승강기ABC- 엘리베이터의 원리와 주요 안전장치
승강기ABC- 엘리베이터의 원리와 주요 안전장치
  • 안일규/주)KEMS 대표 우송정보대학 교수(승강기전공)
  • 승인 2018.06.27 15:20
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

 

[하우징헤럴드=안일규 대표] 엘리베이터의 기원은 언제부터일까? 고대 문헌에 보면 이집트 피라미드를 쌓을 때에 지렛대를 사용하여 무거운 물건을 들어 올리는데 사용한 도구가 시초일 것으로 추정된다.

우리나라 조선시대에 수원성을 쌓을 때도 기중기를 사용한 그림을 볼 수 있다. 이 기중기는 정약용 선생님이 만드신 것으로 무거운 화물을 들어 올리는데 용이하게 사용할 수 있도록 꽤 과학적인 원리를 사용한 기구라 할 수 있다.

미국에서는 1852년 오티스라는 사람이 세계무역박람회에서 화물용 리프트에 톱니바퀴 모양의 비상정지장치를 개발 장착하여 비상시 안전하게 멈추어 사람을 보호하는 실험을 처음으로 시연한 바가 있다.

이를 계기로 사람이 탈 수 있는 현대화된 승객용엘리베이터가 개발 되었고, 그 후 많은 안전장치들이 하나 둘 개발되어 오늘에 이르고 있는 것이다.

오늘은 엘리베이터의 카(승객 탑승 공간)가 정격속도를 초과하거나 미끄러져 낙하(또는 추락)할 때 승객을 보호하는 안전장치인 조속기와 비상정지장치 및 완충기의 구성과 작동에 대해서 알아본다.

먼저, 상호 관계를 나타내는 그림과 비상시 무조건 카를 정지시키는 제동기를 소개한다. 제동기(③)는 카의 상승하강 운행을 견인하는 권상기 전동기의 회전축에 위치해 있는데 카 운행시 제동기 코일의 전원에 의해서 전자력으로 스프링이 압축돼 드럼에서 슈가 개방(이격)된다.

그리고 ②에서 카가 정격속도를 초과해 운행하는 것을 감지하는 기계실에 있는 조속기는 카 인상봉에 매듭되어 있는 조속기로프 움직임으로 조속기의 도르래가 회전하면서 카의 속도를 감지한다.

이 때 카가 정격속도의 115% 이상을 초과하게 되면, ③의 제동기 코일 전원 차단으로 전자력이 상실되며 동시에 기계적인 스프링 힘에 의해 드럼을 양쪽에 있는 브레이크 슈가 꽉 잡아주어 카를 멈추도록 하는 것이다(자동차 브레이크 제동과 유사).

이 단계에도 불구하고 카가 계속해 낙하하는 경우(정격속도가 1㎧ 이하 : 1.5㎧, 정격속도가 1㎧를 초과 : 1.25V + 0.25/V㎧), ② 조속기의 2차 동작에 의해서 조속기 로프가 고정되며 이와 연결된 카의 인상봉 작동으로 카 하부(좌·우)에 있는 비상정장치가 가이드레일을 꽉 잡아 카의 하강을 점진적으로 멈추게 해서 승객을 보호하도록 하고 있다.

정리하면 승객용 엘리베이터 카가 고속으로 운행하다가 주로프 파단 또는 과속도 발생시 카에 탑승하고 있는 승객을 보호하는 방법은 위의 세가지 조속기, 제동기, 비상정지장치가 서로 연동해 작동하는 것이다.

하강시 안전장치중 한가지가 더 있는데, 저층부에서 문제가 발생해서 정격속도를 초과하기 전에 피트에 충돌할 때 충격을 완화해 주는 완충기를 소개하겠다. 완충기는 카나 균형추가 어떤 원인으로 최하층에 정지하지 못하고 피트로 떨어질 때, 충격을 완화시켜 안전하게 정지시키는 장치이다.

그러나 이 장치는 카나 균형추가 자유낙하 하는 상태의 안전한 정지는 보장하지 못한다. 완충기는 그 종류에 따라 ④와 같이 스프링 완충기(Spring Buffer)와 유입 완충기(Oil Buffer)로 나눈다. 전자의 경우는 정격속도 60m/min이하의 엘리베이터에 적용되고 후자의 경우는 정격속도 60m/min을 초과하는 엘리베이터에 적용한다.

이와 같이 엘리베이터는 하강시 안전장치가 2중 3중으로 돼 있어서 승객을 보호하는 안전한 교통수단으로 자리매김하며 오늘에 이르고 있는 것이다.

Tag
#N

댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.