1980년대부터 대략 지난 세기말까지, 유압식 엘리베이터는 유럽에 설치된 승강기 중 가장 큰 비중을 차지했습니다. 그 이유는 간단했습니다: 유압식 엘리베이터는 견고하고 단순하며 조용하고, 유지 보수가 쉽고 저렴합니다. 전문가가 아니더라도 고장이 나거나 멈춘 승강기에서 쉽고 안전하게 승객들을 구출할 수 있기 때문입니다. 또한, 상대적으로 낮은 운행량으로 최대 5층의 저층 빌딩에 이상적인 해결책으로 간주되었습니다. 그러나 그 후 건축 분야에서는 모든 것을 에너지에 초점을 맞춘 환경 논쟁이 시작되었습니다. 이에, 건물 전체 에너지 사용량이 3~8% 밖에 안됐던 엘리베이터와 에스컬레이터와 같은 작은 부분에서도 에너지 효율성을 따지게 되었습니다.
2002년 12월 16일 "건물의 에너지 사용 성능"에 관한 지침 2002/91/EC에서는, 승강기, 에스컬레이터 및 무빙워크에는 아무런 규정이 없습니다. 이는 승강기가 건물에서 무시할 수 있는 에너지 소비량으로 간주되었음을 보여줍니다. 이와 동시에, 엘리베이터 산업은 혁신적이고 새로운 운행 기술, 드라이브 수정 및 속도 규제 등을 채택하여 근 40년 동안 로프식과 유압식 엘리베이터가 에너지 소비를 약 2/3로 대폭 줄였습니다. 이때부터, 제조사들은 유압식 솔루션보다는 로프식을 선택하기 시작했습니다. 시장은 이에 순응하였습니다.
2017년 유럽 시장은 40년 전과는 반대로 77%의 로프식 엘리베이터와 23%의 유압식 엘리베이터의 비율을 보이고 있습니다(유압식 엘리베이터는 주거 부문에서 24%, 3차 부문 22%, 산업 부문 28%). 현재 운행량이 많지 않은 저층 빌딩에서도 최신식 로프 엘리베이터를 설치하는 완전히 말도 안 되는 상황을 볼 수 있습니다. 이는 비용 면, 유지 보수, 에너지 측면에서도 문제가 많기 때문입니다. 유압식 리프트 기술은 수 십년 동안 기본적으로 동일하게 유지되었으며, 운행 당 에너지 소비가 로프식보다 높기는 하지만, 유압식 엘리베이터는 주거용 또는 소형 관리 건물(설치된 대부분의 엘리베이터)에서 운행량이 많지 않으므로 전체 소비량이 가장 낮은 경우가 많습니다. 유압식 엘리베이터에서는 실린더 피스톤이 위로 올라갈 때 전체 충전(4배)으로 카를 들어 올립니다. 내려갈 때의 에너지 소비는 0과 같습니다. 유압식 엘리베이터의 작동 기능은 평균 전하의 2배입니다.
유압식 엘리베이터에 설치된 전원은 1~4이지만 일반적으로 연간 소비량은 1.5배로 제한됩니다. 이는, 카가 무상으로 올라가기 때문에, 에너지 사용량을 0단계로 계산합니다. 주요 대기업들은 점차 유압 기술을 포기했고, 마케팅 일환으로 "과거의 해결책, 너무 많은 에너지를 소비하고 있습니다"라고 로프식 엘리베이터를 내세우고 있습니다. 유압식 엘리베이터는 매우 크고 느린 리프트 프로그램(예: 자동차용 리프트)에만 고려되고 있습니다. 시장이 줄어들고, 유압식 엘리베이터는 현재 유럽의 중소기업에서만 생산됩니다. "에너지 히스테리"이기도 하지만 대기업에서는 "유압식 엘리베이터가 1년에 매우 적은 양의 kWh를 소비하고 있으며, 이는 약 100유로 정도밖에 되지 않는다"는 사실을 절대로 말하고 있지 않습니다. 나쁜 놈들! 유압식 엘리베이터는 유지 보수 및 기타 등의 절감면에서 여전히 탁월한 에너지 소비량을 보여주고 있습니다. 그러나 대기업들은 로프식 엘리베이터의 공급을 위해 이를 숨기고 있습니다.
