개념 한 쪽
각층 강제정지운전장치는 고장이나 사고 발생 시 카 또는 부속부의 추가 이동을 막아 인명과 구조물을 보호하는 장치이다. 적용 대상과 설치 예외, 장치가 흡수해야 할 에너지 산정 방식이 핵심 판단 기준이다.
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출제기준 단원 「각층 강제정지운전장치」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 구조 설계의 안전성 판단 | 1 | 엘리베이터 구조 설계상 안전 기준 위반 여부를 가려내기 |
| 균형추 비상정지 적용 판단 | 1 | 피트 하부 사용 여부에 따른 균형추 정지장치 설치 필요성 판정 |
| 흡수에너지 계산 문제 | 1 | 적용 중량·속도·정지거리로 비상정지 흡수에너지 계산하기 |
각층 강제정지운전장치는 엘리베이터의 안전 확보를 위해 요구되는 장치로, 카의 과도한 이동을 즉시 차단하거나 제한하는 역할을 한다. 적용 여부는 승강로 내부 구조와 하부 공간의 사용 유무 등 실제 인명 보호 필요성에 따라 결정된다.
균형추에는 일반적으로 별도의 비상정지장치를 설치하지 않는다. 다만 승강로 피트 하부가 사람의 통로나 사무실 등으로 사용되는 경우에는 균형추 추락이 치명적 결과를 초래할 수 있으므로 균형추에도 비상정지장치를 설치해야 한다는 예외 규정을 따른다. 판단 시에는 피트 하부에 사람이 있는지 여부를 우선적으로 확인해야 한다.
비상정지장치가 작동할 때 장치가 흡수해야 하는 에너지는 운동에너지 항과 중력에 의한 일의 합으로 계산한다. 이를 계산할 때는 질량, 속도, 정지거리 등을 정확히 단위 변환하여 공식에 대입해야 한다. 설계·검사 문제에서는 이 공식을 적용한 수치 계산이 자주 출제된다.
속도나 공간 치수 등 관련 기준치는 상황별 규정으로 정해져 있으며, 문제에서는 해당 조건을 확인한 뒤 맞는 수치를 적용하여 판정해야 한다. 예를 들어 에스컬레이터의 특정 속도 규정이나 꼭대기틈새·피트깊이와 같은 기준치는 상황 판단의 근거로 쓰인다.
대표 계산 예시 — 흡수에너지 산정한다. 적용 중량 W=3000kg, 정격속도 60m/min을 초속으로 환산하면 V=1m/s, 정지거리 S=700mm=0.7m이라면 공식을 사용한다. 공식 E = (W / (2g)) V^2 + W·S를 적용하면 약 2400kg·m 수준의 흡수에너지가 도출된다. 단위 변환(분당→초속, mm→m)과 운동에너지 항 포함을 잊지 말아야 한다.
설치 적용 예시 — 균형추한다. 피트 하부가 통로나 사무실로 사용되는 경우에는 균형추에 비상정지장치를 설치해야 한다. 피트 하부에 사람이 없으면 균형추에 별도 정지장치가 요구되지 않음을 기억한다.
엘리베이터의 구조 설계시 고려할 사항으로 틀린 것은?
정답 ③ · 문항은 엘리베이터 구조 설계 시의 고려사항 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 승강로의 주벽 및 개구부는 방화상 문제가 없도록 설계해야 하고, 승객용 엘리베이터에는 비상 시 외부에서 구출할 수 있는 구출구 설치가 요구되며 출입구는 하나만 설치하는 것이 일반적이다.
승객용 엘리베이터는 화재 시 연소 확산을 막기 위해 방화 구조를 갖춰야 하며, 전동기는 전용으로 설치해야 한다.
균형추측에도 비상정지장치를 설치해야 하는 경우는?
정답 ① · 균형추(Counterweight)는 카가 이동할 때 발생하는 관성과 위치 에너지를 보상하는 장치로, 일반적으로 비상정지장치를 별도로 설치하지 않습니다. 하지만 피트(Pit)의 하부 공간, 즉 엘리베이터 승강로 최하단 부분이 사람의 통로나 거주, 사무실 등으로 사용되는 경우에는 균형추가 추락하여 피트 하부를 관통해 치명적인 사고를 일으킬 위험이 있으므로 이때에 한하여 균형추에도 비상정지장치를 설치해야 합니다.
승강로 피트 하부가 통로나 사무실로 사용되는 경우 균형추가 추락 시 치명적 사고를 유발하므로 비상정지장치를 설치해야 한다.
비상정지장치의 적용 중량이 3000kg, 정격속도가 60m/min인 경우, 작동시의 정지거리가 700mm 라면흡수 에너지는 몇kgㆍm인가?
정답 ④ · 비상정지장치가 작동할 때 흡수해야 할 에너지는 운동 에너지의 변화와 중력에 의한 일의 조합으로 계산됩니다. 비상정지장치 적용 중량(3000kg), 정격속도(60m/min=1m/s) 및 작동 정지거리(700mm=0.7m)를 적용하면, 흡수 에너지 E = (W/2g) * V² + W * S 와 같이 산출될 수 있습니다.
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