엘리베이터의 모든 기계적 안전장치는 1g이하의 평균감속도를 유지하도록 설계되어 있고 규정되어 있다. 1g(=9.81m/s^2)는 중력가속도를 의미하며 1g의 평균감속도라 하면 엘리베이터 속도 1.5m/s(보통 일반 아파트)로 정속 주행하던 카가 약 115mm (11.5cm)정도의 거리에서 (S=V^2/2g) 에서 멈춰서는 것을 의미한다. 거의 급정지에 가까운 수치로 승객이 예기치 않을 경우 부상을 입을 우려도 있다. 기계적 안전장치의 작동은 정상적인 엘리베이터 작동 상황이 아닌 정전이나 고장으로 카를 긴급하게 멈추어야 하는 상황으로 과거에는 감속도에 대해서 관대했던 반면 최근에는 정전에 의한 메인 브레이크의 정상적인 동작만으로도 카내 승객이 고통을 호소하는 경우가 많아지고 심지어는 소송으로 가는 경우도 있다.
각 안전장치별 승강기안전부품 안전기준 및 승강기 안전기준 [별표22] 엘리베이터 안전기준에 규정되어 있는 장치에 대한 평균감속도의 규정은 다음과 같다. 번호는 [별표22] 기준 번호임.
10.2.1 추락방지안전장치
10.2.1.3 감속도
정격하중을 적재한 카 또는 균형추/평형추가 자유 낙하할 때 점차 작동형 추락방지안전장치의 평균 감속도는 0.2g
에서 1g 사이에 있어야 한다.
10.6 카의 상승과속방지장치
10.6.3 이 장치는 빈 카의 감속도가 정지단계 동안 1g를 초과하는 것을 허용하지 않아야 한다.
10.6.4 이 장치는 다음 중 어느 하나에 작동되어야 한다.
가) 카
나) 균형추
다) 로프시스템(현수 또는 보상)
라) 권상도르래
마) 두 지점에서만 정적으로 지지되는 권상도르래와 동일한 축
10.7 카의 문열림출발방지장치
10.7.6 정지단계 동안, 이 장치의 정지부품은 카의 감속도가 아래의 값을 초과하는 것을 허용하지 않아야 한다.
가) 빈 카의 상승방향 문열림출발에 대하여 1g
나) 하강방향으로 자유낙하를 방지하는 장치에 대하여 허용된 값
12.2.1.2 비선형 특성을 갖는 완충기
12.2.1.2.1 비선형 특성을 갖는 에너지 축적형 완충기는 카의 질량과 정격하중, 또는 균형추의 질량으로 정격속도의 115 %의 속도로 완충기에 충돌할 때의 다음 사항에 적합해야 한다.
가) 별표 12에 따른 감속도는 1g 이하이어야 한다.
나) 2.5g 를 초과하는 감속도는 0.04초 보다 길지 않아야 한다.
다) 카 또는 균형추의 복귀속도는 1 ㎧ 이하이어야 한다.
라) 작동 후에는 영구적인 변형이 없어야 한다.
마) 최대 피크 감속도는 6g 이하이어야 한다.
12.2.2 에너지 분산형 완충기
12.2.2.1 완충기의 가능한 총 행정은 정격속도 115 %에 상응하는 중력 정지거리[0.0674·v^2 (m)] 이상이어야 한다.
12.2.2.2 2.5 ㎧ 이상의 정격속도에 대해 주행로 끝에서 16.1.3에 따라 엘리베이터의 감속을 감지할 때, 12.2.2.1에 따라 완충기 행정이 계산될 경우 정격속도의 115 % 대신 카(또는 균형추)가 완충기에 충돌할 때의 속도를 사용될 수 있다.
어떤 경우라도 그 행정은 0.42 m 이상이어야 한다.
12.2.2.3 에너지 분산형 완충기는 다음 사항을 만족해야 한다.
가) 카에 정격하중을 싣고 정격속도(또는 12.2.2.2에 따라 감소된 속도)의 115 %의 속도로 자유 낙하하여 완충기에 충돌할 때, 평균 감속도는 1g 이하이어야 한다.
나) 2.5g 를 초과하는 감속도는 0.04초보다 길지 않아야 한다.
13.2.2.2 전자-기계 브레이크
13.2.2.2.1 이 브레이크는 자체적으로 카가 정격속도로 정격하중의 125 %를 싣고 하강방향으로 운행될 때 구동기를 정지시킬 수 있어야 한다.
이 조건에서, 카의 감속도는 추락방지안전장치의 작동 또는 카가 완충기에 정지할 때 발생되는 감속도를 초과하지 않아야 한다.
