“승강기 건설의 새로운 패러다임 구축하겠다”
게재년월 : 2005년 11월호

지난달 20일 서울 신라호텔 다이너스티 홀에서는 티센크루프동양 엘리베이터(COO 금병호, www. , 이하 티센동양)의 신제품인 트윈 시스템(TWIN System) 발표회가 개최됐다.
“승강기 건설의 혁명 - 트윈 시스템”이라는 캐치프레이즈 아래 시작된 이번 발표회는 이 시스템의 국내 주요 앤드유저를 대상으로 한 적극적인 소개 자리로, 검사기관, 부품업체 등의 승강기 업계와 건설업계, 건물관리 업계 등 약 3백여 명의 관계자가 초청돼 성대하게 치러졌다.
이미 트윈 시스템은 독일 스투트가르트 대학에 최초 설치된 이래 티센크루프 AG 본사, BMW 본사 등 모더니제이션 현장을 중심으로 적용돼 왔으며, 스페인 발렌시아 오셔닉 센터, 독일 프랑크푸르트 메인 트라이앵글 빌딩 등의 신규설치 현장에도 공사가 진행 중이다. 티센동양 관계자는 “획기적인 발상 전환과 기술적 성과를 바탕으로 한 안전성·신속성을 자랑하는 신개념 승강기 트윈 시스템은 초고층 건물에 가장 유용한 솔루션”임을 강조했다.
이날 행사는 약 10여 분간의 오픈 쇼를 시작으로 경영진 소개 및 금병호 COO의 인사말과 버나드 컨드라우 CTO의 티센동양 회사 소개, 그리고 Mr. Schoellkopf의 트윈 엘리베이터 시스템 소개와 마지막으로 질의응답 시간이 이어졌다.
금병호 사장은 인사말에서 “건설경기가 위축되는 시기에 건설업계 만큼 공존공영 관계인 우리 업계도 마찬가지로 경기를 걱정하면서 향후 추이를 관망하고 있다”면서 티센동양은 항상 신개념의 엘리베이터를 개발하고 상용화하는데 노력을 아끼지 않고 있음을 강조했다.

공간효율성 극대화, ‘트윈 시스템’
그는 또 “현재 승강기 기술 동향을 살펴보면 모터 기술발전과 설치공간의 효율, 이에 따른 제어기술의 변천을 들 수 있는데, 티센은 공간효율을 획기적으로 줄일 수 있는 트윈 시스템을 탄생시켜 현 시류보다 앞서 나가고 있다”고 말했다.
“향후 신축 건물 또는 기존 건물에서도 마찬가지로 또 하나의 새로운 제안이 될 것으로 믿어 의심치 않는다. 오늘 이 자리가 참석자 모두에게 유익하고 도움이 되는 시간이 되었음 한다”며 말을 마쳤다.
계속 이어진 티센동양 회사 소개에서 버나드 컨드라우 CTO는 “티센 본사는 약 50조원의 그룹 매출을 올리고 있으며 이 중 엘리베이터 부문은 약 4조5천억원을 차지하고 있고 종업원수는 전체 18만5천여 명 중 3만1천여 명에 이르고 있다”고 설명했다.
“전세계적으로 80만여 대의 서비스를 보고 있으며 매일 5억여 명의 이용자가 티센 엘리베이터를 타고 있다”면서 “티센은 세계 3위의 승강기 전문업체로 최대 규모의 두바이 공항을 단일계약으로 성사시켰으며 A380기용 대형 탑승교 납품, 분속 6백미터 초고속 엘리베이터의 개발 등 대형 프로젝트를 진행해왔다”고 덧붙혔다.
티센동양은 1백57미터에 이르는 국내 최고 높이의 테스트 타워를 운영하고 있으며 김포공항 및 포스코 센터에 국내 최초라는 수식어를 붙여 무빙워크와 전망용 엘리베이터를 설치했다. 현재 서울, 인천, 대전, 호남, 제주 등 7개소의 서비스 센터에서 7백80여 명의 서비스 인력이 3만5천대의 엘리베이터를 유지보수하고 있다.
현재 전세계 고속 엘리베이터 시장 구조를 살펴보면 시장 규모는 중국, 한국, 일본, 동남아시아 순이며, 속도면에서는 분속 1백50~2백40미터 45%, 2백40~3백60미터 32%, 3백60~4백80미터 16%로 고속기종의 비중이 높아지고 있는 추세다.
버나드 컨드라우 CTO 또한 말레이시아, 필리핀, 인도, 중국 등 아시아 지역의 대도시화 현상이 급속히 이루어짐에 따라 티센 또한 향후 고속기종 엘리베이터 시장에 적극적으로 뛰어들 것임을 내비췄다.
티센의 고속 기어리스 엘리베이터는 적재량 8백~4천kg에 분속 1백50~6백미터에 이르며 운행거리는 5백미터, 정지층수는 1백층 이상에 적용된다. 정밀 엔지니어링과 설계는 독일에서 담당하고 며 부품은 독일과 한국에서 동시 생산되고 있다.

