승강장 스크린도어(PSD: Platform Screen Door)는 철도, 경전철 및 지하철 승강장 내 추락, 전동차 사이의 끼임 등의 안전사고 방지 및 승강장의 공기오염 개선, 장애인, 노약자 등의 탑승편의에 관한 문제, 승강장내의 쾌적한 환경문제 제공 등을 위해 전동차 승강장의 선단에 고정 및 가동 도어를 설치하여 승강장과 선로를 차단함으로써 이용 고객의 안전사고를 예방하는 설비를 말한다. 국내 업체들은 기술 투자를 통해 종합 제어반 및 각종 조작반, RF장치 등 상당 부분 국산화를 이루었지만, 짧은 기간 동안 승강장 스크린 도어를 설치하면서 승강장 스크린 도어 시스템의 핵심이라 할 수 있는 승강장 스크린 도어용 제어장치(DCU: Door Control Unit)의 완전한 국산화는 이루지 못한 채 외국 제품을 도입하여 설치하고 있거나 DC 모터를 적용한 제어장치를 개발하여 설치하고 있는 실정이었다. 본 연구에서는 BLDC 모터를 적용한 제어장치를 국산화하여 시제품을 제작하였고 월미도의 은하레일에 제어기를 설치하여 성능을 검증하였다.
승강장 안전문은 긍정적 평가에도 불구하고 수도권 도시철도에만 100% 설치되어 있으며, 일반철도(Intercity Railroad) 승강장의 경우 승강장 안전문 설치가 전무한 상황이다. 이는 대부분의 도시철도에는 동일 형태의 열차(차량)가 정차하는 것과는 다르게 일반철도에는 KTX, 새마을, 무궁화, 누리로 등 다양한 형태의 열차가 정차하고, 자동운전시스템(ATO)이 없이 운영되기 때문에 기존 승강장 안전문 설치에 한계가 있기 때문이다. 현재 연구개발 중인 상하개폐식 승강장 안전문(RPSD)는 열차의 길이 및 출입문 위치, 출입문 개수와 상관없이 모든 열차가 혼용하여 사용할 수 있는 안전시스템으로 일반철도 승강장에 매우 유용하다. 본 논문에서는 잠금장치가 없는 RPSD의 기계적 메커니즘을 고려하여 수동개폐 알고리즘을 개발하고 그 기능 구현에 대해 실험적 방법으로 평가하였다. 그 결과 RPSD의 수동개폐 알고리즘은 전원이 공급되고 있는 조건에서는 매우 효율적인 방법이라는 점을 확인할 수 있었다.
지능적인 감시 체계에 대한 필요성이 증대됨에 따라 많은 곳에서 지능화된 군중에 대한 모니터링을 요구하고 있다. 이는 비단 철도 분야에 있어 예외가 되지 않으며, 철도 서비스 구간 내에서의 필요성 또한 증대되고 있다. 철도 승강장 내에는 보안 감시에 사용되는 CCTV가 설치되어 있다. 이렇게 설치되어 있는 CCTV를 통해 철도 승강장의 영상 정보를 취득할 수 있으며 이것을 이용하여 군중 밀도 추정에 도움이 될 수 있다. 본 논문에서는 철도 승강장 내 군중 밀도를 군중의 움직임으로부터 발생되는 모션벡터를 검출하여 군중 밀도와 모션 벡터와의 상관관계에 대해 연구하였다.
국내 여객열차 전용 승강장은 높이에 따라 두 가지 종류로서, 일반 간선열차에서 주로 사용하는 저상 승강장과 수도권 전동차에서 주로 사용하는 고상승강장으로 구분된다. 중 고속 열차가 수도권 전철구간과 본 선구간에서 혼용할 경우에 안전운전 및 승객편의를 함께 고려하기 위해서는 저상/고상 승강장에 상관없이 승하차할 수 있는 승강문 스텝장치가 필요하다. 본 연구에서는 전철역사 및 일반 철도역사에서 모두 승하차가 가능한 저상/고상 승강장 겸용 승강문 스텝 개념설계(안)의 구조해석 및 강도시험을 수행하고 이의 안전성을 검토하였다.
철도 차량에서의 화재 발생 시 피난에서 차량에서 승강장이나 터널 같은 외부 환경은 매우 중요하다. 많은 인원이 탑승하게 되는 지하철과 그 승강장의 영향을 알아보기 위해, SIMULEX, PATHFINDER, STEPS를 시나리오에 적용 비교해 보았다. 대상차량은 서울에서 운행되는 차량을 기준으로 하였으며, 대상 승강장은 [도시철도 정거장 및 환승 편의시설 보완설계지침]을 기준으로 제작한 모델을 적용하였다.
