PLC 없이 릴레이만으로 만드는 시퀀스 제어 회로 7가지 완전 정복

⚡ PLC 없이 릴레이로 구현하는
간단한 시퀀스 회로 모음

🔵 시퀀스 제어 🟡 중급 📋 릴레이 회로 7종 ✅ IEC 60617 심볼

01 / 개요

릴레이 시퀀스 회로란 무엇인가

릴레이(Relay) 시퀀스 제어 회로는 전자·기계식 릴레이의 접점(contact)을 조합하여 설비의 기동·정지·인터록 등의 동작 순서를 구현하는 회로입니다. PLC(Programmable Logic Controller)가 등장하기 이전부터 산업 현장에서 널리 사용되어 왔으며, 현재도 간단한 제어 목적이나 PLC 불필요 소규모 설비에서 여전히 현역으로 활약하고 있습니다.

릴레이 시퀀스의 가장 큰 장점은 별도의 프로그래밍 없이 하드와이어링(Hard-wiring)만으로 로직을 구성할 수 있다는 점입니다. 회로 구성이 명확하고, 고장 발생 시 테스터기 하나로 접점 상태를 직접 확인할 수 있어 현장 유지보수가 쉽습니다. 전기기사·산업기사 실기 시험에서도 릴레이 시퀀스 회로 해독 및 배선이 핵심 항목으로 출제됩니다.

이번 글에서는 자기유지 회로, 인터록 회로, 순차 기동 회로, 타이머 지연 회로, 우선 정지·우선 기동 회로, ON 딜레이·OFF 딜레이 회로 등 현장에서 자주 사용되는 7가지 기본 시퀀스 회로를 SVG 회로도와 함께 상세히 해설합니다.

📌 이 글의 학습 목표
릴레이 접점(a접점/b접점)의 역할을 이해하고, 7가지 기본 시퀀스 회로의 동작 원리를 배선도와 함께 파악하여 실제 제어반 배선에 적용할 수 있다.

02 / 기초 지식

릴레이 접점과 기호 완전 정리

릴레이 시퀀스 회로를 이해하려면 먼저 a접점과 b접점의 차이를 명확히 알아야 합니다. a접점(Normally Open, NO)은 릴레이 코일이 여자(Energized)되었을 때 닫히는(ON) 접점이며, b접점(Normally Closed, NC)은 코일이 여자되지 않은 상태에서 이미 닫혀 있다가 코일 여자 시 열리는(OFF) 접점입니다. 이 두 가지 접점을 조합하여 다양한 제어 로직을 구성합니다.

아래 표는 시퀀스 회로에서 사용되는 주요 기기와 IEC 60617 기호를 정리한 것입니다. 회로도 해독 시 반드시 숙지해야 하며, 전기기사 실기 시험에서도 기호 식별은 필수 항목입니다.

기기명	약호	기호 설명	주요 기능	주의사항
전자접촉기	MC (KM)	코일: 원, a/b접점: 선분+사선	주회로 전원 개폐	코일 전압 AC/DC 구분
열동계전기	THR (F)	지그재그 저항 선	과전류 보호	복귀 방식(수동/자동) 확인
제어용 릴레이	R, X, CR	코일: 원, 접점: 선분	보조 제어 신호	정격 전류(A접점 수) 확인
타이머 릴레이	T, TLR	코일+시계 아이콘, 접점에 'T'	시간 지연 동작	ON/OFF 딜레이 구분
누름버튼 스위치	PB, BS	사각형 + 세로선, (b: 사선 추가)	수동 조작 신호	조작 후 자동 복귀
배선용 차단기	MCCB, NFB	사각형 안 X 표시	단락·과부하 보호	정격차단용량(kA) 선정
파일럿 램프	PL, RL/GL	원 안 X 또는 별표	동작 상태 표시	LED형: 역병렬 다이오드 불필요

03 / 회로 ①

자기유지 회로 (Self-Holding Circuit)

자기유지 회로(Self-Holding Circuit)는 모든 시퀀스 회로의 기본이 되는 핵심 회로입니다. 누름버튼 스위치(PBS)를 순간적으로 누른 후 손을 떼어도 릴레이 코일이 계속 여자 상태를 유지하는 동작을 구현합니다. 기동 버튼과 병렬로 연결된 릴레이 자신의 a접점이 버튼을 대신하여 전류 경로를 유지하는 원리입니다.

