엘리베이터 - 종류(분류)
엘리베이터는 법으로 구분하는 구조별, 용도별 분류( "승강기"라는 용어에 대해서... (tistory.com) )이외에도 다양한 형태와 여러가지 방식의 운전시스템으로 분류할 수 있다. 분류의 방식이 절대적인 것은 아니지만 여러가지 측면에서 MECE의 관점에서 이리저리 바라보는 것이라 할 수 있다. 가장 대표적인 분류방식은 동력전달방식에 따른 분류이다.
1. 동력전달방식별 엘리베이터의 종류
과거에는 수력이나 증기를 활용한 동력전달방식을 사용하기도 했지만 현재의 동력전달방식은 모두 전기에너지를 활용한 모터를 회전시켜 나오는 회전운동을 어떻게 직선운동으로 바꾸어 카를 움직이느냐 하는가에 따라서 분류한다. 동력전달방식별로 분류하면 크게는 로프식과 유압식으로 분류할 수 있고 스크류식과 랙 및 피니언을 활용한 방식도 있다.
1) 로프식 엘리베이터 (rope type elevator)
(1) 마찰구동식 (traction drive type) : 균형추방식
(2) 확동구동식 (positive drive type) : 드럼방식
2) 유압식 엘리베이터 (hydraulic elevator)
(1) 직접식 (direct acting)
(2) 간접식 (indirect acting)
(3) 팬터그래프식 (pantograph type)
3) 스크류식 엘리베이터 (screw type elevator)
4) 랙 및 피니언 엘리베이터 (rack & pinion type elevator)
로프식 엘리베이터의 법적용어는 "전기식 엘리베이터"라고 한다. 하지만 전기식이라는 용어는 과거 전기를 보편적으로 쓰지 않았을때 나왔던 용어로 지금은 전기를 사용하지 않는 엘리베이터가 없다보니 적절한 용어가 되지 못해 수정을 요구하는 의견이 많다. 마찰구동식은 카의 반대편에 카의 자중과 적재용량의 일부(약50%)를 싣고 마찰력을 일으켜 상호 미끄러지지 않게 한후 구동을 하는 방식이다. 마찰을 이용하다 보니 시브(도르래)와 로프(벨트)사이에서는 양쪽의 하중차에 의해서 회전시 시브상에서의 작은 미끄러짐(슬립)이 발생하게 된다. 이를 creep량이라고 한다. 이에 반해 확동구동식은 영문에서 보듯이 positive(포지티브) 방식이라는 용어를 보듯이 마찰을 이용하지 않기 때문에 확실한구동(확동구동)방식이라는 용어를 사용한다. 법적용어로는 "포지티브 구동 엘리베이터"라고 한다. 마찰구동식은 로프 대신 벨트를 사용하기도 하고 확동구동식은 로프 대신에 체인을 사용하는 경우도 있다.
유압식은 실린더와 플런저(램)으로 구성되어 있는 잭(Jack)을 활용하여 카를 밀어 올리고 내리는 직선운동을 한다. 유압식은 전기모터에 연결된 유압펌프에서 유압유를 품어 올려 실린더내로 유입시키고 이를 플런저를 밀어올리는 역할을 하도록 한다. 유압펌프는 카를 올릴때만 작용을 하고 카를 내릴때는 카의 자중에 의해서 밸브 조작만으로 하강을 한다. 유압식은 파스칼의 원리(주1)를 이용하여 적은 힘으로 큰 물체를 올리는데 좋은 방식이다. 직접식은 유압잭을 카하부에 연결하여 직접 밀고 내리는 방식으로 주로 피트를 파서 유압잭을 심어 놓는다. 간접식은 유압잭에 시브를 달고 로프를 매달아 로핑을 하여 카에 매다는 방식으로 1:2로핑의 경우 카의 행정의 반(1/2)만 움직이는 유압잭을 사용할 수 있어 피트를 파지 않고서도 설치가 가능하여 선호된다. 이외에도 1:4로핑, 2:4로핑등을 활용한다. 팬터그래프식(운동을 재현하거나 기하학적 형태를 축소 또는 확대 복사하는 기구)은 작은 행정의 유압잭으로 큰 행정의 카를 구현할 수 있으나 구조가 복잡하여 일반적으로 엘리베이터에 적용되지는 않는다. 자동차정비용 리프트에는 적용된다. 국내에서 유압식은 기계실 없는 엘리베이터가 등장(1999년, 현대엘리베이터)하면서 인승용에서는 급격하게 소멸되었다. 현재는 일부 대형 화물용등에만 적용된다.
