조물 책임법(PL)과 관련된 법적 분쟁 발생 시 기업의 책임을 경감시키는 중요한 방어 수단으로 작용할 수 있다.1

1.3 Type-A 표준으로서의 역할과 위상

기계 안전 관련 국제 표준들은 그 적용 범위와 내용에 따라 계층적인 구조를 가지며, 이는 Type-A, Type-B, Type-C 세 가지 유형으로 분류된다.11 ISO 12100은 이 계층 구조의 최상위에 위치하는 **‘Type-A’ 표준(기본 안전 표준)**이다.8

• Type-A 표준 (기본 안전 표준): 모든 기계에 보편적으로 적용될 수 있는 기본 개념, 설계 원칙, 그리고 리스크 평가와 같은 일반적인 측면을 다룬다. ISO 12100이 유일한 Type-A 표준이다.14

• Type-B 표준 (일반 안전 표준): 특정 안전 측면(Type-B1)이나 방호 장치(Type-B2)에 대해 다루며, 광범위한 기계에 적용될 수 있다.

• Type-B1 예시: 안전 거리(ISO 13857), 소음(ISO 11688) 등.

• Type-B2 예시: 양수 조작 장치(ISO 13851), 가드(ISO 14120), 비상 정지 기능(ISO 13850) 등.

• Type-C 표준 (기계 안전 표준): 특정 기계 또는 기계 그룹(예: 프레스, 로봇)에 대한 상세한 안전 요구사항을 규정한다.

ISO 12100이 Type-A 표준이라는 사실은 이 표준이 기계 안전의 ’헌법’과 같은 역할을 수행함을 의미한다. 모든 하위 표준인 Type-B와 Type-C 표준은 ISO 12100이 제시하는 기본 원칙과 리스크 평가 프레임워크를 기반으로 개발되어야 한다.3 이는 마치 모든 법률이 헌법의 테두리 안에서 제정되어야 하는 것과 같은 논리 구조다. 이러한 위계질서는 수많은 기계 안전 표준들 간의 일관성을 보장하고, 어떤 유형의 기계를 설계하든 통일된 안전 철학을 적용할 수 있도록 하는 근간이 된다. 따라서 설계자는 특정 기계에 대한 Type-C 표준을 적용하기에 앞서, 그 기저에 깔린 ISO 12100의 기본 원칙을 먼저 이해해야만 한다.

2. 핵심 용어의 정밀한 정의

ISO 12100의 방법론을 정확하게 이해하고 적용하기 위해서는 표준에서 사용되는 핵심 용어들의 의미를 명확히 구분하고 그 상호 관계를 파악하는 것이 필수적이다. 특히 ‘위해’, ‘위험원’, ’리스크’와 같은 용어들은 일상적으로 혼용되기도 하지만, 표준 내에서는 엄격하게 정의된 별개의 개념이다.

2.1 위해(Harm), 위험원(Hazard), 리스크(Risk)의 개념적 분리

이 세 가지 용어는 기계 안전의 인과 관계를 설명하는 기본 요소이며, 다음과 같이 정의된다.

• 위해(Harm): 신체적 부상 또는 건강상의 손상이다.2 이는 위험으로 인해 발생하는 최종적인 부정적 결과물(outcome)을 의미하며, 긁힘과 같은 경미한 부상부터 절단, 사망과 같은 심각한 결과, 그리고 소음으로 인한 청력 손실이나 유해 물질 노출로 인한 직업병과 같은 장기적인 건강 손상까지 포함한다.2

• 위험원(Hazard): 위해의 잠재적 원인(potential source of harm)이다.1 위험원은 기계 자체에 객관적으로 존재하는 위협 요소를 지칭한다. ISO 12100 부속서 B는 다양한 위험원을 체계적으로 분류하여 제시하는데, 주요 유형은 다음과 같다 2:

• 기계적 위험원: 충돌, 끼임, 절단, 말려듬, 전단, 마찰, 고압 유체 분출 등.

• 전기적 위험원: 감전, 화상, 정전기, 전자기장 등.

• 열적 위험원: 고온 또는 저온 표면 접촉으로 인한 화상, 동상 등.

• 소음 및 진동 위험원: 청력 손실, 신경 및 혈관 장애 등.

• 방사선 위험원: 전리/비전리 방사선 노출.

• 물질/소재 위험원: 유독성, 인화성, 폭발성 물질로 인한 위험.

• 인간공학적 원칙 무시로 인한 위험원: 부자연스러운 자세, 반복 작업으로 인한 근골격계 질환 등.

• 리스크(Risk): 위해의 발생 확률과 해당 위해의 심각성의 조합(combination of the probability of\ occurrence of harm and the severity of that harm`)이다.2 수학적으로는 함수 관계 Risk = f(Severity, Probability)로 표현할 수 있다. 즉, 리스크는 ’위험원’이라는 객관적 실체에 ’노출’이라는 상황적 요소가 결합될 때 발생하는 불확실성을 정량적 또는 정성적으로 평가한 개념이다.

