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철도신호시스템의 안전 설계를 위한 개선된 안전성 적용 조건 도출 방법 (An Improved Method of Developing Safety-Related Application Conditions for Safety Design of Railway Signalling Systems)

  • 백영구;이재천
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.31-45
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    • 2017
  • 철도 분야에서의 최근 수년간의 사고 통계에 의하면, 관련 기술 발전과 안전정보 관리시스템의 구축으로 사고발생 빈도가 현저히 줄고 있다. 그럼에도 불구하고 운영 및 유지보수에서의 오류와 안전설계에서의 결함으로 인한 사고는 지속적으로 발생하고 있다. 이에 따라 철도사고를 예방하기 위해, 철도차량 개발 시 안전성을 고려하는 설계 및 제작을 위한 지침이 작성되었고, 이와 더불어 안전 설계에 대한 독립적인 안전성평가의 수행에 대한 요구가 제시되었다. 이를 충족시키기 위해 철도시스템 개발업체는 안전성 활동 산출물인 Safety Case를 작성해야 한다. 이에 따라 Safety Case의 주요 항목 중 하나인 안전성 적용조건 (SRAC: Safety-Related Application Conditions)의 도출 및 관리에 대한 중요성이 커지고 있다. 지금까지 보고된 SRAC에 관한 연구 결과에서는 도출 절차의 간략성과 설계단계에서의 특정 안전성 활동 분석 방법에만 초점을 맞추고 있다. 이러한 방법은SRAC 항목 들을 빠르게 도출 할 수 있는 장점이 있지만, 안전성 측면에서 고려되어야 할 중요한 항목들이 누락될 위험이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 시스템 수명주기 전반에 걸쳐 안전성 설계 및 안전성 평가 활동을 수행하고 이를 기반으로 SRAC의 도출방법의 개선 방안을 제안한다. 이렇게 함으로써 SRAC를 보다 체계적으로 도출 및 관리를 수행할 수 있는데, 특히 설계 초기단계에서부터 SRAC를 고려함으로써 안전성 요구사항을 최대한 반영한 안전설계가 가능하다. 또한 철도신호시스템에 대한 적용사례 연구를 통하여 본 논문에서 제시하는 방법이 시스템 수명주기 전체에 걸쳐 SRAC를 고려함으로써 중요한 안전성 관련 항목들의 누락이 줄어들 수 있음을 보여준다.

항만 게이트의 데미지 컨테이너 관리 자동화 시스템 구축 사례연구 (A Case Study of Automation Management System of Damaged Container in the Port Gate)

  • 차상현;노창균
    • 한국항해항만학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.119-126
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    • 2017
  • 컨테이너 선박의 대형화에 따라 컨테이너터미널 내에서 동일한 시간 내에 처리해야 하는 물동량이 계속적으로 증가하고 있다. 컨테이너터미널에서는 수동처리 방식의 한계를 극복함과 동시에 지속적으로 운영측면에서 발생하는 비용을 줄이기 위하여 컨테이너터미널의 자동화 시스템을 도입하고 있다. 왜냐하면 컨테이너터미널의 게이트 반출 입 업무를 수행함에 있어 수작업 처리 시 부정확한 자료 처리로 혼란 요소가 다소 발생하고 있다. 바코드 시스템에서 스캐너에 바코드를 직접 인식시켜야하기 때문에 처리 시간소요가 다소 길고 불편함 있어 이러한 문제점을 보안하여 게이트 자동화 시스템 RFID시스템은 차량 번호를 인식하는 기술을 이용하여 반출 입 처리 소요시간 단축하여 효율적인 게이트 업무 수행을 할 수 있다. 한편, 데미지 컨테이너 체크를 수동으로 진행하는 경우 게이트 반입 할때 컨테이너의 손상여부 확인 후 수기로 게이트 작업자가 직접 문서을 작성하여 보관하기 때문에 고객이 데미지 컨테이너 증거자료를 요청할때 증거자료로 제출하기에 불충분하여 고객으로부터 크레임을 받는 경우가 발생하였다. 또한, 게이트 작업자 및 인력에 의한 컨테이너 관리의 어려움 발생하였고 게이트 주변 인력의 컨테이너 관리 안전사고에 위험이 항상 노출되어 있었다. 본 논문에서 고찰하는 게이트 데미지 컨테이너 자동화 시스템을 도입하게 되면 영상 저장 시스템에 의한 컨테이너 관리가 가능하다. 컨테이너 손상정보가 시스템에 저장되어 있기 때문에 고객이 데미지 컨테이너 자료를 요청 시 시스템에 저장 되어 있는 데미지 컨테이너 영상을 검색하여 증거자료 제출이 가능하고 고객으로부터의 크레임 대비가 가능하다. 또한, 게이트 관리 인력 업무의 통합으로 인력 감소 및 게이트 부근 안전사고 위험이 감소하였다.

