QC LAB : 두개의 슬링을 직접 연결하기
BD QC LAB에서 주로 포스팅하는 글은 클라이밍을 하면서 흔히 일어나는 일들과 장비에 관한 질문에 답을 해주는 것이 목적입니다.
이번 달에는 2개의 슬링을 직접 연결하였을때 일어나는 일들에 관해 이야기 하고자 합니다.
저는 등반장비를 세밀히 살피고 조사하는 것을 좋아합니다. 이유는 그것에 호기심과 흥미를 느끼며 때로는 사람들이 저에게 질문을 직접하거나 이메일을 보내기도 합니다.
종종 암벽에서 위험에 노출된 장비도 보기도 하며 일어난 사고에 대해서 이야기를 듣고 조사를 하는데 많은 시간을 보냅니다.
두 개의 슬링의 연결 그리고 그것의 강도에 대한 조사는 위에서 말한 모든일들이 결합되기 마련입니다.
현재 출시되어 있는 가느다란 슬링에 대해 그 동안 저는 늘 어느 정도의 의문을 갖고 있었습니다. 한 학생이 슬링을 연결하는 여러 가지 방법을 비교한 자료를 보내면서 어느 방식이
최선인지 물은 적이 있습니다.
또 존 셔먼이 거스 히치로 연결한 두개의 슬링를 사용하고 그 이후 앵커가 망가지면서 슬링이 하나만 남아 있었던 사건이 있었습니다.(다행히 아무도 다치지 않음)
죤 셔먼의 사고에 관한 자세한 이야기를 알려면 (HERE)를 철저히 검토하여 그 요지를 파악해야 합니다.
그래서 이 모든 일을 나와 고도의 기술을 가진 QA 엔지니어링 부서의 직원들로 하여금 실험 리스트를 작성하여 함께 몇 가지 테스트를 하게 되었습니다.
주의 할 점은 이테스트는 죤셔먼의 최근 사건에 관한 심층 조사의 목적이 아니며 그보다 일반적으로 두 개의 슬링을 연결했을 때에 관한 정보일 뿐입니다.
이글은 길고 지루할 수 있으니 각자 좋아하는 음료 및 과자를 준비해 두시기 바랍니다.
테스트 시작 시 고려 사항
직접 슬링 두 개를 연결할 경우 저는 보통 스톱 밴드(거스 히치와 비슷함.. 나중에 더 자세히 설명하겠음)를 쓰는데 이유는 모양이 깔끔하고 좌우 대칭이기 때문입니다.
힘과 부하 등에 관계가 있을 때 우리 같은 엔지니어링을 하는 사람은 좌우 대칭의 형태를 좋아합니다. 또한 반드시 두가닥의 폭이 같도록 합니다. 아무도 내게 그렇게 하라고 말한 적은 없지만, 그저 그게 합리적이라고 생각했습니다. 손가락 하나에 낚시 줄 한 가닥을 감고 잡아 당긴다고 생각해보십시오, 직경이 다르면 정말 아프게 파고 들면서 상처가 생길 것 입니다. 하지만 한 손가락을 다른 손가락을 감싸고 잡아 당기면 별다른 고통은 없을 것 입니다.
하지만 그런 식으로 한 것은 내가 늘 그렇게 해왔고, 다행히 내가 거스 히치한 슬링에 충격을 가함으로써 그런 방식을 실제로 테스트해볼 필요는 없었습니다. 저의 바람은 우리 자신을 위한 그리고 많은 클라이머들과 공유할 수 있는 좋은 정보를 얻는 것이었습니다.
한참 웹 서핑을 하다 보면 이 주제에 관해 온갖 종류의 정보가 등장하고 있습니다.
우리는 이것에 주목해야 합니다.
그 많은 정보들을 우리는 모두 신뢰 할 수 있을까요 ?
우리가 발견한 한가지 흥미로운 작은 정보는 BD의 내 전임자인 크리스 함스톤의 촌평입니다.
그가 수 년 전에 이미 어느 정도 테스트를 한 것으로 보입니다. 하지만 그 때 이후 웨빙은 점점 더 얇아 지고 팔리고 있습니다. 그가 한 테스트 몇 가지를 다시 해보고 거기다가 새 테스트를 추가해보고자 합니다.
그래서 우리가 무엇을 하였는가?
