협동로봇(cobot)

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한 줄로 말하면

협동로봇(cobot, collaborative robot)은 사람과 같은 작업 공간에서 안전하게 함께 일하도록 힘과 동작을 제한해 설계한 로봇이야. 안전펜스 없이도 사람 옆에 세울 수 있다는 게 기존 산업용 로봇과 가장 크게 다른 점이지.

비유로 이해하기

전통적인 산업용 로봇 팔은 힘이 세고 빠른 대신, 사람이 실수로 그 반경에 들어가면 다치니까 철제 펜스 안에 가둬 놓고 써. 협동로봇은 반대로 사람과 부딪힐 걸 전제하고 설계한 로봇이야 — 부딪히면 즉시 멈추거나 힘을 줄이도록 만들어서, 펜스 없이 사람 옆자리에 세울 수 있어.

여기까지가 감을 잡는 비유고, 실제로는 각 제조사·표준마다 정확히 어떤 힘·속도 기준을 충족해야 협동로봇으로 분류되는지가 다르다. 그 기준을 실제로 정하는 문서가 아래에서 다루는 ISO/TS 15066이다.

정확한 정의

협동로봇은 사람과 같은 공간에서 물리적으로 접촉할 가능성을 전제하고, 그 접촉이 위험하지 않도록 힘·속도를 제한해 설계한 로봇을 가리키는 산업 분류다. 로봇 자동화 산업 통계에서는 이 분류를 별도로 집계해, 전체 로봇 시장에서 협동로봇이 차지하는 비중을 채택 지표로 쓴다.¹

로봇산업협회(Association for Advancing Automation, A3)의 2026년 2분기 집계에 따르면, 상반기 협동로봇 주문은 2,774대·1억 1,400만 달러로 전체 로봇 주문 대수의 15.4%, 금액의 9.8%를 차지했다. 2분기만 보면 1,137대·4,400만 달러로 분기 전체 대수의 12.7%, 금액의 7.1%였다.¹

안전 기준: ISO/TS 15066

협동로봇의 힘·속도 제한을 실제로 규정하는 문서는 ISO/TS 15066이다. 산업용 로봇 전반의 안전 표준인 ISO 10218은 로봇과 사람의 접촉이 “부상을 일으키지 않아야 한다”고만 요구할 뿐, 얼마만큼의 힘이 과도한지·그 힘을 어떻게 측정하는지·어떤 한계를 둬야 하는지는 정하지 않았다.² ISO/TS 15066은 이 빈틈을 메우도록 ISO 10218을 보완해 만든 문서다.²

Universal Robots의 글로벌 컴플라이언스 책임자 Lasse Kieffer는 “ISO 10218은 매우 일반적인 용어로만 요구사항을 기술하는 반면, ISO/TS 15066은 더 많은 안내를 제공한다”고 설명한다.² 이 안내 덕분에 제조사가 자기 로봇의 안전 설계를 구체적인 근거를 들어 주장할 수 있게 됐다는 뜻이다.

한 가지 헷갈리기 쉬운 지점 — ISO/TS 15066은 정식 표준(standard)이 아니라 기술사양서(technical specification)다.² ISO는 기술 수준이 아직 굳어지지 않은 분야에서는 정식 표준을 만들기 전에 현재까지 합의된 내용을 기술사양서로 먼저 낸다. ABB의 로봇 자동화 수석 연구원 Björn Matthias는 이 형식이 “지금 시점의 기술 수준을 기록해 두고, 앞으로 추가·변경이 있을 것을 전제로 업계와 공유하려는” 목적이라고 설명한다.² Rockwell Automation의 Roberta Nelson Shea는 협동로봇 응용 분야에 대해 “업계가 아직 배우는 중”이라고도 말한다.²

그렇다고 구속력이 없는 건 아니다. ISO/TS 15066은 ISO 10218-1·10218-2의 요구사항을 보완하며 오늘날 업계의 모범 사례(best practice)로 통한다.² Pilz의 로봇 안전 전문가 Elena Dominguez는 이 사양을 따르면 “로봇 시스템을 적절히 안전화했다”고 말할 수 있는 근거가 된다고 설명한다.²

