여러 확보지점에 슬링을 균등 연결시키는 방법

여러 확보지점에 슬링을 균등 연결시키는 방법

확보물 설치 시 필수 고려사항은 등반자에 있어서 확보물 설치는 가장 중요한 등반행위 중의 하나이다.

확보물이 없는 등반은 추락의 가능성과 위험을 무시한 마치 러시안 롤렛게임과 같은 자신의 생명을

담보로 하는 도박과도 같은 것이다.

확보물을 설치하는데 여러가지 지켜야 할 많은 사항이 있으나 원칙적으로 아래의 사항만 철저히 준수

한다면 더 이상 확보물 설치 기술에 대해 논할 여지가 없다고 해도 과언이 아니다.본 자료는 대한산악

연맹 산악연수원에서 주최한 전국 2급 강사들을 대상으로 한 확보물 설치 세미나에서 필자가 발표한

것을 여러 사람들이 유용하게 공유하고자 게재한다.

 

S.R.E.N.E. 법칙

 - Soild Anchor  : "Strong!"  모든확보물은 강하고 튼튼하게. 확보물 장비의 견고성은 물론 암벽의 강도

                            도 염두에 두고 알맞는 장비 선택하고, 추락 시 빠져 나오지 않도록 튼튼하게 설치하라.

 - Redundant     : 하나의 확보물이 빠져 나올 때를 대비 다지점 확보물 설치를 원칙으로 한다. 

                            즉 Backup의 개념과 한 지점보다는 다지점이 안전하다는 것을 명심 할 것.

 - Equalized       : 추락 시 확보물에 가해지는 충겨력을 최소화하기 위해,  다지점의 확보물이 각각 충격

                            력을 분배할 수 있도록 균등화를 시켜야 한다.

 - No Extension  : 설치한 확보물이 빠진다하더라도 그로 인한 추락 길이가 길어져서, 충격력이 재차 확장

                            되지 않도록 하여야 한다.

 < 균등 연결법의 종류 >

 - 동적 균등 연결법(Self Equalization 또는 Masic - X ) : 
자동 균등연결법이라고도 하며 충격력 발생시 자동적으로 각각의 확보물에 균등하게 힘이 분배 됨. 기능에 대해 논란의 여지가 있음.
  
 - 정적 균등 연결법(Static Equalization, Pre-Equalized) :
고전전인 방법으로 아주 오래 전부터 사용해 왔으며 최근 자동 균등 연결법의 논란으로 인해 새로운 재조명을 받음 

코드슬링을 이용한 방법 : 코드렛 (Cordlette)  /  웨빙을 이용한 방법: 웨볼렛 (Webolette)

 

  < 2지점, 3지점에서의 자동 균등 연결법과 그 문제점 >

 

상기의 그림에서 보듯이 2지점에서 자동 균등 연결시 한 지점이 충격에 의해 빠져나온다고 가정한다면 두 겹의 슬링 길이가 한

겹으로 되면서 원래의 슬링 길이에 2배되는 추락거리가 발생될 것이므로 이러한 추락거리 연장으로 인해 충격력 역시 2배로 급

작스런 2차 충격력이 온다.

따라서 나머지 남아 있는 확보물 역시 확장된 충격력으로 인해 파손 또는 이탈한다는 것은 자명한 일이다. 더욱 더 문제가 야기

되는 것은 자동 균등 연결법이, 실제 추락으로 인한 충격력이 발생하면 결코 이론상 처럼 카라비너가 슬링과 함께 슬라이딩 하면

서 균등화를 시켜주지 못하고 오히려 슬링의 연신율과 충격에 의해 조여주는 효과로 인해 슬라이딩이 되질 않고 고정되어 다른

한 쪽의 확보물에 과도한 충격효과를 주어 둘 중 하나의 확보물이 전자와 같이 파손 또는 이탈된다는 것이 최신 시험에 의해 새로

이 조명되었다.

 

< 원래의 슬링 길이가 한 지점 확보물 파손으로 2배로 늘어 났음을 유의하라 >

 

원래의 슬링 길이가 한 지점의 확보물이 파손 또는 이탈 함으로써 2배로 늘어

났음을 유의하라.

