미세먼지로 온 나라가 몸살을 앓고 있는 현재, 환경보호와 에너지 절감에 대한 요구가 그 어느 때보다 높아져 있다. 이때에 에너지 절감은 환경보호에 가장 크게 기여할 인자중의 하나이며 동시에 기업에 있어서는 고효율 제품을 개발하여 경쟁력 향상의 기회가 되기도 한다.
그래서 설치대수가 지속적으로 늘어나고 있고 낮 동안에는 연속가동되는 에스컬레이터 시스템에 대한 에너지절감의 필요성을 느껴 에너지절감 방안을 연구하게 되었다.
에너지절감 연구를 시작하면서 에스컬레이터의 소비에너지 측정기법을 조사했을 때 한국에는 에너지 측정기법이 규정되어 있지 않아서 외국의 규정을 참조하였다. 그런데 외국의 규정에도 부하에너지에 대한 측정방법은 제시되지 않아서 본 논문에서는 부하에너지 측정기법을 포함한 에너지 측정 기법을 다루어보았다.
그리고 에너지 절감을 위해 설계를 개선한 부품은 인버터, 유도전동기, 감속기 3개 부품이다. 그 중에 유도전동기와 감속기는 효율 개선 개발이고 인버터는 효율 개선이라기 보다는 유도전동기의 회생에너지를 상전원으로 돌려보낼 수 있는 회생기능 추가 개발이라고 볼 수 있다.
유도전동기는 고정자 권선의 점적률을 증가시키고, 고정자 동손을 줄이고, 회전자의 슬롯 면적을 키워 회전자 동손을 감소시키고, 팬형상 변경을 통해 풍손도 감소시켜서 IE2급에서 IE3급으로 효율을 향상시켰다.
감속기는 웜기어 1단 형태에서 웜기어와 평기어 2단 조합 형태로 개선하고, 윤활유를 광유에서 합성유로 변경하여 효율을 향상시켰다.
이후에 기존 부품을 장착한 기존 에스컬에터에서 소비에너지를 측정하고 동일한 시스템에서 개선 부품으로 교체 후 소비에너지를 측정하여 각 시스템의 에너지 성능 등급을 ISO 24745-3의 기준에 따라 분류해 보았으며 또한 기존 시스템과 개선 시스템의 1인 부하 소비에너지, 1일 총소비에너지, 에너지 절감률 등을 계산해 보았다.
이 연구는 향후 에스컬에이터 에너지 측정 방법으로 활용될 수 있으며, 에너지절감형 에스컬레이터의 선정에 도움이 될 것이며, 다양한 모델에 확대 적용하여 실제 에너지절감에 기여할 것으로 기대된다.