엘리베이터에서 추락방지안전장치는 가장 중요한 기계적 안전장치이다. 엘리베이터 사고의 가장 치명도가 높은 사고는 "추락"이다. 물론 빈도는 무시할 수 있을 정도이다. 이러한 사고를 방지하는 안전장치가 추락방지안전장치 (과거 비상정지장치라는 용어로 사용되었다. 이외에도 세이프티기어, 세이프티, 디바이스 등의 용어로 현장에서 사용된다) 이다.
여기에서는 추락방지안전장치의 법적 요건과 구조 등에 대해서 소개한다.
우선 [별표 22] 엘리베이터 안전기준에서 규정한 추락방지안전장치에 대한 용어의 정의는 다음과 같다.
| 구분 | 종류 | 비고 | ||
| 추락방지안전장치 (Safety gear) |
과속 또는 매다는 장치가 파단 될 경우 주행안내 레일 상에서 카, 균형추 또는 평형추를 하강방향에서 정지시키고 그 정지 상태를 유지하기 위한 기계적 장치 |
즉시 작동형 추락방지안전장치 (instantaneous safety gear) |
주행안내 레일에서 즉각적으로 제동 작용을 하는 추락방지안전장치 | |
| 점차 작동형 추락방지안전장치 (progressive safety gear) |
주행안내 레일에서 제동 동작에 의해 감속을 주는 추락방지안전장치로, 허용 가능한 값까지 카, 균형추 또는 평형추의 작용하는 힘을 제한하는 특별한 장치 | 제한(limit)="한정"으로 해석하는것이 좋을 듯하다. | ||
추락방지안전장치를 구조적으로 구분하면 다음표와 같다.
| 구분 | 종류 | 비고 |
| 동작 방식별 구분 | 즉시작동형 점차작동형 |
|
| 웨지별 구분 | 쐐기형 롤러형 캠형 |
|
| 스프링별 구분 | U형 스프링 코일형 스프링 접시형 스프링 |
점차작동형에만 해당 |
[별표 22]의 10.2.1항에는 추락방지안전장치에 대해서 규정되어 있다 (주1 참조). 중요한 사항을 요약하면 다음과 같다.
- 추락방지안전장치의 속도별 사용조건
| 구분 | 조건 | 비고 | ||
| 카 측 | - 점차작동형 사용. 단, 정격속도 0.63m/s이하인 경우 즉시작동형 사용 - 유압식의 경우 과속조절기에 의해 작동되지 않는 캡티브 롤러형 이외의 즉시작동형은 럽처밸브의 작동속도 또는 유량제한기의 최대속도가 0.8m/s이하에만 사용 |
|||
| 균형추/평형추 측 | - 정격속도 1m/s를 초과한 경우 점차작동형 사용. - 1m/s이하 인경우 즉시작동형 사용 가능 |
|||
- 감속도
정격하중을 적재하고 자유 낙하시 점차작동형은 0.2gn~1gn사이. 즉시작동형은 별도규정 없음.
- 해제
추락방지안전장치의 해제는 카, 균형추 또는 평형추를 들어 올리는 방법에 의해서만 가능해야 한다. 해제 후 엘리베이터가 정상 운행으로 복귀하기 위해서는 자격을 갖춘 점검자의 개입이 요구된다.
(참고) 추락방지장치 작동시 작동 속도 - 과속조절기에 의한 작동시
[별표 22] 10.2.2 추락방지안전장치 작동 수단에서 과속조절기에 의한 작동시 작동 속도는 다음과 같다.
10.2.2.1.1 일반사항
과속조절기에 의한 작동은 다음과 같아야 한다.
가) 추락방지안전장치의 작동을 위한 과속조절기는 정격속도의 115 % 이상의 속도 및 다음 구분에 따른 어느 하나에 해당하는 속도 미만에서 작동되어야 한다.
1) 캡티브 롤러 형을 제외한 즉시 작동형 추락방지안전장치: 0.8 ㎧
2) 캡티브 롤러 형의 추락방지안전장치: 1 ㎧
3) 정격속도 1 ㎧ 이하에 사용되는 점차 작동형 추락방지안전장치: 1.5 ㎧
4) 정격속도 1 ㎧ 초과에 사용되는 점차 작동형 추락방지안전장치: 1.25V+0.25/V m/s
정격속도가 1 ㎧를 초과하는 엘리베이터에 대해, 4)에서 요구된 값에 가능한 가까운 작동속도의 선택이 추천된다.
낮은 정격속도의 엘리베이터에 대해, 가)에서 요구된 값에 가능한 낮은 작동속도의 선택이 추천된다
즉시작동형과 점차작동형을 비교하면 다음과 같다. 점차작동형은 FGC형과 FWC형으로 나눌수 있는데 현재로는 모두 FGC형을 적용하고 있다.
※ 즉시작동형 vs. 점차작동형
| 구분 | 구조 | 그림 | 정지력 | 비고 |
|
| 즉시작동형 | - | 레일을 감싸고 있는 블록과 레일사이에 롤러를 물려서 카를 정지시키는 구조 (롤러식이라고도 함) |  |
 |
(*) (**) 그림의 예는 캡티브롤러형의 예임. |
| 점차작동형 | F.G.C. 형 플랙시블 가이드 클램프 (Flexible guide clamp) |
카가 정지할 때까지 레일을 죄는 힘이 동작시부터 정지시까지 일정한 것 |  |
 |
|
| F.W.C. 형 플랙시블 웨지 클램프 (Flexible wedge clamp) |
카가 정지할 때까지 레일을 죄는 힘이 처음에는 약하게, 하강함에 따라 강해지다가 얼마후 일정치로 도달하는 것 |  |
 |
구조가 복잡하여 거의 사용하지 않음 | |
*) 간혹 즉시작동형의 거리와 정지력의 관계를 반비례 또는 지수감소 그래프로 표기된 교재도 있지만 이는 잘못된 것이다.
