스크랩 로프 - 자일

[불캠]

자 일(로프,ROPE)

클라이머들이 사용하는 전문등반 장비는 현대과학이 발달하면서 그 종류가 더욱 다양해지고 재질과 기능 또한 크게 개선되었다. 그러나 그것을 사용하는 등반자의 태도는 크게 발전하지 못한 것이 사실이다.
등반자 자신이 발달된 장비에 너무 의존하다 보니 오히려 정신적으로 나약해진 것이라 해석할 수 있다.
장비에 대한 세세한 지식과 사용법을 제대로 이해하지 못하고 장비가 주는 편리한 점만 생각하여 기본(자일의 수명, 외피의 특정 부위 마모 정도 등)을 소홀히 하는 데서부터 치명적인 사고가 발생할 수 있다는 것을 명심해야 할 것이며, 장비의 특성과 올바른 사용법을 알고 사용함은 더욱 안전한 등반을 위한 지름길이다.

근대등반이 시작된지 200여년이 지났고 현대적인 등반이 국내에 도입된지 35년이 지나고 있다. 기술등반의 가장 기본장비라 할 수 있는 자일을 제대로 이해하고 활용할 수 있어야 하겠다.
자일의 재질과 그에 따른 기능, 나아가 다른 확보물 과의 연계성과 관련된 강도, 그리고 여러가지 과학적인 통계수치와 올바른 사용법을 재고하고 활용해야 하겠다.
뛰어난 등반도 중요하겠지만 무감각, 무관심에서 오는 안전사고로부터 고귀한 등반자의 생명을 지켜야겠다.


1.자일의 제원(specifications)

1-1.직경(diameter:f)
자일의 지름을 나타내는 것으로 사이즈를 구분할 때 기준이 된다. 보통은 자일의 길이와 함께 이름이 되기도 하는데 `11mm-40m 자일' , `9mm-80m 자일' 등이 그것이다.

1-2.길이(length:feet or m)
자일의 길이는 피치(pitch)길이와 관계가 깊다. 예전에는 고전루트나 기존의 암벽루트가 120피트(40m) 이하가 대부분이어서 40m자일이 주로 사용되었다. 그러나 최근에는 다양한 등반형태에 따라 길어진 피치 개념으로 인해 150피트 (50m)와 165피트(55m)가 주종을 이루고 있다.
속도등반이나 빅월 등반시에는 보다 긴 자일이 필요한데 이러한 경우에는 롤(rool)로 된 자일을 적당한 길이로 잘라 사용하기도 한다. 특히 빙벽등반 시에는 빙장의 길이에 따라 80m, 100m 등의 자일을 사용하는 것이 여러모로 편리하다.

종류	적적한 사용	단 점	비 고
11mm	강한 내마모성으로 추락이 빈번하고 암각이나 거친 바위면의 마모가 심한 등반, 어렵고 짧은 코스, 고전 루트 등반에적합,사용이 서툰 초보자 교육시	무거운 중량, 알파인등반, 장기 등반에 부적합	모든조건에 알맞는 자일, 외줄자일의 대표적 굵기.
10mm ~ 10.5	부드럽고 보다 가벼워 고난도 코스 및 확보물 간격이 좁은 빈번한 추락이 요구되는곳, 피치구간이 길어져 11mm 대신 최근에 널리 보급됨.	마찰이 심한 고전 등반에는 위험, 초보자 교육용으로 적합.	자일 제조기술의 발달로 길어진 피치개념에 맞추어 11mm 대용으로 쓰임, 강도보다 등반 속도와 사용이 편리.
8.8 ~ 9mm	두줄 자일로 사용, 알파인 등반 및 빅월 등반시 보조자일로 쓰임.	장비와의 마찰, 암각에 약함,방수성 저하.	고정자일 및 보조자일로 사용,고정(static)자일로 많이 사용.
8mm 이하	각종보조 슬링, 액서사리,비상용 자일등 다용도로 사용.	저마찰, 저방수성 마모성이 큼.	캠너트의 슬링으로 사용시 규격에 맞는 사이즈를 사용 해야함.

1-3.승인된 UIAA(국제산악연맹)
추락수치 UIAA에서 수 차례 실험을 통해 자일의 굵기 별 안전한 통계수치를 정하여 이 범위 내에 드는 제품만이 등반자가 안전하게 구입해서 사용할 수 있도록 하고 있다.
UIAA실험결과 굵기 별 안전수치는 11mm가 6~11, 10.5와 10mm는 5~10, 8과 9mm는 4~12이다.

1-4.순간충격력(impact force)
순간충격력이란 등반자에게 전달되는 충격력을 나타내는 수치로 최대인장강도와는 다른 개념이다. 즉 순간충격이 클수록 등반자와 확보물에 큰 힘이 걸리므로 수치가 높을수록 좋지 않다고 할 수 있다.
사용신장률과 반대의 개념이지만 전체 강도면에서 자일의 굵기에 따른 강도 차이와 기타 다른 자일 약화 요인들에 의해 전체 자일의 신뢰도가 결정된다고 할 수 있다.
순간충격수치 범위는 10~11mm가 1,789~2,225파운드(811~1,008Kg), 8~9mm는 1,119~1,586파운드(507~719Kg)이다.

