에스컬레이터용 역주행방지장치의 안전성 시험

[승강기부품의 안전인증③]

에스컬레이터용 역주행방지장치의 안전성 시험

 

 

최근 3년간 국내에서는 에스컬레이터의 역주행사고로 인한 사상자 발생하고 있다. 역주행은 에스컬레이터가 상승방향으로
운행 중 갑자기 운행방향이 바뀌어 하강 하는경우로 이번 호에서는 에스컬레이터의 이러한 역주행을 방지하는 장치의 안전
성 시험은 어떻게 이루어지고 있는지 살펴본다.

■ 글 / 이주환 (한국산업기술시험원 팀장)

 

 

국내 현실에 맞게 역주행방지장치 인증 기준 구체화

 

감지기

에스컬레이터 역주행의 원인은 구동체인의 파단이나 감속기의 마모, 전동기 프레임의 파손 등 다양하다. 이로 인한 인명 사고를 방지하기 위해 국내에서는 에스컬레이터용 역주행방지장치에 대해 2013년 7월 26일 이후부터 안전인증제도를 시행하고 있다. 역주행방지장치의 인증기준은 유럽의 EN115 에스컬레이터 안전기준을 참조하였으며, 국내 현실에 맞게 안전요구조건을 구체화 하고 강화시켰다.

역주행방지장치는 크게 4가지 부품으로 구성되는데 역주행을 감지하는 감지부, 감지기 신호를 받아서 역주행방지장치의 동작신호를 출력하는 안전회로부, 안전회로의 출력에 따라 동작하는 액츄레이터부(예: 솔레노이드), 최종적으로 에스컬레이터를 안전하게 정지시키는 제동부로 구성된다.

 

안전회로기판

이들 각 부품은 기능의 신뢰성 및 구조적 안전성 확보하여야 하며, 무엇보다 갑작스런 정지로 인해 승객이 넘어지지 않도록 안전하게 정지하여야 한다. 역주행방지장치가 작동하여 정지시킬 때의 감속도는 0.1~1 m/s² 이내이어야 한다.

 

이들 각 부품은 기능의 신뢰성 및 구조적 안전성 확보하여야 하며, 무엇보다 갑작스런 정지로 인해 승객이 넘어지지 않도록 안전하게 정지하여야 한다. 역주행방지장치가 작동하여 정지시킬 때의 감속도는 0.1~1 m/s² 이내이어야 한다.

 

 

각 부품별 주요 안전성 시험항목

 

[제동부의 안전율 확인]

제동부는 종류별로 폴라쳇휠 방식, 디스크웨지 방식, 디스크브레이크 방식 등을 사용한다. 가장 많이 사용하는 방식은 폴라쳇휠 방식으로 폴(Pawl)이 제동휠의 라쳇(Rachet)에 걸려서 제동하는 방식이다. 이 때 역주행방지장치는 폴(Pawl)과 라쳇(Rachet)에 가해지는 힘에 충분히 견디는 튼튼한 구조가 되도록 설계되어야 하며, 기준에서는 안전율 3.5 이상을 요구한다.

 

 

[감지기의 성능시험]

감지기는 역주행을 감지하는 기능과 과속을 감지하는 기능을 독립적으로 구비하여야 한다. 감지기의 설치는 역주행방지장치의 응답성을 고려해 주구동 스프로켓의 기어에서 감지한다. 감지기의 성능시험은 무부하 상태에서 수행한다. 역주행감지기의 성능 시험은 모터에 연결된 삼상전원(R, S, T상) 중 2개의 상을 바꾸어 결선한 후, 에스컬레이터를 상승운전을 하면서 시험한다. 상승버튼을 누르게 되면 모터상이 바뀌었기 때문에 에스컬레이터가 역으로 하강하는 역주행이 발생한다. 이때 감지기가 작동하여 역주행방지장치를 작동시키는지를 시험한다. 과속감지기의 경우, 정격속도의 1.2배 이내에서 과속을 감지하여 역주행 방지장치를 작동시키는지 확인한다. 주로 인버터의 과속기능을 구현하여 과속시험을 하게 된다.

 

 

[감속도 측정]

 

진행방향(경사구간설치)

역주행방지장치의 감속도 측정은 100% 부하를 실은 상태에서 수행한다. 시험 부하는 폭 1m 크기 스텝 1개당 120㎏의 하중을 싣는 것을 원칙으로 하며, 시험을 위해서 노출된 스텝의 2/3구간에 100% 하중을 싣고, 나머지 1/3 구간을 비워두어 가동이 가능하게 한다. 신청인은 에스컬레이터의 높이에 따라 설계된 제동 토크표를 인증기관에 제출하고 시험하기 전에 제동값에 대해 확인한다. 역주행방지장치의 시험 시 주브레이크는 개방상태로 유지하여야 한다. 감속도 측정을 위해 진동계를 설치하는데 진행 방향(X축)과 일치하게 진동센서를 설치한다. 진동센서는 경사구간에 설치하여 에스컬레이터의 경사각과 일치되도록 하여 최소 3회의 시험을 실시한다. 감속도의 평가는 X축 감속도의 최대값이 0.1~1 m/s² 이내인지 확인한다. 이때 제동거리와 작동속도를 함께 확인하여 에스컬레이터용 역주행방지장치가 안전인증기준에 적합한 지를 평가한다.

 

 

[역주행방지장치의 제동거리는 ‘안전거리’]

역주행방지장치의 인증은 국내에서 처음 시행하는 품목이라 인증기준에 대한 지속적인 연구가 필요하다. 특히 역주행방지장치에서 제동거리는 주브레이크에서 요구되는 제동거리처럼 안전거리(Safety Distance)의 개념으로 접근할 필요가 있다. 최근 유럽에서는 역주행방지장치가 이중브레이크 형식으로 바뀌면서 감속도와 제동거리를 크게 향상시키는 방식으로 변화되고 있다.

 

국가에서 실시하는 에스컬레이터용 역주행방지장치의 인증은 메트로 등 다중이용시설 에스컬레이터 이용객의 안전 향상과 향후 안전기준의 심화된 연구로 국제기준으로 자리매김 하길 기대해 본다.