3-3. 내 장비는 안전한가

[이기성]

3-3. 내 장비는 안전한가

장비를 마련하고 몇 가지 매듭법을 배웠다. 장비와 매듭은 바로 나의 안전과 직결되는 것이므로 눈을 감고도 사용할 수 있을 정도로 숙달되어야 한다. 장비와 로프 도막을 가까이 두고 틈이 날 때마다 연습해 두자.

그런데 이것들이 과연 안전한 것인가?
물론 안전하다. 전문기관인 CE 또는 UIAA 등에서 인증하고 전문가들이 많은 실험을 통해 검증한 것이다. 이를 믿어야 등반할 수 있다. 그래도 몇 가지 장비에 표시된 제원을 통해 한번 생각해 보자.

여기서 물리학적 이론을 모두 알 필요는 없다. 장비의 제원 표시에서 강도와 관련된 것만 간단히 알면 된다. 등반은 중력이라는 아래로 끌어당기는 힘을 이기고 위로 올라가는 행위이다. 따라서 힘을 아는 것이 중요하다. 힘을 나타내는 단위가 N(뉴턴), kN(킬로뉴턴)이다. 1kN은 1000N이다.  
지구에서 1kg의 물체가 받는 힘, 즉 중력(무게)은 1kgf(킬로그램힘)로 표시한다. 1kgf = 9.8067N이다. 따라서 1N=1/9.806kgf=0.1020kgf이 된다. 간단히 지구상에서‘1kg의 물체가 받는 힘은 10N이다’라고 알고 있으면 된다. 체중 80kg인 사람은 800N의 중력을 받는다.

다음은 작고 가벼운 어느 캐러비너에 표시된 것이다. ↔20, ↕7, 캐러비너가 열린 모양과 7kN 등이 암호처럼 적혀있다. 이것은 무엇을 의미하는 것일까?

↔20는 화살표 방향, 즉 캐러비너의 개폐구와 기둥의 긴 방향으로 20kN을 견딜 수 있다는 의미이다. 20kN이면 20,000N이다. 그러므로 이 캐러비너는 체중 80kg인 등반자 25명이 매달려도 견딜 수 있다는 의미이다. 추락할 때 순간적으로 5~7배의 힘이 가해진다고 한다. 최대 7배의 힘이 가해진다고 해도 체중 80kg인 사람 3명이 동시에 추락해도 견뎌낼 수 있다. 등반 도중 이러한 상황은 거의 일어나지 않는다.

↕방향, 즉 개폐구와 기둥의 가로 방향이나 캐러비너가 열린 상태에서 힘을 받는다면 7kN을 견딘다. 정상적인 ↔ 방향에 비해 견디는 힘이 1/3로 감소한다. 순간적으로 추락할 때 1명 정도는 견뎌낼 수 있다. 그러나 정상적으로 사용할 때보다는 훨씬 약하다. 이것은 우리가 장비의 특성과 사용방법을 정확히 알아야 하는 이유가 될 것이다.

루프 슬링에도 22kN이라는 표시가 있다. 마찬가지로 이 슬링은 힘이 가해질 때 22kN까지는 견딘다는 의미이다.

체중 80kg인 사람이라면 800N의 중력을 받으므로 22kN이면 22,000N, 즉 이 슬링에 27명이 매달리거나 4명 정도가 동시에 추락해도 끊어지지 않는다. 이 정도면 충분히 안심할 수 있다.

이번에는 등반에서 가장 중요한 로프에 대하여 생각해 보자.

로프의 특성을 결정하는 요인은 여러 가지가 있어 복잡하고 어렵다. 이것들을 모두 알아야 할 필요도 없고 여기서 설명하기도 어렵다. 로프의 설명서에는 여러 가지 제원이 적혀있는데 우리가 주목할 것은 신장률, 충격력, 인장강도이다. 오류의 위험을 무릅쓰고 안전과 관련하여 단순하게 생각해 보려고 한다.

