오티스의 2세대 엘리베이터 Gen2, 국내상륙  

부제목 : 창원공장 설치완료, 다음달부터 본격 출시

기술과 소재면에서 승강기 분야의 기술적 혁신을 대표하고 있는 오티스의 차세대 엘리베이터 Gen2TM 시스템이 국내에 드디어 상륙했다. 지난달 12일 LG-OTIS 엘리베이터(대표이사 사장 장병우)가 자사의 창원공장에 Gen2 시스템을 처음 샘플 설치했고, 오는 9월 9일에는 국내 승인을 위해 테스트 타워에도 설치할 계획인 것이라고 밝혔다. 따라서 국내시장을 겨냥한 본격적인 첫 시판이 늦어도 오는 10월부터는 이루어질 것으로 전망된다.
Gen2 엘리베이터는 애초에 전세계 엘리베이터 시장의 75%를 차지하고 있는 630kg에서 1000kg급(10, 15인승) 하중의 승강기 그룹을 마케팅 타깃으로 세계 제1의 승강기 선발업체인 오티스(사장 스티븐 페이지, Stephen Page, www.otis.com)가 개발한 혁신적 제품. 올해초인 2월 2일 제품공개와 함께 오스트리아 등 주로 유럽시장을 공략해온 제품으로 당초 국내에 올 하반기쯤 선보인다는 예정에 맞춰 이번에 국내에는 처음으로 창원공장에 샘플설치된 것이다.
오티스는 Gen2 출시시기를 올상반기부터는 유럽지역에, 한국을 비롯한 아시아태평양지역은 올 4/4분기인 10∼12월중에 잡았었다. 일본과 북미는 내년초에 출시될 것으로 예상된다. 기술과 소재의 완벽한 조화를 이룬 제품으로 평가되고 있는 Gen2 엘리베이터 시스템은 ‘에너지 효율의 극대화’, ‘환경보호와 안전’, ‘건축물의 가용공간 증가’, ‘깨끗한 스카이 라인’ 그리고 ‘설치기간의 단축’을 실현한 제품이다. 또한 국내 LG-OTIS엘리베이터는 Gen2 시스템의 핵심은 단순한 기계실 없는 엘리베이터 개념의 실현보다는 근본적으로 기존 와이어로프를 대신한 스틸 코팅 벨트의 채용에 역점을 두고 있다.

21세기 기술은 바로 ‘벨트’
오티스의 신개념 엘리베이터 Gen2는 본사내에서도 제품명에 대한 해석을 약간 달리하는 견해가 있는 것 같다. 제2기원(Genesis)과 제2세대(Generation)가 바로 그것이다. 그러나 어느 것이나 분명한 것은 제1기원과 1세대를 지난 1853년 미국인 엘리샤 그레이브 오티스(Elisha Graves Otis)가 최초로 안전장치를 부착한 엘리베이터를 발명했던 당시를 그 출발점으로 보고 있고, 오늘에 와서 오티스가 개발, 지난 1백 여 년간 사용되어 왔던 기존 스틸 와이어로프를 대신해 스틸 플랫 벨트의 출현으로 21세기 승강기 관련기술의 신기원을 열었다는 사실은 같다.
오티스의 스티븐 페이지사장도 “1853년 엘리샤 오티스가 엘리베이터를 발명한 것이 제1세대였다면 Gen2의 등장으로 향후 3∼5년 이내에 모든 사람들이 이 혁신적인 기술을 이용할 것”이라고 장담할 정도로 자신감과 기대가 대단하다. 또한 오티스의 다른 중역들도 플랫 벨트를 이용한 Gen2가 2가지 모델밖에 없지만 현존하는 시스템에 혁신적인 부품을 도입, 적용하는 것이 영업경쟁력 제고를 위한 첫단계라고 보고 있으며, 계속적으로 원가개선을 이뤄 향후 Gen2 엘리베이터가 글로벌 제품으로 자리잡는다면 기술, 품질, 가격면에서 오티스가 명실공히 세계최고의 입지를 굳힐 것으로 전망하고 있다.
