승강기 안전부품에 관한 고찰

승강기 안전부품 수명에 대한 고찰

승강기는 우리사회에서 자동차 이상으로 중요한 필수 교통수단으로 자리 잡 고 있으며, 2005년 12월말 기준으로 320,000여대가 설치∙운영되고, 매년 15,000여대씩 증설되어, 시장규모는 연간 1조 5,000억원에 달하며, 승강기 보유 대수는 세계 9위, 신규 설치대수는 세계 5위에 달하는 수준에 이르고 있다.

 

이상과 같은 승강기 산업의 발전은 1980년도 말에 설치대수 1,800여대, 1990 년까지는 26,000여대에 불과하던 것이, 1990년 이후 대단위 공동주택의 건설 과 더불어 단기간에 급성장하여 왔으며, 이런 발전에 병행하여 정부에서도 1991년도에 승강기제조및관리에관한법률이 제정되는 등, 관리 인프라 구축과 홍보 및 교육에 많은 노력을 기울이고 있으나, 단기간의 급성장으로 인하여, 많은 제조업체나 소비자 간에 신뢰성 있는 유통이나 관리체계가 이루어지지 않아, 1980년도 자동차 문화의 초창기에 발생하였던 불량부품의 생산 공급으 로 외제차는 10년 이상 사용해도 안전하나, 국산차는 3년 내지, 5년이면 교체 하여야 안전하다는 인식 등과 같은 개발초기 후진국산업에서 볼 수 있는 관 행들이 우리 승강기 산업에서도 발생하고 있다

 

 10년 이상만 지나면 고장이 많이 발생하여, 불안감을 가지는 이용자가 많 으며, 이로 인하여, 선진국의 경우 20년 이내에는 거의 승강기를 교체하지 않고 있으나, 15년 정도만 지나면 교체대상 승강기로 인식하는 주민이 많 아, 실제로 15∼17년 정도에서 많은 승강기가 전면교체 되는 경우가 증가 하고 있으며, 반면, 안전과 직결된 부품의 경우, 고장이 나기 전, 적기에 교체하여야 하 나, 보수계약의 잘못된 관행으로 부품의 고장(Break down)이 날 때까지 사용하여, 안전사고의 원인이 되기도 하며, 또한, 부품을 교체하지 않아 고장이 자주 발생하는 것을 마치, 승강기 전체가 노후화된 것으로 인식하는 사례가 많이 발견되고 있는 현실이다.

 

 구매자나 발주자의 관행도 문제점이 많이 대두되고 있다. 그 문제점을 살펴보면, 구매자는 설계내용이나 성능, 기능, 품질의 분석 없이 가격 비교만 하는 관행이 있으며, 양심 있는 영업사원을 만나지 않 으면, 품질이 떨어져 수명이 짧은 승강기를 가격비교만으로 구입하여, 결 과적으로 비싼 승강기를 구입하게 되는 경우가 많으며, 상당수 제조사의 경우, 소모성 부품이나 마멸성 부품의 교체주기를 명기 하지 않아, 관리주체가 이를 모를 경우, 사용 도중에 고장이나 안전사고의 위험성이 존재하며, 제품을 정상으로 제작시공하고서도 제조물 책임법상 의 책임을 면치 못하는 사례가 예상되는 등 승강기 부품의 수명에 대한 관행이나 관념이 올바로 정립되지 않아, 사회적 손실과 안전에 지대한 영향을 주고 있다.

 

따라서 이에 대한 연구를 통하여 승 강기 주요부품의 수명에 영향을 미치는 인자를 조사, 분석하여 부품별 수명평 가방법(교체기준), 전기부품의 내구성시험기법 및 부품별 관리방안 등을 제시 하여, 유지보수 등에 활용함으로서, 이용자의 안전 확보는 물론, 승강기 수명 향상에 기여코자 한다.

주요 승강기 부품의 수명에 미치는 요인

승강기 및 승강기를 이루는 부품의 수명은 설계조건, 재료의 종류, 가공정도, 조립상태, 취급상태, 설치상태, 보수유지상태, 환경조건 및 사용조건이나 제조 업체 및 보수업체에 따라 상당한 차이가 있다. 본 장에서는 이런 조건들이 수명에 어떤 영향을 미치는지를 조사하고, 분석하 여, 이를 근거로, 설계 및 유지관리시 고려사항을 작성하여 제시함으로서, 설계 자는 부품의 설계시 설계조건, 재료의 종류, 환경조건 및 사용조건 등에 적합 한 설계를 하도록 유도하며, 제조자는 용도에 적합한 부품을 제작 및 철저한 품질관리를 통하여 신뢰성 있는(양품) 제품을 생산하도록 하며, 유지관리자는 보수시 상기조건을 고려한 예지정비 및 예방정비를 실시하여 부품의 수명을 연장하는 활동을 하는데 활용하고자 한다.

승강기 관련 재료란

안전율을 결정하는 항장력, 마모에 대한 허용하중을 결정하는 표면응력계수, 굽힘에 대한 허용하중을 결정하는 굽힘응력계수 등은 재료의 종류, 열처리 경 도 및 가공정도에 따라 달라진다. 웜휠의 경우, 같은 인청동을 사용하더라도, 주조방법에 따라, 굽힘응력계수 및 표면응력계수가 다르다. 사형주조를 가공한 휠보다 원심주조로 가공한 휠의 굽힘응력계수, 표면응력계수 및 항장력이 우 수하며, 기어의 안전율, 마모 및 강도에 대한 허용하중이 커진다. 그리고 저탄 소표면경화강보다 고니켈크롬표면경화강을 사용할 때, 기어의 안전율, 마모 및 강도에 대한 허용하중이 커진다. 그림 2.1은 재료의 종류에 따른 굽힘피로강도 를 나타낸 그래프이다. 침탄담금질강이 피로강도가 우수하다는 것을 알 수 있 다. 하지만, 웜과 웜휠의 조합에 따라 허용전달마력 및 내구성의 차이가 있으 므로, 사용목적에 적합하도록 조합하는 것이 바람직하다

승강기의 마찰 지수 및 계수 그리고 윤활이란

마찰계수는 재료, 표면조도, 속도, 윤활종류, 이가 받는 하중, 정밀도 등에 영 향을 받는다. 마찰계수가 작을수록 내마모성이 커지므로, 마모수명은 증가하게 된다. 윤활은 윤활유의 선택이 적절하지 않거나, 양이 적으면, 기어 이에서 소성변형 또는 열적손상 등이 발생하여 기어의 수명을 단축시킨다. 웜기어는 치면이 미끄럼 접촉을 하므로, 국부적으로 고온이 발생하여 유막이 파손될 우려가 있기 때문 에 다른 종류의 기어보다 높은 점도의 윤활유를 사용하여야 한다. 점도가 낮 은 오일을 사용할 경우, 유막강도가 부족하여 치면 손상이 발생하며, 점도가 높은 오일을 사용하는 경우에 비해, 웜기어의 점막 효율이 떨어지므로, 하중 과 속도를 고려하여 적절한 윤활유를 선택해야 한다. 그러므로 윤활유 선택이 적절하지 않으면, 윤활유의 양이 충분하더라도, 아래와 같은 원인으로 기어의 결함이 발생하기도 한다.