정지 회로는 b접점 스위치(PBS-STOP)를 직렬로 삽입하여 구성합니다. 정지 버튼을 누르면 코일 전원이 차단되어 자기유지 접점도 개방되므로 회로 전체가 소자(De-energized) 상태로 돌아갑니다. 이 회로는 전동기 단독 기동·정지 제어의 가장 기본 형태이며, 이후 소개할 모든 복합 시퀀스 회로의 기반이 됩니다.

회로도 ①-A 자기유지 회로 — 제어 회로도

▲ 그림 1. 자기유지 회로 기본 구성 (PBS-STOP 우선 정지 방식)

동작 순서 해설

1

PBS-START 누름

기동 버튼을 누르면 L → PBS-STOP(b) → PBS-START(a) → K1 코일 → N 경로로 전류가 흘러 K1 코일이 여자됩니다.

2

자기유지 접점 폐로

K1 코일 여자와 동시에 자기유지 a접점(K1-a)이 닫혀 PBS-START와 병렬 경로를 형성합니다. 이제 버튼에서 손을 떼어도 전류가 계속 흐릅니다.

3

정지 동작 (PBS-STOP 누름)

정지 버튼을 누르면 K1 코일 전원이 차단되어 K1 코일이 소자되고, 자기유지 접점도 함께 개방되어 회로가 완전히 정지합니다.

4

과부하 보호

전동기에 과전류가 흐르면 THR(b접점)이 개방되어 K1 코일 전원이 차단됩니다. 이 경우 수동 복귀(Reset) 후에만 재기동이 가능합니다.

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04 / 회로 ②

인터록 회로 (Interlock Circuit)

인터록 회로(Interlock Circuit)는 두 개 이상의 기기가 동시에 동작하지 못하도록 상호 잠금하는 회로입니다. 정·역전 전동기 제어에서 정회전 접촉기(KM1)와 역회전 접촉기(KM2)가 동시에 폐로되면 전원 단락(Short-circuit)이 발생하는 치명적 사고를 방지합니다. 상대방 릴레이의 b접점을 자신의 코일 회로에 직렬 삽입하여 한쪽이 여자된 상태에서는 반대쪽이 절대 여자될 수 없도록 합니다.

인터록은 전기적 인터록(Electrical Interlock) 외에 기계적 인터록(Mechanical Interlock)을 병용하는 것이 안전 측면에서 더욱 확실합니다. 기계적 인터록은 접촉기 본체에 연동 레버를 설치하여 물리적으로 동시 폐로를 차단합니다. 현장에서는 두 가지를 모두 적용하는 이중 인터록(Double Interlock) 방식을 권장합니다.

회로도 ②-A 정·역전 인터록 회로 — 제어 회로도

▲ 그림 2. 정·역전 인터록 회로 — 상대방 b접점 교차 삽입으로 동시 기동 방지

⚠️ 중요 안전 사항
전기적 인터록만으로는 접점 용착(Welding) 시 인터록 기능이 무력화될 수 있습니다. 반드시 기계적 인터록 겸용 접촉기(전기·기계 이중 인터록 타입)를 사용하거나, 별도의 기계적 연동장치를 설치하십시오.

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05 / 회로 ③④

타이머 지연 회로 — ON 딜레이 & OFF 딜레이

타이머 릴레이(Timer Relay)를 이용한 지연 회로는 기기의 기동 또는 정지 시점을 일정 시간 지연시키는 데 사용됩니다. ON 딜레이 타이머(On-Delay Timer)는 코일에 전원이 인가된 후 설정 시간이 경과한 뒤 접점이 동작하고, 전원이 차단되면 즉시 복귀합니다. 대표적 용도는 Y-△ 기동 시 Y결선 유지 시간 제어, 순차 기동 지연 등입니다.