ISO/TS 15066은 2010년부터 24개국이 참여한 위원회가 작업해 만들어졌다.³ Universal Robots의 Lasse Kieffer도 이 위원회에 참여했다.⁴ ISO/TS 15066은 협동로봇의 운용 방식을 네 가지 기법으로 구분한다 — 안전등급감시정지(safety-rated monitored stop), 핸드가이딩(hand-guiding), 속도분리감시(speed and separation monitoring), 동력힘제한(power and force limiting)이다.³

ISO는 이 기술사양서를 2018년 2월 1일 공식 발행했다.⁵

이 중 동력힘제한 기법의 구체적 한계값은 독일 마인츠대학 연구진이 정했다. 이 연구진은 ISO 위원회 의뢰로 피험자 100명을 대상으로 신체 29개 부위의 힘·압력 한계를 측정하는 통증 발생 연구를 수행했고, 그 결과가 ISO/TS 15066의 신체 부위별 최대 허용 힘·압력 목록으로 반영됐다.³ 다만 그 목록의 구체적인 수치 자체는 아직 이 문서에 없다.

제조사는 이 기준을 어떻게 충족하나: Universal Robots

협동로봇 제조사 중 하나인 Universal Robots는 관절 위치·속도, TCP(로봇 팔 끝) 위치·방향, 속도와 힘, 로봇의 모멘텀·파워까지 8개의 조정 가능한 안전 기능으로 ISO/TS 15066의 위험평가 요건에 맞춘다고 설명한다.⁴ 이 회사는 자사 로봇이 전 세계 설치된 애플리케이션의 80%에서 케이지(안전펜스) 없이 작동한다고 밝혔다.⁴ 다만 이는 Universal Robots 자신의 주장이며, 독립된 검증 수치는 아니다.

ISO/TS 15066 발행 당시 Universal Robots CTO Esben Østergaard는 협동로봇의 안전한 사람-로봇 상호작용에 관한 연구가 아직 진행 중이고, 실무 지침을 정의하는 작업이 계속될 것이라고 말했다.⁵ 업계 대표 제조사조차 이 기준이 완결된 것이 아니라 계속 다듬어지는 중이라고 인정한 셈이다.

Universal Robots는 자사 로봇 라인업을 UR Series와 e-Series 두 계열로 나눠 운영한다. UR Series는 고하중·긴 리치가 필요한 산업 현장을 겨냥한 계열이고, e-Series는 가볍고 다루기 쉬운 계열로 다양한 자동화 작업의 진입점 역할을 한다고 회사는 설명한다.⁶ 이 회사는 자사 로봇이 비교 대상 전통 산업용 로봇보다 최대 70% 가볍고, PROFINET·EtherNet/IP·Modbus TCP·EtherCAT 같은 표준 산업 통신 프로토콜을 기본 지원해 추가 장비 없이 PLC·센서·비전 시스템에 바로 연결된다고 밝힌다.⁶ 모든 UR 로봇은 PolyScope라는 공통 소프트웨어로 구동된다고 회사는 설명한다.⁶

제조사는 이 기준을 어떻게 충족하나: FANUC CRX

또 다른 협동로봇 제조사 FANUC은 자사를 세계 최대 협동로봇 제조사로 자칭하며, 최대 50kg까지 다루는 고정밀 협동로봇 모델을 제공한다고 밝힌다.⁷ FANUC의 CRX 시리즈는 14종의 모델 변형을 갖추고 있고, 취급 하중은 3~50kg, 도달 거리는 550~1889mm 범위다.⁷

CRX 시리즈는 접촉을 감지해 즉시 동작을 멈추는 초민감 접촉 정지 감지 기능과, 접촉 후 밀어내며 빠져나가거나(push-to-escape) 뒤로 물러나는 기능을 갖췄다고 회사는 설명한다.⁷ 이 중 CRX-10iA/L Paint 모델은 도장·코팅 작업에 특화됐고, 미국 안전 기준 아래 도장 작업이 승인된 최초이자 현재 유일한 협동로봇이라고 FANUC은 주장한다.⁷ 다만 이는 FANUC 자신의 주장이며, 독립된 검증 수치는 아니다.