1-5.사용 신장율(working elongation percentage)
사용신장률이란 전체 길이의 자일에 10분 동안 176파운드(80Kg)의 하중을 주어 늘어나는 정도를 비율로 나타낸 것으로 10~11mm는 8~9%, 8~9mm는 12~14%범위 내에 있어야 한다.
이 수치도 낮을수록 좋다고 볼 수 있다. (참고)자세한 설명은 UIAA실험방법

1-6.중량(weight)
자일은 등반자가 등반 중에 직접 운반해야 되는 단일 장비 중에서 가장 무겁다. 자일 없이 단독등반을 하지 않는 이상 등반자는 자일의 중량과 싸워야 하는 것이다.
생산업체에서 중량을 표시하는 기준은 길이(m)에 대한 중량일 경우인데 미터당 3.7~8.2g범위에 속해야 한다. 예를 들어 165피트(55m)의 자일은 4.1~8.9파운드(1,860~4,036g)범위 안에 속해야 한다.
등반자들은 릿지 등반이나 빅월 등반에서 비슷한 중량일 경우 더블자일을 사용하는 경향이 있는데 이것은, 빈번한 추락이 예상될 때는 사용이 힘들지만, 길이 면에서 두배를 이용할 수 있는 장점과 운반이 용이하다는 이점이 있기 때문이다.

1-7.재질(material)
자일은 폴리아미드(polyamides)라는 합성 재료와 화학적으로 같은 계통인 나일론(nylon)으로 만들어 진다.
나일론사의 형태는 두가지로 나눌 수 있는데 type6과 type6.6이 있다. 페론(perlon)이라 일컫는 type6는 type6.6보다는 마찰과 열에 약하나 방수성을 높이기 위한 표면제 처리가 용이하며 type6.6보다 부드러운 것이 장점이다.
아직까지 type6제품이 대부분을 차지하고 있으나 직조방법의 발달과 등반형태의 진보로 점차 일반 방수기능이나 마찰, 마모성 면에서 기능이 뛰어난 type6.6으로 짜여진 자일이 많이 나오고 있다.
나일론사는 강한 충격흡수력, 내마모성, 높은 녹는점(화씨 480℃) 등의 뛰어난 기능을 가지고 있다.

미세한 나일론사 가닥들을 모아서 자일을 만드는데 한 가닥 한 가닥은 신축성이 거의 없다. 나일론사 한 가닥이 보다 높은 신축성을 지닌다면 더욱 좋은 기능의 자일을 만들 수 있을 것이다.
나일론사 한 가닥이 얼마나 강한 것인가는 낚싯줄을 생각해 보면 쉽게 알 수 있다. 낚싯줄과 같이 올이 굵은 실은 부드럽지 못한 반면 극세사로 이루어진 촉감이 매우 부드러운 것이 특징이다.

자일에 쓰이는 나일론사는 극세사(極細絲)다. 수십 가닥의 실이 합쳐져 신장률을 높이고 외피와 내피가 서로 비슷한 비율로 늘어나 빗겨 벗겨지지 않도록 단단히 짜여져 있다.
이러한 극세사라도 적당히 꼬아서 만들어야 신축성이 있지 그렇지 않으면 신축성이 적다. 그러므로 고정자일은 내피의 꼬임이 덜하고 다이나믹 자일은 외피, 내피가 적당히 꼬여서 신축성을 가지고 있음을 알 수 있다.

또한 자일은 물에 젖거나 직사광선을 쪼이면 강도가 약해지는데 물에 젖은 자일의 경우 10~15%정도 약해지며 직사광선이나 산성을 띤 화학물질에 특히 약하다.
겨울철에는 자일이 잘 얼어붙는데 언 자일은 조작이 불편하며 꺾임 강도가 현저히 약해지므로 가능한 수분 제거를 자주 해주어야 한다.
동계등반과 알파인 등반을 위해 시리콘(silicon), 테프론(teflon), 파라핀(parafin) 등의 방수제를 먹인 방수자일(dry seil)이 많이 나오고 있는데 생산업체마다 특징있는 방수처리 기술을 도입하여 제작하고 있다.
방수처리는 직조 전에 하는 것과 후에 하는 방식이 있다. 방수처리에 있어 무엇보다 중요한 것은 조직이나 강도에 영향을 주지 않고 방수처리를 하는 기술인데 최근에는 이러한 기술이 발달하여 표면 마찰이 아주 부드러우면서 방수기능 또한 뛰어난 제품이 나오고 있다.

