ROBOT ENGINEERING NOTES

로봇과 AMR의
전장 설계부터 인증까지

회로 실무, 산업자동화, Functional Safety, ISO 규격과 로봇 인증을 실제 설계 관점에서 정리합니다.

회로 실무 AMR / AGV Functional Safety ISO 13849 EMC / CE
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【로봇-AMR 실무】 AMR 상태표시 LED 색상은 어떻게 정할까? | IEC 60204-1, ISO 3691-4, 점멸 우선순위

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AMR HUMAN-MACHINE INDICATION AMR LED는 AUTO에 초록색을 넣는 작업이 아니라 작업자가 상태를 오해하지 않게 만드는 정보 설계다

색상 의미, 점멸 패턴, 상태 우선순위를 함께 정의해야 실제 현장에서 쓸 수 있는 LED Specification이 된다.

산업용 AMR을 만들다 보면 RGB LED로 AUTO, MANUAL, Charging, PIO, Fault, Protective Stop 같은 상태를 표시하게 된다. 처음에는 기능마다 보기 좋은 색을 하나씩 정하면 될 것 같지만, 실제 설계에서는 같은 색이 서로 다른 의미로 사용되거나 Fault와 정상 Mode가 충돌하는 문제가 생긴다.

그래서 색을 먼저 고르는 것보다 상태의 의미를 먼저 정의하고, 그 의미를 규격의 색상 체계와 연결한 뒤, 마지막에 점멸과 우선순위를 설계하는 순서가 더 안정적이다.

이 글의 결론을 먼저 말하면
IEC 규격이 “AUTO = Green, MANUAL = Blue, Charging = White”처럼 완성된 AMR 색상표를 주는 것은 아니다. 규격은 색이 전달하는 의미를 제공하고, 제조사는 실제 AMR State Machine에 맞춰 일관된 표시 규칙을 만들어야 한다.

1. 먼저 규격의 역할을 구분해야 한다

IEC 60204-1Machine Indicator 원칙

Indicator Light의 색상 의미와 Flashing 사용 원칙을 다룬다.

IEC 60073색상 Coding 기본원칙

Red, Yellow, Blue, Green 등 Human-Machine Interface의 기본 의미를 제공한다.

ISO 3691-4AMR Warning 요구

Driverless Industrial Truck에서 Visual / Audible Warning이 필요한 상황을 다룬다.

현재 IEC Webstore에는 IEC 60204-1:2016+A1:2021 통합판이 Edition 6.1로 게시되어 있고, IEC 60073:2002는 Basic Safety Publication으로 유지되고 있다. ISO 3691-4:2023은 Driverless Industrial Truck과 그 시스템의 Safety 요구를 다룬다.

따라서 실무에서는 ISO 3691-4로 언제 Warning이 필요한지를 확인하고, IEC 60204-1과 IEC 60073으로 그 표시의 의미를 설계한다고 생각하면 이해하기 쉽다.

2. 색상은 Mode 이름이 아니라 사용자에게 전달할 의미로 정한다

REDEmergency
Hazardous
YELLOWAbnormal
Warning
BLUEMandatory
Action Required
GREENNormal
Condition
WHITENeutral
Information

IEC 60204-1 Clause 10.3.2의 핵심을 실무적으로 풀면 위와 같다. 여기서 중요한 것은 “MANUAL이니까 Blue”가 아니라 “작업자의 의도적인 행동이 요구되는 상태이므로 Blue가 적절한가?”라고 질문하는 것이다.

색 이름과 기능 이름을 1:1로 외우지 않는 것이 중요하다.
Lift가 움직인다고 Yellow, Maintenance라고 Red를 자동으로 선택하면 색의 Safety 의미와 실제 상태가 충돌할 수 있다.

3. 실제 설계에서는 Mode와 State부터 목록으로 만든다

RGB 값을 정하기 전에 AMR에서 실제로 발생하는 상태를 먼저 나열하는 것이 좋다.