이것은 확보물의 설치 원칙 중 추락 길이 연장으로 인한 2차적 충격력 확장

방지 법칙에 위배됨을 알 수 있다.

이에 비해 만약 정적 균등 연결법을 사용하였다면 즉, 양쪽의 슬링을 모아

8자 매듭 등으로 묶은 후 그곳에 카라비너를 걸었다면,

1차 충격으로 한 지점의 확보물이 이탈해도 실제 추락 위치는 두 지점에 있을

때에 똑같은 위치에 있게 된다. 양쪽의 슬링을 한데 묶었음을 상기하라.

웨빙을 이용한 정적 균등연결(웨볼렛)과 코드슬링을 이용한 정적 균등연결

(코드렛)

 

 

 

 

 

 

 

 

< 웨빙을 이용한 정적 균등연결(웨볼렛)과 코드슬링을 이용한 정적 균등연결(코드렛) >

 

 < 확보물 균등 연결법을 이해하기 위한 물리학적 접근 >

"뉴톤의 제2 운동법칙" (Nowton's second law of motion)  

  < 힘(Force)은 벡터(화살표)로 표시 >

F=ma ( m; 질량, a; 가속도)
1N=1kg.m/s²g:중력가속도:9,8m/s²

1KN–100kg  9.8kn –1ton

힘(Force)은 벡터로(화살표) 표시

F1'+F2'=mg  F1'=F2' F1'=F2'=mg/2

A지점과 B지점, F1과 F2, 양쪽에 분산되는 힘 = (mg)/[2 cos(q/2)]
즉, 슬링의 각도에 의해 힘의 분배의 조건이 달라진다.
만약 그 각도가 120이면 분배력은 0 이다.

적은 각도일수록 적은 힘이 발생함을 기억하라.

 

 < 삼각 연결법(American triangel) 의 잘못된 이해 > 

< 죽음의 삼각연결(Dead Triangle)  >

현재 많은 등산학교에서 '삼각균등법'을 이상적인 균등 연결법이라 가르치고 있는 실정

이다. 또한 수 많은 암벽등반 루트에서 각 피치마다 확보용 볼트를 이러한 방법에 의해

설치하고 있다.

매직-X' 보다 확보물에 전달되는 충격 분산 효과는 떨어지지만 한 개의 확보물이 파괴

되었을 때 연결된 슬링의 길이가 짧아, 2차 충격력 연장이 되질 않아 충격이 적은 장점

이 있다. 그러나 삼각형 윗부분의 슬링 즉, 각 볼트 사이에서 발생되는 과다한 힘으로

인해 결코 힘의 균등화는 이루어지지 않고 오히려 볼트 또는 설치한 확보물에 과부화

발생.2지점 또는 3지점에서 각지점간의 사이각은 60도 이하가 되어야 균등화 성립현재

많은 등산학교에서 '삼각균등법'을 이상적인 균등 연결법이라 가르치고 있는 실정이다.
또한 수 많은 암벽등반 루트에서 각 피치마다 확보용 볼트를 이러한 방법에 의해 설치

하고 있다.

 

미국식 삼각연결법(American Triangle) ---죽음의 삼각연결(Dead Triangle)
매직-X' 보다 확보물에 전달되는 충격 분산 효과는 떨어지지만 한 개의 확보물이 파괴되었을 때 연결된 슬링의 길이가 짧아,

2차 충격력 연장이 되질 않아 충격이 적은 장점이 있다. 그러나 삼각형 윗부분의 슬링 즉, 각 볼트 사이에서 발생되는 과다한

힘으로 인해 결코 힘의 균등화는 이루어지지 않고 오히려 볼트 또는 설치한 확보물에 과부화 발생.

 

 < 2지점 또는 3지점에서 각지점간의 사이각은 60도 이하가 되어야 균등화 성립 >

  삼각연결법 (X)                                    두겹슬링 위험 (X)                             볼트행거에 직접 로프통과(X)              체인에 직접 연결(X)

   

  ▲ 위험                                               ▲ 위험                                               ▲ 위험                                                ▲ 위험

 

자동 균등 연결 시 한 지점 실패는 2차 충격력 확장                                          정적 균등 연결 시 한 지점이 실패해도 2차 충격력 없슴.