FANUC은 식품·음료 용도로도 CRX-5iA·CRX-10iA·CRX-10iA/L·CRX-20iA/L·CRX-30iA Food Grade 등 5종의 식품등급 CRX 모델을 별도로 제공한다.⁷

왜 중요한가

협동로봇 비중은 로봇이 자동차 공장 담장 밖으로 얼마나 퍼졌는지 보여주는 지표로 쓰인다. A3에 따르면 협동로봇 채택은 헬스케어와 전자 분야에서 특히 강해서, 두 산업 상반기 로봇 주문의 각각 43.7%와 36.5%를 협동로봇이 차지했다.¹ 같은 기간 A3는 자동차 완성차(OEM) 주문이 전년 동기 대비 25% 줄어든 반면 반도체·전자·광학(+35%), 생명과학·제약·바이오메디컬(+32%) 같은 비자동차 산업이 그 감소분을 상쇄했다고 밝혔다.¹

전통적인 산업용 로봇은 정밀 용접·도장처럼 사람이 접근하면 위험한 반복 공정에 특화돼 자동차·중공업 공장 안에 갇혀 있었다. 협동로봇은 힘을 낮춘 대신 사람 옆에 설 수 있어서, 물류 창고나 병원 검사실처럼 사람과 로봇이 뒤섞여 일하는 새 작업장으로 로봇 자동화를 확장하는 통로 역할을 한다.

실제 예시

2026년 2분기 협동로봇이 헬스케어 로봇 주문의 43.7%, 전자 산업 로봇 주문의 36.5%를 차지했다는 A3 집계가 이 확장을 보여주는 구체 수치다.¹

헷갈리지 말아야 할 점

협동로봇은 인간형 로봇(휴머노이드)과 다른 개념이다. 협동로봇은 대개 팔 하나로 된 산업용 로봇 팔의 한 하위 분류이고, 사람과 나란히 일할 수 있게 힘을 제한한 것이 핵심이지 사람 모양을 하고 있는 것과는 무관하다. 또한 협동로봇이라고 항상 느리거나 약한 것도 아니다 — 상황에 따라 사람이 없을 때는 전속력으로 움직이다가 사람이 감지되면 속도를 줄이는 방식도 있다. 다만 이 세부 작동 방식의 1차 근거는 아직 이 문서에 없다.

관련 문서

로봇 주문 통계를 집계하는 기관은 A3(Association for Advancing Automation)다. 2026년 2분기 로봇 주문 전체 흐름은 A3의 2026년 2분기 로봇 주문 정리에서 다뤘다.

남은 질문들

• 마인츠대 통증 연구가 만든 신체 부위별 힘·압력 한계 목록의 실제 수치는 얼마인가?
• Universal Robots·FANUC 외 대표 제조사(ABB 등)의 모델과 스펙은 어디까지 나와 있고, 서로 차이는 무엇인가?
• 북미 외 지역(유럽·아시아)에서도 헬스케어·전자 채택이 비슷하게 나타나는가?

각주

1. The Robot Report, 「Q2 2026 robotics demand increased across industries, reports A3」(2026-08-12) 기사 ↩︎ ↩︎² ↩︎³ ↩︎⁴ ↩︎⁵

2. Robotiq, 「What is ISO/TS 15066?」(2024-12-19) 블로그 ↩︎ ↩︎² ↩︎³ ↩︎⁴ ↩︎⁵ ↩︎⁶ ↩︎⁷ ↩︎⁸

3. Robotiq(automate.org 전재), 「ISO/TS 15066 Explained」(2016-05-25) 기술 자료 ↩︎ ↩︎² ↩︎³

4. Universal Robots, 「New ISO Technical Specification Is Another Positive Step in the Evolution of Safe, Collaborative Robots」(2016) 블로그 ↩︎ ↩︎² ↩︎³

5. Universal Robots, 「New Technical Specification on Collaborative Robot Design」(2018-02-01) 보도자료 ↩︎ ↩︎²

6. Universal Robots, 「Products」 제품 페이지 ↩︎ ↩︎² ↩︎³

7. FANUC America, 「FANUC Cobots (Collaborative Robots)」 제품 페이지 ↩︎ ↩︎² ↩︎³ ↩︎⁴ ↩︎⁵