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회전문

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목차

1. 개요

회전문은 건물 입구에 설치되어 회전하는 여러 개의 패널로 구성된 문으로, 1880년대에 특허를 받았다. 주요 기능은 에너지 절약, 소음 차단, 보안 유지, 출입 통제 등이다. 회전문의 장점은 실내외 공기 흐름을 차단하여 에너지 손실을 줄이고, 소음을 줄이며, 한 번에 한 사람만 통과하도록 하여 보안을 강화하는 것이다. 하지만, 1942년 코코넛 그로브 화재와 같이 공황 상태에서 탈출을 방해하여 인명 피해를 발생시키는 안전 문제도 있다. 이에 따라, 회전문 옆에 비상 탈출용 문을 설치하거나 회전문 자체를 붕괴 가능하게 하는 등의 안전 규정이 마련되었다.

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회전문

2. 역사

회전문은 1881년 독일의 H. 복하커가 "통풍 없는 문"(Tür ohne Luftzug|바람막이 문de)이라는 특허를 받으면서 시작되었다.[23] 이 문은 회전 실린더를 사용하여 사용자가 들어간 후 나가는 방향으로 돌리는 방식이었다.

중앙 진열장이 있는 대형 회전문(반시계 방향 회전). 회전문은 선호하는 입구 방향으로 화살표가 있는 일반 문이 양쪽에 있다.


1888년, 필라델피아의 테오필루스 반 카넬은 "폭풍 방지 도어 구조"에 대한 미국 특허를 받았다. 이 특허는 3개의 칸막이로 된 회전문을 보여주며, 바람, 눈, 비, 먼지 등을 막고 소음을 차단하는 장점을 가졌다. 반 카넬의 특허에는 '회전문'이라는 용어가 사용되지 않았다. 그가 이러한 발명을 하게 된 동기는 다른 사람을 위해 문을 열어주는 것에 대한 공포증 때문이라는 도시 전설이 있지만, 이를 뒷받침할 증거는 없다.[10]

2. 1. 초기 역사

1881년 12월 22일 베를린의 H. 복하커는 Tür ohne Luftzug|바람막이 문de이라는 독일 특허 DE18349를 받았다. 이 특허는 사용자가 들어간 후 나가는 방향으로 돌리는 문이 있는 회전 실린더를 사용했다.[23][7]

1888년 "폭풍 방지 도어 구조"에 대한 테오필루스 반 카넬의 특허 도면


필라델피아의 테오필루스 반 카넬은 1888년 8월 7일 "폭풍 방지 도어 구조"에 대한 미국 특허 387,571호를 받았다.[8] 제출된 특허 도면은 3개의 칸막이로 된 회전문을 보여준다. 특허는 이를 "3개의 방사형이자 등거리 날개… 밀착을 보장하기 위해 날씨 방지 스트립 또는 이와 동등한 수단을 제공한다"라고 설명한다. 이 문은 "경첩이 달린 문 구조보다 많은 이점을 가지고 있으며… 완벽하게 소음이 없고… 바람, 눈, 비 또는 먼지의 유입을 효과적으로 방지한다…"라고 설명한다. 또한 "문은 바람에 의해 열리지 않으며… 충돌의 가능성이 전혀 없으며, 사람들이 동시에 들어오고 나갈 수 있다"라고 설명하며, "거리의 소음을 차단하는 것"도 장점으로 나열한다. 특허는 긴 물체가 회전문을 통과할 수 있도록 칸막이를 경첩으로 열 수 있는 방법도 설명한다. 특허 자체는 ''회전문''이라는 용어를 사용하지 않는다.[9]

1889년, 필라델피아의 프랭클린 연구소는 사회에 기여한 공로를 인정하여 반 카넬에게 존 스콧 레거시 메달을 수여했다.[11] 1899년, 세계 최초의 목재 회전문은 브로드웨이 웨스트 43번가와 44번가 사이에 위치한 맨해튼 타임스 스퀘어의 레스토랑 렉터스에 설치되었다.[12] 2007년 테오필루스 반 카넬은 이 발명으로 국립 발명가 명예의 전당에 헌액되었다.[13]