등반자일 외에도 생산되는 자일의 종류는 많다. 등반 이전에 일상생활에서 필수장비로써의 자일은 우리 주변에 널리 알려져 있는데 선박이나 기타 공사에 사용되고 있다.
특히 선박 등 물을 가까이 사용하는 자일들은 수분에 강하고 바닷물에도 잘 적응하는 재질이 필수적일 것이다.
나일론이 나오기 전에도 특수한 목적에 사용된, 천연재료로 만든 자일들이 있는데 마닐라삼(manila), 대마(sisal), 면(cotton) 등은 아주 좋은 재료들이고 이 밖에도 많은 천연재료들이 있었다
. 이러한 천연재료들은 등반자일의 재료로는 적합지 못하다. 왜냐하면 동적추락에 견디지 못하고, 자연적인 야외조건(일광, 바람, 물, 마찰 등)에 상대적으로 약하기 때문이다.

세계2차대전 이전까지 여러 용도로 사용되던 천연소재의 자일들은 합성섬유 소재가 발달하면서 점차 사라졌다. 합성섬유 중에는 나일론 외에도 폴리에스테르(polyester)와 폴리올레핀(polyolefin)이 있다.
폴리에스테르로 만든 자일을 보통 테리렌(terylene)이라 부르고 있는데 이것은 나일론보다 열에는 강하나 강도면에서 약해서 암벽등반에는 적당치 못하다.
하지만 방수기능이 뛰어나고 물에 젖더라도 거의 약해지지 않아 물 주위나 해상, 선박 따위의 환경에 뛰어난 성능을 발휘한다.

폴리올레핀은 나일론보다 강도는 강하나 내마모성과 마찰열에 약해 등반자일로 사용하기에는 적당치 않다.
폴리올레핀은 강하면서 물에 뜨므로 수상구조나 수상스키 등과 같은 수상활동에 적당한 재질이다. 폴리올레핀은 우리가 흔히 알고 있는 폴리플로핀렌(일명PP)과 폴리에틸렌 두 종류가 있는데 폴리플로필렌으로 만든 자일은 울스트론(ulstron)텐스트론(tenstron)으로 부르고 있다.
폴리에틸렌으로 만든 자일은 코우렌(courlene)이라 한다. 이러한 폴리플로필렌과 나일론은 테이프슬링으로 제작되어 배낭이나 기타 봉제품에도 많이 쓰이고 있다.

1-8.구조
등반자일은 케른만틀(kernmantle)구조로 되어 있다. 케른만틀이란 독일어로 영어 속심(core)에 해당하는 케른(kem)과 껍질(sheath)이란 뜻인 만틀(mantle)의 합성어다.
케른만틀 구조란 서로 반대방향으로 짜여진 껍질이 코어를 둘러싼 이중구조를 말한다. 속심은 여러 가닥의 꼰 작은 실 가닥이 모여서 만들어지는데 이것은 다이내믹 자일의 신장도와 깊은 관련이 있다.

즉 꼬임이 팽창될 때 신장력이 커지는 것이다. 그러나 작은 꼬임가닥이 같은 방향으로 이루어져 있다면 벽에 매달렸을 경우 자일이 한쪽 방향으로 돌게 되는데 이것을 방지하기 위해 작은 꼬임 가닥들을 서로 반반씩 다른 방향으로 꼬아 만들어 평행되게 다발로 묶어 속심으로 쓴다.
이렇게 함으로써 뒤틀림이나 꼬임을 최소한으로 줄여주는 구조가 된다. 예를 들어 11mm자일의 경우 내피구조는 세가닥으로 꼰 속심이 왼쪽으로 꼰 것이 여섯 개, 반대로 꼰 것이 일곱 개 합이 열세 개의 속심으로 이루어져 있다.
껍질(외피)은 서로 반대 방향으로 교차하여 짜여져 속심을 보호하는 역할을 한다. 외피의 구조는 10.5mm와 11mm의 경우 여러 색상으로 된 두 가닥을 한줄로 만든 12줄의 가닥을 교차, 반복하여 단단하고 촘촘하게 짜여져 있다.

단단하고 촘촘하게 짜여질수록 오물이나 먼지로부터 속심을 보호하기에는 유리하나 잘못하면 자일이 뻣뻣하여 조작이 쉽지 않다.
주자일로 사용하는 11mm의 경우 외피의 가닥 한줄 또는 두줄을 겹쳐서 짜는데 대부분의 제품들이 두가닥을 한줄로 사용하여 더욱 부드럽고 마모에 강한 외피를 만들고 있다.
블루와터(bluewater)제품의 경우는 한가닥 줄을 엇갈려 교차시킨 구조로 짠 외피를 택함으로 해서 좀더 부드럽고 꺾임에 강한 자일을 만들어 내고 있다.
좋은 자일이란 부드럽고 강한 자일이라 할 수 있는데 앞에서 말한 두가지를 모두 만족하기 위해서는 외피는 직조기술의 정교함과 사용 목적에 알맞은 직조구조를 가져야 한다.
그러므로 자일의 신장도와 조작성, 추락강도 등은 속심과 조화를 이룰 수 있는 외피의 구조가 무엇보다 중요하다고 할 수 있다.
자일의 외피는 여러가지 색상으로 직조되는데 이것은 패션감각을 살리고 용도에 따른 구별을 쉽게 하기 위함이며, 또 일광에 약하지 않도록 하고 때가 덜 타도록 하기 위해서다.