이것뿐만 아니라! 독일(건설부)에서 존경받는 AMEV는 공공건물의 새 승강기 입찰 신청서를 작성해야 하는 공무원들에게 보내는 지침서에서 "유압식 승강기를 선택하지 말 것, 구체적으로 정당화할 수 있는 경우는 제외한다"라고 보냈습니다. 독일의 ELCA와 VDMA는 지침서에 독일의 AMEV가 유압식 엘리베이터에 관해서 5개에서 6개의 부정적 문장을 추출하기 위해 불공정 경쟁 문제를 야기한다고 정확하게 지적했습니다.
전체 수명주기 분석의 에너지 효율성?
건물의 에너지 성능은 중요한 문제이기에 건축가는 "에너지 양성" 건물, 즉 그들이 소비하는 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하는 건물을 설계하기를 꿈꾸고 있습니다. 그 매우 어려운 목표에 도달하기 위해서 건축가는 절약할 수 있는 모든 kWh를 확보해야 합니다. 중대형 건물에서 승강기는 교통, 조명(LED) 변경 등 주로 에너지 회수를 관리하는 소프트웨어 프로그램을 통해 이에 기여하고 있습니다. 또한, 엘리베이터가 비어 있을 때(더 무거운 카운터 웨이트), 시스템을 활성화해 전력망에 에너지를 되돌려주면서 시스템의 에너지 효율을 개선합니다. 좋은 점입니다.
그러나 지난 몇 년 동안 모든 것을 포괄하는 비전, 즉 생명 주기 분석(LCA)이 획기적인 발전을 이루었습니다. LCA에서 에너지는 실제로 엘리베이터의 환경 영향을 평가하기 위해 구상되는 영역인 "생태적 발자국" 중 하나일 뿐이라고 말합니다.
전문가들은 엘리베이터에 영향을 미치는 모든 것을 살펴볼 것입니다:
재료의 추출 및 가공
제조(부품 제조 및 조립)
운송 및 유통
설치
사용(에너지 효율을 고려한 경우)
유지
해체 및 재활용(수명 말기)
ELCA(European Lift & Lift Component Association)는 평생 동안 유압식 및 로프식 엘리베이터가 환경에 미치는 영향에 대한 진실을 연구했습니다. 그래서 협회는 사라고사(Saragossa, 스페인) 대학의 존경받는 ITA(Instituto Tecnologico de Aragon) 연구소에 비교 LCA 연구를 요청했습니다. ITA는 유럽 최고의 기술 센터 중 하나입니다. 연구소는 제품, 서비스 또는 프로세스를 다시 발명하기 위해 기술 연구, 개발 및 혁신을 연구합니다. ITA는 로봇 공학 및 자동화와 같은 새로운 기술을 모니터링합니다. 그중 하나가 엘리베이터 및 리프팅 장치입니다.
2015년 ELCA는 "다양한 카테고리의 유압식 및 로프식 엘리베이터 수명주기 비교 연구"를 지시했습니다. ELCA는 이탈리아, 스페인, 독일 및 스웨덴의 회원 및 비회원 회사와 협력하였습니다. ITA는 유럽 전역의 로프식과 유압식 엘리베이터에 대하여 전체 데이터를 수집하고 데이터 수집을 보완하기 위해 사라고사에서 일부 승강기를 테스트한 다음 이를 비교 및 연구하였습니다. 그 결과는 매우 놀라웠습니다. 유럽 전역에 걸쳐 앞으로 몇 년 동안 "유압식 엘리베이터의 복귀"를 의미할 수 있었습니다. 유압식 엘리베이터가 주택 부문에서 24%에 불과한 것은 정상이 아니라는 결과가 나왔습니다.
연구 결과가 어떻게 나왔습니까?
분명히, 로프식 엘리베이터는 카의 운행면에서 에너지 소비에 이점이 있었습니다. 하지만 이는 카가 운행할 때만입니다. 승강기의 전기 소비량 중 가장 큰 부분을 차지하는 것은 승객을 기다리는 대기 단계 동안이며 모든 승강기는 동일합니다. 이에, 승객이 버튼을 누를 때만 반응하는 "휴면 모드"가 필요합니다. 새로운 제어반은 유압식 및 로프식 엘리베이터의 대기 소비를 줄이기 위해 훨씬 더 정교하게 만들어져야 합니다.
유압식 리프트는 초기 단계(자재, 운송)에 미치는 영향이 적기 때문에, "시작부터 끝까지" 접근하는 환경이 더 우수한(낮은) 제품이 됩니다. 유압식 엘리베이터는 운행 빈도가 높지 않은 모든 카테고리에 대해 더 나은 점을 가지므로 사용 카테고리 1 및 2에 대해서 더 나은 옵션을 제공할 수 있습니다. 이는 일일 최대 150회 운행일 경우를 말합니다.