2. 2. 발전과 보급

1899년, 세계 최초의 목재 회전문이 브로드웨이 웨스트 43번가와 44번가 사이에 위치한 맨해튼 타임스 스퀘어의 레스토랑 렉터스에 설치되었다.[12]

베를린의 H. 복하커는 1881년 12월 22일, Tür ohne Luftzug|바람막이 문de이라는 독일 특허 DE18349[7]를 받았다. 이 특허는 사용자가 들어간 후 나가는 방향으로 돌리는 문이 있는 회전 실린더를 사용했다.

필라델피아의 테오필루스 반 카넬은 1888년 8월 7일 "폭풍 방지 도어 구조"에 대한 미국 특허 387,571호를 받았다.[8] 제출된 특허 도면은 3개의 칸막이로 된 회전문을 보여준다. 특허는 이를 "3개의 방사형이자 등거리 날개… 밀착을 보장하기 위해 날씨 방지 스트립 또는 이와 동등한 수단을 제공한다"라고 설명한다. 이 문은 "경첩이 달린 문 구조보다 많은 이점을 가지고 있으며… 완벽하게 소음이 없고… 바람, 눈, 비 또는 먼지의 유입을 효과적으로 방지한다…"라고 설명한다. 또한 "문은 바람에 의해 열리지 않으며… 충돌의 가능성이 전혀 없으며, 사람들이 동시에 들어오고 나갈 수 있다."라고 덧붙였다. 특허는 회전문의 또 다른 장점으로 "거리의 소음을 차단하는 것"을 언급하며, 긴 물체가 회전문을 통과할 수 있도록 칸막이를 경첩으로 열 수 있는 방법을 설명한다. 특허 자체는 ''회전문''이라는 용어를 사용하지 않는다.[9]

2008년경부터 도시 전설에 따르면, 이 발명은 다른 사람, 특히 여성들을 위해 문을 여는 것에 대한 그의 공포증에서 비롯되었다고 한다. 스노프스에 따르면, 이를 뒷받침할 증거는 없다.[10]

1889년, 필라델피아의 프랭클린 연구소는 사회에 기여한 공로를 인정하여 반 카넬에게 존 스콧 레거시 메달을 수여했다.[11] 2007년, 테오필루스 반 카넬은 이 발명으로 국립 발명가 명예의 전당에 헌액되었다.[13]

3. 구조 및 작동 원리

회전문은 중앙 축을 중심으로 회전하는 3~4개의 날개(또는 잎)로 구성된다. 대형 회전문은 유모차나 바퀴 달린 짐을 수용할 수 있도록 H자 형태로 만들어지기도 한다. 날개는 보통 유리로 되어 있어 사람들이 서로를 보며 출입할 수 있다. 수동 회전문은 사용자가 직접 밀어서 회전시키며, 너무 빠른 회전을 방지하기 위해 속도 조절 장치(거버너)가 설치되어 있다. 자동 회전문은 전동식으로 작동하며 안전 센서가 부착되어 있지만, 사고 발생 사례도 보고되었다.[2]

마천루 설계에는 굴뚝 효과를 막기 위해 회전문과 같은 기류 차단 수단이 필요하다. 굴뚝 효과는 고층 건물에서 대류 현상으로 인해 발생하는 공기의 흐름으로, 건물의 난방 및 냉방 효율을 떨어뜨린다. 회전문은 항상 닫혀 있는 구조로 외부 공기 유입을 막아 난방 및 냉방 부하를 줄이는 데 도움을 준다. 현대식 회전문은 비상시 등에 대비하여 개별 문을 중앙 축에서 잠금 해제하여 양방향 통행이 가능하도록 설계되기도 한다. 이를 '브레이크아웃' 또는 '브레이크 어웨이' 기능이라고 하며, 일반적으로 비상 상황이나 큰 물건을 통과시켜야 할 때 사용된다.

