OTIS의 Gen2  

부제목 : OTIS의 2세대 엘리베이터 Gen2

게재월 : 2000년 4월호

기계실이 필요없는 소위 머신룸리스 엘리베이터(Machine-room-less Elevator)가 차세대 승강기 시장의 주력상품이 될 전망이다. 우리에게 잘 알려져 있지는 않지만 이미 일본, 유럽 등지에서는 머신룸리스 엘리베이터의 인지도 및 시장전망은 상상할 수 없을 정도로 크다.
이러한 가운데 최근 오티스 엘리베이터가 자사의 새로운 기계실 없는 엘리베이터 Gen2를 소개하고 1차적으로 유럽시장에 먼저 소개할 것으로 보여 관심을 모으고 있다. 현재 해외 선진 엘리베이터 회사들이 속속 내보였거나 국내에도 곧 선보일 것으로 판단되는 기계실 없는 엘리베이터에는 어떤 것들이 있을까?
최근 오티스 엘리베이터(www.otis.com)사가 발표한 Gen2는 물론이고 ▲일본 오티스엘리베이터(www.otis.co.jp)의 스펙레보(SPECREVO), ▲(주)히타치 제작소 승강기그룹(hitachi.co.jp/helco)의 오더밴과 아반에이스, ▲코네엘리베이터(www.kone.com)의 중저속용 모노스페이스와 중고층용 미니스페이스, ▲쉰들러(www.schindler.com)의 Smart MRL 001과 Smart MRL 002, SchindlerMobileTM 이 대표적인 제품들이고 국내의 경우 현대엘리베이터의 스페이스 세이버를 위시해 동양에레베이터나 송산특수엘리베이터와 같은 회사들도 개발중인 것으로 알려졌다.
2세대 엘리베이터 Gen2 오티스엘리베이터(www.otis.com)사는 지난 2월 2일 자사의 기계실 없는 엘리베이터(모델명 ; Gen2)를 공개, 올 봄부터 유럽시장 공략에 나설 것이라고 밝혔다. 중소형 빌딩에 있어서 혁신적 엘리베이터 기술개발을 목표로 하고 있는 오티스측은 기계실 없는 엘리베이터인 Gen2는 우선 편안함과 신뢰도, 그리고 안전성에 있어서 뛰어나다며, 기존의 어떤 승강설비보다 소음이 적고 운행이 부드러우며, 훨씬 기품이 있음을 강조하고 있다. 오티스 엘리베이터의 스티븐 페이지(Stephen Page) 사장 역시 Gen2 엘리베이터의 경우 “중소형 빌딩에 적용되는 최초의 기어리스 머신 기술임과 이로써 소비자들에게 기어리스의 간소함과 향상된 승차감, 신뢰성 및 높은 에너지 효율성을 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.
또한 그는 “Gen2 엘리베이터로 인해 오티스사가 승강기 시장의 중심에 큰 발전을 이룬 것이라며 오티스가 다시한번 미래 엘리베이터 산업분야를 대표하는 선도적 위치에 있다”는 사실도 강조했다. 오티스엘리베이터사는 캐리어(Carrier ; 에어콘 전문회사), 시콜스키(Sikorsky ; 헬리콥터 발명회사), 해밀튼 스탠다드(Hamilton Standard ; 프로펠러 발명회사), 프랏 앤 휘트니(Pratt & Whittney ; 제트엔진 발명회사)와 함께 UTX(United Technologies Corporation)산하 계열사로 북한과 수리남을 제외한 세계 2백22개국 영업망과 1백50여개국의 현지법인을 운영하고 있으며, 전체 승강기 시장점유 22%(세계시장규모 2백47억불, 1998)를 차지하고 있는 최대규모의 승강기 제조 및 판매, 서비스 업체로 우리에게는 이미 잘 알려진 업체.

오티스측 보도자료
Gen2은 다른 기계실 없는 엘리베이터와 마찬가지로 무엇보다 건축기사들이 엘리베이터 기계실이 필요없음으로 해서 빌딩설계가 자유롭다는 장점을 비롯, 건축업자들은 신속한 설치와 다른 작업으로부터 간섭을 최소화할 수 있다.
오티스측이 발표한 자료에 의하면 “중소형 빌딩에 주로 설치될 Gen2 엘리베이터 시스템은 지난 1백50여년간의 오티스 엘리베이터 발전사에 있어서 큰 약진을 이룬 것”이라며 지난 세기보다 훨씬 진보된 엘리베이터 기술임을 강조하고 있다.