아시아 고속 승강기 시장에 집중 공략
기계실 없는 엘리베이터인 ‘에볼루션 2(Evolution 2)’는 적재량 5백50~2천kg에 8~24인승까지 수용할 수 있으며 행정거리가 80미터까지 가능해 30층 고층건물에도 자유롭게 설치할 수 있다.
구동부의 최적화된 방진구조로 세대 내 소음(거실소음)을 최소화했으며 16kHz 스위칭 주파수를 발생시키는 CPI 인버터를 개발·적용시켰다.
또 디스크형 이중 브레이크 시스템 탑재로 안정성을 강화시키고 CAN-BUS 통신방식을 채용한 마이크로 컴퓨터 제어 시스템을 적용해 신뢰성과 응답성을 향상시켰으며 용이한 유지보수를 위해 최상층 승장도어 바로 옆에 최소 사이즈의 메인 컨트롤 판넬을 설치했다. 여기에는 비상시 비상구출 운전기능과 조속기의 원격 제어 기능이 탑재되어 있다.
FT 822·823 모델의 에스컬레이터는 새로운 저소음 방식의 ETA 드라이브를 채용해 혼잡한 시간대에도 조용하게 작동되며 3상 비동기 모터는 1천2백rpm 수준의 정숙성과 내온도성의 특징을 가지고 있다.
소음과 진동이 대폭 줄어든 구동기에는 6개의 극과 더블슈 브레이크, 고효율 기어가 장착된 모터를 사용하고 있으며, 10mm 두께의 안전 강화유리로 제작된 난간과 측면에 설치된 난간 조명으로 세련된 디자인을 연출할 수 있다.
언더스텝 조명으로 안전한 발디딤을 고려한 독창적인 디자인이 돋보이며 4백40mm 반경의 뉴얼과 새로운 롤러 베어링을 채용했다. 영구 급유 방식의 에코체인으로 친환경성을 높혔으며 승강장 부분의 콤 플레이트 조명으로 안전성을 강화시켰다. 또 더블슈 브레이크가 운행방향에 관계없이 즉각적으로 반응하므로 신속한 제동이 이루어질 수 있으며 스커트와 스텝 사이에 끼임을 방지하는 안전 브러쉬 설치로 안전성을 배가시켰다.
서울 상암동 DMC 트럼프 월드와 상하이 월드 파이낸스 빌딩 등의 프로젝트를 관장하고 있는 Mr. Schoellkopf는 트윈 시스템을 ‘엘리베이터 구조의 혁명’이라 일컬으며 소개를 시작했다.
트윈 시스템은 본지에서도 여러 차례 소개된 적이 있는 제품으로 티센은 이미 1907년에는 상부카는 권상식으로 하부카는 드럼식으로 구동되는 엘리베이터로, 1931년에는 트윈과 매우 유사한 시스템인 ‘두 대의 카를 위한 하나의 균형추’로 특허를 출원했던 노하우를 가지고 있다.
건설업계의 구미를 당기는 트윈 시스템의 장점 중 하나는 승강로 수를 감소시키면서 수송능력은 증대시키고 설치공간을 획기적으로 절약해주고 있어 건축가 및 고객들에게 보다 높은 효용성을 적용하고 있다는 것.
이는 보통 엘리베이터나 전기배선 시스템 등이 차지하고 있는 30~40% 정도의 면적 때문에 전체의 60% 정도만이 오피스 면적으로 사용될 수 밖에 없는 문제점들을 해결하고 있다.
예를 들어 4대의 승강로에 4대의 엘리베이터를 설치하는 대신, 3개의 승강로에 2대의 트윈과 1대의 기존 엘리베이터를 설치한다면, 적어도 동일한 수송능력을 유지하면서 승강로 하나를 감소하는 효과를 볼 수 있으며 이는 빌딩 내에서 약 1백12제곱미터 정도의 바닥면적을 추가로 제공받는 셈이다.
“2 cabs, 1 shaft, 0 crowds”처럼 트윈은 하나의 승강로에 2대의 카를 배치, 승강로 안에서 상호 독립적으로 운행 가능하며 층간거리나 속도에 따라 한개 층의 거리까지 서로 접근할 수 있다.
가이드 레일은 함께 사용하나 권상기와 균형추, 조속기, 안전장치 등은 개별적으로 설치된다. 속도 및 주행거리에 따라 1:1, 2:1 로핑을 사용하며 호출할당은 DSC(목적지 선택 제어장치)로 제어된다.
Mr. Schoellkopf는 “트윈 시스템은 로비 및 리셉션이나 주차장, 지하 차고, 지하철 등 2개 이상의 주 출입구 층이 있는 곳에 유리하며 층간 사용량이 많을수록 효율적”이라면서 “적어도 한대의 기존 엘리베이터와 결합되는 것을 권장한다”고 강조했다.