우측 통행 국가에서는 회전문이 시계 반대 방향으로 회전하여 사람들이 오른쪽으로 출입하도록 유도한다. 반면 좌측 통행 국가인 오스트레일리아와 뉴질랜드[3]에서는 시계 방향으로 회전하지만,[4] 영국에서는 두 가지 회전 방향이 모두 사용된다.[5] 회전 방향은 도어 거버너 메커니즘이나 도어 씰 브러시(날씨 스트립)의 방향에 따라 결정되기도 한다.

회전문은 건물 내 에어록으로 사용되어 건물의 난방 및 공조 손실을 최소화할 수 있어 선호된다.


회전문 사용과 관련된 공기 및 에너지 교환에 대한 연구는 여러 차례 수행되었다. 초기 연구는 1936년 A. M. 심프슨(Simpson)에 의해 수행되었으며,[14][15] 이후 1961년 슈트럼(Schutrum) 등의 연구, 2003년 판 스헤인델(van Schijndel) 등의 연구가 이어졌다.[16] 이 연구들은 회전문을 통해 전달되는 공기와 열의 양을 측정하고, 회전 속도와 온도 차이에 따른 공기 전달량을 추정하는 설계 차트를 제공한다. 그러나 이러한 연구 결과는 아직 기존 설계 코드에 반영되지 않고 있다.

2006년 매사추세츠 공과대학교(MIT) 연구에서는 회전문 사용이 여닫이문에 비해 에너지 절약에 기여한다는 결론을 내렸다.

3. 1. 기본 구조

회전문 평면도


회전문은 중앙 축을 중심으로 보통 3개 또는 4개의 '날개' 또는 '잎'이라 불리는 패널이 있다. 대형 회전문은 유모차나 바퀴 달린 수하물 랙을 수용할 수 있으며, H자 모양으로 제작되어 원을 두 부분으로 나누기도 한다.

일부 회전문에는 조각, 마네킹, 식물과 같은 작은 물체를 전시하는 유리 칸이 있다. 이 칸은 중앙 축이나 회전문 날개에 부착된다.

회전문 날개는 보통 유리로 만들어져 사람들이 서로를 보고 피할 수 있다. 수동 회전문은 푸시바를 밀어 회전시키며, 모든 날개가 함께 움직인다. 회전문에는 사람들이 너무 빨리 돌리는 것을 방지하는 "속도 제어"(거버너)가 흔히 설치된다.

자동 회전문은 중앙 축 위나 아래, 또는 주변에 동력 장치가 있으며, 안전 센서가 부착되어 있지만 사망 사고가 기록된 사례도 있다.[2]

3. 2. 작동 방식

회전문은 중앙 축을 중심으로 세 개 또는 네 개의 날개가 회전하는 구조이다. 날개는 일반적으로 유리를 사용하여 사람들이 서로를 보고 피할 수 있도록 한다. 수동 회전문은 사용자가 직접 밀어서 회전시키며, 너무 빠른 회전을 방지하기 위해 속도 제어 장치(거버너)가 설치되어 있다.

자동 회전문은 전동식으로 작동하며, 안전 센서가 부착되어 있지만 사고 발생 사례도 보고된 바 있다.[2] 1942년 매사추세츠주 보스턴에서 발생한 코코넛 그로브 화재는 회전문의 안전 문제를 보여주는 대표적인 사례이다. 당시 화재로 492명이 사망했는데, 출입구에 설치된 단 하나의 회전문이 탈출하려는 사람들로 인해 막히면서 많은 인명 피해가 발생했다.[6]

마천루와 같은 고층 건물에서는 굴뚝 효과로 인한 급격한 공기 흐름을 막기 위해 회전문과 같은 기류 차단 장치가 필요하다. 회전문은 항상 닫혀 있는 구조 덕분에 외부 공기 유입을 막아 건물의 난방 및 냉방 부하를 줄이는 데 도움을 준다.