이 세 개념의 관계를 명확히 이해하는 것이 리스크 평가의 출발점이다. 예를 들어, 프레스 기계의 금형(die)은 그 자체로 ’끼임’이라는 위험원이다. 작업자가 이 위험원에 노출되어 손가락이 끼이는 사고가 발생할 확률과, 그 결과로 손가락이 절단되는 위해의 심각성을 종합적으로 고려한 것이 바로 리스크다. 따라서 위험원을 식별하는 것과 리스크를 평가하는 것은 별개의 단계이며, 모든 리스크는 반드시 특정 위험원과 연결되어야 한다.

2.2 잔류 리스크(Residual Risk)와 허용 가능한 리스크(Tolerable Risk)

리스크 감소 노력의 목표와 한계를 이해하기 위해서는 ’잔류 리스크’와 ’허용 가능한 리스크’의 개념을 이해하는 것이 중요하다.

• 잔류 리스크(Residual Risk): 설계자 및 사용자가 모든 보호 조치(protective measures)를 실행한 후에도 남아있는 리스크를 의미한다.20 이는 모든 리스크를 완벽하게 제거하는 것이 현실적으로 불가능하거나 합리적으로 실행 가능하지 않음을 인정하는 개념이다.

• 허용 가능한 리스크(Tolerable Risk): 현재 사회의 가치관(current values of society)에 기초하여 주어진 상황에서 수용되는 리스크 수준이다.14 2024년 개정 초안에서 새롭게 정의된 이 용어는 안전의 목표를 명확히 제시한다.

이 두 개념은 기계 안전의 목표가 ‘제로 리스크(zero risk)’ 상태를 달성하는 것이 아님을 분명히 한다. 안전한 기계란 리스크가 전혀 없는 기계가 아니라, 남아있는 잔류 리스크가 사회적으로나 법적으로 수용 가능한 수준, 즉 허용 가능한 리스크 수준 이하로 관리되는 기계를 의미한다.7

여기서 ’현재 사회의 가치관’이라는 표현은 매우 중요한 함의를 가진다. 이는 안전의 기준이 고정된 절대값이 아니라, 기술의 발전, 새로운 위험에 대한 사회적 인식, 법규의 강화, 경제적 여건 등에 따라 끊임없이 변동하는 사회적 합의의 산물임을 시사한다. 예를 들어, 과거에는 수용 가능했던 소음 수준이 오늘날에는 직업병 유발 요인으로 간주되어 더 엄격한 기준을 요구받을 수 있다. 따라서 기계 설계자는 단순히 기술적인 계산에만 의존할 것이 아니라, 자신이 설계한 기계가 사용될 사회의 법적, 윤리적, 문화적 맥락을 종합적으로 고려하여 ’허용 가능한 리스크’의 수준을 판단해야 하는 책임을 지닌다. 이는 안전 설계가 순수한 공학적 활동을 넘어 사회적 책임을 동반하는 행위임을 강조하는 심오한 개념이다.

3. 리스크 평가 절차의 체계적 접근

ISO 12100은 기계와 관련된 리스크를 체계적으로 분석하고 관리하기 위한 논리적인 절차를 제시한다. 이 절차는 크게 ‘기계의 한계 설정’, ‘위험원 식별’, ‘리스크 추정’, ’리스크 평가’의 네 단계로 구성된다.7 이 과정은 단 한 번에 끝나는 선형적인 활동이 아니라, 허용 가능한 리스크 수준에 도달할 때까지 반복적으로 수행되는 순환적인(iterative) 프로세스다.23

3.1 1단계: 기계의 한계 설정 (Determination of the Limits)

리스크 평가의 가장 첫 단계는 평가의 범위를 명확히 정의하는 것이다. 평가 대상 기계의 한계를 명확히 설정하지 않으면, 평가 범위가 모호해져 잠재적 위험원을 누락하거나 비현실적인 시나리오를 고려하게 될 수 있다. ISO 12100은 기계의 한계를 크게 사용, 공간, 시간의 세 가지 측면에서 정의하도록 요구한다.7

• 사용 한계(Use Limits): 기계의 의도된 사용법뿐만 아니라, 합리적으로 예측 가능한 오용(reasonably foreseeable misuse)까지 포함하여 정의해야 한다.7

• 의도된 사용: 기계의 정상적인 작동 모드, 가공 가능한 재료의 종류 및 크기, 생산 능력 등.

• 예측 가능한 오용: 작업 효율을 높이기 위해 안전장치를 일시적으로 무력화하는 행위, 규정된 공구가 아닌 다른 공구를 사용하는 행위, 기계 위에 올라서는 행위 등 경험적으로 발생할 수 있는 잘못된 사용법을 포함한다. 실제 현장에서 발생한 사고 사례 중에는 작업자가 잉크 보충이나 제품 정렬을 위해 가동 중인 기계의 방호 가드를 무력화한 경우가 있었다.8 이러한 예측 가능한 오용을 고려하지 않으면 리스크 평가에 치명적인 공백이 생긴다.

• 사용자 수준: 기계를 조작하고 유지보수하는 인력의 기술 수준, 경험, 훈련 정도(숙련자/비숙련자)를 고려해야 한다.7

• 공간 한계(Space Limits): 기계 자체의 물리적 경계와 기계가 설치되고 작동하는 환경을 정의한다.7

• 기계의 작동 범위: 기계의 움직이는 부분이 차지하는 최대 공간, 작업자의 접근이 필요한 구역, 유지보수 공간 등.