온도스트레스 영향을 고려한 전동차 보조전원장치의 신뢰성분석 (Reliability Analysis of EMU Static Inverters considering Influence of Temperature Stress Factor)

  • 박남철;송중호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.493-500
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    • 2017
  • 본 논문은 서울도시철도공사 유피스 내 전동차관리 고장데이타(BOM)을 통해 지속적으로 관리된 데이터를 활용하여 노후 철도차량부품의 신뢰성분석을 하고 개선방안을 제시하고자 하였다. 분석대상인 서울도시철도공사 7호선 2차분 보조전원장치(Static Inverter)는 객실 내 각종 서비스장치에 전원을 공급하여 직접적으로 승객 만족도에 영향을 주는 핵심적인 장치이다. 경영정보시스템의 장기간에 걸친 필드데이타를 바탕으로 고장의 패턴을 분석하기 위해 운용환경 스트레스 인자를 고려한 통계 신뢰성분석을 하였다. 보조전원장치(Static Inverter)의 하절기 집중고장현상과 관련하여 고장과 온도 스트레스인자와의 상관성에 대해 통계적 분석을 하였고 IGBT 인버터의 수명분석을 통하여 수리 전 후의 온도 스트레스 인자의 영향을 분석해 보았다. 그리고 전동차 부하량과 외기온도의 두 변수를 고려한 최적운행조건을 분석하여 고장다수 발생조건과의 냉각용량차이가 발생함을 확인할 수 있었고, 이러한 분석을 바탕으로 최적의 운행을 위한 냉각용량차이를 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

사회적 약자를 위한 장애물 없는 생활환경 설계 사례 분석: 서울역 복합환승시설을 중심으로 (Case Study of Barrier Free Design for Transportation Vulnerable: Focusing on Transfer Station Complex in Seoul Station)

  • 정상운;노정현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.333-344
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    • 2017
  • 본 연구는 고령자를 포함한 교통약자를 위한 도시설계 현황을 검토하기 위한 목적으로 대표적인 복합환승시설인 서울역을 대상으로 시설 현황을 분석하였다. 시설 현황 분석은 교통약자를 위한 설계기법인 장애물 없는 생활환경(barrier free) 설계 기준을 바탕으로 이루어졌다. 평가를 위해서는 장애물 없는 생활환경의 시설 설계 지침을 활용해 복합환승역사의 특성에 맞는 평가 리스트를 제안하고 현장 답사 및 이용자 만족도 조사를 실시하였다. 평가 결과 매개시설, 내부시설과 위생시설은 전반적으로 우수하였으며 이용자의 만족도 또한 높은 것으로 나타났다. 그러나 환승시설과 안내시설이 매우 열악하여 교통약자가 매우 큰 불편을 겪는 것으로 나타났다. 또한 버스 환승에 있어 보행자와 차량 간의 사고가 발생할 위험이 매우 높았으며 이에 대한 안전 설비가 매우 부족하였다. 따라서 안내시설과 환승시설에 대한 편의시설 확충이 가장 시급하다고 할 수 있다. 아울러 교통약자를 위해 가독성과 시인성이 뛰어난 안내정보 제공을 통해 모든 이용자과 복합환승역사를 이용할 수 있는 여건을 조성함이 매우 중요하다. 이러한 문제점이 보완된다면 서울역은 교통약자의 이용 편의성은 향상될 수 있을 것이며 모든 이용자가 불편없이 이용할 수 있는 환승시설이 될 것이다.

한국 민간경호원 교육프로그램 방향에 관한 연구 (A Study on Modeling Instruction And Training Program for Korean Private Security Guard)

