엘리베이터 - 승강기 안전부품에 대하여 (기고문)

 

요 몇 개월동안 승강기 안전부품의 최적화와 관련하여 행정안전부-한국승강기안전공단-업계에 여러 가지 이슈가 있었다. 이와 같은 이슈는 그리 반가운 것은 아니며, 행안부에서는 승강기 안전에 대해 너무 보수적으로 고민하고 있는 것 같아 승강기 안전부품에 대해서 업계 입장에서 얘기해 보려고 한다.

 

먼저 승강기의 안전이란 어떤 식으로 이루어져야 할까?

 

승강기가 아무런 고장이나 비상정지, 오동작이 없으면 이것이 최선임은 두말할 필요가 없다. 이 말대로라면 승강기 안전기준은 아래와 같이 간단하게 만들어 질 수 있을 것이다.

 

“승강기 안전기준: 여하한 모든 승강기는 어떤 고장이나 비상정지 및 오동작이 없어야 한다. 끝.”

 

세상 어떤 승강기 안전기준도 상기와 같이 작성된 예는 없다. 승강기는 기본적으로 기계장치이며, 모든 기계장치는 오동작 및 고장의 가능성을 배제할 수 없다. 이런 이유로 관련법령, 승강기 안전기준의 제정이 필요하고, 안전부품의 기준이 필요한 것이다.

 

그럼 먼저 관련 법령에서는 안전을 어떻게 정의하고 있는지 살펴보자.

 

승강기안전관리법의 제1조 목적에 명기된 제정목적은 아래와 같다.

제1조(목적) 이 법은 승강기의 제조ㆍ수입 및 설치에 관한 사항과 승강기의 안전인증 및 안전관리에 관한 사항 등을 규정함으로써 승강기의 안전성을 확보하고, 승강기 이용자 등의 생명ㆍ신체 및 재산을 보호함을 목적으로 한다.

제1조에서 확실히 하고 있는 승강기안전관리법의 목적은 승강기 이용자의 생명, 신체 및 재산을 보호함을 목적으로 하고 있음을 알 수 있다. 승강기 안전기준도 이와 같은 목적을 이루기위해 기준을 마련한 것이다.

 

두 번째로 그럼 어떤 상황이 승강기가 안전한 것인가를 살펴볼 필요가 있다.

 

승강기안전기준에서는 이에 대해 허용가능한 안전상태가 정의가 되어있다.

(별표 22 엘리베이터 안전기준, 그림 21 - 안전 회로 평가를 위한 순서도 14.1.2.3.2.3->15.2.3.2)

 

 

위의 순서도는 엘리베이터 안전기준에 안전회로 평가를 위한 순서도 그림이다.

 

한번 살펴보도록 하자.

 

고장이 발생하였을 때 먼저 이것이 위험한가를 살펴본 후 승강기가 정지한다면 이는 허용가능한 것으로 되어 있으며, 동 안전기준 15.2.4에서도,

15.2.4 전기안전장치의 운용 전기안전장치가 작동되었을 때, 전기안전장치는 구동기를 즉시 정지시키고 운전 설정을 막아야 한다.

안전장치가 동작한 경우 구동기를 정지시키고 운전설정을 막아야 한다고 지정되어 있다.

운전설정을 막는다는 것이 무슨 의미인지 애매하여 EN 규정에서 동일한 부분을 찾아보았다.

EN81-20 5.11.2.4 Operation of electric safety devices An electric safety device when operated shall initiate immediately stopping of the machine and prevent its setting in motion.

운전설정을 막는다는 부분은 “prevent its setting in motion.”부분이며 이는 “구동기가 작동이 되는 것을 막아야 한다”로 해석할 수 있다. 즉, 안전장치가 동작한 경우 엘리베이터가 취할 수 있는 최선의 안전상태는 “엘리베이터를 정지시키고 정지상태를 유지한다”이다. 엘리베이터가 정지하고 정지상태를 유지하는 것은 불안전한 상태가 아닌 안전한 상태로 인식하여야 함이 마땅하다고 할 것이다.

 

그럼 안전부품은 어떤 식으로 선정하여야 할까?

 

여기에는 두가지 조건이 필요하다.

첫 번째 조건은 해당 부품이 현재 업계의 기술로 실현 가능한가?