내가 만든 스프레드 시트에는 20개의 칸이 있는데 거기에는 원래의 기본 데이터, 요약 자료 , 통계 분석, 비교 자료, 순위, 퍼센티지 차이 등이 모두 수록되어 있고, 그 외에도 테스트하기 전과 테스트 준비 당시 테스트 후의 사진들까지 모두 수록되어 있습니다.
하지만 이 모든 테이터를 포스팅하기에 충분한 대역폭(bendwith)을 우리 웹사이트가 갖고 있는지 잘 모를 뿐 아니라 과연 그 자료를 볼 사람이 있는지도 의문시됩니다.
그래서 최선을 다해 요약해보고자 합니다.
테스트
장력 (정적인 상태)
두개를 연결한 슬링을 장력 테스트 기계를 사용하여 끊어질 때까지 당겨보는 테스트(최대 부하 측정)
장력 (동적 상태)
BD의 낙하 타워를 사용하여 연결된 두개의 슬링 위로 무거운 물체를 떨어트림
-모든 테스트를 하기 위해 슬링을 거스히치 했음
-낙하 중량은 80kg
-추락 계수는 2 이하
-슬링 표본마다 동일한 로프를 써서 반복적으로 추락 테스트를 했고, 떨어트릴 때마다 하중을 증가시켰음(이유는 로프에 신축성을 배제했기 때문)
-하중과 횟수를 슬링이 망가질 때까지 기록했음
-표본으로 사용한 로프는 등반 용 새 다이나믹 로프(11mm)
사이클 테스트
기압식 실린더를 이용하여, 연결시킨 슬링을 3.5kN까지 (8000ibf의 부하) 이르는 부하에 연속으로 추락 테스트를 했습니다.
이 수치는 인공등반을 하면서 아슬아슬하게 바운스 테스트를 할 때나 일반적인 톱 로프 빌레이 상황 중 톱 로프 앵커에서 전형적으로 생기는 수준을 약간 상회 합니다.
주의 : 톱 로프 앵커에서의 부하는 이 수준을 쉽게 상회할 수 있음을 알아야 합니다. 더 자세히 알려면 Tyler Stableford의 2004년 6월자 Rock & Ice Issue #133에 나온
“Climb Safe: Taking it from the Top”이라는 기사를 참고 하시기 바랍니다.
샘플
소재
현재 나와 있는 슬링의 타입은 엄청나게 다양합니다. 우리가 실험에 사용한 소재는 다음과 같습니다.
-11/16″ 나일론 (캠 슬링 소재를 생각하면 됨)
-12 mm 블랙 다이아몬드 다이넥스(Dynex)
-10 mm 블랙 다이아몬드 다이넥스(Dynex)
비고 : BD에서 현재 12mm 다이넥스를 팔고 있고 10mm 다이넥스도 나오고 있음
비고 : 몇 개의 다른 회사가 10mm 스펙트라를 팔고 있고 8mm 및 심지어 6mm 스펙트라 슬링도 나와 있음, 이런 것의 일부로 테스트 했음.
비고 : 우리의 실험 목적을 위해 다이넥스 스펙트라 및 다이니마는 동일한 소재로 간주 될 수 있음.
연결 방법
아래 세 가지 매듭을을 써서 두 개의 슬링을 연결하였습니다.
1.거스 히치 (girth hitch)
2.스트롭 벤드 (strop bend)
3.클라이머즈 히치 (climber’s hitch)
비고 : 거스 히치와 스트롭 밴드는 굉장히 유사합니다. 대부분의 사람들은 거스히치라는 용어를 대충 사용하여 진짜 거스히치는 물론 스트롭 밴드까지 포함하고 있습니다. 이번 실험에서는 이 두 가지를 다르게 취급합니다.
소재 컴비네이션 방식
우리는 이 주제를 조금더 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해 소재를 다르게 혼합한 상태에서 여러 가지 다른 매듭을 이용하여 테스트 했습니다.
비고 : 사진에는 테스트한 슬링 중 일부만 나와있음.
결과
우리가 얻은 결과를 다 보여주려면 굉장히 많은 페이지를 요하므로 최대한 짧게 만든 버전을 아래에서 제공합니다.
비고 : 편의를 위해 강도의 수치는 22kN에 비교했습니다. 22kN이 바로 새로운 슬링의 CE 최저 필수 요건입니다. 그래서 여기에 나온 수치는 슬링의 실제 줄어든 수치가 아닙니다.
왜냐 하면 이 슬링이 새 것일 때는 22kN이상의 강도일 수도 있기 때문 입니다.
장력 테스트
다음 차트는 새 슬링의 강도의(즉 22kN) 몇 퍼센트인지를 보여줍니다.