프랑스와 네덜란드를 포함한 북유럽지역을 담당하고 있는 Mr. Bruno Grob(Vice President & Senior Area Executive North Europe Area)은 “네덜란드의 경우 코네가 모노스페이스로 시장의 50%를 점유하고 있다”며, “향후 오티스의 새로운 엘리베이터 Gen2가 코네의 예봉을 꺽고 현 시장 점유율 20%수준을 2년 후엔 30%로 만회할 것”이라는 강한 믿음을 보였다.

Gen2 개발의 배경
외신 및 오티스사의 올초 화상회의(Video Conference ; 이하 V.C.) 기록에 따르면 Gen2 시스템 개발은 오티스가 자사의 20명의 엔지니어 및 관련 전문가들을 구성, 지난 1998년 3월부터 연구개발에 착수한 프로젝트였다. Gen2 엘리베이터의 개발배경에는 경쟁사의 거센 도전에 의한 성과물이라고 해도 과언은 아니다. 지난 1996년 경쟁사인 코네(KONE, www.kone.com)의 기계실 없는 엘리베이터 모노스페이스(Mono-SpaceTM)가 유럽에 처음 소개됐을 때 세계시장에서 선두를 달리고 있는 오티스로서는 입장이 난처해질 수밖에 없었다.
오티스 V.C.에서 Mr. 올리버 로버트(Oliver Robert, Senior Vice President Operation)씨에 따르면 “코네의 모노스페이스가 소개됐을 때, 놀라움에 사로잡혔다”며, “모노스페이스는 비록 현존하는 코드(code)를 위배했지만, 우리 분야에 있어서 중요한 혁신이었음”을 부인하지 않았다. 실제로 유럽에서는 모노스페이스의 시판이 이루어졌으며, 코네는 업계의 새롭고도 강력한 경쟁사로 발돋움했다. 유럽 전지역은 물론이고 일본, 인도, 중국, 브라질, 호주 그리고 미국에서도 영업활동이 활발하다. 더군다나 또다른 경쟁사인 쉰들러(Schindler, www.schindler.com)도 유럽에서 판매활동을 활발히 하고 있으며, 그 영역을 세계로 넓히고 있는 실정이었다. 이에 대응하기 위해 오티스는 2개의 별도 프로젝트를 즉시 구성했는데 그 첫번째가 기존의 부품을 이용한 새로운 시스템으로 기어드 타입으로 피트에 권상기를 설치하는 식의 기계실 없는 엘리베이터(Machine Roomless)를 개발하는 것이었고, ‘Gen97’이라 명명된 제품을 개발하기에 이르렀다. 그러나 이 제품은 가격이 비싼 구조였으며, 경쟁제품에 대한 단기성 방어 이상의 의미를 가질 수 없었다.
이에 두번째로 시도된 것이 바로 모노스페이스와 유사한 것을 값싸게 개발한다는 프로그램이었다. 이 프로그램의 핵심은 새로운 영구자석식 디스크형 권상기(Permanent Magnetic Disk Machine)를 설계하는 것이었다. 초기 ‘브라보(Bravo)’로 명명된 이 프로젝트는 1998년초 ‘파이어(Fire)’로 변경, 순조롭게 진행,출시까지 준비하다가 그해 3월에 코네의 세계 특허권에 봉착하게 됐던 것이다.
오티스로서는 현실적 해결방안으로 코네로부터 특허권을 사서 Fire를 출시하는 방안도 있었지만 결국 기존 스틸 와이어로프를 사용하는 한 극복하기 힘들다는 판단하에 완전히 새로운 개념으로 다시 시작할 것을 결정했다. 외신(Elevator World)에 의하면 각 국에서 각 분야의 20여 명의 전문가들은 애초 핀란드 코네의 기계실 없는 엘리베이터 모노스페이스의 거센 도전에 대응하기 위해 새로운 컨셉을 정립하기 시작했다. 브레인스토밍(Brainstorming ; 각자가 아이디어를 내놓아 최선책을 결정하는 창조능력 개발법)기법을 활용하는 첫 모임에서부터 이들 전문가들은 종래의 와이어로프 대신 플랫 로프 시스템의 채용에 대한 아이디어가 거론됐다. 또한 이 플랫 벨트를 통해 승강로 내부에 소형의 영구자석식 기어리스 권상기(Permanent Magnetic gearless Machine) 설치도 가능해지는 일거양득의 결과를 볼 수 있었던 것이다.
