초록 ▼

경량전철은 차량, 기계부품, 전기, 전자 및 제어, 정보통신, 재료, 토목 등의 종합적인 기술이 연계되어 있을 뿐만 아니라 무인운전을 전제로 한 시스템이므로 관련된 부품 및 시스템 개발에 있어서 특히 안전성과 신뢰성을 중요시하는 시스템 엔지니어링 기술의 적용이 우선적으로 요구된다. 시스템 엔지니어링은 개념설계에서 시작하여 그 시스템에 주어지는 요구사항을 파악하고 상세 설계에 이르기까지 반복적으로 부분 시스템을 결합해 가는 과정이며, 이것은 구성부품에 대한 체계적인 품질관리와 목표하는 성능의 종합시스템 기술체계에 대한 요소 및 시스템

경량전철은 차량, 기계부품, 전기, 전자 및 제어, 정보통신, 재료, 토목 등의 종합적인 기술이 연계되어 있을 뿐만 아니라 무인운전을 전제로 한 시스템이므로 관련된 부품 및 시스템 개발에 있어서 특히 안전성과 신뢰성을 중요시하는 시스템 엔지니어링 기술의 적용이 우선적으로 요구된다. 시스템 엔지니어링은 개념설계에서 시작하여 그 시스템에 주어지는 요구사항을 파악하고 상세 설계에 이르기까지 반복적으로 부분 시스템을 결합해 가는 과정이며, 이것은 구성부품에 대한 체계적인 품질관리와 목표하는 성능의 종합시스템 기술체계에 대한 요소 및 시스템 해석기술의 결과물을 최대한 활용하여야만 구현될 수 있다. 따라서 전체 시스템의 개념 설계로부터 기술체계에 따라 하부 시스템의 기본사양을 결정하고 설계.제작 과정에서 발생할 수 있는 상호간의 인터페이스 요소를 도출하여 관리하여 문제를 해결하는 역할이 매우 중요하다. 효과적인 시스템 엔지니어링으로부터 얻을 수 있는 이점은 위험 요소들을 사전에 파악하여 관리함으로써 설계 변경에 의한 비용 증가 및 공기 지연의 위험을 최소화할 수 있다는 것이다.
경량전철시스템 기술개발사업은 정부에서 고시한 경량전철 차량표준사양을 검증하는 프로젝트로서, 이를 수행하면서 위에 언급한 경량전철을 구축하기 위한 시스템기술을 습득하여 향후 국내의 경량전철 구축사업을 효율적이고 경제적으로 이끌기 위하여 1999년도부터 시작하여 2005년 말까지 7년간 추진하였다. 년차별 상세내용은 다음과 같다.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 제목 차례...3
• 제1장 서 론...39
• 1.1 사업목적...44
• 1.2 연구기간...44
• 1.3 연구개발비...44
• 1.4 연구개발 목표 및 내용...45
• 1.5 연구개발 추진체계...51
• 1.6 기대 효과...51
• 1.7 활용방안...55
• 제2장 시스템 엔지니어링 체계 구축...58
• 2.1 사업총괄관리...59
• 2.1.1 운영위원회...59
• 2.1.2 실태조사...72
• 2.1.3 총괄협의회...77
• 2.1.4 시험선 건설 공정 회의록...100
• 2.1.5 기술개발사업 홍보 및 관련 행사...105
• 2.1.5.1 사업 홍보...105
• 2.1.5.2 기술협의회 및 Workshop...113
• 2.1.5.3 경량전철 사업 전시회 및 세미나...116
• 2.2 일정 및 공정관리...120
• 2.2.1 사업관리...120
• 2.2.2 도면 및 문서 DB체계 구축 및 관리...122
• 2.2.2.1 기존 시스템 기능 보완 및 DB 변환 세부 작업 내용...122
• 2.2.2.2 경량전철 시스템 엔지니어링 관리 계획...125
• 2.2.2.3 경량전철 시스템분류체계 구축...126
• 2.2.2.4 경량전철개발 기술자료 지식응용체계구축...156
• 2.3 시스템 엔지니어링 체계...159
• 2.3.1 사업계획 및 인터페이스 조정...159
• 2.3.1.1 경량전철시스템 기술개발사업 체계...159
• 2.3.1.2 경량전철 시스템 기술개발사업 인터페이스 관리...163
• 2.3.2 시스템 통합 및 조정...174
• 2.3.2.1 성능 시스템 통합 및 조정...174
• 2.3.2.2 기능 시스템 통합 및 조정...178
• 2.3.3 문서, 기술, 업무 흐름 정립...180
• 2.3.3.1 WBS 체계정의...180
• 2.3.3.2 의사전달 및 문서전달 지침...188
• 2.4 시스템 기능 분석...196
