원문 _ Ir. K. K. LI 및 Ir. Andy M. T. SUEN 홍콩정부 건축사업부서
역 _ 한국승강기안전기술원 서울서부지사장 박승태

키워드 : 승강기, 진동, 저크(Jerk), 소음, 승차감

5. 현장측정을 위한 절차 및 측정기구
PMT회사의 EVA-625 엘리베이터 진동 분석시스템은 승차감의 질을 측정하는데 이용된다. 이 장비는 카 바닥 정중앙의 반경 100mm 이내에 위치하며 소리변환기는 카 내에 본체를 위치시키고 도어방향으로 직접 댄다.
상부 1m에서 1.5m 높이까지 들고 측정하며, 모든 변환기는 측정축의 3도 이내로 정렬시킨다. 측정기구를 사용함에 있어서 측정과정 중에는 승강기 카 바닥 내에 안정된 접촉상태를 유지시킨다.
승강기 카 내에는 두 사람을 초과하거나 승강기 내에서 불균형자세로 기대 있는 등의 행위보다는 정자세로 서서 측정해야 하며, 측정하는 동안 카 내에서는 소음이 발생하면 안된다.
이때 측정하는 이의 발은 진동 및 소음 측정 변환기로부터 150mm에서 300mm 떨어진 곳에 위치시킨다. 이는 카 플랫폼의 국부적인 편차와 측정된 소리등급의 교란을 피하기 위해서이다.

6. 현장측정의 결과
현장자료는 전체 승강기 52대로 성공적으로 측정되었으며, 분석하는 자료로 사용되었다. 측정한 승강기의 사용연수는 최소 2년부터 최대 18년까지이다(Fig. 1&2).
측정한 승강기 설치의 속도범위는 가장 작은 속도는 0.5부터 최대 속도 7(Fig. 3)까지이다. 승강기운행의 측정된 거리 중 가장 짧은 거리는 6m이고, 최대 거리는 180m(Fig. 4)이다.
표준초안은 데이터습득 과정의 차이로 인해 측정결과 값이 다양하게 나오는 것을 줄이고자 승차감을 측정함에 있어서 균일한 기준을 제시함으로 객관적인 관점을 가지도록 하는데 그 목적을 두었다.
그러나 품질성능에 관해서는 규범적인 요구사항이 없다. HKSAR의 정부빌딩 내에 설치된 엘리베이터, 에스컬레이터 및 수평보형기에 대한 일반사양에 대한 기준과 HKSAR 내에서 승강기산업의 무역협회와 합의가 만들어졌다. 더욱이 연구는 기존의 발행된 문서와 기준내용에 근거해 실시해왔다. ArchSD 연구팀은 본 연구에서 평가목적과 비교에 대한 승인기준으로 [Table 1]에서 보인 품질성능 요구사항과 승강기 승차감의 파라미터를 고안했다.
ArchSD 승강기 승차감 품질에 관한 기준은 일반적으로 6m/s 이하의 속도를 가진 승강기들에게 적용된다. 승강기의 속도범위가 6~8m/s인 속도는 진동범위가 1.5배를 적용해야 한다.

7. 관찰 및 토론
어떤 경우 승강기설치의 단독 승강기운행 측정은 승차감의 관점에서 불만족스러운 성과라고 간주될 수 있으며, 규정된 기준을 만족하지 못할 수도 있다.

7.1 승강기의 수명
지난 10년 동안 승강기 제어 시스템의 향상 및 승강기 기술의 향상 때문에 최근 설치된 승강기는 현저하게 향상된 승차감을 보여준다. 10년 이상된 승강기들의 실패율은 70%~100%의 범위에 포함되며 평균 실패율은 85% 수준에서 나타난다.
소음레벨의 파라미터에 관해 10년 이하의 승강기에서 소음레벨에 대한 실패율이 30%로 나타났으며, 현장측정은 평일동안에 기존의 건물에서 수행되었다. 상대적으로 최신 승강기의 높은 실패율은 보통 주위환경의 배경소음을 제거하는 실제적인 어려움 등의 현장 제약들 때문에 발생된다고 할 수 있다.