**) 슬랙로프 세이프티(Slack rope safety gear(device))를 추락방지안전장치의 별도 종류로 구분하는 교재도 있지만 이는 즉시작동형의 추락방지안전장치의 일종으로 주로프에 걸리는 장력이 없어져서 로프의 처짐현상이 생겼을 때 장치를 작동시키는 과속조절기가 필요없는 작동 방식을 일컫는 것으로 추락방지안전장치의 일종으로 구분하면 안된다.
참고자료:
1. 승강기 설계 (한국엘리베이터협회, 1995)
2. 엘리베이터 베이직 테크놀러지 (황수철, 성안당, 2022)
주1) [별표 22] 엘리베이터 안전기준
10.2 추락방지안전장치 및 그 작동수단
10.2.1 추락방지안전장치
10.2.1.1 일반사항
10.2.1.1.1 추락방지안전장치는 하강방향으로 작동할 수 있어야 하며, 과속조절기의 작동속도 또는 매다는 장치가 파손될 경우 주행안내 레일을 잡아 그곳에 카, 균형추 또는 평형추를 세워놓는 방법으로 정격하중을 적재한 카, 균형추 또는 평형추를 정지시킬 수 있어야 한다.
10.6에 따라 상승방향으로 작동하는 기능이 추가된 추락방지안전장치가 사용될 수 있다.
10.2.1.1.2 추락방지안전장치는 별표 5에 따라 안전성이 입증되어야 한다.
10.2.1.1.3 추락방지안전장치에는 보기 쉬운 곳에 쉽게 지워지지 않는 방법으로 별표 5에 따른 표시사항이 표시되어야 한다.
10.2.1.2 다른 유형의 추락방지안전장치에 대한 사용조건
10.2.1.2.1 카의 추락방지안전장치는 점차 작동형이 사용되어야 한다. 다만, 정격속도가 0.63 ㎧ 이하인 경우에는 즉시 작동형이 사용될 수 있다.
유압식 엘리베이터의 경우, 과속조절기에 의해 작동되지 않는 캡티브 롤러(captive roller)형 이외의 즉시 작동형 추락방지안전장치는 럽처밸브의 작동속도 또는 유량제한기(또는 단방향 유량제한기)의 최대속도가 0.8 ㎧ 이하인 경우에만 사용되어야 한다.
10.2.1.2.2 카, 균형추 또는 평형추에 여러 개의 추락방지안전장치가 있는 경우, 그 추락방지안전장치들은 점차 작동형이어야 한다.
10.2.1.2.3 정격속도가 1 ㎧를 초과한 경우, 균형추 또는 평형추의 추락방지안전장치는 점차 작동형이어야 한다. 다만, 정격속도가 1 ㎧ 이하인 경우에는 즉시 작동형일 수 있다.
10.2.1.3 감속도
정격하중을 적재한 카 또는 균형추/평형추가 자유 낙하할 때 점차 작동형 추락방지안전장치의 평균 감속도는 0.2 gn 에서 1 gn 사이에 있어야 한다.
0.2.1.4 해제
10.2.1.4.1 카, 균형추 또는 평형추의 추락방지안전장치의 해제 및 자동 재설정은 카, 균형추 또는 평형추를 들어 올리는 방법에 의해서만 가능해야 한다.
10.2.1.4.2 추락방지안전장치의 해제는 다음 중 어느 하나에 의해 정격하중까지의 모든 하중 조건에서 가능해야 한다.
가) 비상운전(13.2.3 또는 13.3.9) 수단
나) 현장에서 사용 가능한 절차의 적용
10.2.1.4.3 추락방지안전장치의 해제 후, 엘리베이터가 정상 운행으로 복귀하기 위해서는 자격을 갖춘 점검자의 개입이 요구되어야 한다.
비고 주 개폐기의 작동만으로 엘리베이터를 다시 사용 할 수 있게 하는 것은 충분하지 않다.
10.2.1.5 전기적 확인
카 추락방지안전장치가 작동될 때, 카에 설치된 15.2에 따른 전기안전장치는 추락방지안전장치가 작동되기 전 또는 작동되는 순간에 구동기의 정지가 시작되어야 한다.
10.2.1.6 구조적 조건
10.2.1.6.1 추락방지안전장치의 쐐기(jaws) 또는 블록(blocks)은 주행안내 수단(guide shoes)으로 사용되지 않아야 한다.
10.2.1.6.2 추락방지안전장치가 조정이 가능할 경우, 최종 설정은 재조정할 수 없도록 봉인(표시)되어야 한다.
10.2.1.6.3 추락방지안전장치의 오작동은 가능한 방지되어야 한다.
10.2.1.6.4 추락방지안전장치는 전기식, 유압식 또는 공압식으로 동작되는 장치에 의해 작동되지 않아야 한다.
10.2.1.6.5 추락방지안전장치가 매다는 장치의 파손 또는 안전로프에 의해 작동되는 경우, 추락방지안전장치는 과속조절기의 작동속도에 상응하는 속도에서 작동된 것으로 본다.
2025.9.9.
(c) 칠보 (chillbo)
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