• 설치 환경: 실내/실외 여부, 온도, 습도, 분진, 조명 조건 등.

• 시간 한계(Time Limits): 기계의 수명 및 내구성과 관련된 요소를 정의한다.7

• 기계 및 부품의 수명: 마모나 피로 파괴가 예상되는 주요 부품의 교체 주기.

• 유지보수 간격: 정기적인 점검, 청소, 윤활유 보충 등의 주기.

이러한 한계 설정은 기계의 기술 사양서, 사용자 매뉴얼, 공정 흐름도 등의 문서를 기반으로 하되, 실제 사용 환경을 잘 아는 작업자, 유지보수 담당자와의 협의를 통해 현실적으로 정의하는 것이 매우 중요하다.25

3.2 2단계: 체계적인 위험원 식별 (Hazard Identification)

한계 설정이 완료되면, 정의된 범위 내에서 기계의 전체 수명 주기(life cycle)에 걸쳐 존재할 수 있는 모든 위험원을 체계적으로 식별해야 한다.9 수명 주기는 운송, 조립 및 설치, 시운전, 사용(운전, 설정, 청소, 유지보수), 해체 및 폐기의 모든 단계를 포함한다.9 이 단계는 리스크 평가의 성패를 좌우하는 가장 중요한 과정이라 할 수 있는데, 식별되지 않은 위험원은 평가 자체가 불가능하여 관리되지 않는 리스크로 남기 때문이다.

ISO 12100은 위험원 식별 과정을 돕기 위해 부속서 B(Annex B)에 상세한 위험원 목록을 제공한다.2 이 목록은 기계적, 전기적, 열적 위험원 등 다양한 유형의 위험원과 이로 인해 발생할 수 있는 위험한 상황(hazardous situation), 위험한 사건(hazardous event)의 예시를 포함하고 있어, 평가팀이 체크리스트처럼 활용하여 위험원을 누락 없이 식별하는 데 큰 도움이 된다.7

효과적인 위험원 식별을 위해서는 다음과 같은 다각적인 접근이 권장된다:

• 다학제적 팀 구성: 설계 엔지니어뿐만 아니라 실제 기계를 사용하는 작업자, 유지보수 담당자, 안전 관리자 등 다양한 관점을 가진 전문가들로 팀을 구성하여 브레인스토밍을 진행한다.26

• 체계적 분석 기법 활용: 고장 모드 및 영향 분석(FMEA), 위험 및 운전성 분석(HAZOP)과 같은 정형화된 기법을 사용하여 시스템의 잠재적 고장이나 이탈이 어떻게 위험원으로 이어질 수 있는지 분석한다.25

• 사고 이력 및 데이터 분석: 동일하거나 유사한 기계에서 발생했던 과거의 사고, 아차사고(near-miss), 고장 기록 등을 분석하여 잠재적 위험원을 도출한다.18

3.3 3단계: 리스크 추정 (Risk Estimation)

식별된 각각의 위험한 상황에 대해 리스크의 크기를 정성적 또는 정량적으로 추정하는 단계다. ISO 12100에 따르면 리스크는 두 가지 핵심 요소의 조합으로 결정된다: **‘위해의 심각성(severity of harm)’**과 **‘위해 발생 확률(probability of occurrence of that harm)’**이다.7

1. 위해의 심각성(Severity): 해당 위험원으로 인해 발생할 수 있는 부상이나 건강 손상의 정도를 평가한다. 평가 시에는 최악의 경우를 가정하는 것이 일반적이며, 부상의 정도(예: 경상, 중상, 사망)와 영향을 받는 인원 수를 함께 고려한다.9

2. 위해 발생 확률(Probability of Occurrence): 위해가 실제로 발생할 가능성을 평가하는 것으로, 이는 다시 세 가지 하위 요소로 세분화하여 분석된다 18:

• 위험원에 대한 노출(Exposure): 작업자가 위험 구역에 얼마나 자주, 얼마나 오랫동안 접근하는지를 평가한다. 예를 들어, 매 시간 접근해야 하는 작업과 일 년에 한 번 유지보수 시 접근하는 작업은 노출 수준이 다르다.

• 위험한 사건의 발생(Occurrence of a hazardous event): 위험한 상황을 유발하는 사건이 발생할 확률이다. 이는 기술적 요인(예: 부품의 신뢰도, 제어 시스템의 고장률)과 인적 요인(예: 작업자의 실수, 절차 미준수)을 모두 포함한다. 과거 사고 이력이나 통계 데이터가 중요한 참고 자료가 된다.18

• 위해의 회피 가능성(Possibility of avoiding harm): 위험한 사건이 발생했을 때 작업자가 이를 인지하고 부상을 피하거나 그 정도를 줄일 수 있는 가능성이다. 기계의 작동 속도(빠르거나 느리거나), 위험의 진행 속도(갑작스럽거나 점진적이거나), 경고 신호의 명확성, 작업자의 숙련도 및 반사 신경, 탈출 가능성 등이 이 요소에 영향을 미친다.18