상태 사용자에게 전달할 의미 색상 결정 전 질문
AUTO 정상 자동운전 정상상태인가
MANUAL 작업자 직접 제어 행동 요구를 강조할 것인가
MAINTENANCE 정비 또는 점검 정상 Mode인가, Warning 상태인가
CHARGING 충전 진행 정보 Neutral Information으로 볼 수 있는가
PIO 설비와 Handshake 진행 정상 AUTO Sequence의 일부인가
LIFT / WING 기구부 동작 정상 동작인가, 별도 Warning이 필요한가
PROTECTIVE STOP Safety Sensor에 의한 정지 Safety 우선 표시가 필요한가
FAULT 장비 이상 즉시 인지해야 하는가
E-STOP 비상정지 다른 모든 상태보다 우선해야 하는가
질문 1
이 상태는 정상 운전인가?
질문 2
작업자가 반드시 어떤 행동을 해야 하는가?
질문 3
주의가 필요한 비정상 상태인가?
질문 4
Emergency 또는 Safety 상태인가?

4. AUTO, MANUAL, Charging을 실무적으로 판단해보면

AUTO = Green

정상 자동운전이라는 의미라면 IEC의 Normal Condition과 자연스럽게 연결된다.

MANUAL = Blue?

가능하지만 “Manual Mode라는 이름”보다 작업자 개입과 Mandatory Action 의미가 실제로 맞는지를 먼저 본다.

Charging = White

Normal, Warning, Mandatory 중 하나로 강하게 분류하기 어려운 진행정보라면 Neutral 표시로 사용하기 좋다.

PIO = Green Blink

AUTO Sequence 내부의 정상 Handshake라면 Green 계열을 유지하면서 Temporal Coding으로 진행상태를 구분할 수 있다.

VDMA의 비구속적 Driverless Industrial Truck Signal Guideline을 보면 Battery Charging은 White Fading, Manual과 Maintenance Mode는 White Fixed, Automatic Mode는 Blue-Green 계열을 제안한다. 이 자료는 EN ISO 3691-4 기반의 Harmonization Guideline이지 강제 규격이 아니다.

즉 다른 제조사가 다른 색을 사용한다고 바로 규격 위반이라고 판단할 수는 없다. 오히려 같은 제품 안에서 색상 의미가 일관되고 작업자가 혼동하지 않는지가 중요하다.

5. Red와 Yellow는 특히 쉽게 남용된다

Red는 눈에 잘 띄기 때문에 Fault, Maintenance, Stop, Safety를 모두 Red로 만들고 싶어진다. 하지만 정상적인 Maintenance Mode와 Emergency 상태가 같은 Red라면 멀리서 봤을 때 둘을 구분하기 어려워진다.

Red는 가능한 한 의미를 보존하는 편이 좋다.
Emergency, Hazardous Condition, Critical Safety State처럼 가장 먼저 인지해야 하는 상태에 우선 배정하고, 단순 Mode 표시는 다른 색이나 패턴으로 분리하는 것이 이해하기 쉽다.

Yellow도 마찬가지다. IEC 의미는 Abnormal 또는 Impending Critical Condition에 가깝다. Lift가 움직인다는 이유만으로 무조건 Yellow를 쓰는 것보다, 그 움직임 자체가 작업자에게 Warning을 제공해야 하는 위험인지 Risk Assessment로 판단하는 것이 좋다.

6. 색상 하나로 부족하면 Solid와 Blink를 두 번째 정보축으로 사용한다

IEC 60204-1 Clause 10.3.3은 Flashing을 Attention, Immediate Action, Command와 Actual State의 불일치, Process Transition 등을 구분하는 데 사용할 수 있도록 하고 있으며 높은 우선순위 정보에는 더 높은 Flashing Frequency를 사용하는 방향을 권고한다.

Pattern 실무적으로 사용할 수 있는 의미 주의점
Solid 안정적으로 유지되는 Mode 또는 State 기본 상태에 적합
Slow Blink 대기, 요청, 상태 전환, 정상 Sequence 진행 고우선순위 Alarm과 혼동 금지
Fast Blink 높은 우선순위, 즉각적 주의 남용하면 경고 의미가 약해짐
Fade Charging 등 진행 상태 Safety Warning에는 적합하지 않을 수 있음
OFF 표시할 상태가 없거나 전원상태에 따른 정의 LED 고장과 구분 필요

VDMA Guideline에서는 Slow Pattern에 0.4Hz, Fast Pattern에 1.6Hz 같은 구체적인 예도 제시한다. 하지만 그대로 복사하는 것보다 실제 LED 가시성, 주변조도, 관찰거리, Audible Signal과의 조합을 검토해 최종 Pattern을 정하는 것이 좋다.