두 번째 조건은 해당 부품이 고장났다면 이라는 전제를 할 수 없는가?

이다.

 

첫 번째 조건은 너무 당연한 얘기라 별도의 언급이 필요없을 것이다.

두 번째 조건은, 엘리베이터에 발생가능한 임의의 고장이 발생하였다고 계속 가정해 보는 것이다.

 

임의의 고장의 계속해서 가정해 보자.

1. 엘리베이터의 층착상장치가 고장이 났다고 가정하자. 이로 인해 엘리베이터는 정착상을 하지 못하고 계속 상승 또는 하강하고 있다. 그럼 어떻게 대응해야 하나?

2. 제어부에서 특정한 거리만큼 움직이는 동안 층착상장치의 입력이 없는 경우 엘리베이터를 정지시키면 된다. 이 방식으로 대응 가능하다. 그런데 제어부도 고장나면 어떻게 대응해야 하나?

3. 그럼 운행거리의 최상단/하단에 스위치를 놓아 이 스위치가 동작하면 엘리베이터를 강제로 정지시키면 된다. 이 방식으로 대응 가능하다. 그런데 이 스위치도 고장이 나면 어떻게 대응해야 하나?

 

이 때부터는 대응이 불가하다. 유일한 대응책은 “스위치를 2개를 놓는다” 이다.

근데, 2개의 스위치가 모두 고장이나면? 3개, 4개,...... 몇 개나 놓아야 하나?

따라서 이 스위치는 고장을 고려하면 안된다.

 

이 때 더 이상 고장을 고려할 수 없는 이 스위치는 안전부품이여야 한다.

 

한가지 예를 더 들어보자.

엘리베이터의 제어부가 고장이 나서 엘리베이터가 과속운전을 하고 있다. FLS가 있으나 이 속도라면 승강로 천장이나 하부에 과속으로 충돌할 위험이 있다.

과속운전을 감지하는 장치를 설치하여 이 장치가 동작하면 엘리베이터를 정지시킨다. 이러면 해결된다.

과속운전을 감지하는 장치가 고장이 나서 과속을 감지하지 못하면 어떻게 대응하나?

과속운전을 감지하는 장치를 하나 더 설치한다. ...... 역시 고려하면 안된다.

따라서 과속감지장치는 안전부품이여야 한다.

 

EN81-20에서 지정된 모든 안전스위치 및 안전장치는 이와 같은 방법으로 선정된 것이다.

 

이는 글쓴이의 추정이 아니다. 실제로 EN81-20에는 아래와 같은 Assumption이 명기되어 있다.

EN81-20 0.4 Assumption 0.4.7 The requirements of this standard are such that the possibility of a failure of an electric safety device (see 5.11.2) or a type tested safety component complying with all the requirements of this standard and EN 81-50 needs not to be taken into consideration.

번역해 보면,

EN81-20 0.4 가정(假定) 0.4.7 이 기준의 요구 사항은 전기 안전 장치(5.11.2 참조) 또는 이 표준과 EN 81-50의 모든 요구 사항을 준수한 형식시험(인증)을 거친 안전 부품의 고장 가능성을 고려할 필요가 없다는 것이다.

 

즉, 안전스위치 및 인증된 안전부품의 고장가능성은 고려할 필요가 없어야 한다.

 

이는 앞서의 계속된 고장가능성을 고려해 본다면 너무나 당연한 귀결이다.

안전스위치나 안전부품이 고장났다고 가정하면 엘리베이터 안전기준을 만들 수 없다.

 

즉,

1. 안전부품의 동작으로 인한 엘리베이터의 정지 및 정지상태의 유지는 위험한 상태가 아닌 안전기준에서 지정된 안전한 상태이며,

2. 안전부품은 모든 만일 이러이러한 고장이 생긴다면 어떻게 대응해야 하는가에서 최종적으로 더 이상 고장이 생기는 것을 고려할 수 없는 부품이 안전부품으로 선택되어야 한다는 것이다.

 

상기의 내용을 기반으로 하여 업계에서 요구하는 안전부품의 최적화에 대해 얘기해 보겠다.

 

먼저 구동기에 대해 얘기해 보자.