그 해 5월 오티스는 Fire에 대한 미련을 버릴 수 있었고 프로젝트 명칭도 옵티머스(Opti-mus, Program Director Mr. Tom Saxe)로 다시 바꿨다.

제품의 글로벌화, 안전성 제고에 역점
옵티머스의 프로그램 담당자인 Mr. Tom Saxe의 말을 빌면 Gen2 개발 당시 ▲글로벌 제품을 생산하는 것 ▲고객 및 설치요원의 안전 ▲최상의 운전수행 및 신뢰성 확보 ▲제품개발의 시간 단축이라는 4가지 중요한 목표를 설정했다고 한다. 이러한 목표는 우선 그간의 오티스 제품이 가지고 있었던 지역적 한계를 탈피해 전 세계적으로 동일한 제품을 확보함으로써 일관성 있는 제품생산과 저렴한 원가체계를 갖추고자 한 것이다.
안전과 관련해 Mr. Tom Saxe는 “가령 권상기를 기계실에서 빼내서 승강로에 설치한다면, 그것은 근본적으로 위험한 시스템”이라며, “따라서 우리(오티스)는 기존에 설치한 엘리베이터처럼 안전할 뿐만 아니라 훨씬 더 안전하다는 확신을 줄 필요가 있었다”고 언급했다. 또, 그는 “Gen2와 같은 규모의 제품개발이라면 적어도 3년은 걸리는 데, 18개월이라는 짧은 기간에 이룩했다”며, “개발 기간을 단축하기 위해 Multigenerational product plan의 개념을 도입했다“고 밝혔다.

Gen2의 핵심기술 벨트
V.C. 자료에 따르면 이 개념으로 인해 스틸 코팅 벨트(Coated Steel Belt)와 영구자석식 권상기(Per-manent Magnet Machine)를 이용한 기계실 없는 엘리베이터의 구조를 가시화 시킬 수 있었다고 한다. 오티스측에서 보면 단순한 기계실 없는 엘리베이터라는 개념보다 이 플랫 벨트의 기술력이 더 중요한 의미를 갖는 것 같다.
모노스페이스나 쉰들러 모바일(Schindler MobileTM) 등의 다른 기계실 없는 엘리베이터의 경우는 유연한 재질의 철심을 강철소선으로 에워싼 스틸 와이어로프 구조를 그대로 유지한 채 기계실 공간을 혁신적으로 줄일 수 있었다면, 오티스의 Gen2는 강철소선을 유연한 폴리우레탄 피복으로 에워싼 이 새로운 플랫 벨트를 통해 쉬브 직경을 줄임과, 이와 함께 영구자석식 권상시스템(Perma-nent Magnet Machine)을 통해 더욱 컴팩트한 엘리베이터 시스템을 구축할 수 있었다.
기계실 없는 엘리베이터는 단지 Gen2 기술혁신의 2차적 성과물일 뿐이라는 것이다.

더 가볍고 수명이 길어진 벨트
이 플랫 로프는 크게 두가지 주요 구성요소로 제작됐는데, 하나는 견고하면서도 쉽게 휘어지는 유연성을 특징으로 함은 물론 무거운 적재하중에도 능히 견딜 수 있는 코드(Cords)이고, 또 하나는 이 코드를 감싼 신축성 있는 재킷이라고 할 수 있다. 이 엘라스토머(Elastomer ; 합성고무) 재킷을 통해 로프구조를 아울러 유지하면서 30mm가량의 넒은 면적으로 로프와 권상기간의 마찰력을 제고하는 것이 Gen2를 상용화시키는데 있어서 가장 까다로웠던 분야로 손꼽힌다.
국내 LG-OTIS측에 따르면 “두께3mm, 폭30mm의 이 벨트는 지난 세기동안 업계의 표준이었던 강철 로프보다 훨씬 더 견고하고 유연하다”며, “이 벨트는 기존 스틸 와이어로프보다 20퍼센트 더 가볍고 수명은 2∼3배나 더 길다”고 한다. 각각의 벨트는 종전의 스틸 와이어로프보다 더 많은 5백88개의 강철 소선으로 구성되어 있다. 또한 벨트 내부의 강철 소선은 유연성이 뛰어나기 때문에 작은 직경의 쉬브에도 벨트로 사용할 수 있다.