  • 이상철;신상민
    • 시큐리티연구
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    • 제9호
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    • pp.201-235
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    • 2005
  • 본 연구는 민간경호업무에 종사하고 있는 민간경호원과 국내${\cdot}$외 경호업체 및 기관의 교육훈련 실태를 파악하고, 이에 도출된 문제점을 토대로 교육훈련의 성과를 높일 수 있는 교육훈련 프로그램 모델을 설정함으로써 합리적이고 효율적인 교육훈련 프로그램체제를 구축하는데 방향을 제시하고자 한다. 본 연구를 위해 기본적으로는 국내외에서 발간된 문헌과 학술지 및 연구논문 등과 같은 문헌자료의 수집${\cdot}$분석을 하였고, 실증적인 자료 활용을 위해서 인터넷과 국내${\cdot}$외 관련협회, 학회, 기관, 경찰청 및 인터폴의 협조를 통해 자료를 수집 하였으며, 국내 민간경호업체의 교육훈련 프로그램은 민간경호업체 실무자 인터뷰 기법을 활용하여 연구하였다. 국내 민간경호업체에서는 교육훈련 프로그램 계획시 이론교육을 최소화하고 실무 중심적 교육으로 교육훈련 프로그램을 설정해야 하고, 이론교육 또한 실무 교육과 연계된 교육 내용으로 구성되어야 할 것이다. 민간경호원 교육훈련 프로그램의 교육과목은 이론 교육으로는 경호, 개론, 경호 계획, 정보 수집, 민간경비, 경호 방법, 테러 및 테러리즘, 관련 법령, 경호 심리, 전자 보안, 경호 분석 기법, 기업 소개, 직업관에 관한 교육훈련 프로그램으로 구성되어야 한다. 실무 교육으로는 선발 및 예방 경호, 근접수행 경호, 차량 경호, 경호 운전, 경호무도 및 호신술, 응급 처치, 경호 장비, 총기류 및 사격, 경호 의전, 고객 만족, 시설보안 및 경비, 소방 교육, 팀워크 훈련, 폭발물 및 위험물, 체력 단련, 문서 작성 실무, 봉사 활동, 외국어 교육에 관한 교육훈련 프로그램으로 구성되어야 한다.

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베어링 잔존 수명 예측을 위한 주파수 에너지 기반 특징신호 추출 (Feature Extraction for Bearing Prognostics based on Frequency Energy)

  • 김석구;최주호;안다운
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.128-139
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    • 2017
  • 철도는 항공기, 선박 등과 더불어 대표적 대중교통 수단으로서 최근 고속 철도의 등장으로 인해 그 비중이 점점 더 높아지고 있으며, 아울러 대형사고의 위험 또한 증가하고 있다. 이중에서 철도 차량의 차축 베어링은 높은 안전성이 요구되는 부품으로서 최근 이의 고장예측을 위한 건전성 관리기술(Prognostics and Health Management, PHM)에 많은 연구가 집중되고 있다. PHM은 센서를 통해 얻은 데이터로부터 결함관련 특징신호를 추출하고 현재의 고장수준 진단과 미래의 고장싯점을 예측하는 기술로서, 이중에서 가장 중요한 부분은 올바른 특징신호를 추출하는 것이다. 그러나 지금까지의 특징신호들은 잡음으로 인한 심한 변동이나 비단조 경향으로 인해 고장예측에 이용하기에 부족한 점이 있었다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 주파수 에너지 이동현상을 기반으로 정보 엔트로피를 특징신호로 사용하는 새로운 특징신호 추출법을 개발하고 IEEE 2012 PHM 경진대회에서 공개된 FEMTO 베어링 수명시험 데이터를 대상으로 기존의 특징신호들과 고장예측 성능비교를 함으로써 그 우수성을 검증하였다.

V2I 오작동에 의한 자율주행자동차의 위험성 분석 (Hazard Analysis of Autonomous Vehicle due to V2I Malfunction)

  • 안대룡;신성근;백윤석;이혁기
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.251-261
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    • 2019
  • 최근 자율주행자동차의 개발이 활발하게 진행되면서 더욱 안전하고 쾌적한 주행을 위해 V2V, V2I 등 V2X 서비스를 활용하는 자율주행시스템의 중요성이 높아지고 있다. 환경 센서에 기반한 부분 자율주행자동차는 장착된 센서의 인식 거리를 벗어나는 영역에 대한 예측 및 판단과 센서가 검지하기 힘든 비정형 물체에 대한 대응에 한계가 있다. 따라서 센서 검지 성능의 한계를 개선하고 보다 안전하고 쾌적한 주행을 위한 V2X 서비스 활용은 중요하다. 하지만 V2X의 잘못된 정보 제공으로 인한 자율주행자동차의 사고 위험도 존재할 수 있어 이를 방지하기 위한 기술의 적용 또한 고려되어야 할 것이다. 본 논문에서는 ISO-26262 Part3 프로세스를 활용하고 HARA를 수행하여 V2X 중에서 차량과 인프라의 통신을 활용한 V2I 오작동에 의한 자율주행자동차의 위험원을 도출하고 주요 V2I 사용례의 오작동 시뮬레이션 및 실차 시험을 기반으로 ASIL 등급을 산정하였다.

e-Call 도입방법 및 도입 효과분석 연구 (Study on Review of e-Call Introduction Plan and Analysis of Introduction Effect)