구동기는 기본적으로 단품이 아닌 모타, 쉬브, 브레이크, 기어박스(유도기의 경우)로 이루어진 복합품이다. 구동기가 안전부품이라면, 앞서 언급했던 바와 같이 구동기의 고장을 고려하지 않아도 된다. 이 말은 인증받은 구동기 즉, 브레이크, 모타, 기어박스는 언제나 정상동작 됨을 의미한다. 브레이크가 언제나 정상동작하므로 엘리베이터를 정지시키려고 한다면 언제나 엘리베이터는 정상정지하며, 모타는 과열되거나, 권선에 이상이 발생하는 경우는 없다고 판단해도 된다. 기어박스도 마찬가지이다.

 

두 번째로 제어반이 안전부품이라면 (동일한 논리로) 제어가 잘못되는 경우는 고려하지 않아야 한다. 어느 경우라도 제어가 잘못되는 경우는 없다. 결론적으로 구동기와 제어반이 안전부품이라면 엘리베이터는 언제나 정상적으로 제어되고 구동된다고 가정해야 한다. 따라서, 승강기에 과속이 발생할 경우는 없다. 과속이 발생하는 이유는 제어반의 오동작으로 인해 필요 이상의 속도로 움직이게 되거나, 브레이크가 개방되지 않아야 할 때 개방이 되어 카가 무거운 쪽으로 흐르거나하는 등의 문제로 발생된다. 그런데, 제어반과 구동기가 오동작하는 등의 문제는 발생하지 않으므로 과속이나 정지불가등이 발생되지 않으며, 이에 대한 대책으로 설치된 과속조절기(Governor), 추락방지안전장치(Safety Gear), 완충기(Buffer)는 불필요하다. 파이널리미트스위치도 당연히 필요없다. 이는 제어반, 모타등의 비정상적인 제어로 카가 상/하부로 움직이는 것을 막기위한 장치이기 때문이다. 상승과속방지수단도 필요없다.

 

구동기와 제어반이 안전부품이라면, 더 필요한 안전부품은 문닫힘위치 및 문잠금장치 이외에는 없다고 봐야 한다.

 

세번째로 비상통화장치이다. 비상통화장치는 카가 어떤 이유로 정지하였을 때 카 내부와 외부간 소통을 위한 장치이다. 카가 여하한 이유로 정지하였다는 가정이 있으므로, 이 가정부터 엘리베이터 내부의 인원은 안전한 상태라는 의미이다. 따라서 추가로 소통을 위한 장치가 안전부품일 필요는 없다. 또한, 비상통화장치는 설치검사 및 정기검사, 특히 매달 자체점검시에도 동작을 확인하는 부품이다. 이렇듯 매달 동작을 확인하는 장치를 안전부품으로 지정할 필요는 없다. 굳이 필요하다면 국가는 합리적인 기준만 만들고 업계는 이 기준에 맞는지 외부 검사기관에서 검사를 하는 것으로도 충분히 대체 가능하다.

 

네 번째는 전선(電線)이다. 정확히는 이동케이블이다. 이동케이블이 안전부품이 된 사유는 아무도 모른다. 이동케이블이 안전부품이 되었다고 해서 내부 단락이 발생하지 않는 것도 아니고, 운행 중 끊어짐이 발생하지 않는것도 아니다. 또한 엘리베이터 업계에서 제작하거나 관리하지 않는 부품을 안전부품으로 지정한 예는 국내이외에는 없다. 외부기관 시험성적서로 충분히 대체가능한 대표적인 안전부품이 바로 이동케이블이다. 이는 매다는 장치(로프)도 마찬가지로 볼 수 있다.

 

추가로 언급하고 싶은 것은 안전부품의 A/S이다. 안전부품은 기본적으로 현장에서 부품교체가 있어서는 안된다. 예를 들어, 과속조절기(GOVERNOR)의 주요 동작부인 스프링이 끊어진 경우 현장에서 과속조절기를 분해한 후 해당 스프링만 현장 교체하는 것이 허용되면 안된다. 안전부품인 과속조절기의 주요동작부인 스프링이 끊어졌다면, 과속조절기 전체를 새것으로 교체하는 것이 마땅하다.