비고 : 스트롭 밴드와 클라이머즈 히치는 좌우 대칭이며, 그렇기 때문에 10mm 스트롭 밴드를 11/16″ 나일론에 사용했을 경우 11/16″ 나일론 스트롭 밴드를 10mm등에 썼을 때와 동일 합니다.
비고 : 스트롭 밴드와 클라이머즈 히치는 좌우 대칭이며, 그렇기 때문에 10mm 스트롭 밴드를 11/16″ 나일론에 사용했을 경우 11/16″ 나일론 스트롭 밴드를 10mm등에 썼을 때와 동일 합니다.
거스히치로 10 mm Dynex 와 11/16″ Nylon연결
스트롭 밴드로 10 mm Dynex 와 10 mm Dynex연결
클라이머즈 히치로 8 mm Dynex 와11/16″ Nylond연결
관찰결과
-두 개의 슬링을 연결하면 최대 강도가 줄어듭니다. 어떤 경우에는 50% 또는 그이상으로.
-나일론과 다이넥스 또는 스펙트라를 혼합했을 경우 대부분의 나일론이 손상되었습니다.
-일반적으로 사용 소재가 좁을수록, 강도가 더 많이 줄어들었습니다. 또 일반적으로 슬링 연결 시 폭이 다른 소재를 섞어 사용하면 강도가 많이 줄어듭니다.
낙하테스트 (모든샘플을거스히치방식으로연결했음)
스트롭 밴드로 8 mm Dynex와 11/16″ nylon연결 —낙하테스트 전
거스 히치로 10 mm Dynex와 11/16″ nylon 낙하 테스트 후
거스 히치로 8 mm Dynex 와 8 mm Dynex 낙하 테스트 후
관찰 결과
-사이즈가 다른 웨빙을 섞어 쓰고 부하가 다이나믹하게 걸리는 상황에서는 대체로 상대적으로 좁은 쪽 슬링이 망가졌습니다.(테스트 중 한번을 제외한 나머지)
-테스트 중 거스 히치가 스트롭 밴드로 바뀌었습니다 (이 샘플은 거스히치로 연결되었을 때보다 더 많은 낙하 실험을 견뎠습니다)
-스트롭 밴드가 다이나믹하게 하중이 실리는 상황에서 거스 히치보다 훨씬 더 성능이 나은지 확인하려고 더 많은 테스트를 했습니다.(일부러 스트롭 밴드를 쓰며 샘플 두 개를 테스트 했습니다.)
-스트롭 밴드로 연결한 슬링이 다이나믹 부하 상황에서 거스 히치로 연결한 슬링보다 훨신 더 성능이 높았고 낙하 시험을 약 50-75% 정도 더 많이 견딜 뿐 아니라, 나일론 슬링이 끊어졌습니다.
-모든 테스트에서 가혹한 낙하를 함으로써 시스템 상의 실패를 유발하였습니다.
사이클 테스트
거스 히치, 스토롭 밴드 및 클라이머즈 히치를 써서 테스트한 이 실험 방식과 샘플은 반복적 사이클의 800ibf(362.8kg)의 부하에서 5000 사이클 이상을 견뎌냈습니다.
코멘트
부하의 증가 또는 부하를 주는 횟수의 변화를 혼합하여 사이클 방식으로 테스트를 반복했을 경우 매듭의 방법이나 소재의 혼합에 따라 어떤 차이가 있는지 구별이 될 수 있었을 겁니다.
결론
늘 그렇듯 이렇게 얻은 정보가 공식적인 실험이 아니라는 것을 알아야 합니다
이 실험은 전혀 포괄적인 것이 아니며 절대로 모든 사항을 완벽히 커버하지도 않습니다. 어떤 확실한 결론에 이르려면 훨씬 더 많은 테스트가 필요합니다.
무엇보다도 우리의 결과가 크리스 함스톤이 찾아낸 결과와 매우 비슷했고 그의 권고 사항에 실험자인 나도 매우 동의합니다. 즉 슬링 두 개를 연결하기 전 아래와 같은 사항을 생각해 볼 필요가 있습니다.
-하나로 이루어진 더 긴 슬링을 사용할 수 없는가 ?
-카라비너를 이용하여 두 개의 슬링을 연결할 수 없는가?
그리고 그 외에도
두 개의 슬링을 연결하려면 소재와 폭이 동일한 것을 사용한다.