7.2 승강기의 속도
실측한 승강기의 정격속도는 최저 0.5m/s에서 최고 7m/s의 넓은 범위를 지니고 있다. 측정의 평가는 낮은 속도와 높은 속도사이의 승강기에 대해 각각 수행되었다.
[Table 3]으로부터 고속용 승강기(2.5m/s 이상)에서 평균 실패율이 거의 70%가 발생하였다. 고속 승강기의 승차감은 저속의 승강기보다 전반적으로 더 좋았다. 그럼에도 불구하고 두 개의 승강기 그룹의 측정결과에서 수직진동과 가속도가 상당한 차이가 있었다. 분명히 고속의 승강기 시스템의 주행제어는 놀랄만한 성능을 보유하고 있으며 증가된 승강기 속도 때문에 수직진동이 매우 나빠지지는 않았다.
조정된 가이드와 레일 시스템에 의존하는 고속 승강기에 대해서 측면 진동의 제어는 승강기 설계자나 엔지니어들에는 여전히 넘어야 할 산이다. 주행 중 승강기 카의 수평진동을 방지하기 위해 가이드 레일 정렬의 엄격한 점검과 승강기 가이드의 정교한 진동 댐핑 제어가 요구된다. 승강기 설치의 예방 유지보수 동안 가이드와 레일의 조정과 주기적인 검사가 운행 중인 승강기의 승차감을 악화시키는 것을 예방할 수 있다. 8m/s 또는 그 이상의 초고속 승강기에서 특별하게 설계된 카 상부와 카 하부는 운행 동안 카 진동을 좀 더 감소시킬 수 있도록 공기역학적인 영향을 감안해 디자인되어 있다.
승강기 벽 측 소음레벨은 승강기 운행속도의 증가에 비례한다. 게다가 특별하게 설계된 카 상부와 카 하부는 초고속 승강기 벽 측 소음레벨을 줄이기 위해, 또  2중벽과 2중 봉인된 카 도어는 이 외관작업을 향상시키기 위해 채택될 수 있다.

7.3 운행거리
다양한 빌딩에 대해 현장측정이 이루어졌기 때문에 이러한 빌딩의 높이는 시장 복합단지에서부터 굉장히 높은 다층의 사무단지 등까지 상당히 다양하다는 것을 알 수 있다. 짧게는 6m부터 180m까지 승강기 운행거리가 측정되었다. 그리고 이 자료에 대한 분석을 위해 3개의 그룹으로 나누었다.
[Table 4]의 측정결과는 속도에 관련해 승강기의 운행과 상당히 비슷하다는 점을 알 수 있다. 고속 승강기는 높은 실패율을 가지고 소음 파라미터 작업수행에서는 주의가 매우 요구된다. 이 높은 실패율은 아마도 승강로 벽이 길기 때문이다. 보다 더 신속한 수직교통서비스를 제공하기 위해서 보다 고속의 승강기 회전기계류가 요구된다. 그래서 소음레벨이 보다 더 높아진다.
중속도 승강기의 경우, 수직진동의 측면에서 특히 전반적으로 최상의 성능을 유지한다. 이것은 아마도 일반적으로 저속 승강기 설치에 채택됐던 가이드 슈 대신 가이드롤러 시스템을 사용했기 때문이다. 그러나 이 댐핑 제어(Damping control)장치의 효과는 승강기 속도를 증가시킴으로써 점차적으로 감소된다.

8. 결론
승차감은 승강기 설치 품질성능을 위한 요구 때문에 가까운 미래에 새롭고 현대화된 승강기 설치를 위한 사양에서 기본적으로 요구되어질 것이다. 호주 표준초안(Draft Australian Standard)은 승강기 승차감 표준의 실행을 위한 좋은 출발점을 제공한다.
그 자료는 ArchSD를 위해 조사하고 분석해 승차감기준으로 규정되어지는데, 기본지침서로 사용되어진다. 조사현장측정 결과로부터 ArchSD 승강기 승차감 기준(Lift Ride Quality Standard)은 현재 상업적으로 이용할 수 있는 승강기 기술 산업에 사용하기 위해서 실제적이고 논리에 맞는 기준을 포함하고 있다.
이 기준은 엘리베이터와 에스컬레이터 그리고 2005/2006년에 고안된 HKSAR 정부건물(Government Building)의 수평보행기(Passenger Conveyor)를 위한 새로운 일반사양(New General Specification)에 통합될 것이다. 그것은 또한 승강기 승차감 성능을 요구하는 신규 승강기 설치의 경우 조달물품이나 승인을 위한 조건으로 표준 내에 승차감을 사양으로 포함하길 원하는 개발자, 컨설턴트, 설계자 및 정부관계자를 위한 좋은 참고 자료로서 역할을 할 것이다.