2.국제산악연맹(UIAA)의 자일강도 실험법
공인된 UIAA자일 강도실험은 현재 대부분의 제품 생산자들이 받아들여 적용하고 있는 실험방법으로 소비자들도 UIAA공인표시가 없는 자일은 구매하지 않는 경향이 뚜렷하다.
다음의 세가지 실험방법은 2년의 실효가 있는 방법으로 이는 2년이 경과한 제품에 대해서는 공인할 수 없다는 말로도 해석할 수 있다.
등반자들은 자신이 여러가지 자일에 대한 실험 수치 이외에도 객관적이고 정확한 판단으로 좋은 제품을 구별할 수 있도록 해야겠다.

2-1.모의추락 실험(the drop test)
이 실험은 실제등반에서 선등자가 가장 빈번히 추락 할 수 있는 상황을 가정하여 합당한 모델을 만들어 추락실험을 한 것이다.

[아래그림]과 같이 2.8m의 자일을 고정지점과 확보물간의 거리를 30Cm 띄운 상태에서 확보물 위 2.5m지점에서 176파운드(80Kg)무게의 추를 5m 아래로 5회 떨어뜨려 견뎌내야 하는 실험이다.
이때의 5m 거리는 추락계수 1.78의 전체 추락거리를 말하는 것으로 자일이 늘어나는 것을 감안하면 실제거리는 더 길어진다.
한줄을 써서 등반하는 10~11mm자일의 경우 80Kg의 하중을 5회까지 견뎌야 하고, 등반시 두줄로 사용하는 8~9mm자일의 경우 55Kg의 하중을 5회까지 견뎌야 한다.
또한 순간 충격의 경우 전자는 12KN이하여야하며 후자는 8KN이하여야 한다. 순간 충격 역시 5회까지 자일이끊어지지 않고 견뎌야 한다.

2-2.신장율 실험(the working elongation test)
이 실험은 일정한 하중에서의 자일이 늘어나는 정도를 나타낸 것으로 낮은 신장율의 자일을 필요로 하는 등반자에게 중요한 자료라 할 수 있다.
자일 길이에 80Kg의 하중을 10분동안 가하여 늘어나는 정도를 비율로 나타내는데 두줄로 쓰는 9mm이하 자일의 경우 8%이내, 한줄로 쓰는 10mm이상 자일의 경우 10%이내에 들어야 한다.
이 실험은 보통 장소관계상 자일 길이 1m, 하중5Kg의 상황에서 실시한다. 자일 생산업체에서 중요시 하는 순간 충격시 신장율인데 순간충격시 가장 큰 힘이 자일에 전달될 때의 신장율을 제품 생산의 기준으로 하기 때문이다.
또한 이러한 신장율 실험은 여러번 반복할 필요는 없다. 여러번 반복할 때 자일의 강도나 기타 변화가 생길 수 있으므로 근사치의 수치로도 충분한 실험결과로 삼을 수 있는 특징이 있다.

2-3.매듭 실험(knotability test)
자일에 보통매듭(overhand knot)을 하고 힘을 준 후 매듭 사이에 원뿔 모양의 막대기를 끼워 넣어 막대기에 표시된 눈금(직경)수치에 의해 매듭에 생긴 공간을 측정한다.
이때 매듭의 공간이 자일 직경보다 작아야 좋은 제품이라 할 수 있다. 이러한 실험을 생산업체에서는 중요하게 생각하지 않는데, 그것은 추락실험과 신장율 실험에서 공인 받은 자일은 이 조건을 거의 만족하기 때문이다.
그러나 이 실험은 자일의 폐기시기를 결정하는 데 있어서는 중요한 역할을 한다. 자일에 충격이 많이 가해질수록 신축성이 줄고 매듭이 잘 되지 않으며 잘 꺾이지 않는데 이 실험에 의해 생기는 공간이 자일의 직경보다 커지는 시기에 자일을 폐기처분하면 좋다.

그렇지 않을 경우 추락시 암각이나 매듭 자체의 꺾임이 충격시 치명적일 수 있다는 결론이다. 이외에도 자일의 직경, 길이, 고정강도, 외피의 밀림(2.2m당 4mm이하) 등의 여러 실험이 있으나, 꼭 필요한 것은 아니다.
그러나 이러한 여러 결과를 이해할 필요는 있다고 본다. 이와 같이 중요한 몇 가지 실험에 통과한 UIAA공인제품은 어떤 것이나 믿을 수 있는 제품이라고 할 수 있지만 사용자 자신이 여러가지 간접적인 실험과 경험에 의해 좋은 자일을 구입할 수 있어야 하고 적절한 폐기시기를 결정할 수 있어야 하겠다.