• 2.4.1 각 시스템의 기능 및 구성 체계 수립...196
• 2.4.2 경량전철시스템 주요기능 완성도 작성 및 구현성 평가기술 개발...198
• 2.4.2.1 경량전철시스템의 기능분석방법...198
• 2.4.2.2 기능분류체계...198
• 2.5 시스템 비용분석...221
• 2.5.1 개발기술 실용화를 위한 기초연구...221
• 2.5.1.1 시스템에 따른 비용 분석...221
• 2.5.1.2 경량전철건설 개략타당성 검토 프로그램 개발...222
• 2.5.1.3 연구비 분석 및 민자사업성 분석 시스템 개발...231
• 2.5.1.4 개발시스템(시험선)의 운영 최적화 연구...236
• 2.5.2 고무차륜 AGT 시스템의 분야별 운영비용 절감방안 통합...240
• 2.5.2.1 경량전철 무인자동운전의 비용 절감 효과 분석...240
• 2.5.2.2 비용절감 효과 분석 방법...242
• 2.5.2.3 무인자동운전의 비용 절감 효과 분석...243
• 2.5.3 개발시스템의 비용분석...245
• 2.5.3.1 경량전철시스템 기술개발사업의 추정투입비용 분석...245
• 2.5.3.2 경량전철시스템 기술개발사업의 추정투입비용에 따른 실제투입비용 분석...246
• 2.5.3.3 경량전철기술개발사업 주요핵심장치별 개발비용...247
• 2.5.3.4 경량전철시스템 생애주기비용(LCC) 기초분석...248
• 제3장 시스템 개발사양 정의 및 관리...255
• 3.1 시스템 요구사항, 설계 요구사항, 인터페이스 사양...256
• 3.1.1 시스템 요구사항...258
• 3.1.1.1 개발시스템 요구사항...258
• 3.1.1.2 시스템 요구사항 체계...260
• 3.1.1.3 경량전철시스템의 요구사항 분류...262
• 3.1.1.4 경량전철시스템의 요구사항의 재분류...264
• 3.1.1.5 PBS 체계 요구사항...265
• 3.1.2 설계 요구사항...272
• 3.1.2.1 시스템 설계 요구사항...272
• 3.1.3 인터페이스 사양...273
• 3.1.3.1 시험선 자동운전시스템 운영체계 인터페이스 검증...273
• 3.1.3.2 하부시스템간 인터페이스 사양 관리...286
• 3.2 시스템 사양 관리...303
• 3.2.1 고무차륜 AGT 시스템 사양...303
• 3.2.1.1 고무차륜 AGT 시스템에 대한 요구사항...303
• 3.2.1.2 고무차륜 AGT 시스템 사양관리...313
• 3.2.2 철제차륜 AGT 시스템 사양개발...350
• 3.2.2.1 철제차륜 AGT 통합시스템의 사양(안) 개발...350
• 3.2.2.2 철제차륜 AGT 시스템 사양 완성...352
• 3.2.3 LIM AGT 시스템 사양개발...365
• 3.2.3.1 LIM AGT 통합시스템 아키텍춰(기능, 구성) 및 사양(안) 개발...365
• 3.2.3.2 LIM AGT 시스템 사양(안) 완성...367
• 3.3 시스템 안전운영 규정...380
• 3.3.1 고무차륜 AGT 시스템의 안전운영규정 검토...380
• 3.3.1.1 고무차륜 AGT 시스템의 안전운영규정 검토/보완 및 평가기준 작성...380
• 3.3.1.2 고무차륜 AGT 시험선의 안전운영규정에 따른 운영 및 보완...387
• 3.4 실용화 지원...393
• 3.4.1 한국형 고무차륜 AGT 모형 개발...393
• 3.4.1.1 차량모델 제작 (EXTERIOR DESIGN)...393
• 3.4.1.2 운영환경 모델 제작(ENVIRONMENT DESIGN)...398
• 3.4.1.3 색채 특성 (COLOR CHARACTERIZATION)...402
• 3.4.2 국내 노선에의 개발기술 구현기법 정립...404
• 3.4.2.1 국내 시스템 구축 절차 및 제도...404
• 3.4.2.2 경량전철 시스템 운영을 위한 무선통신망 운영알고리즘 개발...414
• 3.4.3 실용화 지원 연구...418
• 3.4.3.1 경량전철의 안전, 건설 및 운전 지침(안) 작성...418
• 3.4.3.2 연구개발품의 실용화를 위한 제도개선 및 전략...419
• 3.4.3.3 가상공학기반 홍보자료 제작...433