뛰어난 견인력으로 동력전달의 효율화
하나의 벨트만으로 3600kg의 하중을 들어올릴 수 있는 견인력이 있으며, 이는 Gen2 시스템이 세가닥의 벨트만으로 12배 이상의 안전율을 가진다는 것을 의미한다. 이와 함께 오티스는 이 플랫 벨트의 운행상태 감시와 정확한 제어를 위해 Magnetic Flux Leakage(MFL)를 이미 개발, 특허를 획득한 상태다. 벨트의 폴리우레탄 재킷은 기존의 로프보다 견인력이 뛰어나기 때문에 권상기에서 카까지의 동력전달을 더욱 효율적으로 이끌었다. 또 플랫 벨트는 쉬브와의 접촉면적이 넓어서 쉬브의 마모를 획기적으로 줄여준다.

Gen2 시스템의 특징들
Gen2 시스템은 새로운 부품들의 결합, 그 이상을 의미한다고 할 수 있다. 수직운송 시스템으로 운영되는 기본 개념중 가장 이상적인 신기술로서 화두로 오르내리고 있는 이 제품은 ▲컴팩트한 고효율 권상기 ▲내구성이 뛰어나고 조용한 콘트롤러와 구동기 ▲정교한 엘리베이터 원격 모니터링 시스템(REM) ▲고정밀의 조속기 ▲혁신적인 강철 코팅 벨트 ▲도어의 가변속도 제어 ▲접근이 용이한 비상 점검반(E&I Panel) 등의 특징을 가지고 있다.
특히 이 가운데 가장 핵심적인 기술이랄 수 있는 플랫-스틸 벨트는 기존의 로프를 유연한 재질의 철심을 강철소선으로 에워싼 것에 비해 강철 소선을 유연한 폴리우레탄 피복으로 에워싼 것이다. 이에 따라 쉬브 직경을 그만큼 줄일 수 있게 됐으며, 더욱 컴팩트한 엘리베이터 권상 시스템 구축이 가능하게 된 것이다. 그 외에도 많은 특징적 장점을 지니고 있다.
▶더욱 컴팩트해진 권상기 = 우선 스틸 코팅 벨트를 사용함으로써 권상기가 차지하는 공간이 기존의 30% 정도면 충분하다. 또 기계실 역시 필요하지 않다. 아울러 권상기의 크기가 작아 가속시 전력사용을 크게 감소시키며, 영구자석식 디스크 브레이크를 적용함으로써 권상기의 제동 능력을 더욱 향상시켰다.
▶에너지 효율의 극대화 = Gen2 시스템은 운행효율이 가장 높은 엘리베이터로 손꼽힌다. 방사상 구조(Radial)의 권상기는 기존의 기어 방식보다 50% 이상 효율적이며, 축 구조 방식(Axial)보다는 15% 더 효율적이다. 시스템의 VVVF제어방식에는 소비전력 절감을 위해 ‘수면 모드’ 가 적용되어 있으며, 내장형 영구자석 동기 모터를 채택하여 불필요한 열 손실을 줄였다.
▶안전기능의 극대화 = Gen2 시스템의 첨단 안전 기능은 탑승객과 보수요원을 모두 보호할 수 있도록 설계되어 있다. 엘리베이터 도어에는 센서 빔이 장착되어 있어 감지시 즉시 다시 열리며 층과 층 사이에 카가 멈추었을 때 탈출방지 장치를 가동시켜 승객들이 빠져나가는 것을 막아준다. 또한 승강로 접근 감지 장치는 정상적인 상태에서 승장 도어가 열린 후 카가 작동하는 것을 방지해 주며 접근이 용이한 승장부에 장착되어 있다.
▶뛰어난 환경친화력 = 에너지 보존 외에도 Gen2 시스템은 여러가지 의미에서 환경친화적 제품이라 할 수 있다. 감속기가 없는 기어리스 방식이며, 영구 봉합 베어링(permanently sealed bearing)을 채택함으로써 권상기에 오일과 윤활류를 사용할 필요가 없다. 또한 머신 베이스와 승강로벽 사이에 설치된 방진 패드는 건물로 전달되는 진동을 최소화하여 조용한 환경을 조성해 준다. 아울러 시스템은 전자기 필터가 장착되어 건물내 다른 전자기 시스템의 영향을 차단하며 유럽의 EMC규격에도 부합된다. LG-Otis는 지구의 환경보존에도 세심한 주의를 기울인다. 모든 Gen2 부품은 100% 재활용 재료로 포장되고 선적되며, 또한 상당수 부품은 재활용이 가능하다. Gen2 생산설비 시설은 환경친화적인 생산방식에 의해 이미 ISO 14001인증을 취득한 것으로 알려졌다.