3.자일의 특성
등산장비 중에서 자일이 가장 진정한 의미의 등반구라 할 수 있는데, 그것은 물리적인 면뿐만 아니라 정신적인 면에서도 등반가에게 필수적인 장비이기 때문이다.
18세기에 최초로 자일을 사용할 때부터 오늘날에 이르기까지 그 기능이나 중요성에서 큰 변화는 없어 보인다.
하지만 장비의 발달로 인해 상대적으로 사용자의 무지는 더욱 커진 것 같다. 오늘날의 등반사조가 좀더 어렵고 험한 곳을 오르려는 인간의 욕망을 만족시켜 주는데 있다면 등반 자체가 더욱 더 위험에 노출되고 있는 것도 사실이다.

산업혁명 이후 과학의 발달과 수 차례의 세계대전으로 말미암아 등산장비도 큰 발전을 보였으며, 그중에서도 가장 중요하다고 여기는 자일은 기능과 재질 면에서 많이 발전했다.
보다 가볍고 튼튼하고 부드러워졌으며 방수성과 내마모성도 좋아 졌다. 무엇보다 2차대전 이후 인조합성섬유의 발달로 천연섬유를 쓰던 자일도 일대 혁신을 이루게 되었다.
자일은 등반장비 중에서도 주등반구이다. 다른 장비들도 중요하지만 자일이 없으면 다른 보조 등반장비는 무용지물이 되고 만다.

19세기 근대등반사를 보아도 자일만 가지고 등반했던 기록을 많이 볼 수 있듯이 자일은 가장 기본적이고 중요하며 역사 깊은 전문 등반구라 할 수 있다.
자일은 등반할 때 쓰는 중요한 장비지만 하강에서도 다른 장비들이 흉내를 내지 못하는 큰 역할을 한다.
또한 `자일의 정'이란 말이 있듯, 자일은 등반자 간의 상호연락과 서로의 느낌을 전달해 주는 매개체로 등반자들 간의 끈끈한 정을 이어주는 도구라 할 수 있다.
즉 자일은 암·빙벽등반에 있어서 등반자 상호간의 확보 및 확보물 간의 연계로 등반자의 추락을 막거나 추락시 안전을 보장해 주는 장비이며 하강시에는 직접 사용하여 하강을 하므로 없어서는 안될 가장 중요한 장비이다.
이러한 중요성을 가지고 있는 자일의 제반 성질과 특성을 바로 알고 이해해야 만이 보다 안전하고 보람된 등반을 할 수 있을 것이다.

3-1.등반자일의 구조적 특성
등반자일은 동적하중(動的荷重)에 견뎌야 한다. 동적하중이란 등반자가 추락할 때 생기는 힘, 움직이는 중량을 말하는데, 정적하중(靜的荷重)과 구별되고 있다.
이것은 때리는 것과 누르는 것의 차이 만큼이나 크게 다른데, 자일은 이러한 큰 충격에 견딜 수 있도록 만들어져 있다.
추락에서 생기는 동적하중은 정적하중보다 몇 십배의 큰 충격이 가해지므로 이것을 흡수할 수 있는 인장력과 구조를 가져야만 등반자일이라 할 수 있다. 예를 들어 30Kg의 쌀자루를 땅으로부터는 들 수 있어도 이것이 지붕 위에서 떨어진다면 낚아챌 수 없을 것이다.
자일은 이러한 동적하중에 견딜 수 있는 신축성과 충격흡수력을 갖춘 이중구조가 필요하다.

3-2.추락계수(fall factors)
추락계수란 선등자가 추락으로 생기는 충격이 자일을 비롯한 그 밖의 확보물에 미치는 충격(힘)을 임의의 수치로 나타낸 것을 말한다.
이것은 올바른 확보물 설치로 자일이 치명적인 충격을 받지 않도록 하여 등반자의 안전을 지키는 데 그 의의가 있다 하겠다.

추락계수는 선등자의 추락거리를 후등자로부터 풀려 나간 자일의 거리로 나눈 것인데, 한 지점만 확보된 상태의 추락은 추락계수가 모두 2가 된다. 이때 자일의 인장강도가 최대가 되는데 자일뿐만 아니라 자일을 고정하고 있는 확보물은 치명적인 손상을 입게 된다.
실제 등반에 있어서 추락계수는 2는 생각조차 해서는 안되는 수치다.
등반 중에 중간확보물을 1개 설치했을 때 등반거리(자일의 길이)가 확보물 간 거리의 2배가 될 때 추락계수는 1이 된다.
쉽게 말해 선등자가 추락해서 후등자 조금 아래로 내려온 상태가 되는 것이다. 실제로는 자일이 늘어나면서 추락거리도 조금 길어지긴 하나 추락계수는 변화가 없다.