이러한 요소들을 종합하여 리스크 수준을 결정하기 위해 리스크 매트릭스(Risk Matrix)나 리스크 그래프(Risk Graph)와 같은 도구들이 널리 사용된다.25 예를 들어, 5x5 리스크 매트릭스는 심각도와 발생 확률을 각각 5단계로 나누어, 두 요소의 조합으로 리스크 등급(예: 높음, 중간, 낮음)을 시각적으로 판단할 수 있게 해준다.31

3.4 4단계: 리스크 평가 (Risk Evaluation)

리스크 추정 단계에서 산출된 리스크 수준이 사전에 정의된 ‘허용 가능한 리스크(tolerable risk)’ 기준을 충족하는지 판단하는 의사결정 단계다.7

만약 추정된 리스크가 허용 가능한 수준 이하라면, 해당 리스크는 수용 가능한 것으로 간주하고 문서화한 후 절차를 종료할 수 있다. 그러나 리스크가 허용 불가능하다고 판단되면, 반드시 리스크 감소 조치를 적용해야 한다.7

이 과정에서 중요한 것은 리스크 평가가 단선적인 과정이 아니라는 점이다. 이는 반복적인 순환(iterative cycle)의 성격을 띤다. 리스크 감소 조치를 적용한 후에는 그 조치가 의도한 대로 리스크를 충분히 감소시켰는지, 그리고 그 조치 자체가 또 다른 새로운 위험원을 발생시키지는 않았는지 확인하기 위해 리스크 평가 절차(특히 리스크 추정 및 평가)를 다시 수행해야 한다.12 예를 들어, 위험한 구동부에 방호 가드를 설치(리스크 감소 조치)했더니, 가드가 작업자의 시야를 방해하여 다른 위험(예: 제품 낙하)을 유발하는 새로운 위험원이 생길 수 있다. 따라서 모든 잔류 리스크가 허용 가능한 수준이 되고 새로운 위험원이 더 이상 발생하지 않을 때까지 ’평가 → 감소 → 재평가’의 순환 과정을 반복해야 한다.7 이러한 반복적 접근법은 안전이 단번에 달성되는 목표가 아니라, 지속적인 분석과 개선을 통해 점진적으로 완성되는 과정임을 보여준다.

아래 표는 리스크 추정의 핵심 요소들을 체계적으로 분석하기 위한 예시이다.

4. 3단계 리스크 감소 방법론

리스크 평가 결과 허용 불가능하다고 판단된 리스크에 대해서는 반드시 적절한 감소 조치를 적용해야 한다. ISO 12100은 이때 적용해야 할 조치들의 우선순위를 명확히 규정한 계층적 접근법, 즉 ’3단계 방법론(Three-step Method)’을 제시한다.20 이 방법론은 단순한 옵션 목록이 아니라, 설계자가 반드시 따라야 하는 강제성을 띤 철학적 위계질서다. 상위 단계의 조치를 적용하기 위한 모든 합리적인 노력을 기울인 후에야 차선책인 하위 단계의 조치를 고려할 수 있다.20

4.1 1단계: 본질적 안전설계 조치 (Inherently Safe Design Measures)

3단계 방법론 중 가장 우선순위가 높고 가장 효과적인 방법이다.17 이 단계의 목표는 방호장치나 개인보호구(PPE)와 같은 부가적인 수단에 의존하지 않고, 기계의 설계 자체를 변경하여 위험원을 근본적으로 제거(eliminate)하거나 관련 리스크를 최소화하는 것이다.17 위험원 자체를 제거하는 유일한 방법이기 때문에 가장 이상적인 해결책으로 간주된다.17

본질적 안전설계 조치의 구체적인 적용 예시는 다음과 같다 3:

• 위험원 제거 또는 리스크 감소:

• 날카로운 모서리를 둥글게 처리하거나 움직이는 부품 사이의 간격을 충분히 확보하여 끼임 위험을 제거한다.

• 고압의 유압 시스템을 저압 시스템으로 대체하거나, 공압 시스템으로 변경하여 고압 유체 분출 위험을 줄인다.

• 인화성 유기 용제를 수성 용제로 대체하여 화재 및 폭발 위험을 제거한다 (물질 대체).

• 소음이나 진동이 적은 부품이나 기술을 채택한다.

• 기하학적 및 물리적 요소 고려:

• 위험한 구동부가 작업자의 접근 영역 밖에 위치하도록 기계 레이아웃을 설계한다.

• 제어 장치와 디스플레이를 작업자가 명확하게 보고 쉽게 조작할 수 있는 위치에 배치하여 오작동 가능성을 줄인다.

• 인간공학적 원칙 적용:

• 작업자가 무거운 물체를 들어 올리거나 부자연스러운 자세를 취하지 않도록 작업 높이를 조절하거나 자동 이송 장치를 도입한다.

• 제어 장치의 형상, 배치, 작동 방식을 직관적으로 설계하여 인적 오류(human error)를 줄인다.

• 안정성 확보: 기계가 정상 작동 중이나 운송, 설치 시 넘어지거나 미끄러지지 않도록 구조적으로 안정성을 확보한다.

설계자는 비용이나 편의성을 이유로 이 1단계 노력을 소홀히 하고 곧바로 2단계인 방호장치 설치를 고려해서는 안 된다. 이는 표준의 근본 철학을 위배하는 것이며, 사고 발생 시 법적 책임 판단에 불리하게 작용할 수 있다.