스크류식은 나사형의 축을 회전시켜 카에 부착된 너트형의 파이프에 의하여 상하 직선 운동을 하는 방식으로 육교등의 행정거리가 짧은 곳에 주로 적용된다. 유압식에 비해서는 설비가 단순하지만 주로 직접식으로만 적용되어 스크류의 수직정렬이 불량할 경우 심한 소음이 발생하고 수명이 급격히 단축되는 단점이 있다.
랙 및 피니언은 건설용이나 산업용 리프트에 주로 많이 적용된다. 엘리베이터에서도 적용이 가능하기는 하다. 다만 주행소음과 승차감이 좋지 않아 절대적으로 선호되지는 않는다. 피니언이란 맞물리는 한쌍의 톱니바퀴중에서 작은 톱니바퀴쪽을 이르는 용어이다.
2. 속도별 엘리베이터의 종류
엘리베이터를 속도별로 분류하는 것은 시대에 따라 다르다. 과거에는 저속(또는 중저속), 중속, 고속등으로 구분하였으나 최근에 와서는 산업계에서는 "저속" 용어가 주는 부정적 의미 때문에 현재는 사용하지 않는다. 법으로도 유지관리 목적상 승강기를 초속 4미터를 기준으로 속도에 따라 분류를 하고 있기는 하다.
현재는 일반적으로 엘리베이터의 속도를 아래와 같이 분류하고 있으나, 과거와 현재 그리고 미래의 기술과 환경에 따라 변화가 있다.
| 구분 | 구분예1 속도(분속) |
구분예2 H업체: 속도(분속) |
비고 |
| 저속 | 1 m/s이하 (60m/min이하) | 없음 | |
| 중속 | ~ 3 m/s 이하 (~180m/min 이하) | ~ 2m/s 이하 (~120m/min 이하) | 주2) 참조 |
| 고속 | ~ 5 m/s 이하 (~ 300m/min 이하) | ~ 4 m/s 이하 (~ 240m/min 이하) | |
| 초고속 | 5m/s 초과 (300m/min초과) | 4m/s 초과 (240m/mn 초과) |
주1) 업계(구분2참조) 에서는 현재와 미래의 공급 시장을 기준으로 기술적, 영업적 환경을 고려하여 구분하는게 일반적이다.
주2) 과거 고속이었던 속도 3m/s까지 중속으로 이동하는 경향이 있다. 왠만한 공동주택에도 속도가 과거 60~90m/min에서 120m/min으로 상향되고 최근 150m/min으로 상향되는 경향이 있다.
주3) 참고: <승강기법 시행령 별표8>
1. 유지관리 대상 승강기의 종류
| 유지관리 대상 승강기의 종류 | 구분기준 |
| 고속 승강기 | 정격속도가 초속 4미터를 초과하는 승강기 |
| 중저속 승강기 | 정격속도가 초속 4미터 이하인 승강기 |
2. 기계실 위치별 엘리베이터의 종류
기계실없는 엘리베이터가 등장하면서 기계실의 위치에 따른 구분이 중요해졌다. 아래 그림은 엘리베이터 안전기준에서 규정한 기계실공간(기계류 공간이라한다. Machinery space)이다.