자일의 추락강도와 신장도 및 확보물의 상태 등을 고려해 볼 때 추락계수는 1보다 작아야 한다. 선등을 하고 있는 도중에 이러한 추락계수를 생각한다는 것은 매우 어려운 일이다.
그러므로 루트 파인딩을 할 때 미리 추락계수를 생각하여 확보물 설치 지점을 생각해 둬야 한다.
추락계수가 1보다 작아야 한다는 것은, 등반을 진행하면 할수록 자일의 길이는 길어지고 확보물의 숫자는 증가하는데, 정상적으로 확보물을 설치하고 등반을 진행한다면 큰 문제는 없을 것이다.

보통 등반 시작 2m에서 5m까지가 가장 위험한 거리다. 왜냐하면 가시거리가 길지 않기 때문에 확보물 설치를 소홀히 하기 쉽고, 확보자가 가까이 있기 때문에 정신적으로 위안을 받는 거 리기 때문이다.
그러나 확보물(중간확보물)이 없거나 추락계수가 1이상의 상태라면 아주 사소한 추락이라도 치명적일 수 있으므로 등반시작 2~5m에서는 확보물을 자주 설치하는 것이 안전하다.
톱로핑을 하는 경우 추락계수가 항상 1/2이하가 되므로 안전하다고 할 수 있다. 다만 이런 경우에는 자일의 특정 부위가 집중적으로 충격을 받거나 마찰을 받을 수 있다는 점에 유의해야 한다.
사용되는 자일이 보편적으로 닳는 곳만 닳고 하중을 받는 곳만 하중을 받기 때문에 자일의 특정 부위가 쉽게 상하는 것을 알 수 있다.

3-3.신장도(stretch)
신장도란 등반자가 추락할 때 발생하는 추락충격을 흡수(완화)하는 자일의 한 특성이다.
이러한 신장도는 추락으로부터 등반자를 부드럽게 정지시켜 주며, 자일의 섬유질에도 부드럽게 작용하여 손상을 줄여주는 역할을 한다.
사용하지 않은 새 자일의 경우 끊어지기 직전의 최대 신장도는 40%다. 그러므로 근래에 생산된 자일들은 등반자가 어떤 형태로 추락(자일 자체의 인장강도에 의해서는 이론적으로 절단이 안됨)을 해도 끊어지지 않는다고 볼 수 있다.
그러나 등반의 특성상 어떤 환경에 놓일지 모르는 상황(추락 충격은 주로 확보물과 중간 매개장비에 크게 작용함)에서 자일을 맹신한다는 것은 매우 위험한 일이다.

신장력이 있는 자일을 보통 다이나믹(dynamic)자일이라고 부르는데 이것은 암벽등반에 적합한 자일이며 반대 개념의 자일인 고정자일(static seil, 동굴탐험이나 안전구조장비에 적합)은 신장력이 거의 없는 자일이다.
신장력이 아주 뛰어난 자일은 최근에 많이 유행하고 있는 레저스포츠인 번지점프(bungiejump)에 사용되고 있는데 여기에 쓰이는 자일은 탄성섬유(elastic strands)를 사용하여 신장력을 극대화시킨 것이다.
그러나 이러한 자일은 등반에 적합지 않다. 추락 후 빨리 정지해야 할 경우 다음 행동이 잘되지 않아 더욱 위험에 빠지기 쉽기 때문이다.
그러므로 등반용 자일은 등반자 자신의 몸무게보다 작은 중량에서는 신장되지 않는, 적당히 늘어나는 신장력을 지녀야 한다.

자유등반뿐만 아니라 인공등반, 쥬마링, 하강시에도 보통 등반용 자일을 일반적으로 같이 사용하고 있지만, 알파인 거벽등반이나 빅월암벽등반에서 홀링이나 쥬마링, 기타 고정자일에는 신장력이 낮은 자일이 더욱 효과적이다.
하강시에도 자신이 안착해야 할 지점보다 자일이 늘어남으로 해서 좀더 아래로 내려가는 경우가 있는데 자일의 신장도를 감안하여 하강시에도 주의를 해야 한다.
또한 신장력이 있는 자일은 오버행에서 추락했을 때 그 신장력 때문에 늘어난 자일이 암각에 반복해서 닳는 경우도 있는데, 이것은 치명적일 수 있다.
이러한 신장도에 대한 올바르고 폭 넓은 이해야 말로 안전등반의 필수적인 요소가 될 것이다.

3-4.순간충격력(impact force)
순간 충격력이란 자일로 하여금 신장력을 갖게 하는 또 하나의 요인이다. 추락할 때 생기는 충격이 자일을 통해 확보물과 확보자에게 전달되는데 이것은 자일이 추락을 막아주기 때문에 반대 급부적으로 생기는 에너지(충격)이다.
순간 충격력이 가장 큰 것은 쇠줄(steel cables)이고 작은 것이 고무줄이라 할 수 있다. 등반자의 추락이 쇠줄에 의해 제동이 되어진다면 그 충격은 다른 확보물이나 등반자에게 직접 전달되어 큰 충격을 준다.