우측 통행 국가에서는 회전문이 시계 반대 방향으로 회전하여 사람들이 오른쪽으로 출입하도록 유도한다. 반면 좌측 통행 국가인 오스트레일리아와 뉴질랜드[3]에서는 시계 방향으로 회전하지만,[4] 영국에서는 두 가지 회전 방향이 모두 사용된다.[5]

4. 기능 및 장점

회전문은 건물 내외부의 공기 흐름을 차단하여 에너지 효율을 높이고, 외부 소음과 먼지를 막아 실내 환경을 쾌적하게 유지하는 등 다양한 기능을 제공한다.


  • 에너지 절약: 회전문은 항상 닫혀 있는 구조 덕분에 외부 공기가 실내로 유입되거나 실내 공기가 외부로 유출되는 것을 최소화한다. 이는 건물의 냉난방 부하를 줄여 에너지 소비를 절감하는 효과를 가져온다. 1936년 A. M. Simpson영어의 초기 연구[14][15]를 시작으로, 1961년 Schutrum 외 연구진, 2003년 van Schijndel 외 연구진[16] 등 회전문 사용과 관련된 공기 및 에너지 교환에 대한 여러 연구가 진행되었다. 이 연구들은 회전문이 회전할 때 문의 구획 내부에서 전달되는 공기와 열의 양을 측정하여, 회전 속도와 온도 차이에 따라 전달되는 공기의 양을 추정하는 설계 차트를 제공했다.[17] 또한, 런던 임페리얼 칼리지 토목 및 환경 공학과의 실험 연구[18][19]는 회전문에서 공기가 이동하는 방식에 대한 통찰력을 제공했다. Zmeureanu 외 연구진[20]과 Schutrum 외 연구진은 회전문의 밀봉부 누출을 조사하여, 누출 방지를 위한 문의 밀봉부 유지 및 정기적인 교체의 중요성을 강조했다. Schutrum 외 연구진이 제작한 설계 곡선은 미국 ASHRAE 표준 90.1에서 권장하는 회전문의 목표 누출률의 기초가 된다.[21] 2006년 MIT 연구[22]에서는 사람들이 여닫이문 대신 회전문 사용 시 상당한 에너지가 절약된다는 결론을 내렸다.

  • 소음 차단 및 쾌적성 유지: 회전문은 외부 소음을 차단하고 먼지나 바람이 실내로 들어오는 것을 막아 쾌적한 실내 환경을 조성한다. 특히, 마천루와 같이 높은 건물에서는 굴뚝 효과로 인해 공기가 빠르게 이동하는데, 회전문은 이러한 현상을 방지하여 실내 온도를 쾌적하게 유지하는 데 도움을 준다.[2]

  • 보안 및 출입 통제: 회전문은 한 번에 한 사람만 출입하도록 제한할 수 있어 보안 기능을 제공한다. 문의 간격을 좁게 만들면 허가된 사람 뒤로 다른 사람이 무단으로 따라 들어오는 무임승차를 방지할 수 있다. 또한, 회전문을 일방 통행으로 설계하여 특정 방향으로만 출입을 허용할 수 있다. 예를 들어, 공항에서는 승객이 출구로 들어가 공항 보안 검색대를 우회하는 것을 막기 위해 일방 통행 회전문을 사용한다. 이러한 문은 센서를 통해 잘못된 방향으로 진입하는 사람을 감지하고 브레이크를 작동시켜 출입을 제한하는 동시에 보안 요원에게 알린다. 개찰구 출구 전용 문은 지하철 및 기타 도시 철도 시설, 대규모 스포츠 경기장, 테마파크 등에서 요금 지불 없이 출입하는 것을 막는 데 사용된다.

4. 1. 에너지 절약



회전문은 항상 닫혀 있어 바람과 기류가 건물 안으로 들어오는 것을 방지하여 난방 및 냉방 부하를 효율적으로 최소화한다.[2]

회전문 사용과 관련된 공기 및 에너지 교환에 대한 연구는 여러 차례 수행되었다. 1936년 반 카넬(van Kannel) 회전문 회사에서 근무한 A. M. Simpson영어이 초기 연구를 수행했으며,[14][15] 이후 1961년 Schutrum 외 연구진, 2003년 van Schijndel 외 연구진[16]이 연구를 진행했다. 이 연구들은 회전문이 회전할 때 문의 구획 내부에서 전달되는 공기와 열의 양을 측정하는 데 중점을 두었다. van Schijndel 외 연구진의 이론적 연구를 제외하고, 다른 연구들은 엔지니어가 회전 속도와 온도 차이에 따라 문을 통해 전달되는 공기의 양을 추정할 수 있도록 설계 차트를 제공했다.