OFF 딜레이 타이머(Off-Delay Timer)는 반대로 전원 차단 후 설정 시간이 지난 후 접점이 복귀합니다. 전원 인가 즉시 접점이 동작하고, 전원 차단 후 지연 복귀하는 특성이 있습니다. 환기팬 지연 정지, 냉각수 펌프 추가 운전 등에 활용됩니다. 두 타이머의 동작 특성을 혼동하지 않는 것이 회로 설계의 핵심입니다.

회로도 ③-A ON 딜레이 타이머 기본 회로 + 타임차트

▲ 그림 3. ON 딜레이 타이머 회로 및 동작 타임차트 — PBS 누름 후 설정시간(τ) 경과 후 KM 동작

💡 타이머 선정 팁
공장에서 일반적으로 사용되는 타이머 설정 시간 범위는 0.1초~300초입니다. Y-△ 기동 전환 타이머는 보통 5~15초로 설정하며, 전동기 용량과 부하 특성에 따라 조정합니다. 아날로그 타이머는 진동·충격에 취약하므로 진동이 많은 현장에서는 전자식 디지털 타이머를 사용하십시오.

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06 / 회로 ⑤⑥

우선 정지·우선 기동 회로 비교

기동 버튼(PBS-S)과 정지 버튼(PBS-T)을 동시에 누를 경우 어떻게 동작할지를 결정하는 것이 우선 회로입니다. 우선 정지 회로(Stop-Priority Circuit)는 안전 측면에서 더 일반적으로 채택되며, 양쪽 버튼을 동시에 누르면 정지 상태를 유지합니다. 반면 우선 기동 회로(Start-Priority Circuit)는 동시 조작 시 기동 상태가 유지되며, 연속 운전이 필요한 일부 프로세스 설비에 사용됩니다.

두 회로의 차이는 자기유지 a접점과 정지 b접점의 연결 위치에 있습니다. 우선 정지 회로에서는 자기유지 접점이 정지 b접점의 부하 쪽에 위치하여 정지 버튼이 먼저 효과를 발휘합니다. 우선 기동 회로에서는 자기유지 접점이 정지 b접점과 병렬로 연결되어 있어 기동 버튼이 정지 버튼을 무력화합니다. 산업안전보건법상 기계류 제어에는 원칙적으로 우선 정지(안전 우선) 원칙이 권장됩니다.

구분	회로 구성	동시 조작 시	자기유지 위치	적용 예
우선 정지	자기유지가 PBS-STOP 부하측 병렬	정지 유지	정지 b접점 후단	일반 전동기, 안전 기계류
우선 기동	자기유지가 PBS-STOP 전체 병렬	기동 유지	정지 b접점 전체 바이패스	연속 공정 펌프, 배기팬
이중 인터록	전기+기계 인터록 동시 적용	절대 동시동작 불가	상호 b접점 교차	정·역전 전동기, 리프트
비상정지(EMO)	직렬 비상 b접점(잠금형)	강제 정지	회로 최상위 직렬	공작기계, 컨베이어
원격+현장 선택	선택 스위치로 경로 전환	선택에 따름	각 경로별 자기유지	중앙감시 병행 설비

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07 / 회로 ⑦

순차 기동 회로 (Sequential Start Circuit)

순차 기동 회로(Sequential Start Circuit)는 여러 전동기를 일정 순서에 따라 차례대로 기동시키는 회로입니다. 컨베이어 시스템에서 물건의 역류·쌓임을 방지하기 위해 말단 컨베이어부터 순서대로 기동하는 것이 대표적인 예입니다. 앞 단계의 전동기 기동 완료 신호(a접점)가 다음 단계 기동 조건이 되는 구조입니다.

순차 기동 회로에서는 선행 기기의 a접점을 후속 기기 기동 회로에 직렬 삽입하여 순서를 강제합니다. 예를 들어 전동기 M1이 기동하지 않으면 KM1-a 접점이 열려 있어 M2는 절대 기동할 수 없습니다. 마찬가지로 정지는 역순으로 수행하도록 설계하는 것이 일반적이며, 이를 위해 각 단계별 인터록을 추가합니다.