1) 기계실 있는 엘리베이터 (Machine Room type, MR)
(1) 상부 기계실 엘리베이터 (upper machine room elevator, overhead type)
(2) 하부 기계실 엘리베이터 (under machine room elevator, basement type) (아래 그림 F에 해당)
(3) 측부 기계실 엘리베이터 (side machine room elevator, sidement type) (아래 그림 F에 해당)
2) 기계실 없는 엘리베이터 (Machine RoomLess type, MRL)
※ 참고: MMR: Mini Machine Room; 기계실크기가 승강로의 가로x세로의 크기만한 엘리베이터
기계류 공간은 다음과 같이 구분된다.
1) 기계실내의 기계류 공간 (안전기준: 6.6.3 참조)
2) 승강로 내부의 기계류 공간 (안전기준: 6.6.4 참조)
A: 카 내부 또는 카 지붕 위의 작업구역 (안전기준: 6.6.4.3 참조)
B: 플렛폼 위의 작업구역 (안전기준: 6.6.4.5 참조)
C: 승강로 외부의 작업구역(안전기준: 6.6.4.6 참조)
D: 피트 내부의 작업구역 (안전기준: 6.6.4.4 참조)
3) 승강로 외부의 기계류 공간
F: 승강로 외부의 기계류 공간 (안전기준: 6.6.5 참조)
4) 비상운전 및 작동시험을 위한 장치
E: 승강로 외부에서 수행 (안전기준: 6.6.6 참조)
초기의 기계실 없는 엘리베이터는 상기 그림에서 D에 해당하는 피트 내부에 구동기가 있는 타입이 적용되었다. 기계류 공간으로의 접근성과 안전성은 높았으나 침수 우려가 있고 원가가 높은 이유로 다소 접근이 불편한 상부(A위치)로 기계류 공간이 올라갔다.
3. 감속기별 엘리베이터의 종류
지금은 감속기를 사용하는 엘리베이터가 중저속에서도 현격히 줄었다. 동기모터를 적용한 기어리스가 대세가 되면서부터이다. 국내에서는 현대엘리베이터에서 LUXEN이라는 이름으로 2000년대초 대대적으로 기어리스를 기어드와 비슷한 가격으로 중저속 시장에 내놓으면서 기어드 시장을 잠식해갔다. 현재는 국내에서는 유압식이 사라진것과 같이 기어드도 많이 자취를 감췄다. 중저속의 기어리스 시장이 한창일때도 좀 보수적인 건설사(LH등)에서는 기어드가 역전방지나 브레이크고장때 과속의 정도가 낮다해서 안전상 오랫동안 기어드를 고집한 적이 있다. 하지만 기술의 발달로 그러한 우려는 현실화되지 않았고 에너지 효율이나 진동/소음 저감에 탁월한 기어리스가 단연 시장을 점령할 수가 있었다.
1) 기어드 엘리베이터 (감속기 있음, GD, geared elevator)
(1) 웜기어방식: 효율이 낮아 저속엘리베이터에 주로 사용
(2) 헬리컬기어방식: 효율이 웜기어방식에 비해 높아 당시 중고속 엘리베이터에 사용
2) 기어리스 엘리베이터 (감속기 없음, GL, gearless elevator)
헬리컬기어방식은 기어드 방식으로 당시 고속 (~180m/min)까지 확장적용을 목적으로 활발하게 기술개발을 하였으나 동기모터식 기어리스의 등장으로 잠깐동안만 빛을 발했다.
3. 속도 제어방식별 엘리베이터의 종류
속도 제어방식은 구동 전동기에 따라 교류와 직류로 나누고 그 구체적인 속도 조절방식에 따른 종류는 아래와 같으나 최근에는 디지털기술의 발전으로 장점이 가장 많은 AC-VVVF 방식만 적용되고 나머지 다른 속도 제어방식은 모두 사라졌다. 직류방식도 예전에는 속도가 빠르고 승차감이 좋은 고급엘리베이터에 적용하였으나 이도 모두 AC-VVVF로 대체되었다.