• 3.4.3.4 Advanced AGT System의 적용성 분석 및 조사연구...439
• 3.5 향후 개발시스템 사전조사 연구...450
• 3.5.1 Maglev 표준사양(안), 성능시험기준(안), 안전기준(안) 조사...450
• 3.5.1.1 해외시스템 조사...451
• 3.5.1.2 자기부상철도 시스템 검토내용...464
• 3.5.2 Monorail 표준사양(안), 성능시험 기준(안), 안전기준(안) 조사...467
• 3.5.2.1 모노레일의 일반적 특성...467
• 3.5.2.2 과좌식 모노레일 시스템과 기술...469
• 3.5.2.3 각 과좌식 모노레일시스템의 특징...472
• 제4장 시스템 분석 및 해석기술...476
• 4.1 시스템 성능분석 및 종합...477
• 4.1.1 목표노선의 정의 및 기본사양...477
• 4.1.2 시스템 성능 분석...490
• 4.1.2.1 운행시뮬레이션을 통한 시스템 성능분석...490
• 4.1.2.1 시뮬레이션...496
• 4.2 시스템간 인터페이스 분석...499
• 4.2.1 경량전철시스템의 국내환경 친화적 인터페이스 분석...499
• 4.2.1.1 플랫폼스크린도어 인터페이스...499
• 4.2.1.2 EMI/EMS 규격...502
• 4.2.1.3 고무타이어 분진의 환경영향...505
• 4.2.1.4 소음분석 및 대책...506
• 4.2.1.5 철제탄성차륜의 효과분석...509
• 4.2.2 차량 시스템 주요장치별 적용기술...510
• 4.2.3 고무차륜 구동시스템 및 인터페이스 분석...537
• 4.2.3.1 안내 조향방식에 따른 대차의 분류...539
• 4.2.3.2 주행륜에 따른 대차의 분류...542
• 4.2.3.3 해외 고무차륜 AGT의 안내 및 조향방식...543
• 4.2.4 시스템 설계를 통한 운영체계 분석 및 종합...549
• 4.2.4.1 열차운영시스템 설계 및 제한요소 영향분석...549
• 4.2.4.2 열차제어시스템 인자...550
• 4.2.4.3 역과 역 사이 구간주행...557
• 4.3 시스템의 EMI/EMC 예측기법...559
• 4.3.1 EMC 시험기준안...559
• 4.3.2 융설설비(HEATING COIL)시스템...567
• 4.3.3 경량전철 급전계통 해석...571
• 4.4 안전성 요구사항 및 위험도 분석...578
• 4.4.1 시스템별 안전성 요구사항...578
• 4.4.1.1 선로구축물 안전성 요구사항...578
• 4.4.1.2 역사 및 안전지역 안전성 요구사항...582
• 4.4.1.3 전력공급시스템 안전성 요구사항...586
• 4.4.1.4 신호제어시스템 안전성 요구사항...587
• 4.4.1.5 차량시스템 안전성 요구사항...589
• 4.4.1.6 차량시스템과 타 시스템과의 인터페이스...592
• 4.4.2 예상되는 위험항목 및 대응방안...594
• 4.4.3 안전분석기법...602
• 4.4.3.1 고장 모드.영향.치명도 분석(FMECA)...602
• 4.4.3.2 결함 계통 분석(Fault Tree Analysis)...604
• 4.4.3.3 고장모드, 사전위험분석 및 안전성 시험...604
• 4.4.4 화재방지 대책 수립...609
• 4.4.4.1 화재 발생 방지 대책...610
• 4.4.4.2 조기발견 및 초기소화 대책...611
• 4.4.4.3 화재 발생시 승객 안전 대책...611
• 4.4.5 고무차륜 AGT 시스템의 안전확보 체계수립...612
• 4.4.5.1 국내 안전규정 분석...614
• 4.4.5.2 운전취급규정(사고의 조치)...621
• 4.4.5.3 철도사상 사고처리 규정...628
• 4.5 경량전철시스템 신뢰성 평가...629
• 4.5.1 신뢰성 관리기법...629
• 4.5.1.1 기술개발사업의 신뢰성 관리...629
• 4.5.1.2 신뢰성관리 프로그램...632
• 4.5.1.3 신뢰성 관리 방법...636
• 4.5.2 통합시스템의 신뢰도 구조설계...645
• 4.5.2.1 신뢰도설계 기준서...645
• 4.5.2.2 목표신뢰도 제시...655
• 4.5.3 고무차륜 AGT 시스템의 신뢰성 평가분석...662