이러한 연구들은 크기의 4칸 문을 대상으로 수행되었다.[17] 런던 임페리얼 칼리지 토목 및 환경 공학과에서 수행된 실험 연구[18][19]는 회전문에서 공기가 이동하는 방식에 대한 통찰력을 제공했다.

회전문에서 공기 흐름과 에너지 손실은 문의 밀봉부 누출로 인해 발생하기도 한다. Zmeureanu 외 연구진[20]과 Schutrum 외 연구진은 회전문의 밀봉부 누출을 조사했다. Zmeureanu 외 연구진은 상당한 누출을 방지하기 위해 문의 밀봉부를 유지하고 필요하다면 정기적으로 교체해야 한다고 결론지었다. Schutrum 외 연구진은 회전문 통과 누출률을 추정하기 위한 설계 차트를 제작했다. 이 설계 곡선은 미국 ASHRAE 표준 90.1에서 권장하는 회전문의 목표 누출률의 기초를 형성한다.[21]

2006년 5월 25일, MIT 연구("지속 가능성을 향한 습관 수정: MIT 캠퍼스의 회전문 사용 연구")에서 B. A. Cullum, Olivia Lee, Sittha Sukkasi 및 Dan Wesolowski는 사람들이 여닫이문 대신 회전문 사용 시 상당한 에너지가 절약된다고 결론지었다.[22]

4. 2. 소음 차단 및 쾌적성 유지

회전문은 항상 닫혀 있기 때문에 바람과 기류가 건물 안으로 들어오는 것을 막아, 건물의 난방 및 냉방 부하를 효율적으로 줄여준다. 이러한 특징 덕분에 마천루 설계 시 회전문과 같은 기류 차단 수단이 필요하다. 높은 건물에서는 굴뚝 효과로 인해 공기가 빠르게 이동하는데, 회전문은 이러한 현상을 방지하여 실내 온도를 쾌적하게 유지하는 데 도움을 준다.[2] 회전문은 외부 소음을 차단하고 먼지 등이 실내로 유입되는 것을 막는 방풍, 방진 효과도 있다.

4. 3. 보안 및 출입 통제

회전문은 문의 간격이 좁으면 보안 장치로 사용되어 한 번에 한 사람만 출입을 제한할 수 있다. 이는 허가된 사람 뒤로 다른 사람이 쉽게 무임승차하는 것을 막을 수 있다.

때로는 회전문이 일방 통행으로 설계되기도 한다. 예를 들어, 사람이 출구로 들어가 공항 보안 검색대를 우회하는 것을 막기 위해 현재 공항에서 흔히 사용된다. 이러한 문은 누군가가 잘못된 방향으로 들어올 경우 센서에 의해 작동하는 브레이크가 장착되어 있으며, 문이 반대 방향으로 회전하여 그 사람이 나갈 수 있도록 하는 동시에 보안 요원에게 알린다.

일방 통행 하이 엔트런스/출구 개찰구


개찰구 출구 전용 문은 사람들이 요금 지불을 우회하는 것을 막기 위해 지하철 및 기타 도시 철도 시설에서 자주 사용된다. 또한 대규모 스포츠 경기장, 테마파크 등에서 보행자가 자유롭게 나갈 수 있도록 하지만, 입장료를 지불하지 않고는 들어갈 수 없도록 사용된다. 이러한 문은 일반적으로 기계적으로 작동하며, 문의 패널은 수평 막대로 구성되어 사람들이 출구를 통해 불법적으로 들어오는 것을 막는다.

5. 사회적 의미와 논란

회전문은 사회적으로 다양한 의미를 가지며, 때로는 논란의 대상이 되기도 한다. 특히 안전 문제는 회전문과 관련하여 꾸준히 제기되는 문제 중 하나이다.