일반적으로 업계 전문가들이 자주 비교하는 더블데크 엘리베이터와의 차이점에 대해 Mr. Schoellkopf는 “트윈은 층간거리가 다른 경우에도 사용할 수 있고 이 편차를 해결하기 위해 계단이나 연결장치가 전혀 필요하지 않다”면서 “상호 독립적인 두 대의 카를 사용하므로 높은 유연성을 자랑하며 일반적인 권상기나 안전장치 등이 사용 가능해 가격면에서도 경제적임을 강조했다.
또 “낮시간 동안 층간 이동이 많을 경우 더 많은 수송능력을 보여주고 있으며 기술적인 결함이나 유지보수 등 서비스 시간 중에도 두 번째 카를 운행시킬 수 있으므로 전체 시스템 전원을 차단할 필요가 없다”고 덧붙여 설명했다.

안전 4단계로 두카 최소거리 유지
트윈 시스템에서 가장 중요한 부분은 4단계 안전관리 개념이다. 안전 1단계는 적절한 호출 할당에 의해 카 사이 간격을 유지하며 목적지 호출은 항상 카 사이의 최소 간격(5백~1천mm)이 유지되도록 할당된다. 이들의 제어장치는 목적지 선택 제어 알고리즘에 통합된다. 건물 상황과 층간 거리, 속도에 따라 카들이 운행하는 동안 한개 층 거리까지 서로 접근할 수 있다.
2단계는 최소간격의 감시로 제어장치는 양쪽 트윈 제어반의 통신 소프트웨어로 통합된다. 두 카가 접근하는 동안 감속이 이루어져 필요한 안전거리를 초과하지 않고 언제든지 기능적인 정지가 가능하다. 최소간격은 속도에 따라 달라지는데 이는 속도가 증가하면 최소간격이 늘어난다는 것을 의미한다.
3단계는 비상정지로 3단계에서 엘리베이터를 감속하지 못했다면 권상기 브레이크 작동으로 비상정지를 시작한다. 한 엘리베이터의 조속기 로프에 부착되어 주행 중인 ‘돌기’가 다른 엘리베이터의 안전회로를 열고 비상정지를 시작한다. 조속기에는 내부에 로프가 내장되어 있으며 추가적인 브레이크도 있어 안전거리 미확보시 마그네틱 스위치가 작동돼 세이프티 기어를 촉발시킨다.
마지막으로 4단계는 3단계에서 충분한 감속을 하지 못한 경우 조속기 로프의 돌출부가 다른 엘리베이터의 세이프티 기어를 강제로 작동시키는 것이다.
부적절한 부하조건이나 브레이크 시스템이 고장인 경우에도 두 카는 부딪히지 않는다. 고속인 경우 안전 1, 2단계는 동일한 방식으로 작동되지만 3, 4단계는 기계적인 시스템에 의해서는 더이상 실행되지 않는다.
따라서 최소간격의 감시와 세이프티 기어 및 비상정지 작동은 안전등급 SIL3(IEC EN 61 508)에 따라 프로그램화된 안전논리 제어 시스템으로 사용 가능하다.
특히 3단계에서 비상정지 작동 개시 결정은 두 카의 실제 카 위치와 카 속도, 운행방향에 달려 있는데 적용되고 있는 센서 시스템은 위치·속도·방향을 제시하는 바코드 시스템, 마그네틱 테잎이 샤프트 내 장착되어 정보를 받을 수 있는 마그네틱 시스템 등이다. 이들은 독립적으로 데이터를 산정해 양 카의 거리 확보에 도움을 주고 있다.
앞서 언급했듯이 트윈 시스템은 모더니제이션 현장에 많이 적용되고 있는데 독일 뮌헨의 BMW 본사의 경우 4대의 트윈 시스템이 운행 중이며 새로운 EN 코드를 준수하기 위해 BMW측에서 먼저 요구, 방화용 엘리베이터 로비를 설치한 케이스다. 1백1미터 높이의 빌딩(23층)에 기존 8개의 승강로 중 2개는 방화용으로 사용 가능하다. 상부 카는 4 m/s, 하부 카 2.5m/s의 속도를 낼 수 있고 적재량은 1천4백25kg에 이르며 내년 2월 완공 목표로 공사 중인 현장이다.
최근에는 신규 프로젝트도 진행되고 있는데 독일 프랑크푸르트 메인 트라이앵글 빌딩(2세트 전망용 트윈 시스템, 내년 3월 완공 예정), 스페인 발렌시아 오셔닉 센터(4대의 카 그룹으로 운행, 내년 완공 예정), 러시아 FTM 타워(11대의 트윈 시스템 적용, 2007년 말 타워 A, B 모두 완공) 등이다.
■글·신영주 기자 / yjshin@liftasia.com