▶효율적인 공간활용 = 기계실을 없앰으로써 보다 나은 건축물 설계에 유연하게 대응할 수 있다. 합리적인 설치공정 및 여타 공사와의 간섭이 적어 건물 시공자에게도 큰 이익이 된다. 앞으로 건물주에게 Gen2 시스템은 낮은 건축비와 효율적인 공간활용 등의 이익을 제공할 것으로 기대된다.
▶대기시간 최소화, 뛰어난 승차감 = 이 시스템은 오티스의 선진 기술력으로 부드러운 승차감을 제공하도록 설계되어 있다. 디지털 폐쇄 루프(Digital closed loop) VVVF 제어로써 지속적으로 그리고 부드럽게 속도의 가감을 가능하도록 해준다. 플랫 벨트는 로프의 꼬임이 없어 진동이 감소되며 특별하게 장착된 쉬브는 카에 진동전달을 억제해 준다.
▶정숙한 주행 = Gen2는 가장 조용한 기계실 없는 엘리베이터중 하나이며 폴리우레탄 코팅벨트는 기존 로프와 쉬브 사이에서 발생하는 금속간의 마찰효과를 제거한다. 방진용 고무패드는 프레임에서 카 플렛폼의 진동과 소음을 차단하는 역할을 하며, 콘트롤러는 상쇄소음이 거의 없을 정도다.
▶콘트롤러와 구동기 = 3개의 Car까지 군관리가 가능하도록 설계된 모듈 제어기는 최첨단 PCB보드와 가장 빠르게 연산되는 소프트웨어가 하나로 결합되어 있다. 벡터 제어방식이 적용된 디지털 폐쇄 루프 VVVF제어는 효율성과 정확성을 더욱 증가시켜 주며, 디지털 스피드 엔코더는 카의 속도와 위치를 정확히 제어한다.
▶대기시간 줄인 급송 시스템 = 누군가 홀 버튼을 눌렀을 때 LG-OTIS RSR(Relative System Response) 급송(Dispatching) 시스템이 즉각적으로 작동하여 운행중인 엘리베이터에서 가장 적합한 카를 선택한다. RSR 급송시스템은 응답시간과 이상적인 군관리 방식에 근거하여 관련되는 변수들을 분석함으로써 시스템 성능을 더욱 극대화시켜 승객들의 대기시간을 혁신적으로 줄여준다.
▶도어 시스템의 일관된 작동 = 변속 디지털제어(variable-speed digital control)는 수천 번의 반복에도 불구하고 도어의 개폐가 일관되고 신뢰성 있게 작동되도록 한다. Slotted Sill의 사용으로 신뢰성이 더욱 향상됐으며, 이는 불순물에 의해 도어 작동이 방해받는 것을 막아준다.
▶컴팩트하고 견고한 비상 제어반 = Gen2시스템의 컴팩트하고 견고한 비상 제어반은 보수요원이 쉽게 접근할 수 있도록 설계되어 있다. 승장에 위치한 판넬에는 숙련된 보수요원이 엘리베이터를 빠르고 쉽게 제어/유지하는 데에 필요한 모든 기능이 내장되어 있다.
▶LAMBDA 3D 출입구 안전장치 = Gen2시스템은 빔 센서를 이용한 LAMBDA 3D 출입구 보호 시스템을 옵션으로 제공한다. 56개의 방사체와 감지기를 이용한 LAMBDA 3D 시스템은 엘리베이터 출입구에 눈에 보이지 않는 빔 안전망을 구성하여 승하차시 승객감지 기능을 한다. 승객이 감지되면 접촉하지 않더라도 바로 다시 열리게 된다.