수도권 도시철도 일부 구간에서는 이용객의 집중화에 따라 극심한 혼잡이 발생하고 있다. 도시철도 운영회사들은 정기 및 분기별 혼잡조사를 실시하여, 혼잡개선 대책을 수립하고 있다. 하지만, 이러한 조사는 열차혼잡도에 국한되어 있으며, 이벤트 발생에 따른 비반복 혼잡에 대한 조사가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 교통카드자료를 활용한 시간대별 승강장 혼잡도를 추정하는 알고리즘을 개발하도록 한다. 알고리즘 검증을 위하여 2호선 잠실~신도림 구간의 비환승역을 대상으로 혼잡도 추정치와 실측치 값을 비교하였으며, 오차의 범위는 ${pm}2%$ 이내였다. 연구결과는 승강장 혼잡도를 시간대별로 상시 모니터링할 수 있으며, 장기적인 승강장 혼잡도분석을 통한 승강장 대기공간의 적정성 여부도 판단할 수 있을 것이다. 추후 연구에서는 본 연구에서 반영하지 못한 역별 게이트에서 승강장까지의 혼잡상황을 고려한 동적보행시간이 고려되어야 할 것이다.
고속철도의 개통이 가까워지면서 사회적 관심이 고조되고 있으며, 특히 안전과 환경의 문제가 주요한 관심사로 대두되고 있다. 특히 공기역학적 관점에서 볼 때 300km/h의 고속에서는 지금까지 국내에서 경험하지 못한 여러 가지 문제점들이 나타나리라 예상되고 있으며, 그 중에서도 승강장에 대기증인 승객 또는 보행자가 열차 통과 시에 느끼는 불쾌감과 위험에 대한 조사와 대책이 필요한 시점이다.(중략)
철도 승강장의 매점은 현재 신문판매대, 표준 간이매점, 간이매점(복권방)등의 형태로 운영되고 있다. 따라서 신문이나 잡지등은 쉽게 불에 붙기 때문에 화재의 발화원이 되며, 대구 지하철 화재사고와 마찬가지로 방화의 대상이 될 수 있다. 따라서 지하철 승강장 매점화재 방지를 위하여 매점화재 시뮬레이션 기법 정립이 필요하고 이를 통한 화재방재예측능력이 필요하다. 이에 본 연구에서는 매점화재 시뮬레이션을 수행하였고 수행된 해석결과는 매점지하철 승강장 매점화재 실험결과와 비교 고찰을 통하여 해석의 신뢰도를 검토하였다.
국내 여객을 취급하는 철도역사의 승강장은 간선철도노선의 저상승강장(500mm)과 광역전철구간의 고상승강장(1135mm)으로 구분 운용되고 있다. 저상승강장 전용 중 고속 열차가 수도권 전철구간(고상승강장)과 본선구간(저상승강장)에서 혼용 운영될 경우를 대비하고 안전운전 및 승객편의를 함께 고려하기 위해 저상 고상 승강장 겸용 승강시스템의 개발은 필수적이다. 한편 현재 개발 중인 시스템(스텝)에 대한 국내의 내구성 및 신뢰성 시험 기준은 존재하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 저상/고상 승강장 겸용 텔레스코픽 슬라이드방식 승강문 스텝의 개발을 위한 연구 일환으로서, VPD관점에서 내구성 해석을 수행하고 신뢰성 보증시험에 준한 무고장 시험시간동안 실물 리그시험을 통하여 이의 내구성 기준 및 보증수명을 검토하였다.
기존의 승강장 안전문은 철도 차량의 출입문과 승강장 안전문이 1:1로 매칭이 되어야만 사용이 가능하기 때문에 다양한 열차가 정차하는 승강장에는 적용이 매우 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제시된 승강장 안전문이 로프타입 상하개폐식 승강장 안전문(Rope type Platform Safe Door : RPSD)이다. 로프타입 상하개폐식 승강장 안전문은 승강장 안전문이 위에서 아래로 닫히고 승강장 안전문의 상하 이동을 위한 기둥은 20~40m 간격으로 설치되기 때문에 열차의 길이 및 출입문 위치, 출입문 개수와 상관없이 다양한 열차가 혼용하여 사용할 수 있도록 설계되었다. 본 논문에서는 다양한 열차가 정차하는 영등포역 일반열차 승강장에 기존 PSD 및 RPSD의 적용이 가능한지를 시뮬레이션을 통해 검토하였다. 검토결과 기존의 PSD는 시공, 안전, 비용상 문제가 발생할 것으로 파악되었으나, RPSD의 경우에는 적용에 큰 문제가 없는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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