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성능/효과
- 1) 단면적 감소(마멸) : 단면적 감소는 로프간의 마찰, 시브 등 구동부분과의 접촉에 의해서 발생한다. 또 내부 마모는 과도한 장력, 윤활 불량 소선 표면의 흠결 등이 원인이고 부식에 의한 단면적 감소는 환경불량이나 윤활 불량에 의해 발생된다.
- 1) 엘리베이터 와이어로프는 운행조건의 고려 없이 평균 약 5년 사용 후 교체하였다.
- 2) 운전부하(가동효율)에 따른 유효수명의 차이는 없었으며, 층고와 속도에 따른 교체주기의 차등관리도 되지 않는 것으로 나타났다.
- 3) 가장 오래 사용한 것이 속도 420m/min, 운행층고 60층에서 8년(96개월)으로 조사되었으며 이를 기준으로 환산한 유효 운행횟수는 600,000회 이상인 것으로 나타났다.
- 3) 로프와 시브 사이의 압력 : 로프의 사용중에 굽힘웅력이 발생하는데, 도르래 상에서 로프는 시브홈과 접촉하는 곳에서 원주압력을 받는다. 이 압력은 와이어 내에서의 응력으로 나누어지고 로프의 형상파괴가 일어나 시브홈의 마멸을 증가시킨다.
- 4) 로프와 도르래의 경도 : 와이어로프의 경도는 등급에 따라 HB 400~500 범위로 하도록 API 9A 등에서 규정하고 있으며, 제조회사에서도 이 범위를 지키고 있다. 한편 권장하는 도르래의 경도는 HB 250~300 범위 이내로 하여 로프가 쉽게 마멸됨으로 인하여 발생할 수 있는 파단 사고로부터 로프를 보호하고 있다3,4).
- 4) 보편적인 20층 건물, 속도 90m/min, 일일 12시간 운행의 경우를 기준으로 하였을 때, 로프의 유효수명은 14년으로, 현재보다 약 3배 이상 사용 가능한 것으로 나타났다.
- 모든 엘리베이터의 와이어로프 교체가 운행속도, 운행층고,운행시간 등 상이한 운전조건에 따른 과학적인 교체기준이나 유효수명의 정확한 판단이 없이 일정한 기간이 경과하면 무조건 교체하는 사실이 밝혀졌다. 그러나 와이어로프의 유효수명은 가동효율, 속도 층고 등 운행조건에 따라 반드시 차등적용되어야 할 것이다.
- 총 유효표본 328개에 대한 사용기간별 로프교체건수를 분석한 결과는 Table 3과 같으며, 4년마다 교체하는 곳이 98회로서 전체의 30%, 5년마다 교체하는 곳이 84회로서 전체의 약26%로 나타났으며, 전체의 75% 이상이 3-5년마다 교체하는 것으로 나타났다. 반면 7년 이상 사용한 후 교체하는 경우도 5% 이상 되었다.
후속연구
- 밝혀졌다. 그러나 와이어로프의 유효수명은 가동효율, 속도 층고 등 운행조건에 따라 반드시 차등적용되어야 할 것이다. 즉 속도 90m/min을 기준으로 하였을 때 10층 빌딩에서 10년을 사용한 후 교체한다면, 5층 건물은 5년마다 20층 건물은 20년마다 교체하는 것이 정상이며, 60층 빌딩에 설치된 속도 420m/min 직행 엘리베이터의 로프교체 주기가 5년이라면, 전 층을 운행하는 속도 105m/min 엘리베이터는 20년 동안 사용할 수 있다는 결론이 된다5).
- 엘리베이터 1대당 로프 교체비용을 평균 4,000,000원(20층 기준)으로 계산하면 6, 000억원(년간 1,200억 원)에 해당하는 추가부담이 발생된다. 또한 폐기된 로프의 용해과정에서의 연료소모와 환경오염 부담 비용 등을 감안하면 보다 과학적으로 적정 교체시기를 예측, 판단하는 연구가 필요하다.
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