와이어로프 대신 플랫벨트 사용 Gen2 엘리베이터 시스템은 중량의 카케이지를 들어올릴 수 있도록 향상된 기동력을 자랑하는 영구자석형 유도전동기로 사용함으로써 정밀제어가 가능함은 물론, 업계최초로 기존의 와이어로프를 권상기에 취부하는 형태에서 탈피, 플랫 코팅 벨트(Flat, coated steel belt)를 이용해 엘리베이터 카케이지를 승하강시킨 것이 두드러진 특징이라 할 수 있다.
업계 관련인사의 말을 빌면 “Gen2 엘리베이터 시스템 역시 쉰들러(SchindlerMobileTM), 코네(MonospaceTM), 미쓰비시(Elepaq or GPQ) 등의 기계실 없는 엘리베이터와 기본적인 컨셉은 동일하게 적용되고 있다”며, “해외 선진업체들 모두가 기계실 없는 엘리베이터 시스템이 가능하도록 영구자석 유동전동기를 이용한 권상시스템으로 되어 있지만 각 사마다 모 회사의 특허권을 침해하지 않는 범위내에서 약간씩 변형된 형태를 취하고 있다”고 전한다. 우리가 주목해야 할 것은 바로 오티스 Gen2 엘리베이터 시스템에 사용되고 있는 플랫 벨트. 대략 30mm의 폭(one inch wide)과 3mm의 두께(only 1/10th of an inch thick) 정도밖에 되지 않는 플랫 벨트는 검은색이며, 고강성의 폴리우레탄 소재를 사용하고 있다.
그 안에 12개의 관과 관을 따라 꼬임형태의 장력(張力) 스틸 스트랜드(tensile steel strand)가 각각 내장돼 있다. 따라서 전통적인 중량 와이어로프보다 2-3배 가량 가볍고 소재의 특수성에 따라 소음도 획기적으로 줄일 수 있다.
비록 플랫 벨트가 외관상으론 가느다랗지만 1800년대부터 사용해왔던 기존의 강철 와이어로프보다 훨씬 유연하고 내구성이 강한 것으로 알려졌다. 영구자석형 유도전동기를 이용한 기어리스 권상기의 컴펙트 쉬브에 3개의 플랫 벨트가 걸쳐져 있으며, 각각의 플랫 벨트는 3천6백kg(8000파운드)의 무게를 들어올릴 수 있다.
이는 3개의 플랫 벨트로 1인당 평균 몸무게를 68kg(150파운드)으로 잡았을 때 무려 1백60명은 충분히 들 수 있다는 것을 의미한다. 기존의 로프식 엘리베이터의 경우 로프와 쉬브사이에 발생하는 미크론 단위의 미끄럼(Slip) 현상이 발생되지 않도록 로프를 감는 각도를 크게할 수밖에 없고 그만큼 쉬브의 크기도 컸었다.
그러나 Gen2 엘리베이터에는 폴리우레탄소재의 유연성이 강한 플랫 벨트를 사용함으로써 최근의 강철 와이어로프를 사용할 경우 쉬브직경의 20%에 해당하는 100mm(4인치) 직경으로 된 권상기 쉬브를 따라 감기게 된다. 이렇게 소형의 쉬브를 Gen2 엘리베이터의 기어리스 권상기(an energy-efficient gearless machine)내에 장착시킴으로써 따로 기계실이 필요없이 권상시스템을 승강로 내부 상부에 둘 수 있는 것이다.
이와 함께 오티스사가 제어반 및 드라이브 메카니즘의 크기 또한 현격하게 줄임으로써 이들 기기를 승강로 내부에 설치할 수 있게 됐다. Gen2 시스템의 특징 Gen2 엘리베이터 시스템의 특징적인 장점을 살펴보면 우선 신속한 설치 및 건축공정의 단축효과를 비롯해 ▲빌딩의 유효이용면적의 증대 ▲엘리베이터 운전비용의 절감 ▲환경보호개념의 도입 ▲1년 365일 전일제 승강기 시스템 모니터링 ▲높은 엘리베이터 운용능력 ▲엘리베이터와 오티스라인 센터간의 직접 음성통화 가능 ▲승객을 위시한 오티스사의 기술자 및 빌딩 관리자의 안전증대 등이다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
◆점유공간 절약, 높은 에너지 효율등급 = Gen2시스템은 소형의 플랫 벨트용 쉬브를 포함, 기어리스 권상시스템과 컨트롤러, 드라이브 메카니즘 등이 승강로 내부의 상층 및 오버헤드부에 장치되어 있어 별도의 승강기 기계실이 필요없다. 무엇보다도 경량 소형 권상기와 유연하면서도 고강도 스틸 벨트가 강력한 폴리우레탄으로 피복되어 있는 특수한 플랫 벨트를 사용하므로 가능하다. 플랫 벨트는 기존의 와이어로프보다 2∼3배의 긴 수명과 적은 보수성을 특징으로 하고 있다.