회로도 ⑦-A 2단 순차 기동 회로 — 배선 연결도

▲ 그림 4. 2단 순차 기동 회로 — KM1-a 접점이 M2 기동의 필수 조건

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08 / 기기 선정

시퀀스 제어 기기 선정 기준표

릴레이 시퀀스 회로를 실제 제어반에 적용할 때는 각 기기의 정격을 올바르게 선정해야 합니다. 특히 전자접촉기(Magnetic Contactor)는 전동기 정격전류의 최소 115% 이상의 정격전류(Ie)를 갖는 제품을 선정해야 하며, 제어용 릴레이는 접점 용량(VA 또는 A) 및 접점 수량(Pole)을 확인해야 합니다.

기기	선정 기준	주의 규격	KEC/KS 적용	교체 주기
전자접촉기 (MC)	전동기 정격전류 ×1.15 이상	IEC/KS C 4501 AC-3 등급	KEC 232.3	5~10년 또는 100만 회
열동계전기 (THR)	전동기 정격전류의 95~105%	클래스 10/20 구분 확인	KEC 232.5	5년 또는 동작 후 이상 시
제어용 릴레이	접점 부하전류 80% 이하로 사용	DC 코일 시 역기전력 소자 필요	KEC 232.14	5~7년 또는 50만 회
타이머 릴레이	전원 변동 ±10% 내 동작 확인	반복 정밀도(±1% 이하) 확인	-	7~10년
누름버튼 스위치	IEC 60947-5-1 적합 제품	IP 등급(실내 IP40, 옥외 IP65)	KEC 232.15	10년 또는 100만 회
배선용 차단기 (MCCB)	부하전류 125% 이상 정격	차단용량(kA) ≥ 계통단락전류	KEC 212.4	15~20년 또는 동작 후 점검

09 / KEC 기준

관련 KEC(한국전기설비규정) 조항 정리

릴레이 시퀀스 제어 회로 설계 및 시공 시에는 한국전기설비규정(KEC) 제200부 — 저압 전기설비의 관련 조항을 준수해야 합니다. 특히 제어 회로의 보호 방식, 제어 전원 선정, 접지 처리 등은 KEC에서 구체적으로 규정하고 있습니다.

KEC 232.3

전동기 보호 장치

전동기에는 단락보호, 과부하 보호, 결상보호 장치를 설치해야 하며, 열동계전기는 전동기 정격전류의 95~105%로 설정한다.

KEC 232.14

제어 회로 배선

제어 회로 도체의 최소 단면적은 1.0mm² 이상이어야 하며, 제어 전원은 주회로와 분리하여 공급하는 것을 권장한다.

KEC 212.4

과전류 차단기 선정

차단기의 정격차단전류는 설치 지점의 예상 단락전류 이상이어야 하며, 전선 허용전류 이하로 정격을 선정한다.

KEC 140

접지 및 등전위본딩

제어반 외함 및 모든 금속부는 PE 도체로 접지하여야 하며, 기기 간 등전위본딩 도체를 시설한다.

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10 / 현장 팁

릴레이 회로 배선 및 유지보수 현장 팁

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배선 색상 규칙 준수

KEC에 따라 L1=갈색, L2=흑색, L3=회색, N=청색, PE=녹/황색을 사용하고 제어 전선은 적색 또는 주황색으로 구분하면 유지보수가 편리합니다.

🔍

테스터기 점검 순서

릴레이 고장 시 먼저 코일 저항(Ω)을 측정하고, 이후 각 접점의 통전 상태(통전=0Ω, 개방=∞)를 확인합니다. 직류 전원 공급 후 수동 여자 테스트를 수행하세요.

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서지 흡수 소자 설치

릴레이·접촉기 코일에는 반드시 서지 흡수 소자(RC스너버, 바리스터, 다이오드)를 병렬로 설치하여 소자 시 역기전력에 의한 접점 손상과 노이즈를 방지하십시오.

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회로 번호 라벨링

각 선번(Wire Number)과 단자번호를 회로도와 일치시켜 라벨링하면 이후 수정·증설 작업 시 오류를 크게 줄일 수 있습니다. 열수축 튜브 번호관이나 마킹 태그를 활용하세요.

