건축물의 초고층화로 고빈도 승강기 수요가 증가하고 있으나, 현행 구동기 브레이크 인증 기준은 '10~30 CPM, 50만 회'라는 포괄적 규정만을 제시하여 제조사가 CPM과 통전비율 을 임의로 낮출 수 있는 구조적 허점이 존재한다. 본 연구는 정격 속도에 따라 초고속·고속(Grade A, 30 CPM), 중속(Grade B, 20 CPM), 저속(Grade C, 10 CPM)으로 세분화하는 차등 시험 기준(안)을 제안하고, 실무 적용 실효성이 높은 Grade A와 Grade B를 중심으로 4종의 구동기 브레이크에 대해 50만 회 동적 피로 가속 시험을 실증하였다. 아울러 상온(V₁)·가속 직후(V₂)·냉각 후(V₃)·2시간 연속 운전 후(V₄) 의 '4단계 전압 추적 모델'로 가역적 온도 효과와 비가역적 영구 열화를 분리 진단하였다. 실증 결과, FM35B(Grade A)는 최고 코일 온도 69.4℃·작동 전압 12.5% 상승, MCK500X(Grade B)는 AF 69.7배·전압 여유율 –7.5%p 하락을 기록하였다. FM35B의 낮 은 AF(20.5배)는 직렬 저전류(1.62A) 대비 병렬 고전류(2.4A)의 줄열 차이에 기인하며, MONA450(Grade B)은 AF 13.7배로 상대적으로 낮으나 전압 여유율이 –14.7%p로 4개 모델 중 가장 크게 하락하여, AF 단일 지표만으로는 열화 취약성을 완전히 평가할 수 없음을 시사한다. 기어드 방식(BW370)은 AF 1.9배·포화온도 27.5℃로 열적 부하가 낮으 나, 레버 구조 특성상 V₃ → V₄ 작동 전압 상승 비율(26.3%)이 4종 중 가장 높아 구조적 전압 여유 민감도가 별도로 존재함을 확인하였다. 본 연구는 현행 인증기준을 '정격 속도 기반 CPM 3단계 세분화 및 통전비율 50% 강제 적용'으로 개정하기 위한 실험적 근거를 제공하며, 향후 Grade A·B 직접 비교 실험 및 열 시정수 모델링 기반 상태 예지 보전(CBM) 기법으로의 확장이 기대된다.

With the increasing trend of ultra-high-rise buildings, current safety certification standards for elevator traction machine brakes provide only a broad regulation of "10 to 30 CPM for 500,000 cycles," allowing manufacturers to arbitrarily reduce CPM values or duty ratios. This study proposes a three-tiered speed-based grading framework — Grade A (30 CPM), Grade B (20 CPM), and Grade C (10 CPM) — with a mandatory 50% duty ratio, and empirically validates Grade A and Grade B through 500,000-cycle dynamic fatigue accelerated tests on four traction machine brake models, combined with a 4-stage voltage tracking model (V₁–V₄) to separate reversible thermal effects from irreversible permanent degradation. Empirical tests on four commercial traction machine models yielded the following findings. The gearless MCK500X (Grade B, 20 CPM) exhibited an Acceleration Factor (AF) of 69.7 times and a voltage margin drop of -7.5%p, while FM35B (Grade A, 30 CPM) recorded a maximum coil temperature of 69.4°C and a 12.5% increase in operating voltage after 2-hour continuous operation. The lower AF of FM35B (20.5×) compared to MCK500X (69.7×) despite higher CPM is attributed to its series low-current circuit (1.62A) generating approximately 2.2 times less Joule heating than MCK500X's parallel high-current configuration (2.4A per coil). Additionally, MONA450 showed the largest voltage margin drop (-14.7%p), while BW370, despite low thermal load (AF 1.9×), exhibited the highest voltage increase ratio (26.3%) due to its lever-type mechanical structure with large air gap, confirming distinct voltage margin sensitivity inherent to geared configurations. This study provides experimental evidence for revising the current standards toward a mandatory speed-based CPM framework (Grade A and Grade B) with a 50% duty ratio. Future work should focus on direct Grade A vs. B comparative testing using identical circuit configurations, and thermal time constant modeling to advance Condition-Based Maintenance (CBM) algorithms.

국문요약
Abstract
1. 서 론
    1.1. 연구의 배경 및 필요성
    1.2. 선행 연구의 한계 및 문제 제기
    1.3. 연구의 목적 및 방법
2. 이론적 배경과 시험 방법론
    2.1. 브레이크 코일의 전기·열적 열화 메커니즘
    2.2. 아레니우스(Arrhenius) 기반 가속 열화 모델링
3. 연구 방법 및 실험 구성
    3.1. 현장 연속 운전 기반 기준 온도(   ) 산정
    3.2. 운행 환경(정격 속도 및 빈도)을 반영한 차등적 가속 시험 등급(Grade) 설계
    3.3. 동적 피로(Dynamic Fatigue) 가속 시험 장치 구성 (50만 회 스위칭 시험설비)
    3.4. 동적 피로(Dynamic Fatigue) 가속 시험 후 구동기 연속 운전 시험
4. 가속 시험 결과 및 고찰
    4.1. 동적 피로 가속 시험 결과 및 수명 환산
    4.2. 브레이크 개방 연속 운전 결과
    4.3. 종합 고찰(Discussion)
5. 결 론
참 고 문 헌

• 이진호(한국승강기안전공단 안전인증처장) | LEE JIN HO (Korea Elevator Safety Agency, Head Official of Safety Certification Division)