• 4.5.3.1 AGT 시스템의 고장률 예측...662
• 4.5.3.2 유지보수 DB 프로그램의 기초자료분석...664
• 4.5.3.3 고무차륜 AGT 신뢰성 성장시험...667
• 4.5.3.4 신뢰성 향상방안 제시...674
• 제5장 시스템 시험평가 및 검증...677
• 5.1 시험평가 체계...678
• 5.1.1 시험평가 일반계획 수립...678
• 5.1.1.1 시험평가 종합계획의 목적...678
• 5.1.1.2 시험평가 체계...678
• 5.1.1.3 시험평가 관리...679
• 5.1.1.4 시험평가 범위...682
• 5.1.1.5 시험평가 양식...692
• 5.1.2 시험평가 성능체계...714
• 5.1.3 시험평가 관리...717
• 5.1.3.1 시험평가 종합일정...717
• 5.1.3.2 시험기준...718
• 5.2 종합성능 검증...726
• 5.2.1 구성품/완성품 설계입증 및 분야별 시스템 시험평가...726
• 5.2.1.1 차량시스템 구성품 시험평가...726
• 5.2.1.2 전력시스템 구성품 시험평가...741
• 5.2.1.3 신호시스템 구성품 시험평가...748
• 5.2.1.4 선로구축물 구성품 시험평가...751
• 5.2.2 차량, 신호, 전력, 선로 조합성능 분석...755
• 5.3 통합계측시스템 개발 및 구축...760
• 5.3.1 시험항목별 측정항목...760
• 5.3.2 계측시스템 설계...786
• 5.3.3 하부시스템별 설치 및 복원시험...795
• 5.3.4 계측시스템 (S/W, H/W) 구축...805
• 5.4 시스템 성능평가...830
• 5.4.1 차량시스템...830
• 5.4.2 전력시스템...844
• 5.4.3 신호시스템...848
• 5.4.4 선로구축물...859
• 5.5 시스템 안전성 평가...864
• 5.5.1 안전도 평가 체계...864
• 5.5.2 안전요구사항 및 검증...868
• 5.5.3 안전성 검증항목...887
• 5.5.4 설계검증...895
• 5.5.5 안전도 시험...909
• 5.5.5.1 시험항목...909
• 5.5.5.2 안전도 시험...912
• 제6장 시험선 건설 및 운영...914
• 6.1 시험선 건설...915
• 6.1.1 시험선 개요...915
• 6.1.2 시험선 설계...918
• 6.1.2.1 분야별 과업수행 현황...918
• 6.1.2.2 선로, 궤도...920
• 6.1.2.3 건축...927
• 6.1.2.4 전기...928
• 6.1.2.5 기계설비...931
• 6.1.2.6 신호...933
• 6.1.2.7 통신...933
• 6.1.2.8 역무자동화...934
• 6.1.2.9 승객안내정보 장치...942
• 6.1.2.10 시험선 설계에 반영하기 위한 각 분야간 인터페이스...963
• 6.1.3 시험선 시공...971
• 6.1.3.1 건축허가...971
• 6.1.3.2 건축허가 업무 Flow...972
• 6.1.3.3 감리운용...973
• 6.1.3.4 시험선 건설 추진 과정...976
• 6.2 시험선 운영...977
• 6.2.1 운영 최적화를 위한 요소정의...977
• 6.2.2 수송수요 관리...977
• 6.2.3 차량 및 승무원 관리...978
• 6.2.4 운임관리...978
• 6.2.5 시설물 관리...979
• 6.2.6 시험선 위탁운영...979
• 6.2.7 시험선 운영규정 및 제반 규정...986
• 6.2.8 시험선 운영 평가...1004
• 6.3 시험선 유지보수...1012
• 6.3.1 검수장비...1012
• 6.3.2 검수장비 목록...1012
• 6.3.3 검수고 장비의 배치...1013
• 6.3.4 장비용도 및 기본사양...1014
• 6.3.5 차량유지보수...1027
• 6.3.6 유지보수 결과 및 분석...1033
• 6.3.7 주요 장비 설치 및 검수 내용...1036
• 6.3.8 각 종 설비 유지보수...1041
• 6.3.9 전력분야(제3궤조) 상태점검...1041
• 6.3.10 선로구축물 분야 상태점검...1043
• 제7장 결 론...1045