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승강장 안전발판 시스템의 내구성 평가
Durability Evaluation of Platform Safety Step System 원문보기

신뢰성응용연구 = Journal of the applied reliability, v.16 no.2, 2016년, pp.125 - 133  

박민흥 (주식회사 진합) ,  곽희만 (주식회사 진합) ,  김민호 (주식회사 진합)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: The purpose of this study is to evaluate durability of platform safety step system in railway. Method: We performed finite element analysis & durability analysis of platform safety step system with VPD (Virtual Product Development) techniques and examined the durability standard & qualifica...

주제어

#Safety Step System   #Durability Analysis & Test   #No Failure Test Time   #Reliability Qualification Test  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 승강장 안전발판 시스템 개발을 위한 연구 일환으로서, VPD(Virtual product development)관점에서 유한요소해석 및 내구해석을 수행하고, 신뢰성 보증시험(reliability qualification test) 에 근거를 둔 무고장 시험시간(no failure test time)동안의 실물 리그시험을 통해 보증수명을 검토하고 시스템의 내구성을 평가 하고자 한다.
  • 본 연구에서는 승강장 안전발판 시스템의 내구성능 및 보증수명을 평가하였다. 이로부터 얻은 결론은 다음과 같다.

가설 설정

  • 5년(6개월) 중 가용도(availability) 100%를 가정한것으로 본 장치의 B1 수명(보증수명)은 식 (2)에 의해 14,600회이다. 본 장치의 신뢰 수준은 안전성과 중요도를 고려하여 식 (1)에서 95%로 가정하였고 고비용과 제작기간의 제약을 고려하여 시료수는1개로 결정하였다. 한편, 본 승강장 안전발판은 여러 부품들로 구성되어 내부의 부품들이 복합적으로 수명에 영향을 미치는 환경에서 구조해석결과 항복강도 대비 안전한 응력 값을 가지나 안전발판의 반복 작동 시 높은 신뢰도를 요구하는 Pin & Joint부의 Pin과 Pivot이 핵심부품으로 판단되고, 이중 Pivot에 응력이 집중되는 것으로 판단되므로 본 장치의 형상모수 β값은 Weibull Database[12]에서의 Pivot의 형상모수 1.
  • 한편, 본 승강장 안전발판은 여러 부품들로 구성되어 내부의 부품들이 복합적으로 수명에 영향을 미치는 환경에서 구조해석결과 항복강도 대비 안전한 응력 값을 가지나 안전발판의 반복 작동 시 높은 신뢰도를 요구하는 Pin & Joint부의 Pin과 Pivot이 핵심부품으로 판단되고, 이중 Pivot에 응력이 집중되는 것으로 판단되므로 본 장치의 형상모수 β값은 Weibull Database[12]에서의 Pivot의 형상모수 1.4로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
승강장과 철도차량 사이 안전하고 편리한 인터페이스 시스템 적용이 필요한 이유는? 교통약자도 차별 없이 이용할 수 있는 교통여건 조성에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, 복지교통(Welfare Mobility)에 대한 국민적, 사회적 공감대가 형성되면서 안전성, 편의성, 쾌적성 등의 교통이용환경 요구수준에 대한 기대도 향상되고 있다. 이러한 상황에서 도시철도를 비롯한 철도 구간에서 차량과 승강장사이의 공간에 장애우, 어린이 등 교통약자의 발빠짐이나 휠체어 바퀴가 빠지는 등의 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 승강장에서의 안전사고 방지 및 저감을 위해 승강장과 전동차 사이 이격 거리 극복을 위한 니즈기술로서, 승강장 안전발판 시스템이 더욱 필요한 실정이며[1], 시스템 성능 및 내구성 등 신뢰성이 확보된 제품이 요구된다.
승강장 안전발판 시스템은 어떻게 구성되어 있는가? 승강장 안전발판 시스템은 교통약자를 포함한 모든 승객들의 실족 사고를 방지하고 보행안전을 확보하기 위한 장치로 [Fig. 2]와 같이 하중지지부(Load Support Module), 충돌부(Impact Module), 클러치 & 링크부(Clutch & Link Module), 구동부(Operation Module), 발판부(Step Module), 제어부(Control Module)와 같은 하위 시스템으로 구성된다. 각각의 하위 시스템에 대한 기능을 살펴보면, 하중지지부는 안전발판에 적용되는 하중을 견딜 수 있는 구조체이고, 충돌부는 열차와의 충돌 시 이를 감지하여 강제적으로 발판을 복귀시키는 Fail-Safe 기능을 수행하는 모듈이다.
승강장 안전발판 시스템이란 무엇인가? 승강장 안전발판 시스템은 교통약자를 포함한 모든 승객들의 실족 사고를 방지하고 보행안전을 확보하기 위한 장치로 [Fig. 2]와 같이 하중지지부(Load Support Module), 충돌부(Impact Module), 클러치 & 링크부(Clutch & Link Module), 구동부(Operation Module), 발판부(Step Module), 제어부(Control Module)와 같은 하위 시스템으로 구성된다.
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참고문헌 (12)

  1. Park, M. H., Kwak, H. M. and Kim, M. H. (2014). "Conceptual Design of Safety Step System in Urban Railway Platforms". Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 15, No. 5, pp. 2559-2566. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Mun, H. S., Eum, K. Y. and Koo, D. H. (2003). "Development of Passenger Safety Board for Railway Vehicle Use". Proceedings of the 2003 fall annual meeting for KSR, pp. 287-294. 

  3. Lee, C. J., Hwang, I. W., Ban, B. S., Lee, J. M. and Choi, Y. H. (2010). "Design and Manufacture of Safety Footboard Device at a Subway Entrance". Proceedings of the 2010 spring annual meeting for KSPE, pp. 1347-1348. 

  4. Choi, S. H., Yang, H. S., Choo, D. H. and Cha, G. B. (2009). "A Study on retractile train-gapfiller". Proceedings of the 2009 spring annual meeting for KSR, pp. 667-672. 

  5. Choi, S. H. and Yang, H. S. (2009). "A Study on the application of retractile train gap-filler system". Proceedings of the 2009 fall annual meeting for KSR, pp. 1038-1043. 

  6. Joung, E. J., Won, J. U. and Lee, C. M. (2010). "Development of Safety Step to Control Gap between Paltform and Vehicle". Proceedings of the 2010 fall annual meeting for KSR, pp. 1218-1222. 

  7. Korea railway standard (2014), "KRS SG 0066-14 Platform Safety Footboard System". 

  8. Byun, J. Y., Joo, W. J., Jeong, Y., Jeong, Y. M. and Jeong, S. K. (2009). "Influence of Variables related to Accelerated Life Test Time for a Compressor in Refrigerator". Proceedings of the 2009 spring annual meeting for KSPSE, pp. 343-347. 

  9. Jung, D. S., Park, J. W. and Kim, D. S. (2011). "Zero Failure Acceleration Test by Using Inverse Power Model". Proceedings of the 2011 spring annual meeting for KSME Reliability Div., pp. 142-143. 

  10. Ji, S. W., Kang, B. S. and Jang, J. S. (2006). "The Estimation of shape Parameter and Life Analysis for Pneumatic Cylinder". Proceedings of the 2006 fall annual meeting for KSPSE, pp. 188-194. 

  11. Sung, B. J., Kim, D. S. and Lee, J. B. (2011). "A Reliability Study of Direct Drive Type High Speed Solenoid Actuator". Proceedings of the Korean Institute of Electrical Engineers, pp. 1035-1036. 

  12. Barringer & Associates, Inc., Weibull database, http://www.barringer1.com/wdbase.htm. 

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