1) 교류 엘리베이터
(1) AC-1 (교류 1단 속도제어); 30m/min 이하, 브레이크 감속
(2) AC-2 (교류 2단 속도제어); 45m/min 이하, 브레이크 감속
(3) AC-VV (AC-Variable Voltage 교류귀환(AC-feedback)) 제어: 75m/min이하, AC-DB (교류 Dynamic Brake)
(4) AC-VVVF (Variable Voltage Variable Frequency) 제어, 모든속도적용, 인버터제어감속
2) 직류 엘리베이터
(1) DC-Ward leonard(전동발전기, MG: Motor Generator); 90m/min이상, 워드레오나드제어
(2) DC-Thyristor convertor(정지구동, SSMD: Solid State Motor Driver); 90m/min이상, 정지레오나드제어
3) 유압식 엘리베이터
(1) 유량제어방식; 밸브제어, 예전방식, 미터인회로와 블리드오프회로가 대표적이다.
(2) 인버터제어방식; 펌프모터의 속도제어, 제어가 쉽고 정확하다.
AC-2의 전동기 극수는 저속극(16 pole)과 고속극(4 pole)로 구성되어 있다. 속도비는 4:1이다.
AC-VVVF는 가변전압 가변주파수 제어방식으로 전압과 주파수를 동시에 변환하여 슬립에 의한 열손실을 최소화 한다.
정지레오나드제어는 대전력 반도체의 발전에 따라 입력3상 교류전원을 Thyristor를 활용하여 3상 정파정류하여 직류로 만들고 Thyristor의 Gate를 통해 위상각 제어를 하여 전압을 조절하는 방식으로 속도를 제어방식으로, MG방식에 비하여 별도의 회전체가 없이 반도체소자로 정류하므로 정지구동방식이라고 한다.
4. 카의 운행방식별 엘리베이터의 종류
엘리베이터의 운행방식별 분류는 과거에 2car이상인 경우에 컴퓨터제어가 아닌 릴레이제어를 하는 방식으로는 여러 대의 카를 운용하는 방식이 2대 병합 운행방식에 비해 훨씬 복잡하게 되므로 1car, 2car, 3~8car방식으로 분류해서 운전방식별 분류를 하였으나, 현재에는 컴퓨터제어로 1car운전과 2car이상의 군관리운행방식으로 분류되고 있다.
1) 1 car 운행
(1) 전용 운전방식 (단식 자동방식)
(2) 승합 운전방식 (Collective-Selective)
전용 운전방식은 행선버튼에 의하여 운전중인 경우에는 승강장의 호출버튼은 등록하지 만 서비스는 하지 않고 행선버튼의 서비스가 끝난다음에 서비스하는 운전방식으로 승강장의 호출버튼은 방향이 없는 1개의 버튼으로 구성되어 있는 것이 특징이다. 주로 화물용, 자동차용등에 적용된다. 승객용 엘리베이터에서는 필요시 VIP운전, 침대용 운전등의 전용 운전을 할경우 스위치로 선택하여 운행할 수 있다.
승합 운전방식은 엘리베이터가 진행하는 방향의 승강장 호출버튼은 정지하여 승객이 합승하는 방식이다.
2) 복수 엘리베이터 군관리 운행 방식 (복수 car 운행)
군관리 운행방식을 말한다. 서비스를 신속하게 하고 에너지를 절약할수 있다. 호출버튼에 의한 엘리베이터 호출을 군관리제어부에서 입력한다. 여러대의 엘리베이터중에서 가장 합리적인 서비스를 할 수 있는 호기를 선정하여 서비스하는 방식이다. 행선층예약시스템을 갖춘 엘리베이터도 이에 해당한다.
5. 특수 구조별 엘리베이터의 종류
다양한 구조의 엘리베이터가 개발되어 상용화되고 운행중이며 어느것은 개념설계와 제작까지만 되어 있다.