자일 중에서도 등반용 자일보다 고정용 자일이 순간 충격이 크다. 추락자의 충격을 흡수해 안전하게 제동시키기 위해서는 충격력이 작아야 한다.
그러기 위해서는 자일의 신축성이 좋아야 하는데 많이 늘어난다고 해서 무조건 좋은 자일은 아니다.
신장도만 커진다면 마찰이나 꺾임에 약해져 전체 강도면에서 약해지기 때문이다. 좋은 자일을 만들기 위해서 각 생산업체들이 가장 신경 쓰는 부분이 작은 순간 충격력을 유지하면서 신장도를 줄이는 것이다.
바로 이것이 자일의 양면성이자 해결해 나가야 할 기술적인 과제다.

3-5.내마모성(abrasion resistance)
등반용 자일은 높은 내마모성이 필요하다. 거친 바위면이나 날카로운 암각, 좁은 크랙 등에서 높은 내마모성과 표면 보호를 위해서 외피가 촘촘히 잘 짜여져 있어야 한다.
이중구조 자일이 마모에 강한데 자일의 강도는 70%를 내피가 감당하고 그 둘레에 교차식으로 짜여진 외피가 있어 마모에 견디도록 만들어진다.
외피는 신축성을 살리고 내마모성도 강하게 하기 위해 교차식으로 짜는데, 이것은 외피끼리 보다 단단하게 짜여져 내마모성은 물론 기타 오물이나 물기가 스며들지 않도록 해준다.

또한 이러한 구조는 카러비너나 바위면에서 자일이 부드럽게 통과할 수 있도록 해주기도 한다.
단단히 짜여진 외피는 벗겨지는 것을 방지해 주고 쉽게 마모되지 않으며 보다 좋은 조건으로 내피를 보호할 수 있게 해서 자일 전체의 수명이나 강도에 큰 영향을 미친다.
내피의 구조가 꼬여있는 구조기 때문에 만약 외피가 망가질 경우 내피에 미치는 영향은 크다. 만약 외피가 마모되어 내피가 보일 정도면 과감히 자일을 잘라 짧은 두개의 자일로 사용하는 것이 현명하다.

3-6.조작성(handling)
등반용 자일은 조작이 손쉬워야 한다. 다시 말해 뒤틀림과 꼬임이 적어야 매듭을 하거나 자일을 정리하기 쉽다.
매듭은 쉽게 단단히 만들어져야 하고, 힘없이 저절로 풀리지 않아야 한다. 이러한 조작성은 내마모성과 대립되는데, 즉 느슨한 외피가 일반적으로 조작이 쉽고 단단히 짜여진 외피일수록 뻣뻣하고 조작이 어렵다.

생산업체 입장에서는 이러한 양면성을 해결하는데 곤란을 느낀다. 등반용 자일에는 이러한 양면성이 모두 필요한데 이 둘 사이에는 적절한 조화가 필요하다.
결과적으로 생산업체에서는 이중 한가지 또는 두가지를 모두 강조하는데, 예를 들면 베알(beal)제품의 경우 조작성은 뛰어나나 외피의 마모가 빨라 잔 털 보푸라기가 잘 일어난다.
에델바이스(edelweiss)제품의 경우는 마찰력은 뛰어나나 조작시 조금 뻣뻣한 기분이 든다. 물론 이러한 차이는 아주 근소하다. 등반자 자신이 사용해본 경험과 각 제품의 특성을 확실히 인지한 다음 사용 목적에 알맞은 자일을 선택하는 것이 중요하다.

3-7.자일을 약하게 하는 요소(weakening factors)
자일은 추락에 충분히 견딜 수 있도록 예상하여 만들지만 야외에서 사용하기 때문에 자일을 약하게 만드는 요소는 주변에 많이 널려 있다.
자일을 약하게 만드는 요소는 보관시에도 있을 수 있으나 대부분의 직접적인 요인은 등반 중에 일어난다.

각종 매듭과 암각에 의한 꺾임, 물기 등이 그것이다. 날카로운 꺾임은 자일의 수명을 단축시킨다.
자일의 직경과 같거나 그보다 작은 막대(bar)에 180도로 꺾인 자일은 강도가 반으로 준다(단 10바퀴 이상 감은 것은 약해지지 않음). 또 카러비너에 직접하는 히치(hitch)매듭, 크기가 작고 단단한 매듭 그리고 큰 각도(90~180도)로 구부러진 자일은 강도가 현저히 약해지므로 등반 중에 이러한 경우를 피하는 것이 안전하다.

등반도중에 자일이 물에 젖는다면 적어도 강도가 10~15% 약해진다. 비에 젖은 자일을 사용해본 등반자들은 자일이 말라 있을 때보다 더욱 잘 늘어나는 것을 느꼈을 것이다.
이것은 신장도가 커져 충격흡수력이 약해지고 마찰에 약해진다는 얘기가 된다.
등반자들이 등반 중에 소홀히 하기 쉬운 이러한 것들이 극한 상황에서 최악의 결과를 부를 수 있으므로 등반시 유의하여 자일을 사용해야 하겠다.