◆건축사, 시공사 및 시행사에 유리 = Gen2 시스템은 건축사가 기존 시스템과는 달리 승강기 기계실을 고려할 필요가 없기 때문에 더욱 자유롭게 설계할 수 있으며, 시공사 입장에서는 건축공정의 일부를 생략할 수 있다. 또한 신속한 승강기 설치는 물론 다른 인접공사와의 간섭도 줄일 수 있으며, 건물주는 빌딩을 더욱 경제적으로 관리할 수 있고, 그만큼 임대공간을 더 확보할 수 있다.
◆뛰어난 환경친화력 = 오티스측은 Gen2 시스템이 효율성면에서 뿐만 아니라 환경 친화력이 높음도 강조한다. 이 시스템의 경우 폴리우레탄으로 특수 피복된 플랫 벨트을 사용함은 물론 영구 밀봉된 베어링을 사용하기 때문에 기어리스 권상기에 따로 주유할 필요도 없다. 방사상의 공극을 가진 영구자석 동기전동기를 사용하여 기존의 기어식 권상기에 비하여 50% 이상의 효율을 가지고 있다. 게다가 Gen2 시스템의 전자필터는 빌딩 내의 다른 전기계통에 영향을 주지 않도록 했으며, 권상기 체대(머신 빔)와 승강로벽 체대 사이에 방진패드를 설치하여 진동을 최소화시켰다. 시스템 자체가 재활용 가능한 자재로 포장되어 있는 만큼 높은 환경친화력을 과시한다.
◆정숙한 주행력 = 100mm정도의 권상기 쉬브 직경만을 필요로 하기 때문에 기어리스 권상 머신의 크기도 최소화시킴과 함께 그만큼 플랫 벨트와 쉬브의 접촉면이 적기 때문에 소음수준을 현격히 줄일 수 있다. 또한 기존의 릴레이 접촉이 거의 제거됨으로써 컨트롤러 자체도 정숙하며, 더욱이 소음을 줄이기 위해 카 프레임과 카 케이지 중간에 방진고무를 사용해 각각 독립·장착된 형태로 되어있다. 권상기 제동장치도 소음감소를 위해 특별히 설계됐다.
◆부드러운 승차감 = 오티스사가 그간의 카 프레임에 대한 엘리베이터 운행효과에 대한 연구를 바탕으로 카 프레임 자체를 보다 견고하게 설계함으로써 진동을 최소화했다. 또한 디지털 VF 벡터제어 인버터 시스템을 사용함으로써 항상 일정한 승차감을 유지하도록 한 것이 특징이다.
◆견고한 설계 = 오티스측은 Gen2 시스템에 사용하는 구동 벨트가 특수 폴리우레탄으로 코팅된 스틸 플랫 벨트로 되어있고 이와 관련해 악천후 등의 어떠한 가혹한 환경조건에서 모두 테스트를 받아 통과했다고 밝히고 있다. 게다가 현장의 시험결과 보고분석과 오티스 품질보증센터의 엄격한 기술시험을 통하여 견고성을 더욱 향상시켰고, 권상기, 제어반 및 도어시스템에 대한 신뢰성 역시 높였다고 전한다.
◆일관된 설치공정 = 또한 Gen2 시스템은 반조립 상태로 설치현장에 도착하기 때문에 일관 설치공정이 가능하다. 컨트롤러의 모든 부품들이 충격흡수자재 및 진동방지용 자재로 2차 보호된 상태로 포장출하되기 때문이다. 이러한 일관 설치공정은 대부분의 촉박한 일정에서도 설치공정의 중단없이 신속하게 진행하게 된다.
올하반기 국내에도 소개될 계획 오티스 엘리베이터는 Gen를 우선적으로 유럽시장에 진출할 계획이며, 국내를 포함한 아시아지역은 올해 하반기쯤 선보일 예정이다. 오티스는 향후 4, 6, 8인용 승객용으로 속도는 1.6m/s로 20층높이의 어떤 빌딩에서든 설치할 수 있는 이 엘리베이터를 전세계에 널리 보급한다는 복안을 미리 세워놓고 있는 것으로 알려졌다. 현재 오티스가 야심차게 시도하고 있는 e*business사업의 일환인 컨텐츠 전달시스템인 e*display를 표준옵션으로 제공할 것으로 알려졌다. e*display는 엘리베이터 카케이지 내부에 상단 좌우측 및 도어 상단 정중앙에 LCD 모니터 화면을 통해 인터넷으로 뉴스, 날씨, 지역교통정보 등의 정보서비스를 제공하는 역할을 한다.