로프식 엘리베이터는 초기 단계에서 비용이 더 많이 들고 카테고리 1 및 2의 에너지 소비에서 더 효율이 떨어집니다. 운행 빈도가 아주 높을 경우(카테고리 3 이상), 운행 중 낮은 에너지 소비는 이에 대하여 더 높게 보상하는 경향이 있으며, 결과적으로 더 나은(낮은) 이점이 된다. 일일 300회 이상 운행되는 환경에 적합합니다. 하지만, 카테고리 3의 경우에도 수명이 10년 미만인 특수 케이스에는 유압식 엘리베이터가 더 나은 선택이 될 수 있습니다.
두 가지 기술 중 어느 것에 대해서도 치우치지 않고 모든 결과를 주의 깊게 살펴본 ELCA는 지난 수십 년 동안 승강기의 환경 발자국을 측정하기 위한 "최고" 요소로서 강력하게 추진된 에너지 효율이 현실에 대해서 잘못된 인식을 주었다고 생각합니다. 모든 기계가 실제로 가장 적합한 옵션은 LCA입니다. 모든 관련 데이터를 수집하는 것은 길고 복잡한 작업이지만 결과는 거짓말을 하지 않습니다. ELCA는 유압식 엘리베이터에 대한 공평한 평가를 한 ITA에게 감사드립니다.
루크 리벳(Luc Rivet)
ELCA 사무 총장(Secretary General ECLA) - European Lift Component Association
* ITA의 알프레도 고메즈(Alfredo Gomez)와의 짧은 인터뷰
어떻게 연구하게 되었습니까?
우리는 이미 지난 몇 년간 스페인 회사들을 대상으로 로프식과 유압식 엘리베이터의 수명주기 평가를 실시했습니다. 우리는 이 배경과 경험을 작업의 기초로 삼았고 ELCA를 통해 스웨덴, 독일, 이탈리아 및 스페인의 회사에서 로프식 및 유압식 엘리베이터에 대한 포괄적이고 완전한 데이터를 받았습니다. 예를 들어, 스웨덴 회사인 하이드로웨어(Hydroware)는 독일의 유압식 엘리베이터 및 로프식 엘리베이터에 대한 공식 LCA를 2건을 보내주었고, 이 데이터 역시 참고되었습니다.
어려운 연구였습니까?
매우요(미소). 일부 데이터는 특정 엘리베이터에 대한 평가를 완전히 변경할 수 있었습니다. ITA에서 연구를 주도한 카를로스 페리바네즈(Carlos Peribanez)는 계산을 위해 20년이 걸렸지만, 수명을 변경하면 얻은 결과가 바뀝니다. 또한, 에너지 소비에 따른 환경 영향이 전기 생성에 따라, 환경(기후 변화)에 따라 다르다는 것을 이해해야 했습니다. 엘리베이터가 설치된 국가에서 전기를 생산하기 위해 석탄을 태우면 나쁜 CO2 생산이라는 결과가 나옵니다. 전기 믹스가 더 좋으면(원자력, 수력 발전 또는 재생 가능 에너지원), 기후 변화 결과가 더 좋을 것입니다. 따라서 우리는 결과 테이블에서 평균 유럽 값인 UCTE를 사용했습니다.
결과를 어떻게 분류했으며 어떤 소프트웨어를 사용 했습니까?
우리는 각 카테고리 (1, 2 및 3)에서 로프식 엘리베이터에 대한 평균 결과를 도출하기 위해 분석을 수행했으며, 각 카테고리에서 평균 유압식 엘리베이터의 데이터를 얻으려고 동일한 작업을 수행했습니다. 우리는 또한 유압식의 현대화를 위한 수명 주기 평가를 만들었습니다. 이것은 유압식의 현대화가 로프식 엘리베이터로의 교체보다 낮은(더 좋은) 영향을 준다는 것을 나타냅니다.
사용된 기술에 관심이 있는 사람들을 위해, EPD(Environmental Product Declaration)와 관련하여 엔바이론덱(Environdec)이 개발한 프로그램에 따라 이에 권장된 리프트용 PCR(Product Category Rule)에서 개발된 CML-IA 기준선 EU25 및 ReCIPe가 계산 방법입니다.
기후 변화에 대한 영향은 kg CO2 및 ReCIPe로 계산되었습니다.
LCA 소프트웨어는 SimaPro 8.0.3을 사용하였습니다.
출처: Elevatori(The International Elevator Magazine) <http://www.elevatorimagazine.com/en/the-comeback-of-the-hydraulic-lift/>