좌우 대칭 형 매듭(스트롭 밴드와 클라이머즈 히치) 가 거스히치보다 더 강도가 높다
총평
흥미로운 결과는 사이즈가 다른 웨빙을 혼합하여 정적인 상태에서 느리게 당기는 테스트에서는 나일론 슬링이 망가졌지만 낙하 타워와 같이 다이나믹한 상황에서는 얇은 쪽 슬링이 망가졌다는 겁니다.
이 점이 입증하는 것은 시스템 상에 부하가 가해지는 횟수가 최종 실패모드와 하중에 차이를 만들어낼 수 있다는 것입니다.
그렇다면 왜 정적인 상태에서 부하가 실린 상황에 얇은 쪽 슬링이 끊어졌는가 ?
그 당시 앵커 셋업이 된 사진을 보고 이퀄라이징 방식에 의문을 갖게 되었습니다.
존 셔먼의 코멘트 : 앵커 사진은 하루 전 내과업을 끝내기 위해 앵커를 새로 만들고 난(유일하게 새로 설치한 것은 끊어진 슬링대신 스태틱라인을 설치한 것뿐임) 다음날 찍었고
그 후 사진을 찍기 위해 다시 전에 되어 있던 대로 (또는 그와 거의 비슷하게)다시 설치 했다.
망가진 쪽에 더 많은 하중이 실렸을 것이라는 생각에는 동의하지 않으나, 클로브 히치가 1.2인치 거리에 있을 수 있어 그 사진은 오해를 유발할 수 있다.
또한 하중이 실렸을 때 그 로프가 약간 다른 각도가 되었었다.
죤 셔먼의 얇은 슬링이 잘린 것은 흥미롭습니다. 위에서 쓴 바와 같이 우리가 한 모든 실험에서 얇은 슬링이 잘린 것은 낙하 테스트 중이었습니다. 이 점으로 인해 아마 그때의 상황은 생각했던 것 보다
훨씬 더 역동적이였을 거라고 믿게 되었습니다. 아니면 아마 그의 거스가 제대로 매듭이 되지 않았을 겁니다(즉 웨빙이 접혀져 있어 가해지는 힘이 증가)
죤 셔먼의 코멘트 : 거스 히치에는 반 꼬인 부분이 있었다 , 이것이 장력을 증가시켰을까? 또 그 매듭에는 다이니마 중간에 확실한 v자 형 홈이 보였고 그 웨빙의 중앙을 따라 더 많은 텐션이 있어서 마치
웨빙의 폭이 더 작은 것처럼 그 웨빙이 역할을 한 것으로 보인다. 웨빙 두가닥이 그 매듭에서 나오면서 매듭이 한 다이니마 위에 다른 다이니마를 꽉 조였다. 한 가닥이 망가지자
다른 가닥 역시 그 매듭의 동일한 지점에서 손상되었다.
또 주의 해야 할 점은 그의 얇은 슬링의 절단 부분이 매우 깔끔하다는 것이다. 우리가 이전 했던 모든 테스트에서는 끊어진 슬링은 실이 많이 헤어져 있었고 또한 끊어진 슬링은 대각선 방향으로 끊어졌다.
하지만 존 셔먼의 경우 직각의 방향으로 슬링이 끊어져 있었다. 혹시 그 얇은 슬링에 미세하게 잘린 곳이 있어 하중을 받자 마자 절단 현상이 갑자기 일어난것 아닐까?
(테스트중 끊어진 슬링) (죤 셔먼의 끊어진 슬링)
존 셔먼의 코멘트 : 여하튼 앙심을 품고 나를 해치고자 하는 사람이 없는건 아니다. 하지만 이 일이 일어난 날엔 두명의 클라이머 뿐이었고 그 슬링이 끊어질 때 두명 모두 하강 중이었다.
그리고 혹시 나를 위협하는 사람이 있었다 해도 그 다이니마를 자르고 매듭 뒤쪽의 스펙트라 표면을 살짝 잘라 놓으려면 굉장히 영리해야 한다.
그리고 차라리 로프를 절단하는것이 더 편하지 않았을까? 뿐만 아니라 그 절벽 위에는 나의 개가 쉬고 있었고 밀렵꾼이나 사람이 다가오면 아마 짖었을 것이다.
그의 사건과 위에서 설명한 실험과 결과가 적어도 다음에 여러분이 두 개의 슬링을 연결할 일이 생긴다면 조금더 생각하게 만들기를 바랄 뿐이다.
안전 등반을 기원하며
KP