4.2 2단계: 방호 및 보완적 보호 조치 (Safeguarding and Complementary Protective Measures)

본질적 안전설계 조치를 통해 모든 리스크를 허용 가능한 수준으로 줄일 수 없을 때, 차선책으로 적용하는 단계다.17 이 단계에서는 위험원은 그대로 존재하지만, 작업자가 위험원에 접근하거나 노출되는 것을 방지하는 조치를 취한다. 이는 크게 ’방호(Safeguarding)’와 ’보완적 보호 조치’로 나뉜다.

4.2.1 방호 (Safeguarding)

방호는 가드(Guard)나 보호 장치(Protective Device)를 사용하여 작업자와 위험원을 물리적 또는 기능적으로 분리하는 것을 의미한다.20

• 가드(Guards): 물리적인 장벽을 설치하여 위험 구역으로의 접근을 차단한다.

• 고정형 가드(Fixed Guard): 공구를 사용해야만 해체할 수 있도록 단단히 고정된 덮개나 울타리. 접근 빈도가 낮은 구동부(체인, 벨트 등) 보호에 적합하다.39

• 가동형 가드(Movable Guard): 문이나 덮개처럼 열고 닫을 수 있는 형태.

• 인터록 가드(Interlocking Guard): 가동형 가드에 인터록 장치(위치 스위치, 센서 등)를 결합한 것. 가드가 열리면 기계의 위험한 동작이 즉시 정지되거나 작동이 불가능해지며, 가드가 닫히기 전까지는 재시작이 방지된다. 빈번한 접근이 필요한 작업 영역 보호에 널리 사용된다.2

• 보호 장치(Protective Devices): 센서나 제어 시스템을 이용하여 위험한 상황을 감지하고 기계를 정지시키는 장치다.

• 감응형 보호 장치(Presence-sensing devices): 라이트 커튼, 레이저 스캐너, 안전 매트 등이 있으며, 작업자의 신체가 감지 영역에 침범하면 기계를 정지시킨다. 작업 접근성이 뛰어나 생산성 저하를 최소화할 수 있다.39

• 양수 조작 장치(Two-hand control devices): 작업자가 두 손으로 동시에 두 개의 버튼을 눌러야만 기계가 작동하도록 하여, 작동 중에는 손이 위험 구역에 들어갈 수 없도록 강제한다.39

• 트립 장치(Trip devices): 비상 정지 로프 스위치처럼, 작업자가 위험을 감지했을 때 신체를 이용하여 쉽게 작동시켜 기계를 정지시키는 장치.43

4.3 보완적 보호 조치 (Complementary Protective Measures)

위에서 언급한 방호 조치(가드 및 보호 장치)에 해당하지는 않지만, 안전을 위해 추가적으로 필요한 조치를 의미한다. 대표적인 예는 **비상 정지 장치(Emergency stop device)**이다.20 비상 정지 장치는 정상적인 방호 조치가 실패하거나 예기치 못한 위험 상황이 발생했을 때, 작업자가 신속하게 기계의 위험한 동작을 멈출 수 있도록 하는 최후의 안전 수단이다.

4.4 3단계: 사용 정보의 제공 (Information for Use)

1단계와 2단계의 모든 조치를 적용했음에도 불구하고 여전히 허용 가능한 수준을 초과하는 리스크(잔류 리스크)가 남아있을 경우, 마지막으로 적용하는 조치다.17 이 단계는 위험을 물리적으로나 기능적으로 제어하는 것이 아니라, 사용자에게 정보를 제공하여 위험을 인지하고 안전하게 행동하도록 유도하는 것을 목표로 한다.

사용 정보 제공의 주요 수단은 다음과 같다 20:

• 경고 라벨, 표지판, 그림 문자(Pictograms): 기계 본체에 부착하여 잔류 리스크(예: 고온 표면, 감전 위험)를 직관적으로 경고한다.

• 시청각 신호: 기계가 작동하기 전이나 위험한 상태일 때 경광등이나 경보음을 통해 주의를 환기시킨다.

• 사용 설명서(Instruction Handbook): 기계의 운송, 설치, 작동, 유지보수, 폐기 등 전 과정에 걸친 안전 절차, 잔류 리스크에 대한 상세 정보, 사용자가 취해야 할 보호 조치(예: 개인보호구 착용), 비상시 대처 요령 등을 문서로 제공한다. 사용 설명서의 내용과 형식에 대한 구체적인 요구사항은 ISO 20607과 같은 별도의 표준에서 상세히 다루고 있다.14

• 교육 및 훈련: 작업자가 기계를 안전하게 사용할 수 있도록 충분한 교육과 훈련을 제공한다.

3단계 조치는 다른 모든 조치가 적용된 후의 잔류 리스크에 대한 보완책일 뿐, 그 자체만으로 충분한 안전 조치가 될 수 없다. 경고 라벨 하나만으로 위험한 기계를 안전하게 만들 수는 없다는 원칙을 명심해야 한다.

아래 표는 주요 방호 조치의 특징을 비교 분석하여 설계자가 적절한 조치를 선택하는 데 도움을 주기 위해 작성되었다.