  • 한경희;황재성;김도경;이철기
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.211-221
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    • 2019
  • 우리나라는 자동차 등록대 수 1만 대당 사망자 수는 1.4명으로 여전히 OECD 가입국 중 최하위권에 있으며 교통사고 발생 시 생명과 재산의 보호에 직결되는 신속한 구조 및 대응체계의 필요성이 대두되고 있다. 이에 국토교통부 및 미래창조과학부 다부처 공동 기획 과제로 교통사고 발생 시 자동으로 사고감지 및 관련 정보를 중앙센터로 전송하여 신속하고 정확한 인명구조 등 사고처리가 가능한 차량 ICT 기반 긴급구난체계(e-Call)를 개발하고 있다. 다만, 일반 시민들은 e-Call 서비스의 설치 및 비용적인 측면에서 부정적이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 단말기 보급 활성화를 위한 e-Call의 다양한 도입방식과 효율적인 운영을 위한 센터운영 주체별 운영방식에 대하여 방안을 제시하였다. 또한, e-Call 단말기의 보급률을 예측하여 e-Call 도입에 따른 효과를 분석하였다. 분석결과 e-Call 단말기 도입 시 2022년부터 2031년까지 463~926명 사망자감소 및 3,335~6,669억 원이 절감되는 것으로 나타났다.

웹사이트 조회이력자료를 활용한 카셰어링 수요 추정 및 분석 (Demand Estimation of Car-sharing Service Using Web-site Reservation Requesting Log Data)

  • 권오현;최윤영;변완희;이청원
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.10-17
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    • 2015
  • 최근 카셰어링 서비스 운영전략 고도화에 대한 연구의 필요성이 점차 높아지고 있으며 이를 위해서는 카셰어링 수요에 대한 상세 정보가 필요하다. 그러나 기존 연구에서는 실적자료 또는 임의가정 수요만을 이용함으로서 이용가능 차량이 부족하여 서비스를 이용하지 못한 상실수요(Spilled Demand)가 누락된 경우가 많았다. 이에 본 연구에서는 카셰어링 서비스 운영업체의 웹사이트 이용기록을 토대로 상실수요(Spilled Demand)를 포함한 값을 추정할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 분석 결과 LH 행복카 서비스의 경우 이용실적과 조회이력을 통한 추정수요 간에 전반적으로 약 2배 정도의 큰 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 특히 운행률이 일정 수준에 도달하면 더 이상의 수요를 수용하지 못하므로 수요가 크게 아무리 증가하더라도 운행률이 더 이상 높아지기 어려운 것으로 나타났다. 즉 단순히 이용실적만을 바탕으로 개별 Station의 수요를 추정할 경우 특히 용량 상태에 근접한 Station에서 상당한 수요의 과소추정 우려가 있음과 함께 본 연구의 추정 방법론을 적용하는 연구를 고려할 필요성이 있음을 확인하였다.

일반국도 통행특성을 고려한 지점검지기의 적정설치지점 선정에 관한 연구 (A Study for Optimized Detecter Location Considering the Traffic Characteristics in National Highway)

  • 변상철;이승재
    • 대한교통학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.19-30
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    • 2006
  • 본 연구는 일반국도의 통행특성을 고려한 지점검지기의 적정설치지점 선정을 다루고 있다. 일반국도에서의 ITS 구축은 활발히 진행되고 있으나. 자료수집 구간에서의 통행시간 추정 신뢰도에 가장 큰 영향을 미치고 있는 지점검지기의 설치지점에 관해 적절한 기준이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일반국도의 구간 통행시간의 추정을 위해 대표성을 확보할 수 있는 지점검지기의 적정설치지점을 선정하여 제시하고자 한다 이를 위하여 GPS 프로브 차량과 지점검지기를 이용하여 대상지역의 통행특성을 수집하고, 지점속도와 구간통행시간의 상관분석을 통하여 적정설치지점을 선택한다. 분석결과 일반국도의 구간별 적정설치지점의 특성은 다음과 같다. 첫째. 구간 통행시간과 지점 속도와의 상관관계는 구간의 시점에서부터 높아지다가 일정시점이 지나서는 낮아지는 U자형 형태를 보이고 있다. 둘째. 최적설치지점은 분석구간마다 상이하게 존재하나, 대부분 구간연장을 기준으로 중류부 및 중 하류부에 존재한다. 셋째, 구간의 적정설치지점은 구간의 중류부에서 하류부로 넘어가는 지점이 적절하며, 일반적으로 자료수집 구간 연장을 기준으로 시점부로부터 $55{\sim}60%$가 되는 지점이다. 넷째, 종단경사는 적정설치지점과 관련하여 중요한 결정인자가 되며, 종단경사가 큰 경우에 있어서 검지기의 설치는 배제되어야 한다. 끝으로, 본 연구의 결과를 토대로 한 지점검지기의 현장적용을 통해, 정보제공 구간내 통행시간 추정 및 예측력의 개선을 기대한다.