7. 실제로 더 어려운 문제는 색보다 Priority다

AMR이 AUTO 상태이면서 Charging 중이고 동시에 Fault가 발생할 수 있다. RGB LED 하나로 이 세 상태를 모두 표현할 수 없다면 어떤 상태를 보여줄 것인지 규칙이 필요하다.

Emergency / E-STOP
Protective Stop
Fault
Warning / Request
Mode / Normal Sequence

VDMA Guideline도 하나의 표시장치에서 Signal이 충돌할 경우 Emergency Stop, Protective Stop, Malfunction 등을 Automatic Mode보다 높은 우선순위로 제안한다.

LED Priority Logic 예 1. E_STOP 2. PROTECTIVE_STOP 3. FAULT 4. WARNING / OPERATOR_REQUEST 5. CHARGING / PIO / MODE 6. NORMAL 최종 LED 출력 = 현재 활성 상태 중 가장 높은 Priority

이렇게 Priority Table을 먼저 만들면 Software에서 각 기능이 RGB Output을 직접 제어하는 문제를 막을 수 있다.

8. RGB LED Hardware도 State Machine과 함께 설계해야 한다

예를 들어 AMR 모서리의 RGB LED를 R/G/B 3개 Output으로 일괄 제어한다면 Hardware는 단순하지만, 여러 Module이 각각 Output을 직접 건드리면 상태가 충돌하기 쉽다.

좋은 구조 예 Safety / Mode / Charger / PIO Status ↓ LED State Manager ↓ Priority Logic ↓ Color + Blink Pattern ↓ R / G / B Output

즉 Charger Logic이 White를 직접 켜고 Safety Logic이 Red를 직접 켜는 구조보다, 각 Module은 자신의 상태만 LED Manager에 전달하고 최종 출력은 한 곳에서 결정하는 것이 유지보수에 유리하다.

카메라용 보조광처럼 상태표시 목적이 아닌 조명은 RGB Status LED와 분리하는 것이 좋다. 같은 흰색이라도 “Charging 표시”와 “Camera Illumination”은 기능이 전혀 다르기 때문이다.

9. 최종 LED Specification에는 색상표만 있으면 부족하다

AMR LED Specification Check
모든 Mode와 State가 정의되어 있는가
각 색상의 의미가 IEC 색상 원칙과 충돌하지 않는가
Solid, Slow Blink, Fast Blink의 의미가 정의되어 있는가
두 상태가 동시에 발생할 때 Priority가 정의되어 있는가
Emergency와 Fault가 일반 Mode보다 우선되는가
LED 고장 또는 전원 OFF와 정상 OFF 상태를 구분할 수 있는가
사방에서 보이는 위치와 주변조도를 실제 장비에서 확인했는가
사용설명서와 HMI의 상태명도 동일한 의미를 사용하는가

마무리

AMR LED 색상은 기능 이름마다 색을 하나씩 붙이는 작업이 아니다. AUTO, MANUAL, Charging, PIO, Fault 같은 상태를 먼저 정의하고, 그 상태가 사용자에게 Normal, Warning, Mandatory Action, Emergency 중 어떤 의미를 가지는지 판단한 뒤 색상을 배정해야 한다.

그리고 실제 제품에서는 Color + Temporal Pattern + Priority 세 가지를 같이 설계해야 한다. 특히 같은 RGB LED를 여러 상태가 공유한다면 Priority Logic이 색상 자체보다 더 중요해질 수 있다.

규격은 최종 AMR 색상표를 대신 만들어주지 않는다. 규격의 색상 의미와 Warning 요구사항을 바탕으로 제조사가 자신의 State Machine을 일관되게 정의하고, 실제 작업자가 오해하지 않는지 검증하는 것이 핵심이다.

검증에 사용한 주요 자료
IEC 60204-1:2016+A1:2021, Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1
IEC 공식 Webstore

IEC 60073:2002, Coding principles for indicators and actuators
IEC 공식 Webstore

ISO 3691-4:2023, Driverless industrial trucks and their systems
ISO 공식 페이지

VDMA, Design of visible and audible signals of driverless industrial trucks
VDMA Guideline
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