5. 표준 체계와 기술 문서화

ISO 12100은 단독으로 존재하는 표준이 아니라, 복잡하고 체계적인 기계 안전 표준 시스템의 중심축 역할을 한다. 이 표준의 원칙을 올바르게 적용하고 그 과정을 입증하기 위해서는 전체 표준 체계에 대한 이해와 철저한 문서화가 필수적이다.

5.1 Type-A, B, C 표준의 상호 관계와 적용 계층

앞서 언급했듯이, 기계 안전 표준은 Type-A, B, C의 계층 구조를 가진다.11 이들의 관계와 적용 우선순위를 이해하는 것은 설계자에게 매우 중요하다.

• Type-A (ISO 12100): 모든 기계에 대한 기본 철학과 방법론을 제공하는 최상위 표준이다.

• Type-B (일반 안전 표준): 특정 안전 기술이나 원칙을 다룬다. 예를 들어, 제어 시스템의 안전 관련 부품에 대한 요구사항은 ISO 13849-1에서, 안전 거리에 대한 계산은 ISO 13857에서 다룬다. 이러한 Type-B 표준들은 ISO 12100의 리스크 평가 및 감소 과정에서 구체적인 해결책을 구현하기 위해 참조된다.12

• Type-C (기계 안전 표준): 특정 기계(예: 기계식 프레스 - EN ISO 16092, 산업용 로봇 - ISO 10218)에 대한 모든 중요한 위험원과 그에 대한 구체적인 안전 요구사항을 종합적으로 규정한다.12 Type-C 표준은 해당 기계 분야의 전문가들이 모여 ISO 12100의 원칙을 기반으로 가장 일반적이고 중대한 위험에 대한 최적의 해결책을 미리 제시해 놓은 것이다.

적용 우선순위: 설계자가 따라야 할 적용 계층은 명확하다.

1. 가장 먼저, 설계하려는 기계에 적용 가능한 Type-C 표준이 있는지 확인해야 한다. 만약 존재한다면, 해당 Type-C 표준의 요구사항을 따르는 것이 최우선이다.47 Type-C 표준을 준수하면 일반적으로 EU 기계류 규정과 같은 법적 요구사항을 충족하는 것으로 추정(presumption of conformity)받을 수 있다.48

2. Type-C 표준이 Type-B 표준의 내용과 상충될 경우, Type-C 표준이 우선한다. 이는 Type-C 표준이 해당 기계의 특수한 위험을 고려하여 더 구체적이고 적합한 해결책을 제시하기 때문이다.46

3. 만약 적용 가능한 Type-C 표준이 없다면, 설계자는 Type-A 표준인 ISO 12100의 절차에 따라 포괄적인 리스크 평가를 수행해야 한다. 그리고 이 과정에서 식별된 각 위험원을 해결하기 위해 관련된 여러 Type-B 표준들을 조합하여 적용해야 한다.

이러한 계층 구조는 설계자에게 체계적인 가이드를 제공하며, 표준들 간의 일관성을 유지하는 핵심적인 역할을 한다.

5.2 리스크 평가 및 감소 절차의 문서화 요건

ISO 12100은 리스크 평가와 리스크 감소의 전 과정을 체계적으로 문서화할 것을 명확히 요구한다.8 이 문서는 단순히 절차를 기록하는 것을 넘어, 여러 가지 중요한 법적, 기술적 목적을 가진다.

문서화의 목적:

• 규제 준수 입증: 작성된 리스크 평가 문서는 EU의 기계류 규정(Machinery Regulation)에서 요구하는 기술 파일(Technical File)의 핵심적인 부분을 구성한다. 이는 CE 마크와 같은 시장 진입 허가를 받기 위한 필수 요건이다.16

• 설계 결정의 추적성: 어떤 위험원이 식별되었고, 각 리스크를 줄이기 위해 왜 특정 안전 조치를 선택했는지(또는 선택하지 않았는지)에 대한 논리적 근거를 제공한다. 이는 설계 변경 이력을 관리하고 향후 감사를 대비하는 데 필수적이다.28

• 정보 전달: 기계의 사용자에게 잔류 리스크와 안전한 사용법을 전달하는 사용 설명서의 기초 자료가 된다.

• 법적 방어 수단: 기계로 인한 사고 발생 시, 제조업체가 설계 과정에서 ’합당한 주의(due diligence)’를 기울여 체계적으로 안전을 고려했음을 입증하는 가장 강력하고 객관적인 증거로 작용한다.1

필수 포함 내용:

리스크 평가 및 감소 보고서에는 최소한 다음과 같은 내용이 명확하게 기록되어야 한다 22:

1. 기계에 대한 명확한 식별 정보: 모델명, 일련번호, 제조사 정보 등.

2. 기계의 한계 설정 내용: 평가의 범위가 된 사용, 공간, 시간적 한계에 대한 상세한 기술.

3. 식별된 모든 위험원 목록(Hazard Log): 기계의 수명 주기 각 단계별로 식별된 모든 잠재적 위험원을 나열.

4. 리스크 추정 및 평가 결과: 각 위험원에 대한 위해의 심각성, 발생 확률 추정 과정 및 그 근거 데이터. 리스크 매트릭스나 그래프를 사용하여 도출된 리스크 수준을 명시.