11 / 안전 수칙

시퀀스 회로 작업 안전 수칙

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전원 차단 후 LOTO 적용

제어반 내부 작업 전 반드시 MCCB를 OFF하고 잠금·꼬리표(LOTO) 조치를 하십시오. 검전기로 무전압을 반드시 확인하세요.

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절연장갑·절연공구 사용

저압(600V 이하)이라도 감전 위험이 있습니다. 반드시 전기용 절연장갑(1kV 이상 등급)과 절연 처리된 공구를 사용하십시오.

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전원 투입 전 배선 재확인

배선 완료 후 전원 투입 전에 반드시 회로도와 실배선을 대조 점검하고 접지 연결 상태와 단락 여부를 테스터기로 확인합니다.

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시험 운전 시 비상정지 준비

최초 시험 운전 시에는 반드시 비상정지 버튼(EMO) 앞에 대기하고, 이상 동작 발생 즉시 전원을 차단할 수 있도록 준비합니다.

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FAQ

자주 묻는 질문

릴레이 시퀀스 회로와 PLC의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?

릴레이 시퀀스 회로는 물리적인 접점과 배선으로 로직이 구성되어 있어 프로그래밍이 필요 없고, 단순·소규모 제어에 경제적입니다. 반면 PLC는 소프트웨어 프로그램으로 로직을 구성하므로 복잡한 조건, 연산, 통신, 변경이 잦은 설비에 적합합니다. 접점 수가 늘어날수록 릴레이 회로는 배선이 복잡해지지만 PLC는 프로그램만 수정하면 됩니다.

자기유지 회로에서 릴레이가 투입되었다 바로 떨어지는 증상의 원인은 무엇인가요?

자기유지 a접점 배선이 누락되었거나 접점 불량(산화·소손)인 경우 기동 버튼을 놓으면 회로가 열려 즉시 소자됩니다. 또한 전원 전압 강하나 릴레이 코일 저항 불량으로 유지 전류가 부족한 경우도 동일 증상이 발생합니다. 접점 통전 상태와 코일 저항을 테스터기로 점검하세요.

인터록 회로에서 접촉기 접점이 용착되면 어떻게 되나요?

전기적 인터록만 적용된 경우 주접점이 용착되어도 보조 b접점이 정상 동작하면 상대방 코일 전원이 차단되어 어느 정도 보호가 됩니다. 그러나 보조접점까지 함께 용착되면 인터록 기능이 무력화되어 단락 사고로 이어질 수 있습니다. 이것이 기계적 인터록을 병용해야 하는 이유입니다.

열동계전기(THR) 동작 후 전동기가 재기동되지 않는 이유는 무엇인가요?

열동계전기는 과전류 동작 후 바이메탈이 냉각되어야 접점이 복귀합니다. 수동 복귀(Manual Reset) 타입의 경우 냉각 후 리셋 버튼을 눌러야 합니다. 자동 복귀(Auto Reset) 타입도 바이메탈 냉각 전에는 복귀되지 않으며, 반복 과부하가 원인이라면 전동기 부하 및 설정 전류값을 재확인해야 합니다.

전기기사 실기 시험에서 릴레이 시퀀스 회로 배선 시 주의할 점은 무엇인가요?

단자 번호와 회로도 선번을 정확히 대응시켜 배선하고, 접속 불량(헐거운 단자)이 없도록 토크 드라이버로 적정 토크로 체결합니다. 자기유지 접점 누락과 인터록 b접점 위치 오류가 가장 많이 발생하는 실수이므로 배선 후 반드시 회로도와 대조하여 재확인하세요.

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✅ 핵심 정리
릴레이 시퀀스 회로의 7가지 기본 유형(자기유지·인터록·타이머·우선정지·우선기동·순차기동·비상정지)을 익히면 현장의 80% 이상 제어 요구를 충족할 수 있습니다. 회로 해독 능력 + 테스터기 점검 능력 + KEC 기준 이해의 세 가지를 함께 갖추면 전기기사 실기 및 현장 실무 모두에서 큰 강점이 됩니다.

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