 

이러한 관점에서 본다면 제어반 내부의 주요부품인 인버터가 고장이 난 경우 인버터를 현장에서 교체하는 것이 아닌 제어반 전체를 교체해야 하고,

브레이크가 고장 난 경우에도 구동기 전체를 교체하는 것이 맞는 것이다.

하지만 어느 나라에서도 이런 식으로 제어반과 구동기를 교체하고 있지 않다.

 

이상으로 여러 경우를 가정하여 엘리베이터 안전부품의 최적화에 대하여 언급하였다.

 

현재 우리나라의 엘리베이터 안전부품의 종류는 너무 많다. 본문에서 언급한 바와 같이 제어반, 구동기, 비상통화장치, 매다는 장치 및 이동케이블 같은 부품은 안전부품에서 제외되는 것이 합리적이다.

 

물론 글쓴이도 무조건적으로 EN기준은 맞고 우리나라 기준은 틀린것이라고 말하고자 하는 것은 아니다. 각 나라마다 그 상황에 맞도록 기준을 달리해야 하는 것은 맞는 말이다. 다만, 본문에서 언급한 부품이 안전부품으로 지정되는 것은 너무 심한 규제에 가깝다. 이는 외부 검사기관에서 검사한 시험성적서로 대체하거나 설치검사시 확인하는 것으로 충분하므로 부품인증이 아니여도 안전운행에 아무 문제가 없기 때문이다.

 

행안부에서도 지속적으로 안전부품의 최적화를 위해 업계와 많은 얘기를 나누고 있는 것으로 안다. 다만 오랜시간동안 업계와 협의한 내용을 사유도 알려주지 않고 뒤집는 등의 상호간 신뢰를 해치는 일은 없어야 한다고 생각한다.

 

엘리베이터 안전부품의 최적화에 대해서 언급해 보았다. 업계에서는 안전부품의 최적화에 민감하다. 새로운 모델인증은 제어반이 신규로 나오거나 구동기가 신규로 나오는 경우이다. 모델인증을 받기위해서는 부품인증이 먼저 이루어져야 하는데 제어반이나 구동기의 부품인증을 받는 것이 비용이나 시간의 투입이 녹록치 않다. 이런 상황이니 새로운 제어반과 구동기를 적용한 신규 모델인증을 받기위해서는 부품과 시스템의 모든 개발이 끝나고 자체시험을 완료한 후에도 최소 1년 이상이 소요되고 테스트타워의 철거 및 설치비용까지 고려할 경우 1억 이상의 비용이 추가로 소요되는 것이 현실이다. 이 비용과 시간이 반드시 필요한 것이라면 당연히 지불되어야 하겠지만 없어도 무방하거나 공인시험기관에서 시험한 결과를 인정하여도 문제가 전혀없는 부품에 대해서는 민관간 충분한 논의를 통하여 최적화하는 방안을 고민하여야 할 것이다.

- 끝 -

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(편집자주)

본 글은 (사)대한승강기협회의 "KOLA MAGAZINE Vol.2, 3( KOLA MAGAZINE - KOLA | 대한승강기협회) )"에 2회에 걸쳐 기고된 기고문을 옮겨왔다. 안전부품의 최적화는 인증대상 부품의 종류를 최적화하여 불필요한 인증대상을 줄이자는 의미이다. 다행스럽게도 현재 몇가지 부품에 대해서는 작지만 개선사항이 진행중이기는 하다(2024년말 시행령 개정 예정).

 

승강기의 인증대상은 승강기 안전관리법 시행규칙 [별표 4. 승강기안전부품 및 승강기의 모델 구분 기준]에 따라 다음과 같이 구분된다.

구분	승강기의 구분	승강기안전부품의 종류 승강기의 종류	비고
승강기안전부품	엘리베이터 또는 휠체어리프트	1) 문열림출발방지장치
		2) 과속조절기
		3) 구동기 (전동기 및 전자기계 브레이르클 포함한다)
		4) 럽처밸브
		5) 비상통화장치
		6) 상승과속방지장치
		7) 완충기
		8) 유량제한기
		9) 이동케이블
		10) 제어반
		11) 추락방지안전장치
		12) 출입문 잠금장치
		13) 출입문 조립체
		14) 매다는 장치
	에스컬레이터	1) 과속역행방지장치
		2) 구동기 (전동기 및 전자기계 브레이크를 포함한다)
		3) 구동체인
		4) 디딤판
		5) 디딤판 체인
		6) 제어반
승강기	엘리베이터	1) 전기식 엘리베이터
		2) 유압식 엘리베이터
	에스컬레이터	1) 에스컬레이터
		2) 무빙워크
	휠체어리프트	1) 전기식 수직형 휠체어리프트
		2) 유압식 수직형 휠체어리프트
		3) 경사형 휠체어리프트

 

현재 개선이 진행중인 인증부품 대상은 다음과 같다.

