자기부상열차 양방향 무선통신 설비의 RAM 분석 및 Safety Case 고찰

Abstract

도시형 자기부상열차 실용화사업 시범노선의 건설이 성공적으로 완료되고, 개발된 자기부상열차의 열차제어시스템은 한국에서 상업운행 실적과 SIL4 수준의 안전성 인증을 받은 첫 번째 국산 자기부상열차 제어시스템이 된다. 그간 자기부상열차 기술개발에 있어서 RAMS 분석 및 평가 부분은 매우 미흡하였고 시험 및 시운전 시험 등에 대한 데이터 관리도 체계적이지 못하였다. 하지만 관련 기술에 대한 연구나 개발 시스템에 대한 분석 및 평가가 차량제작사를 중심으로 조금씩 이루어지고 있다. 일부 RAMS 분석에 대한 성과로는 차량의 신뢰성 분석으로, 일부 경전철에 대한 상업운행실적과 고장실적 등에 대해 수치 분석이 일부 수행되어 오고 있다. 그러나 국내외 철도시장에서 시스템 엔지니어링이 적용되지 않은 상업화는 가치가 없을 뿐만 아니라 안전성이 입증되었다고 검증할 수 없다고 본다. 본 논문은 시스템 엔지니어링의 중요 척도인 RAMS 활동을 수행한 자기부상열차 양방향 무선통신설비의 중간 성과로써 국내에서 철도제어용으로 사용하는 중요설비의 일부인 양방향 무선통신 설비의 신뢰성,가용성,유지보수성을 분석, 평가함을 목적으로 한다. 먼저 국제표준인 IEC 62278, IEC 62279, EN50129를 바탕으로 실행한 결과를 정리하였고, 생애주기상의 설계,시운전 단계의 고장률을 예측 및 집계하여 RAMS 요구조건에 정의된 서브시스템 할당치로 도시형 자기부상열차 실용화 사업의 서브시스템인 양방향 무선통신설비에 할당된 기술적 가용성 99.9993%를 만족함을 검증하고자 한다. 이를 위하여 각 사양 및 요구사항의 내용과 추적성,변경기록 등에 전산화가 필요하였고, 복잡도가 높은 자료를 체계적으로 관리하고 데이터베이스화된 기록을 입력하여 RAMS 분석에 임하였다. 본 논문의 결과로 후속 추진중인 국내철도 관련 시스템 엔지니어링 발전 과정에 조금이나마 일조하고자 한다.