5. 1. 안전 문제

1942년 11월 28일, 매사추세츠주 보스턴의 인기 나이트클럽이었던 코코넛 그로브에서 화재가 발생하여 492명이 사망했다. 많은 사상자가 발생한 주요 원인 중 하나는 입구에 설치된 단일 회전문이었다. 공황 상태에 빠진 손님들이 탈출하기 위해 회전문으로 몰려들면서 문이 곧 꽉 막혀 수많은 사람들이 문과 문으로 밀려드는 사람들 사이에 갇히게 되었다. 그 결과, 많은 사람들이 불타는 나이트클럽에서 탈출하지 못하고 연기 흡입으로 사망했다.[6]

1943년, 매사추세츠 주 법은 회전문 옆에 바깥쪽으로 열리는 경첩 달린 문을 설치하거나 회전문이 붕괴될 수 있도록(180°에서 붕괴되는 이중 칸막이가 됨) 하여 양쪽으로 사람이 통과할 수 있도록 요구했다. 현재 미국의 회전문은 붕괴될 수 있도록 제작된다. 일부 관할 구역에서는 관례상 또는 법에 따라 회전문 옆에 최소한 하나의 경첩 달린 문을 설치하도록 요구한다. 예를 들어, 온타리오 건축 법규 3.4.6.14. 조항은 회전문이 "(a) 붕괴 가능해야 하며, (b) 인접한 곳에 동일한 탈출 능력을 제공하는 경첩 달린 문이 있어야 한다"고 명시하고 있다.[6]

6. 한국의 회전문

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참조

[1] 웹사이트 Revolving Doors - Sustainability @ MIT http://sustainabilit[...] 2009-09-06
[2] 웹사이트 About automatic door accident at Roppongi Hills - MORI BUILDING http://www.mori.co.j[...] 2009-07-08
[3] 웹사이트 Roadside http://www.brianluca[...] brianlucas.ca
[4] 웹사이트 Men walk out of the Australia Stock Exchange http://www.pond5.com[...] pond5.com
[5] 웹사이트 Which side of the road do they drive on? http://www.brianluca[...] Brianlucas.ca 2009-07-08
[6] 문서 ONTARIO REGULATION 350/06 made under the BUILDING CODE ACT, 1992 http://www.e-laws.go[...]
[7] 웹사이트 esp@cenet — Original document http://v3.espacenet.[...] V3.espacenet.com 2009-07-08
[8] 간행물 Why Don't People Use Revolving Doors? http://www.slate.com[...] The Slate Group 2013-11-07
[9] 특허 Storm-door structure 1888-08-07
[10] 뉴스 FACT CHECK: Was the Revolving Door Invented by a Man Who Disliked Holding Open Doors for Women? https://www.snopes.c[...] 2017-11-02
[11] 웹사이트 International Revolving Door Company Overview http://www.internati[...] 2006-06-15
[12] 서적 The city in slang: New York life and popular speech New York; Oxford University Press 1993
[13] 웹사이트 Inventors Hall of Fame http://invent.org/ha[...]
[14] 논문 InfInfiltration Problem of Multiple Entrances 1936
[15] 논문 Infiltration Characteristics of Entrance Doors 1936
[16] 논문 Simulation of Air Infiltration through Revolving Doors 2003
[17] 서적 The Revolving Door Since 1881: Architecture in Detail Boon Edam P.V. 2000
[18] 논문 Air Movement by Revolving Doors 2004
[19] 논문 Hybrid Ventilation by Revolving Doors 2006
[20] 논문 Air Leakage Through the Building Envelope via Revolving Doors 2001
[21] 문서 ASHRAE/IESNA Standard 90.1-1999: Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings US 1999
[22] 웹사이트 Modifying Habits Towards Sustainability: A Study of Revolving Door Usage on the MIT Campus http://web.mit.edu/~[...] MIT 2013-11-07
[23] 웹인용 esp@cenet — Original document http://v3.espacenet.[...] V3.espacenet.com 2009-07-08


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