 

총 20개 부품 중 6개 부품은 공장심사 절차를 면제하고 2개는 인증 범위를 명확히 하였다.

구분	안전부품 명	개선(안)	비고(사유)
엘리베이터 또는 휠체어리프트	매다는 장치	일반: 공장심사면제 특수: 안전인증유지(직경 6mm이하, 벨트, 코팅로프등)	기존 산업시설에서 제조가 가능함 범용 부품
	비상통화장치	공장심사면제	제조 보다 설치,관리 부실이 결함의 주원인
	이동케이블	공장심사면제	제조 보다 설치,관리 부실이 결함의 주원인
	출입문조립체	공장심사면제	현장조립으로 심사대상이 공장에 없음.
	제어반	인증범위축소; 안전회로기판만으로 한정	인증범위를 명확히 함(EN과 동일시) 안전회로기판: 위험상황 감지 시 승강기 운행차단 제어기능 회로기판
에스컬레이터	제어반	인증범위축소; 안전회로기판만으로 한정	인증범위를 명확히 함(EN과 동일시) 안전회로기판: 위험상황 감지 시 승강기 운행차단 제어기능 회로기판
	구동체인	공장심사면제	기존 산업시설에서 제조가 가능함 범용 부품
	디딤판체인	공장심사면제	기존 산업시설에서 제조가 가능함 범용 부품

 

일부 부품의 인증 절차 완화안은 현재 20종 전량을 3단계( 설계심사->공장심사->안전성시험: 안전인증)로 안전인증을 하는 반면 유럽은 중요부품(9종)은 3단계, 비중요 부품은 2단계(설계심사->안전성시험: 안전확인)를 적용하는 것을 준용하여 완화하였다는 설명이다. 대신 사후 품질관리를 위해 시판품 조사제도를 도입한다. 품질관리 강화 방안은 다음과 같다.

방안	내용
시판품 조사	공장심사가 제외된 안전부품의 경우 불시에 제조,수입업자의 공장 또는 현장에 방문하여 보유 중인 부품이 설계대로 제작되었는지 확인하는 절차
안전성검증	시판품 조사 결과 안전성 확인이 필요할 경우 제품을 수거하여 안전성 검증 실시
공장 조사	시판품 조사 또는 안전성 검증 결과 부적합 사항이 발생한 경우 공장･사무실 등을 방문하여 생산 및 품질관리 상태조사 ※ 필요시, 수입사의 경우 해외 제조사 공장 방문 등

 

더불어, 정기검사의 주기는 3년에서 3년으로(모델인증은 3년에서 4년으로 변경하면서 부품인증은 그대로 둠), 정기심사시 안전성시험은 최초 인증과 동일하게 3단계 심사를 하던것을 설계는 임의변경 여부만 확인하고 안전성시험은 최대/최소 값에서 범위 내의 임의 값을 선정하여 1회로 축소한다.

 

2년간의 TFT 논의를 거쳐 도출된 결과이기는 한데 당초 인증부품 삭제를 요청했던 사항을 공장심사면제라는 절차수정으로 일단락이 되었다. 구동기는 전자브레이크로만 한정하자는 의견도 최종적으로는 채택되지 않았다 (계속 진행중인 사항). 조금씩이라도 절차가 개선된다는 점에서는 환영할만하나 정부의 기술을 대하는 태도가 너무나 소극적이고 자신감없는 모습에 못내 못마땅하다. 제도의 개선도 과감하지 못하고 한곳을 완화시키면 다른 한곳을 강화시키는 방식으로 "조삼모사(朝三暮四)식 제도개선"의 한계를 벗어나지 못하고 있다.

 

 

 

2024.10.8.

글: Hwang.S.H.

편집: (c) 칠보 (chillbo)