1) 더블데크 엘리베이터 (double-deck elevator)
2) 트윈 엘리베이터 (twin elevator)
3) 멀티 엘리베이터 (Multi elevator)
4) 경사형 엘리베이터 (inclined elevator)
5) 리니어모터 엘리베이터 (linear motor elevator)
6) 헬리포트용 엘리베이터 (heliport elevator)
7) 우주 엘리베이터 (space elevator)
8) 모듈러 엘리베이터 (modular elevator)
9) 프레임레스형 전망용 엘리베이터 (nude elevator)
기술의 발달로 그리고 각 제조업체들의 지속적인 R&D로 다양한 구조의 엘리베이터가 탄생하고 있다.
전통적으로는 더블데크 엘리베이터가 있는데 아주 오래전에 등장한 엘리베이터로 이층버스와 같이 2대의 카가 상하로 배치되어 상하거리가 고정되어 있는 고정식과 일정거리가 조정가능한 가변식이 있다. 국내에서는 현대엘리베이터에서 테스트타워에 가변식 600m/min을 설치하고 운행한 것이 최초이고 용산구에 위치한 LG유플러스 신사옥에 국내 최초 가변식 설치를 시작으로 롯데월드타워에 고정식이 설치되고 초고층 빌딩에 다수 적용되고 있다. 더블데크는 한꺼번에 다수의 승객을 태우고 최고층에 올라가는 셔틀용으로 적합하기는 하나 다수의 엘리베이터를 군관리형식으로 묶어 운행하기도 한다.
트윈엘리베이터는 더블데크에 대응하기 위해서 티센크루프엘리베이터에서는 한 승강로에 두대의 엘리베이터가 각각 독립적으로 움직이는 트윈이라는 엘리베이터 시스템을 소개하였다. 같은 방향으로도 움직이고 서로 다른 방향으로도 움직인다. 각각의 카가 서로 충돌하는 것을 방지하기 위한 안전장치가 추가로 설치되어 있고 현재까지 충돌한 사고는 듣지 못했다. 당시는 가히 획기적인 시스템으로 평가받았다.
멀티 엘리베이터는 다면이동 엘리베이터라고도 한다. 과거 오티스에서 오딧세이라는 이름으로 개념적으로 설계를 하였지만 티센에서는 실제로 건물에 설치하였다. 엘리베이터의 운동은 수직운동으로만 한정되어 있는제 수평운동도 같이 할 수 있도록 개발한 획기적인 구조이다. 설치비용이 현재는 다소 높은 단점이 있지만 개념적으로는 굉장히 우수한 시스템이다. 수직운동과 수평운동의 교차점에서는 레일이 회전하여 방향을 변경시킨다. 현대엘리베이터에서 개발을 시도했으나 경제성이 없어 중도포기를 한 시스템이다.
경사형 엘리베이터는 글쎄 비효율적이라고 해야할까 아니면 필요한 구조일까 하는 의구심은 들지만 유럽이나 국내에서도 꽤나 여러곳에 랜드마크성으로 많이 설치되어 있다. 특히 서울N타워로 올라가기 위해 타는 케이블카 타는 곳의 옆에 도로까지 경사형 엘리베이터가 놓여져 있다. 속도가 느려 많은 사람들이 이용하기 위해 줄을 길게 서 있다. 줄을 선다는것과 시간이 비슷하게 소요된다는 것은 케이블카와 같고 다만 다른점은 돈을 받느냐 그렇지 않느냐 하는 점이다. 구조상 속도를 높이는데는 한계가 있어 보인다.
리니어모터 엘리베이터는 2가지 모델이 있었는데 한가지는 실현되었는데 나머지 한가지는 텍스트북에 남아 있고 아직도 실현은 되지 않고 있다. 첫번째는 균형추측에 원통형의 기둥을 세우고 균형추에 리니어모터를 달아 수직운동을 하도록 한 구조(국내에 설치 사례가 있다)이고 다른 하나는 로프리스 엘리베이터를 실현하기 위해 균형추 없이 좌우 벽에 권선을 감은 모터를 달고 카에 로터에 해당되는 것을 달아 상하운동을 하도록 했다. 이 역시 원가 문제와 추락에 대한 기술적인 문제로 실현되지는 않았다. 궁극적으로 로프리스 엘리베이터의 구조를 실현하는 방법은 리니어모터를 사용하는 것이 현재까지는 유일한 방법으로 보이나 워낙 고가의 설비로 상용화가 어렵다는 현실이다.
