엘리베이터의 안전장치
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엘리베이터에는 어떤 안전장치가 있을까? 엘리베이터 쇠줄이 끊어질 확률은 희박하지만 만약에 끊어질 경우 자유낙하하지는 않는다. 속도가 정규속도보다 빨라지면 조속기에서 전동기의 전원을 차단하여 브레이크를 작동시키고 계속 속도가 빨라지면 비상정지 장치를 작동시킨다. 가이드레일 일정 간격마다 위치한 비상정지 장치에서는 가이드레일을 잡아 카를 정지시킨다. 그래도 카가 낙하한다면 바닥에 충격을 흡수할 수 있는 카 완충기가 있어 안전하다. 또한, 문과 문 사이에 사람이나 물건이 끼는 것을 방지하는 장치인 문 닫힘 안전장치가 있다. 엘리베이터에 늦게 타거나 늦게 내릴 때 출입문에 낀 경우가 있는 데, 그럴 경우 자동으로 문이 열리게 되는 것은 이 장치가 안전하게 보호해주기 때문이다. 이 이외에도 10여개 이상의 안전장치가 있다. 이 이외 몇 가지 장치와 주요기능은 다음과 같다.
권상기 : 권상기는 전동기축의 회전력을 시브(권상기의 출력축에 있는 도르래)에 전달하는 장치이다. 종류로는 기어드형(전동기축의 회전을 감속기어에 의해 감속하여 시브를 회전시킴)과 기어리스형(전동기축에 시브를 직접 연결)이 있다. 카 가이드 레일 : 카, 균형추 등을 안내하는 궤도이다. 상승과속 방지장치 : 엘리베이터가 상승 방향으로 과속 운행될 경우 순간적으로 엘리베이터 견인 로프를 조이도록 하여 미끄럼과 과속을 방지할 수 있는 보조 제동장치이다. 조속기 로프 : 카의 과속운행에 의해 조속기가 동작할 때, 카의 비상정지장치를 동작시키는 쇠줄(로프)이다. 균형추 가이드 레일 : 엘리베이터 등의 카, 균형추 등을 안내하는 궤도이다. 균형추 가이드 롤러 : 엘리베이터의 카, 균형추를 레일을 따라 안내하기 위한 장치이다. 균형추 완충기 : 카나 균형추가 최하층을 통과하여 바닥보다 낮은 곳에 도달했을 때 카(car)나 균형추의 충격을 완화시켜 주는 장치로써 카가 승강로의 최상층을 초과하여 진행하는 것에 대비하여 균형추의 바로 아래에 설치한다.
엘리베이터와 관련된 재미있는 것들![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fncc.phinf.naver.net%2Fncc01%2F2010%2F11%2F1%2F76%2F17.jpg)
줄이 없는 엘리베이터는 없을까? 줄이 없는 엘리베이터는 선형모터와 전자석을 이용하면 가능하다. LCD공장에 화물 리프트로 수직형 자기부상방식 선형이송시스템을 사용하고 있다. 이 엘리베이터의 원리는 로프대신 벽에 자석이 붙어 있는 레일이 설치된다. 여기에 전기의 양극과 음극을 연속해서 바꿔주면 자석의 극성이 바뀌면서 엘리베이터가 위아래로 움직이는 힘을 만든다. 이는 자기부상열차가 움직이는 원리와 비슷하다.
보통 엘리베이터라고 하면 사람이 타는 공간이 하나라고 생각하지만 더블 데크 엘리베이터는 위아래로 두 칸에 사람이 탈 수 있다. 마치 2층 버스처럼 위아래 층이 함께 붙어서 이동해 한꺼번에 더 많은 사람을 실어 나를 수 있으며 승객의 대기 시간도 절약하여 효율적이다. 더블 데크 엘리베이터와 비슷한 것으로 트윈 엘리베이터가 있다. 차이점은 더블데크는 상부 카와 하부 카가 동시에 움직이므로 로프식과 비슷하지만 트윈은 상부 카와 하부 카가 독립적으로 움직이므로 모든 부품이 2세트로 구성되어 있다는 것이 차이점이라고 할 수 있다.
현재 가장 빠른 엘리베이터는 대만 타이베이 금융센터 건물 안에 있는 엘리베이터라고 한다. 이 건물엔 세계 최고속도의 엘리베이터가 있다. 속도가 무려 분당 1,010m로 시속으로 환산하면 약60km/h이다. 우리나라에서는 가장 빠른 엘리베이터로 아산 테스트타워에 분당 600m인 엘리베이터가 설치되어 있다. 또한, 이곳에는 세계에서 가장 빠른 분속 1080m인 엘리베이터가 선보이고 있다고 한다. 하지만 엘리베이터의 속도를 무한정 올릴 수 없다. 그 이유는 이동거리가 짧고 승객의 안전이 최선이기 때문이다.
엘리베이터 타고 우주여행 간다
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미국 항공 우주국(NASA)과 미국의 기업들은 대단한 계획을 세우고 있다고 한다. 이들의 목표는 적도상의 한 곳과 고도 3만5700㎞의 정지궤도에 있는 위성을 케이블로 연결하고 그 사이를 엘리베이터가 운행할 수 있도록 한다는 것이다. 정지궤도에 있는 위성은 지구와 같은 주기로 돌기 때문에 케이블이 항상 직선을 유지할 수 있다. 강철의 5분의 1 질량으로 강철보다 100배 강한 탄소나노튜브가 케이블의 소재로 생각하고 있다. 차량으론 시속 수천㎞를 낼 수 있는 자기부상열차가 유력하다. 우주엘리베이터는 화물운송비가 우주왕복선의 수십~수백분의 1에 불과할 것으로 기대되고 있다. 미국 언론에서는 이 계획이 향후 20∼50 년 내에 실현될 수 있다고 보도하고 있다.
엘리베이터에서 로프가 사라질 날도 머지않았다. 일본에서는 2025년쯤 500층 초고층 빌딩을 세운다는 계획이다. 여기에 들어가는 엘리베이터는 승강로 벽면에 레일처럼 달린 선형모터(linear motor)의 힘을 받아 로프가 없이도 자유자재로 움직일 수 있도록 하는 것이다. 미래의 엘리베이터는 더 높이, 더 빠르게, 더 편안하게 운행하는 엘리베이터가 되어 인간이 원하는 어느 곳이든지 편안하고 안전하게 갈 수 있을 것으로 기대된다.
참고문헌: 송길영, [100만인의 전기상식 알기 쉬운 전기의 세계]. (동일출판사, 2004, 김형자); [과학에 둘러싸인 하루], (살림출판사, 2008) |