[하우징헤럴드=안일규 대표] 엘리베이터는 최소 2층부터 100층 이상까지 사람이나 화물을 운반하는 수직교통수단이다.
운반 원리는 어린이 놀이기구인 시소 또는 우물의 물을 퍼 올리던 두레박 방식이다. 로프의 한쪽에는 사람이 탑승하는 카를, 반대쪽에는 균형추(카 자체무게+적재하중의 50%무게)를 메달아 한쪽이 올라가면 반대편이 내려가는 방식으로 움직인다.
즉 카에 적재하중의 50% 인원 (20인승 경우 10명)이 탑승했을 경우 카와 균형추의 무게가 같게 되며, 따라서 카에 정격하중의 100%가 탑승해도 카를 끌어올리는 동력은 실제 정격하중 무게의 절반만(에너지 절감) 있으면 된다. 카에 탑승하는 인원은 변동이 심하기 때문에 카와 균형추의 무게 비율은 대부분 일치하지 않고 한쪽이 무겁게 된다.
엘리베이터의 카가 정지한 후(전기적 제어에 의한 정지) 그 정지력(출입문이 열린 후 카에 이용자가 탑승)을 유지하는 것은 권상기의 회전축을 잡아주는 전자 브레이크이다. 그러나 항상 카에 정격하중의 절반 무게가 탑승하는 것이 아니므로 무게의 불균형을 잡아주는 제동기의 능력이 부족할 경우, 카가 이용자 탑승중(승강장 문이 열린 상태)에 상승 또는 하강과속하게 되어 사고가 발생하는 것이다.
하강과속을 예방하는 안전장치로 정격속도를 초과할 때에 작동하는 조속기, 그리고 조속기와 연동해 카의 양쪽에서 레일을 점진적으로 물어주는 카의 추락을 방지하는 비상정지장치에 대해서는 지난 호에 소개했다.
이번에는 상승과속할 때에 사고를 예방하는 안전장치를 소개하면서, 문이 열린 상태에서 상승하거나 하강하는 사고를 예방하는 개문출발 방지장치를 함께 소개하려고 한다.
먼저, 상승과속을 방지하는 대표적인 안전장치 3가지를 소개한다. 도르래 브레이크(그림1)는 권상도르래에 직접 작용해 감속시키는 방법으로 일부 현장에 사용중이며, 대부분은 이중브레이크나(그림2) 로프 브레이크(그림3)를 사용하는 편인데, 권상기의 전동기 회전축이나 주로프에 직접 작용해 감속시키는 안전장치다.
상승과속 안전장치의 작동은 최소 정격속도의 115%로 최대 카 비상정지장치에 대한 속도보다 높으나 10%를 넘게 초과하지 않는 속도에서 상승하는 카의 제어되지 않는 움직임을 감지하고, 카를 정지시켜야 한다. 이 외에도, 카나 균형추에 비상정지장치를 장착해 상승과속 방지기능을 하는 경우도 있다.
다음은 개문출발 방지장치에 대해 소개하겠다. 개문출발 방지장치는 카의 안전한 운행을 좌우하는 권상기 또는 제어시스템 중 어느 하나의 부품고장으로 인해 승강장문이 잠기지 않거나 카문이 닫히지 않은 상태로 카가 승강장으로부터 벗어나는 의도되지 않는 움직임을 정지시킬 수 있는 수단이다.
이 개문출발 방지장치의 정지부품은 카, 균형추, 주로프, 권상도르래에 작동해야 하는 것으로 상승과속 안전장치를 공용으로 사용한다. 이 장치가 작동해 카를 정지시켜야 하는 거리는 검사기준에 다음과 같이 기술되어 있다.
첫째, 카의 의도되지 않은 움직임이 감지되는 경우, 승강장으로부터 1.2m 이하.
둘째, 승강장문 문턱과 카 에이프론의 가장 낮은 부분 사이의 수직거리는 200mm 이하.
셋째, 카 문턱에서 승강장문 상부 틀까지 또는 승강장문 문턱에서 카문 상부 틀까지의 수직거리는 1m 이상.
위 그림을 참조하면, 탑승하고자 대기하던 카가 승강장문턱 기준으로 상승시에는 △카바닥이 1.2m이하에서 멈추어야 하고 △카문턱에서 승강장문 상부틀까지 1m 이상 남아야 하며 △카 에어프론의 가장 낮은 부분이 200m 이하가 되어야 한다.
하강시에는 △카바닥이 1.2m 이하에서 멈추어야 하고 △카문 인방까지의 수직거리가 1m 이상 남아야 한다는 것이다.
과거에는 상승과속시 안전기능이 없어 제동기능이 상실되면 속절없이 사고를 당할 수밖에 없었는데, 안전기준 강화로 이제는 훨씬 더 안전한 엘리베이터를 이용할 수 있게 되었다. 지금까지 3회에 걸쳐 엘리베이터 안전장치를 소개하였고, 다음호에서는 승강기 수명과 총체적 관리방안에 대해 소개한다.
