본 연구의 목적은 지진 하중 작용 시 엘리베이터 카 구조체에서 발생하는 편심 거동을 저감하기 위한 기계식 구조 장치를 개발하고, 구조 해석 및 실증 실험을 통해 그 구조적 유효성을 검증하는 데 있다. 엘리베이터 카 구조체의 편심 거동은 승객 또는 화물의 편재 하중, 구조 강성의 비대칭, 가이드 슈와 가이드 레일의 접촉 조건 차이, 건축 구조물의 변형 전달 등에 의해 발생한다. 이러한 편심 거동은 카 프레임의 비틀림, 가이드 접촉 불균형, 도어 정렬 오차, 진동 증가 및 운행 안정성 저하로 이어진다. 이에 본 연구에서는 와이어 로프와 풀리 기반의 수동형 편심 거동 저감 장치를 제안하였다. 또한 MIDAS Meshfree 2025 기반의 3차원 구조 모델과 응답 스펙트럼 해석을 적용하여 구조 응답을 평가하였다. 더불어 실규모 실증 실험을 통해 장치 적용 전후의 구조 응답을 비교하였다. 구조 해석 결과, 장치 적용 시 엘리베이터 카 구조체의 총 변위는 약 24.53%, 최대 변위는 약 26.4% 감소하는 것으로 나타났다. 또한 실증 실험 결과에서는 카 기울어짐이 최대 0.55° 감소하였고, 카 변위는 최대 28 mm 감소하였다. 엘리베이터 운행 진동은 관련 기준 과 비교할 때 모두 허용 기준 이하로 나타났다. 이러한 결과는 본 연구에서 제안한 장치가 지진 또는 외란 작용 시 엘리베이터 카 구조체의 편심 응답을 효과적으로 완화하며, 구조 안전성과 운행 안정성을 동시에 향상시킬 수 있음을 의미한다. 본 연구는 엘리베이터 설치 구조 중심의 기존 내진 접근에서 벗어나, 승객이 직접 이용하는 카 구조체 자체를 대상으 로 구조 응답 저감 기술을 제시하였다는 점에서 학술적·기술적 의의를 가진다.

The purpose of this study is to develop a mechanical device to reduce eccentric behavior in elevator car structural systems under seismic loads and to verify its structural effectiveness through numerical analysis and experimental validation. Eccentric behavior in elevator car structural systems can be caused by uneven passenger or cargo loading, asymmetry in structural stiffness, differences in contact conditions between guide shoes and guide rails, and deformation transfer from the building structure. These factors may result in torsional deformation of the car frame, imbalance in guide contact, door misalignment, increased vibration, and reduced operational stability. To address this issue, a passive eccentric behavior reduction device based on a wire rope and pulley system was proposed. Structural responses were evaluated using a three-dimensional model based on MIDAS Meshfree 2016 and response spectrum analysis, and full-scale experimental testing was conducted to compare the structural responses before and after the application of the device. The analysis results showed that the total displacement of the elevator car structure decreased by approximately 24.53%, and the maximum displacement decreased by about 26.4% with the application of the device. In addition, experimental results indicated that the car tilt decreased by up to 0.55°, and the car displacement decreased by up to 28 mm, while the operational vibration of the elevator was found to be below the acceptable range according to the relevant criteria. These results demonstrate that the proposed device can effectively mitigate eccentric responses of the elevator car structure under seismic or external disturbances and improve both structural safety and operational stability. This study is significant in that it proposes a structural response reduction technology for the elevator car structure itself, which is directly used by passengers, extending beyond conventional seismic approaches focused on installation structures.

국문요약
Abstract
1. 서 론
2. 이론적 배경 및 선행연구 분석
    2.1. 지진하중과 구조응답의 개념
    2.2. 엘리베이터 카 구조체의 편심거동
    2.3. 국내외 관련 기준 검토
    2.4. 선행연구 분석과 연구의 차별성
3. 편심거동 저감장치 개발
    3.1. 장치 개발 배경과 설계 개념
    3.2. 장치 구조와 구성 요소
    3.3. 장치 작동 원리
4. 구조해석
    4.1. 해석 방법과 해석 모델
    4.2. 응답스펙트럼 해석 조건
    4.3. 구조해석 결과 비교
5. 실증실험
    5.1. 실증실험 개요와 계측 체계
    5.2. 카 기울어짐 실험
    5.3 카 변위 시험
    5.4. 엘리베이터 진동 시험
    5.5. 구조해석과 실증실험 결과의 종합
6. 결 론
참 고 문 헌

• 강정규(그린엘리베이터(주) 대표이사 ) | Kang Jung Kyu (Green Elevator Co.,Ltd. CEO)