▶정보제공 시스템 e*디스플레이 = Gen2시스템은 최초로 LG-OTIS의 정보제공 시스템인 e*Display를 옵션으로 제공한다. 이미 몇몇 국가에서는 실용화 단계에 들어간 e*Display는 승객들에게 그날의 주요 기사, 날씨, 스포츠 및 경제뉴스 등을 전자 스크린에 컬러로 제공한다. Gen2시스템의 국제감각의 외관 스타일은 진보된 기술만큼이나 대담하고 혁신적이다. 우수한 마감재는 시스템의 격조높은 작동을 완성시키는 세련된 외관을 제공한다. LG-OTIS의 모든 계획 및 프로젝트 관리 시스템은 건물의 설계와 시공의 모든 단계에 걸쳐서 고객들에게 최고 수준의 설치 품질을 제공한다. 최고 수준의 기술력을 통해 안전하고 효율적이며, 또한 고객이 요구하는 납기와 예산에 적절한 공정을 보장한다.
▶유연한 설치공정 = Gen2 시스템의 능률적인 설치공정은 가장 까다로운 일정에도 유연하게 대처한다. 설치는 건물의 시공과정이나 여타 건축공정에 최소한의 영향을 준다. 미리 조립된 부품이 순서대로 따로따로 떨어진 sub시스템의 상태로 도착하며 각각의 공구, 이름표, 설명서 등이 포함되어 있다. 크레인이나 호이스터를 사용하지 않고도 두 명의 LG·OTIS직원이 기계를 승강로 상부에 올려서 강철코팅 벨트를 설치할 수 있다. 기계가 건물의 3상 전력시스템에 연결됨과 동시에 직원들은 실제로 카 플렛폼과 Gen2기계를 이용하여 레일을 바로 설치할 수 있다. 또한 표준 공정에 공정확인 과정이 포함되어 있어서 주요 공정의 수행 여부를 검증할 수가 있기 때문에 최고의 설치 품질을 확인할 수 있다.
▶엄격한 서비스 프로그램 = LG-Otis 보수 시스템은 문제를 사전에 예방하고 조치한다는 철학을 가지고 있다. 보수요원들은 건물의 요구조건을 만족시키기 위해 엄격한 서비스 프로그램을 추구한다. 또한 REM시스템의 24시간 감시능력을 통해 좀 더 효율적으로 이상 유무을 찾아낼 수 있어서 엘리베이터 운행에 영향을 미치기 전에 사전 수리 및 조치가 가능하다.
REM(Remote Elevator Monitoring) 시스템은 엘리베이터의 신뢰성을 보장할 수 있는 가장 진보적인 시스템이다. 이 시스템은 24시간 내내 엘리베이터 기능을 감시하여 부품의 손상 여부, 이상현상 그리고 눈에 잘 띄지 않는 불편요소까지 찾아낸다. 또한 REM시스템은 탑승객과 숙련된 LG-OTIS직원들간의 실시간 양방향 음성통신을 제공하게 된다.

고객요구에 부합토록 매진
2백개 이상의 국가와 지역에 영업 및 서비스망을 갖추고 엘리베이터, 에스컬레이터 및 기타 수송설비의 세계적인 선두기업으로 달리고 있는 오티스는 모든 공정을 세밀하게 제어함으로써 고객의 니즈를 만족시키고 있다. 또한 국제 품질기준 ISO 9000국제규격을 만족하는 엘리베이터를 지속적으로 생산,공급하고 있다.
이 모든 것은 오티스의 엄격한 실험절차로부터 얻어진 것이며, Gen2 시스템은 전 세계의 테스트용 승강로에서 광범위하게 분석되었다. LG·OTIS측은 “실례로 극온, 기름, 황산, 강렬한 자외선 노출 등이다. 또한 본 시스템은 건물의 정전을 그대로 재현한 모든 시험까지도 잘 견디어 냈다”고 전한다. 오티스는 향후 21세기에는 자사의 주요시장이 바로 한국을 포함해 세계인구의 절반이 넘는 아시아가 될 것으로 내다보고 있다. 그간 오티스가 초고층 빌딩 및 랜드마크성 건물들에 그 명성을 떨쳤다면 대부분의 시장을 장악하고 있는 중저속 분야에서 고객의 원하는 바, 즉 Gen2 시스템을 통해 최신-최첨단의 기술에 부응하기 위한 노력을 기울일 것으로 전망된다. 세계 제1의 시장 아시아, 그 속의 한국시장을 LG-OTIS를 통해 실현코자 하는 것이다. / 문의 : LG-OTIS 엘리베이터 02-6007-3161