   

▲ 한 지점이 실패하면 →                    ▲ 추락 길이 증가로 2차 충격력이 확장.     ▲ 한 지점이 실패해도→                     ▲  2차 충격력 없슴

 즉 슬링의 길이 변화가 없다는 것을 이해하기 바란다.

 

  < 정적 균등 연결법에서 사용하는 매듭법 >

- Three  Leaf  Bowline 매듭

▲ Three  Leaf  Bowline 매듭                ▲ Three  Leaf  Bowline 매듭

 

 - 8자 매듭을 이용한 2지점, 3지점 매듭

 ◀ 8자 매듭을 이용한 2지점, 3지점 매듭

 

 - 프로스트 매듭 (Frost knot)

 ◀프로스트 매듭 (Frost knot)

 

 < 3지점 또는 4지점에서의 확보지점의 균등화에 대한 실험

 

본 자료는 영국의 세계산악

구조대 협회(Mountain

Rescue Association)에서

5명의 공학 박사들이 첨단

과학 기술 장비로 시험한

데이터다.

 

 

◀ 세계산악구조대 협회

의 확보지점의 균등화에

 대한 실험

 

 

 

시험에서 사용한 매듭은 프로스트매듭(Frost knot)을 사용하였고

각지점의 사이각과 슬링의 길에 따른  변화상태를 조사해보았다.
각 지점에 가해지는 힘은 각각 7KN의 하중을 걸어 토탈작용하는

힘 (Master point)은 20KN 이하가 되도록 작용하였다.

시험에서 사용한 매듭은 프로스트매듭(Frost knot)을 사용하였고

각지점의 사이각과 슬링의 길에 따른  변화상태를 조사해보았다.

 

 

좌측과 같은 장치를 제작 시험하였다. 

< 이와 같은 장치를 제작 시험하였다 >

 

 

 

 

(시험 1) : 대칭적인 3 지점 확보물

(각도와 슬링길이는 동일하게) 7회에 걸쳐 시험
L1=좌측 슬링  L2=중앙슬링 L3=우측슬링 전달되는 힘 

 

▲ 대칭적인 3 지점 확보물

 

 

 (시험 2) : 3지점 안쪽,  3지점 안쪽 축선

▲ 3지점 안쪽 축선

 

(시험 3)

▲ 3지점 안쪽 축선

 

 

 

 

 

 

(시험 4)

▲ 3지점 안쪽 축선

 

 

 

 

 

 

(시험 5)

▲ 3지점 안쪽 축선

 

 

 

 

 

(시험 6)

 

▲ 3지점 안쪽 축선

 

(시험 7)

▲ 4지점 서로 다른 각도

 

< 시험 결과 분석 >

다지점 확보물 시스템에 작용하는 힘은 확보물의 지점(Anchor point)의 기하학적 요인에 의해 힘의 분배에 영향을 끼침. 각각 지점

의 슬링의 길이는 슬링의 각도보다 더 영향을 끼친다.
각각의 슬링 재질이 뻣뻣한 것이 부드러워 늘어져 있는 슬링보다 중요한 지배적인 요인으로 나타난다.
3지점의 균등 확보물 시스템은 거의 두 번 각 앵커의 슬링의 힘과 같이 강하다는 것으로 나타남. 3지점 균등 확보물 시스템은 싱글

앵커 시스템보다 확실히 우수하다. 또한 4지점에서의 균등 확보물 시스템은 3지점에 비해 결코 우수하지 않으므로 불필요하다. 
 
< 균등화를 위한 요구 사항 >
힘의 방향성 이해 및 정확한 예측 각도 : 런너 간의 각도가 작을수록 적은 힘, 클수록 큰 힘. 60도 이하. 힘의 균등한 분배를 위해 각각의

런너 길이를 적절히 조절.균등화를 위한 튼튼한 확보 지점 선정.