헬리포트용 엘리베이터는 카가 옥상까지 상승하고 옥상에는 승강로가 없이 카만 랜딩한다. 승강로가 상승하는 타입도 있다.
우주엘리베이터는 적도부근에 탄소나노튜브섬유를 우주까지 띄 그 줄을 타고 우주에 올라가겠다는 야심찬 계획이다. 주기적으로 기술에 대한 컨테스트를 하는 것으로 알려져 있다. 부디 실현되기를 희망한다.
'우주 엘리베이터' 만드는 초경량·초강도 탄소섬유 개발 - 아시아경제 (asiae.co.kr)
모듈러 엘리베이터는 과거 쉰들러에서 선보인 승강로까지 통채로 조립하여 한번에 조립하는 방식을 선보였다. 층고가 낮거나 주택용 엘리베이터는 간혹 이런 방식을 사용하고 있는데 운반등의 물리적인 공간의 한계나 제조원가의 상승등으로 상용화를 하는데는 한계가 있다. 과거 부품별 모듈러를 시도하기도 했는데 이 역시 여러가지 이유로 상용화가 되지 못했다. 다행히 현대엘리베이터 다시 삼성물산과 모듈러 승강기를 개발한다고 하니 지켜볼 일이다.
현대엘리베이터, 삼성물산과 모듈러 승강기 개발협력 - 신아일보 (shinailbo.co.kr)
현대엘리베이터, 삼성물산과 모듈러 승강기 개발협력 - 신아일보
국내시장 점유율 1위인 현대엘리베이터가 시공능력평가 1위 건설사인 삼성물산과 ‘원팀’으로 모듈러 승강기 개발에 나선다.13일 현대엘리베이터에 따르면, 양사는 최근 양해각서(MOU)를 체결..
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프레임레스 전망용 엘리베이터는 전망용의 일종이다. 전망용 엘리베이터는 카의 벽중 1개면 이상이 투명한 재료를 사용하여 엘리베이터 카안에서 외부를 볼 수 있도록 한 엘리베이터를 말한다. 이중 프레임레스형은 카의 4면벽을 모두 가급적 구조물없이 유리등의 투명한 재료를 사용하여 외부에 탁트인 공간감을 주려한 엘리베이터를 전망용중에서 특별히 지칭하는 용어이다. 전망용은 1면, 2면, 3면 또는 원형전망용등 다양한 형태로 불리우고 있다. 이중 내외부에서 볼때 3면이 유리도 되어 있는 경우 국내에서는 "누드(Nude)형"이라는 좀 괴상한 이름을 붙여 일반명칭처럼 부르고 있다. 프레임레스 전망용이 개발될 당시 누드형보다 더 많이 유리를 노출하자는 컨셉이었다. 그래서 누드형에 대비되는 새로운 제품명칭이 필요해서 아이디어 회의를 했던 적이 있다. 설계자중에 한명이 "포르노(porno)형"으로 이름짓자고 제안했고 거의 채택될 뻔했던 기억이 있다. 누드는 되고 포르노는 안된다?"
제조업체에서는 전망용 엘리베이터에 대해서 주로 카안에서 카밖을 보는 승객들에게 미려감을 주고자 많은 노력을 한다. 하지만 훨씬 더 많은 사람들이 엘리베이터의 바깥측을 많이 본다. 카안의 디자인과 더불어 카밖의 승강로를 포함한 기계구조물 전체를 디자인의 대상으로 생각하고 기계구조물의 디자인이나 색상등에도 신경을 많이 써야 한다.