추락방지안전장치(비상정지장치), 상승과속방지장치, 문열림출발방지장치(개문출발방지장치), 완충기 및 전자-기계브레이크(메인브레이크)가 대표적인 기계적 안전장치로 이들은 정전이나 고장시 단독으로 또는 복수로 제동을 하게 된다. 추락방지안전장치와 완충기는 정격하중을 적재한 상태에서 자유낙하를 하여 각각의 평균감속도 기준을 만족하는지를 시험하게 된다. 하지만, 실제로는 메인로프등의 파단 상황에 따른 카의 자유낙하 상황은 극히 드문예이며 대부분은 균형추가 매달려 있는 상태에서 빈카등 여러가지 하중상태에서 상승 또는 하강의 상황에서 제동이 발생하게 된다. 이때 균형추는 감속도를 크게 하거나 작게하는 역할을 하게 되며 하중상태도 빈카의 하강의 경우 감속도를 크게하는 영향을 주게 된다. 결국 시험 기준을 통과한 안전장치라 해도 어떤 상황에서 제동하느냐에 따라 기준을 초과할 수 있는 경우도 발생할 수 있으며 이에 따른 카내에서의 승객의 충격도 배가 될 것이다.
| 적재하중 | 운행방향 | 추락방지안전장치 | 상승과속방지장치 | 문열림출발방지장치 | 완충기 | 전자-기계 브레이크 | 비고 |
| 빈카(0%) | 상승 | - | 시험조건: 1g | 시험조건: 1g | - | 높음 | |
| 하강 | 매우높음 | - | 매우높음 | 매우높음 | 매우높음 | ||
| Full카(100%) | 상승 | - | 높음 | 높음 | - | 높음 | |
| 하강 | 높음 | - | 보통 | 높음 | 시험조건: 1g 단, 정격하중의 125% 적재 |
||
| 하강 (자유낙하, 주1) |
시험조건: 0.2g~1g | - | - | 시험조건: 1g 단, 속도는 115% |
- |
주1) 하강(자유낙하)는 메인로프의 파단등으로 균형추가 감속에 영향을 주지 않는 상태를 말한다.
주2) 균형추는 제동시 관성에 의해 카가 상승시 감속도를 낮추고 하강시 감속도를 높이는 영향을 준다.
주3) 매우낮음, 낮음, 높음, 매우높음은 시험조건을 보통으로 보았을때 상대적인 값임.
주4) 로프브레이크등 상승과속방지장치는 정전시 하강시에도 작동함.
주5) 모든 경우 단독으로 작동했을때를 가정함. 상승과속방지장치는 장치에 따라 하강에서도 동작할수 있음.
그리고 정전이 발생했을 경우에는 메인브레이크가 카를 정상적으로 제동토록 해야 하는데 일부 현장은 상승과속방지장치등이 중복으로 설치되어 동시 작동하는 경우도 있다. 현행 기준으로는 중복여부와 관계없이 평균감속도 1g초과 여부만 확인하고 있으나 아래 그림과 같이 메인브레이크와 로프브레이크(상승과속방지장치중 하나) 동시 작동시와 메인브레이크만 단독으로 작동했을때를 비교하면 카내의 충격은 상당한 차이가 있다. (카내 충격은 스프링의 상하 움직임으로 짐작할 수 있다)
1g라는 중력가속도로의 제동은 카내에서 상당한 충격으로 느낄수 있다. 메인로프가 파단되어 추락하는 자유낙하상태에 놓인 엘리베이터의 경우라면 1g로의 제동으로라도 카를 멈추도록 하는 것이 중요할 수는 있다. 이러한 극단적인 경우를 제외하고는 감속도 1g의 크기는 다시 한번 고려할 필요가 있다. 더군다나 여러가지 상황에서의 제동상황이 각각 다르기 때문에 제동력을 일정하게 하는 장치의 고안이나 제어가 있으면 더 좋겠다. 현재도 이러한데 동일 기능의 안전장치가 중복되어 설치(예, 이중브레이크+상승과속방지장치)되어도 1g이하면 문제가 없는 것으로 인식되는 것도 바뀌어야 한다고 본다.
차제에 안전장치 1g에 대한 규정 손질과 상황에 따른 감속도도 세밀하게 규정되어야 할 필요가 있다.
2023.1.27.
(c) 칠보 (chillbo)
(참고) 기타 장치의 기준
6.6.4.4 피트 내부의 작업구역
6.6.4.4.1 피트에서 기계류의 점검 등 유지관리 업무를 수행하는 경우, 그 업무 수행으로 문열림출발 등 통제되지 않거나 예측되지 않은 카의 움직임이 사람을 위험하게 만들 수 없도록 다음 사항에 적합해야 한다.
가) 6.5.8.2가)의 1) 및 2)에 따른 경우를 제외하고, 작업구역의 바닥과 카의 가장 낮은 부분 사이의 수직거리 2 m 이상을 확보하기 위해 정격하중을 적재하고 정격속도로 하강하는 카를 기계적으로 정지시킬 수 있는 장치가 영구적으로 설치되어야 한다.
추락방지안전장치를 제외한 기계적인 장치에 의한 카의 감속도는 완충기(12.2)에 의한 감속도를 초과하지 않아야 된다.
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