5. 리스크 감소 목표: 허용 가능한 리스크 수준을 어떻게 설정했는지에 대한 설명.

6. 적용된 리스크 감소 조치: 3단계 방법론에 따라 적용된 모든 조치(본질적 안전설계, 방호 조치, 사용 정보)를 상세히 기술하고, 해당 조치가 리스크를 어떻게 감소시키는지 설명.

7. 잔류 리스크(Residual Risk): 모든 조치를 적용한 후에도 남아있는 리스크에 대한 정보. 이 정보는 사용 설명서의 경고 부분에 반드시 포함되어야 한다.

8. 적용된 표준 목록: 리스크 평가 및 설계 과정에서 참조한 모든 Type-A, B, C 표준 및 기타 관련 규격 목록.

9. 검증(Validation) 기록: 설치된 안전 조치(특히 안전 관련 제어 시스템)가 의도한 대로 올바르게 기능하는지 시험하고 검증한 결과 보고서.

결론적으로, 문서화는 리스크 관리 프로세스의 최종 산물이자, 기업의 법적 리스크를 관리하고 안전에 대한 조직의 체계적인 노력을 입증하는 핵심적인 경영 활동이다. 이는 단순한 기록 작업을 넘어, 안전 문화의 성숙도를 보여주는 중요한 척도라 할 수 있다.

6. 미래를 향한 진화: 최신 개정 동향 및 전망

현재 공식적으로 유효한 표준은 ISO 12100:2010이지만, 기술의 발전과 새로운 규제 환경에 대응하기 위해 표준은 끊임없이 진화하고 있다. 현재 ISO/TC 199 기술 위원회는 ISO 12100의 개정 작업을 진행 중이며, 그 초안(ISO/DIS 12100)이 공개되어 의견 수렴 과정에 있다.14 이 개정은 기계 안전 분야의 미래 방향성을 제시하는 중요한 변화들을 포함하고 있다.

6.1 EU 기계류 규정 2023/1230과의 연계

이번 개정의 가장 큰 동인은 2027년 1월 20일부터 전면 적용되는 새로운 **EU 기계류 규정(Machinery Regulation (EU) 2023/1230)**이다.14 기존의 기계류 지침(Machinery Directive 2006/42/EC)을 대체하는 이 새로운 규정은 디지털 시대의 새로운 위험들을 반영하여 여러 요구사항을 추가 및 강화했다.

ISO 12100 개정안은 이 새로운 규정의 필수 보건 및 안전 요구사항(EHSRs)을 충족할 수 있도록 내용을 업데이트하는 것을 주요 목표로 한다.14 개정된 표준이 공식 발표되고 EU 공식 저널(Official Journal)에 등재되면, 이 표준은 새로운 기계류 규정에 대한 **‘조화 표준(Harmonised Standard)’**의 지위를 갖게 된다. 이는 제조업체가 개정된 ISO 12100을 준수하여 기계를 설계하고 제작하면, 별도의 복잡한 입증 과정 없이도 새로운 규정의 관련 요구사항을 충족한 것으로 추정(presumption of conformity)받게 됨을 의미한다.4 따라서 이번 개정은 유럽 시장에 기계를 수출하려는 모든 제조업체에게 매우 중요한 변화다.

6.2 사이버 보안 및 인공지능(AI) 리스크의 통합

새로운 EU 기계류 규정과 ISO 12100 개정안에서 가장 주목할 만한 변화는 전통적인 기계 안전의 범주를 넘어서는 새로운 유형의 리스크를 다루기 시작했다는 점이다.

• 사이버 보안(Cybersecurity): 개정안 초안(prEN ISO 12100:2024)은 ’사이버 보안’을 새로운 핵심 용어로 정의하고, 악의적인 제3자의 무단 접근이나 사이버 공격으로 인해 기계가 오작동하여 위험한 상황이 발생하는 것을 방지하기 위한 조치를 요구한다.14 이는 기계 제어 시스템에 대한 물리적 포트 잠금, 원격 접근 제어, 의도하지 않은 소프트웨어 변경 방지 등의 조치를 포함한다.14

• 인공지능(AI) 및 머신러닝: AI 및 머신러닝 시스템이 탑재된 기계의 경우, 시스템이 학습 과정에서 개발자가 예측하지 못한 방식으로 동작하여 새로운 위험을 야기할 수 있다. 개정안은 이러한 AI 시스템의 의도하지 않은 행동이 기계 안전에 미치는 영향을 리스크 평가에 포함하도록 명시하고 있다.14

이러한 변화는 기계 안전의 패러다임이 순수한 물리적, 기계적 위험원에서 디지털, 소프트웨어 기반의 위험원으로 확장되고 있음을 명백히 보여준다. 스마트 팩토리와 산업용 사물인터넷(IIoT)의 확산으로 모든 기계가 네트워크에 ’연결’되고, AI 기술 발전으로 기계가 점차 ’자율성’을 갖게 되면서 이러한 디지털 리스크는 더욱 중요해지고 있다. 미래의 기계 안전은 전통적인 안전 공학(Safety)과 정보 보안(Security)의 융합, 즉 ’Safety & Security (S&S)’를 통해서만 달성될 수 있음을 예고한다. 이는 기계 안전 엔지니어가 기계공학 지식뿐만 아니라 IT 보안, 소프트웨어 공학, 데이터 과학에 대한 이해까지 갖추어야 하는 새로운 시대가 도래했음을 의미한다.

