엘리베이터

1. 개요

인류가 고층 건물을 올릴 수 있게 된 일등공신이다. 엘리베이터가 없던 시절에는 높은 층일수록 걸어 올라가기 힘들어 방값이 쌌으나, 엘리베이터의 발명 이후에는 조망권과 채광이 좋은 고층이 가장 귀한 대접을 받는 역전 현상이 일어났다. 단순히 사람을 실어 나르는 것에 그치지 않고, 아파트 같은 공동주택에서는 입주민 간의 어색한 침묵이 흐르는 소우주이자 각종 안내문이 붙는 소통의 장이 되기도 한다.

2. 역사의 발전

구조물에 로프를 걸어 물건을 올리는 개념 자체는 고대 아르키메데스 시절부터 존재했다. 밧줄이 끊어지면 탑승자가 사망하는 구조적 한계 때문에 오랜 기간 화물용으로만 한정되어 사용되었다.

현대적 의미의 엘리베이터는 엘리샤 오티스(Elisha Otis)가 낙하 방지 장치(안전 브레이크)를 발명하면서 시작되었다. 그는 밧줄이 끊어져도 케이지가 추락하지 않는 장치를 개발하고, 박람회에서 직접 로프를 자르는 퍼포먼스를 선보이며 안전성을 입증했다.^{[1]1853년 뉴욕 세계 박람회에서 엘리샤 오티스는 스스로 케이블을 자르는 파격적인 시연을 펼쳤으며, 이 덕분에 승강기 주문이 폭주했다.} 이 발명을 계기로 인류는 안심하고 엘리베이터에 몸을 실을 수 있게 되었으며, 본격적인 마천루의 시대가 열리게 되었다.

3. 구동 방식 및 구조

가장 보편적인 방식은 로프식(로프 구동형)이다. 엘리베이터 탑승 공간인 카(Car)와 반대편의 균형추(Counter Weight)를 두꺼운 강철 로프로 연결하고, 상부의 권상기(모터)를 돌려 마찰력으로 오르내리게 하는 구조다. 균형추가 카의 무게를 상쇄해 주기 때문에 생각보다 적은 전력으로도 거대한 장치를 구동할 수 있다.

낮은 층의 건물이나 화물용으로는 유압 유닛을 이용해 피스톤을 밀어 올리는 유압식이 쓰이기도 한다. 최신 초고층 건물에는 로프 대신 리니어 모터를 이용해 가로와 세로로 모두 움직이는 플라잉 엘리베이터 기술까지 개발되고 있는 상태다.

주요 구성 요소를 보면 승객이 타는 방 형태의 '카', 운행 통로인 '승강로', 모터와 제어반이 위치한 '기계실', 그리고 최하단의 충격 완화 장치인 '피트'로 나뉜다. 최근에는 기술의 발전으로 기계실을 따로 두지 않는 MRL(Machine Room Less) 방식이 중소형 건물을 중심으로 대세로 자리 잡았다.

4. 안전장치 및 관리

많은 사람이 추락에 대한 공포를 느끼지만, 실제로는 항공기만큼이나 안전율이 대단히 높게 설계된 기계다. 기본적으로 탑승 정원의 수배를 견디는 다중 강철 로프가 사용되며, 로프가 모두 끊어지는 극단적인 상황이 발생하더라도 기계식 조속기(Governor)가 속도를 감지하여 가이드 레일에 물리적인 브레이크를 잡아버린다.

전기 공급이 끊겨도 비상 발전기나 내부 배터리를 통해 가까운 층으로 이동하여 문을 열어주는 기능이 기본 탑재되어 있다. 갇힘 사고가 발생하더라도 내부 공간은 공기가 통하도록 설계되어 있으므로 질식할 위험은 없다.^{[2]많은 사람들이 갇혔을 때 질식할 위험을 걱정하지만, 모든 승강기는 법적으로 환기구 조성이 의무화되어 있어 공기가 지속적으로 통한다.} 대한민국에서는 승강기안전관리법에 따라 주기적인 자체점검과 승강기안전공단의 정기검사를 의무적으로 받아야 한다.

5. 여담 및 기타

버튼을 여러 번 누른다고 해서 엘리베이터가 더 빨리 오지는 않는다. 오히려 마모를 촉진하거나 제어반에 과부하를 줄 수 있다.

닫힘 버튼을 누르면 전기가 더 많이 들어간다는 도시전설이 있으나, 실제 전력 소비량에는 거의 영향이 없다. 다만 승객의 안전과 승하차 효율을 위해 문이 자동으로 닫힐 때까지 기다리는 것이 권장된다.

세계에서 가장 빠른 엘리베이터들은 주로 중국과 일본의 초고층 빌딩에 설치되어 있으며, 시속 70km가 넘는 속도로 상승하여 탑승 시 기압 차로 인해 귀가 멍해지는 현상을 겪게 된다.

6. 여담