신장률은 로프에 힘이 가해졌을 때 어느 정도 늘어나는지를 나타낸다. 우리가 등반에 사용하는 로프(외줄 동적 로프, single dynamic rope)의 신장률은 UIAA 기준은 40% 이하이고, 실제 판매되는 로프는 대략 30% 정도이다. 신장률 30%라면 로프에 연결된 등반자가 추락할 때 30%까지 늘어날 수 있다는 의미이다.

로프가 늘어나면 추락거리는 증가하지만 늘어나면서 탄력에 의해 충격을 흡수하는 완충작용을 한다. 번지점프할 때 로프의 움직임을 생각하면 된다. 만일 로프가 늘어나지 않는다면 순간적으로 큰 힘이 등반자의 몸과 장비에 직접 충격을 주게 되어 매우 위험하다. 등반할 때 정적 로프(static rope)를 사용해서는 안 되는 이유이다. 적절한 로프의 신장률은 등반자를 보호하고 장비의 파손을 방지하는 안전장치이다.

충격력은 추락할 때 등반자에게 가해지는 힘의 최대 허용 기준을 나타낸다. 충격력이 작을수록 등반자에게 가해지는 충격이 작다. 사람은 순간적으로 자기 체중의 15배의 힘까지 견딜 수 있다고 한다. UIAA가 인증하는 로프의 충격력은 12kN 이하이다.

우리가 사용하는 로프의 충격력은 7~8kN이다. 체중 80kg의 등반자가 추락하여 그 힘이 모두 로프를 통해 등반자에게 전해진다면 등반자는 체중의 10배 정도의 충격력을 받는다. 그러나 실제 추락의 경우 로프의 신장으로 등반자에게 가해지는 충격력은 이보다 훨씬 작아지게 된다.

인장강도는 로프에 천천히 연속적으로 힘을 가하여 견딜 수 있는 최대의 힘을 말한다. 지름 9mm의 로프라면 대략 15kN 정도이다. 물론 등반자의 추락으로 로프에 순간적인 힘이 가해진다면 인장강도는 이보다 작아질 것이다. 그러나 신장률과 충격력을 고려하면 이 정도의 인장강도는 등반자의 안전을 지켜주기에 충분하다.


우리 친구들이 등반할 때 주로 직경 9.5mm, 길이 60m 정도의 외줄 동적 로프(single dynamic rope)를 사용하게 될 것이다. 실제 등반에서는 추락하더라도 등반자와 확보자(빌레이어)의 움직임, 로프와 장비의 마찰, 경사도, 로프의 신장률 등이 복합적으로 작용하여 추락거리는 훨씬 줄어든다. 또 힘도 여러 곳으로 분산되어 등반자에게 생각보다 큰 충격력은 가해지지 않는다. 대부분 초보자인 우리 친구들은 후등이고 추락거리가 크지 않으며 잠깐 ‘출렁’하는 정도이다. 충분히 안전하다.


지금까지 자주 쓰는 캐러비너, 슬링, 로프가 얼마나 견딜 수 있는지 알아보았다. 다른 장비들도 제원을 보고 같은 방법으로 그 강도를 알 수 있다. 우리가 사용하는 장비들은 모두 국제적인 전문 기구에서 제시한 안전 기준에 맞추어 만들고 인증을 받은 것이다. 장비를 믿을 수 있다. 장비를 구입하면 먼저 사용설명서를 읽어 특성과 제원을 꼼꼼히 따져보고 정확한 사용방법을 익히는 습관을 가져야 한다.

[고경한]

9.5mm, 길이 60m 정도의 외줄 정적 로프를 사용하게 될 것이다. ~~
동적로프 (다이나믹 로프)의 오타가 아닌가 합니다.^^

[이기성]

수정했습니다. 감사합니다.

[장석종 50기]

좋은정보 감사합니다. 🙏