6.3 향후 표준 적용의 방향성

개정안은 이 외에도 현대 기술 및 사회 환경의 변화를 반영하는 여러 업데이트를 포함하고 있다.

• 문서의 디지털화: 사용 설명서와 같은 기술 문서를 종이 형태가 아닌 전자적 형태(digital format)로 제공하는 것을 공식적으로 허용한다. 이는 새로운 기계류 규정의 변화를 반영한 것으로, 문서 관리의 효율성을 높이고 환경 보호에 기여할 수 있다.14

• 용어의 명확화: ’허용 가능한 리스크(tolerable risk)’와 같은 새로운 용어를 도입하고, 기존의 ’보호 조치(protective measure)’를 ’리스크 감소 조치(risk reduction measure)’로 대체하는 등, 용어를 더욱 명확하고 일관성 있게 다듬고 있다.14

• 위생(Hygiene) 측면 강조: 식음료 가공 기계나 제약 기계와 같이 위생이 중요한 분야에서 기계 설계가 안전에 미치는 영향을 명시적으로 고려하도록 범위가 확장되었다.14

개정된 ISO 12100은 2026년 중반경에 공식 발표될 것으로 예상된다.14 이 새로운 표준은 미래 기계 안전의 청사진을 제시하며, 설계자와 제조업체에게 연결성과 자율성이라는 새로운 시대의 도전에 대응할 수 있는 체계적인 프레임워크를 제공할 것이다. 따라서 관련 분야의 모든 전문가는 이러한 변화의 흐름을 주시하고 새로운 요구사항에 대비해야 할 것이다.

7. 결론

ISO 12100은 기계 안전 분야에서 가장 근본이 되는 Type-A 표준으로서, 전 세계적으로 통용되는 안전 설계의 원칙과 방법론을 제시한다. 이 표준의 핵심 철학은 사고 발생 후의 대응이 아닌, 설계 초기 단계에서부터 리스크를 예측하고 근원적으로 제거하거나 허용 가능한 수준까지 낮추는 사전 예방적 접근에 있다.

본 안내서에서 심층적으로 분석한 바와 같이, ISO 12100은 다음의 핵심 요소들을 통해 체계적인 안전 확보 과정을 안내한다.

1. 명확한 개념 정의: ‘위험원’, ‘리스크’, ’위해’와 같은 핵심 용어를 정밀하게 구분하여 리스크 평가의 논리적 기반을 제공한다. 특히 ’안전’을 ’제로 리스크’가 아닌 ‘허용 가능한 리스크’ 상태로 정의함으로써, 현실적이고 달성 가능한 목표를 제시한다.

2. 체계적인 리스크 평가 절차: ‘기계의 한계 설정’, ‘위험원 식별’, ‘리스크 추정’, ’리스크 평가’로 이어지는 4단계 절차는 모든 잠재적 위험을 누락 없이 분석하기 위한 강력한 프레임워크다. 이 과정은 단 한 번으로 끝나는 것이 아니라, 모든 리스크가 관리될 때까지 반복되는 순환적 특징을 가진다.

3. 계층적인 리스크 감소 방법론: ‘본질적 안전설계’, ‘방호 및 보완적 보호 조치’, ’사용 정보 제공’으로 구성된 3단계 방법론은 단순한 선택지가 아닌, 반드시 따라야 할 우선순위의 위계질서다. 이는 가장 효과적인 방법인 설계 개선을 최우선으로 고려하도록 강제함으로써, 형식적인 안전 조치를 지양하고 근본적인 안전성 향상을 유도한다.

4. 포괄적인 표준 체계와 문서화: Type-A, B, C로 이어지는 표준 체계의 정점에 위치하여 모든 기계 안전 표준의 일관성을 보장하며, 리스크 평가 및 감소의 전 과정을 문서화하도록 요구함으로써 법적 준수와 기술적 추적성을 확보하게 한다.

현재 진행 중인 ISO 12100의 개정 작업은 사이버 보안, 인공지능(AI)과 같은 새로운 디지털 리스크를 표준의 범위에 포함시키고 있다. 이는 기계 안전의 패러다임이 전통적인 물리적 안전을 넘어 디지털 보안과의 융합으로 나아가고 있음을 명백히 보여준다. 미래의 기계 설계자와 안전 전문가는 기계공학적 지식뿐만 아니라, 소프트웨어와 네트워크에 대한 깊은 이해를 바탕으로 통합적인 안전 설계를 수행해야 하는 새로운 도전에 직면하게 될 것이다.

결론적으로, ISO 12100을 깊이 이해하고 그 원칙을 충실히 따르는 것은 단순히 규제를 준수하는 행위를 넘어, 작업자의 생명과 건강을 보호하고, 기업의 생산성과 신뢰성을 높이며, 예측 불가능한 기술 변화의 시대에 지속 가능한 안전을 확보하기 위한 가장 확실한 길이라 할 수 있다.

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