4.자일의 역사(history of seil)
자일(일반 개념의 밧줄)의 역사는 노끈의 역사 만큼이나 오래 되었다.
이집트 피라미드를 쌓고, 바벨탑을 쌓고, 노아가 방주를 만들 때에도 자일은 쓰였을 것이다.
노르만족의 이동 이후 해양시대(14세기 이후)를 거치는 동안에 무수한 군함과 상선에 쓰인 밧줄들이 근대의 등반용 자일을 만들게 한 원동력이 되었을 것이다.

1864년에 영국 알파인클럽 특별위원회 주관으로 마스르스 버킹햄(massrs buckingham)에 의해 만들어진 최초의 등반 목적용 자일은 마닐라삼으로 만든 것이었다.
세계 2차대전 이전에는 모든 자일의 재질은 천연섬유 즉 대마, 마닐라삼, 사이살마, 면 등이었다.
특히 물과 가까이하는 선박용 자일은 수분에 강한 천연섬유가 쓰였다. 강도는 약하지만 부드러운 촉감을 요구하는 곳에는 면으로 된 자일을 만들어 사용했다.

이러한 천연소재 자일들은 모두 꼰 구조로 되어 있다. 꼰 구조는 외관을 쉽게 관찰할 수 있어 자일의 외관상 마모나 흠집을 쉽게 발견할 수 있고 생산단가와 구입가격이 싸다는 장점이 있는 반면 내피를 보호해 주는 외피가 없으므로 마모에 약하고 잔털이 잘 일어나는 단점이 있다.
이보다 더욱 큰 단점은 낮은 하중(몸무게 정도)에도 쉽게 늘어나고 큰 하중(추락시)에는 충격을 흡수할 정도로 충분히 늘어나지 않는 것이다.
이 같은 사실은 자일이 자연스럽게 있을 때, 또한 공중에 매달려 올라갈 때 자일이 꼬이는 것으로 알 수 있는데 이러한 특징이 등반시 자일의 마모를 한층 더 증가시켜 등반을 어렵게 만든다.
꼰 자일은 쉽게 꼬인다. 그러므로 조작하는데 어려움이 많다. 이러한 천연소재의 꼰 자일은 쉽게 삭아 수명이 짧다.

나일론 자일은 세계 2차대전 중에 소개되었는데 이러한 합성섬유는 천연섬유보다 강도가 높고 부식에 강하며 에너지흡수력(충격흡수)이 좋다.
또 낮은 하중에는 잘 늘어나지 않고 추락시와 같은 높은 하중 중에서는 잘 늘어나 순간 충격력이 작다.
세계 2차대전 이후 등반활동이 급격히 줄어들어 상대적으로 등반용 자일을 구하기가 힘들어졌고 등반활동이 활발치 못해 생산업체로 하여금 디자인(자일의 구조)에 대한 변화의 동기를 주지 못했다.
그래서 이 당시에는 해상 선박용으로 만들어진 나일론 자일이 등반용으로 많이 사용되었는데 이것이 바로 골드라인(gold-line)이다.
물론 골드라인은 꼰 구조로 되어 있다. 세가닥의 굵은 실을 꼬아서 만든 것인데 이것은 등반용으로 사용하기에는 내마모성이 충분치 않았다.

보다 나은 내마모성과 등반에 알맞는 구조로 새롭게 등반자일 생산업체에 의해 만들어진 것이 마운틴 레이 골드라인(mountain lay goldline)이다.
이 ML골드라인이 수년간 등반용 자일의 자리를 지켜왔다. 꼰 자일에서부터 이중구조 자일이 나오기까지 여러 단계에 걸친 자일구조의 변화가 있었다.
그 첫번째 구조가 단심으로 짠(solid braid)자일이다. 그러나 단심으로 짠 자일은 쉽게 닳는 단점이 있어 등반용으로 적합치 않았다. 다음 단계의 구조는 이중으로 짠 자일이다.

이것은 삼손(samson)구조라 하는데 짠 자일 속에 짠 자일을 속심으로 하여 이중으로 만든 구조이다.
이 자일은 보다 강하지만 낮은 하중에서 쉽게 늘어나고 외피가 강도의 반을 차지해서 마모가 심할 경우 위험에 빨리 노출되는 것이 단점이다.
현재는 케른맨틀(kemmrntle)이라는 이중구조로 된 것이 널리 쓰인다. 세가닥으로 꼰 뭉치를 교차해서 짠 외피가 속심을 감싸고 있는 구조로 되어 있다.
이러한 구조의 자일은 1970년대 초 유럽등반가에 의해 최초로 사용되었는데 뛰어난 조작성과 내마모성, 높은 강도 등의 특성을 보였으나 낮은 순간 충격력 그리고 낮은 하중에서 작게 늘어나는 신장도를 갖는 단점이 있었다.
이보다 뛰어난 현재의 제품들은 지난 20년간 꾸준한 노력 끝에 근래에 와서야 생산되기 시작하였다.