6. 특수 환경별 엘리베이터의 종류
1) 광산용 엘리베이터
2) 선박용 엘리베이터
3) 해저용 엘리베이터
4) 산악용 엘리베이터
5) 타워용 엘리베이터
6) 육교용 엘리베이터
7) 하천용 엘리베이터
9) 운하연결용 엘리베이터
광산용은 산업안전보건법 대상이며 선박용은 선박관련법에 따라 제조해야 한다. 육교용은 육교의 양끝에 한대씩 설치되어 있는 형식이 대부분이지만 유럽의 어느 육교에는 수직과 수평운동을 하도록 하여 육교를 올라가고 수평이동을 하여 건너가고 내려가는 타입도 있다. 이런게 진짜 육교용이라고 해야 하는 것이 아닐까싶다.
산안지역에 설치된 엘리베이터로 가장 유명한 엘리베이터는 중국 장가계에 설치된 백룡엘리베이터이다. 정원은 46명이고 높이가 335 m의 더블데크로 초속 3m/s로 움직인다. 3대의 엘리베이터가 있다.
하천용 엘리베이터는 현대엘리베이터 2009년 청계천의 삼일교와 황학교에 장애인의 편의를 위해서 설치한 엘리베이터가 국내에서는 최초이다. 장마때 갑자기 불어나는 하천때문에 승강로가 물에 잠길수 있어 하천이 일정수위에 다다르면 엘리베이터의 운행을 멈추고 방수문을 가동하여 승강로를 물의 침입으로부터 보호하는 기능을 갖추고 있다. 한강다리에 몇개가 설치되어 운행중이지만 강물이 범람하고 나면 승강로 청소를 하고나서 운행이 가능한 구조이다.
운하연결용 엘리베이터는 주로 선박의 운행을 위해서 두개의 강이 만나는 곳에 설치한다. 두개의 강은 단차를 가지고 있어 선박을 올려주거나 내려주는 엘리베이터가 필수적이다. 카에는 항상 일정량의 물을 담고 있다.카의 자중과 물의 자중에 해당하는 양을 균형추측에서 매달아 가지고 있어 항상 양측의 무게가 동일하다. 즉, 모터는 시스템의 효율(마찰)에 해당하는 부하만을 올려주면 된다. 카안에 배가 들어오면 그 유명한 아르키메데스의 부력의 원리(주2)를 이용하여 배의 무게에 해당하는 물이 빠져나가게 된다. 결국 선박이 탄 카의 무게는 여전히 물만 담긴 카의 무게와 동일하다. 엘리베이터 시스템에서 꿈꾸는 부하의 변동에 상관없이 항상 카와 균형추의 무게가 동일하게 한다는 것이 실제로 실현되고 있다.
주1) 파스칼의 원리: 유체(기체나 액체)역학에서 밀폐된 용기내에 정지해 있는 유체의 어느 한부분에서 생기는 압력의 변화가 유체의 다른부분과 용기의 벽면에 손실없이 전달되는다는 원리
주2) 부력( Buoyancy · 浮力): 물체가 유체 속에 잠겨있을 때 중력의 반대 방향으로 물체를 밀어올리려는 힘. 아르키메데스의 원리로 설명된다. 유체 안에 있는 물체의 부력의 크기는 유체내에서 물체가 차지하는 부피만큼의 유체의 무게이다. 아르키메데스가 임금의 왕관이 순금으로 만들어졌는지 확인하라는 명령을 받은 후, 물이 가득 찬 욕조에 들어갔을 때 물이 넘치는 것을 보고 부력의 원리를 발견하여 "유레카!"라고 외친 것은 매우 잘 알려진 이야기. 여기서 아르키메데스가 깨달은 원리는 액체에 잠긴 물체에 작용하는 부력은 물체를 제외한 액체의 무게와 같다는 것이다. (출처: 나무위키)
주3)
참고자료 #1: 엘리베이터 베이직 테크롤러지 (황수철, 성안당, 2021)
2023.11.18.
(c) 칠보 (chillbo)