R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201414RDPP-C090826-01 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통연구기획사업 | |||||
| 연구과제명 | 열차운행의 안전성 및 효율성 향상을 위한 도시철도 열차운영시스템 개량 최적화 기획연구 | |||||
| 총 연구기간 | 2014-12-23 ~ 2015-09-22 | |||||
| 연구책임자 | 오세찬 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
4명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 149,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 149,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 149,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 149,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | 요약(11-1613000-001058-01) / 상세(11-1613000-001059-01) | |||||
| ISBN | 요약(ISBN 979-11-87144-08-3) / 상세(ISBN 979-11-87144-07-6) | |||||
| 주요 내용 |
국내 도시철도 전력, 신호, 통신, 관제 등 열차운영시스템은 도입 후 20~30여년 사용하고 있고, 다양한 외국시스템이 도입 운영됨에 따라 노후화로 인한 안전성, 신뢰성, 가용성이 심각하게 저하되고 있어 대형사고와 열차운행 중단 등으로 인한 막대한 비용부담과 국가적인 손실이 우려되고 있다. 또한 노후시스템의 상호 호환성과 유지보수의 비용 급상승으로 인한 각 운영기관의 주요 경영저해 요인으로 작용하고 있다. 우리나라 도시철도 및 도시철도분야의 보유기술은 신규노선 신설을 위한 열차운영시스템 설계, 구축, 시험, 시스템 엔지니어링 기술은 보유하고 있으나, 기존 노후화된 시스템 개량을 위한 기술기준, 제도기준, 안전기준, 핵심기술 보유는 전무한 상태이고, 서울 2호선 ATO 개량의 경우 외국사에 의존하여 추진하였고, 차상/지상 열차제어시스템 개량 로드맵 부재로 인한 막대한 손실과 안전성이 저해되고 있는 상태에서 운영하고 있는 것이 현실이다. 그러나 개량을 위한 기본적인 연구와 기술기준 등의 정립되어 있지 않은 상태에서 노후설비개량이 동시다발적으로 진행될 경우 막대한 국부유출과 안전저해 요인 상존으로 심각한 위험에 직면할 수 있어 기존 운영구간 시스템 개량시 안전성, 신뢰성, 효율성 확보를 위한 최적의 개량기술 개발과 기술기준 정립이 절실히 필요한 실정이다. 도시철도시스템의 개량에 필요한 기술개발은 어느 특정 노선, 운영기관에 국한된 문제가 아니라 전체 국내 도시철도운영기관이 당면한 과제이며 개개 운영노선에서 수행하기에는 막대한 비용과 시간이 소요될 뿐만 아니라 각각 운영노선마다 수행함으로써 중복투자가 발생될 우려가 발생된다. 따라서 정부차원에서 시스템 최적의 개량화에 필요한 핵심요소기술에 대한 연구개발을 수행하고 그 연구성과를 각 운영기관의 특성에 맞도록 적용하도록 범정부차원의 연구개발이 필요하다. [최종목표] ○ 국내 도시철도시스템 노선현황과 개량계획을 조사하고 노선 개량과 관련된 국내외 기술개발현황과 분야별 운영, 유지관리, 인터페이스, 개량현황을 조사 및 분석 ○ 분석결과를 토대로 도시철도시스템 최적의 개량을 위한 시스템 설계를 수행한다. 차량/신호/전력/관제 등 분야별 기술적 요구사항을 분석하고 이를 달성하기 위한 차량/전력/신호/관제 등 분야별 핵심요소기술을 도출하며 연구개발 방안 및 범위와 개발된 기술의 실용화 방향 제시 ○ 분야별 개량화의 범위는 다음을 중심으로 제시 - 신호 : 열차제어시스템의 개량 - 차량 : 차상신호시스템 및 DTO/UTO에 따른 안전설비 등 개량 - 통신 : 철도통합무선망(LTE-R)을 활용한 효율적인 개량방안 - 관제 : 열차제어시스템 개량에 따른 ATS 설비 개량 - 전력 : 선로용량 증대에 따른 급전시스템 전력량 해석 및 개량 ○ 궁극적으로 다음과 같은 개량 최적화 모델제시 - 전력, 신호, 차량, 통신, 관제 등 분야별 노후설비 개량기준 제시 - 국내운영기관들이 공동으로 활용 가능한 개량기준 제시 - 안전성과 신뢰성 확보 및 평가방안 제시 - 기 개발하였거나 개발 중인 연구성과물 활용방안 마련 - 단계별 추진전략 및 로드맵 제시 - 객관적인 경제성 분석을 통한 기대효과 및 파급효과 제시 - 개량최적화를 위한 분야별 핵심기술 도출 - Test Bed 구축계획 수립 [연구내용 및 범위] 1) 연구개발 범위 ○ 현황 조사 및 분석 - 국내외 도시철도 시스템 분야별(전력, 신호, 통신, 관제 등) 운영, 유지관리, 인터페이스, 개량현황 조사 및 분석 - 국내 도시철도 시스템 분야별 노선현황 및 개량계획 조사 분석 ○ 개량 최적화 모델 제시 - 전력, 신호, 통신 및 관제분야의 노후설비 개량 기준 제시 - 국내운영기관들이 공동으로 활용할 수 있는 개량 기준 제시 - 안전성과 신뢰성 확보 및 평가 방안 제시 - 기 개발하였거나 개발 중인 연구성과물 활용방안 마련 - 단계별 추진전략 및 로드맵 제시 - 객관적인 경제성 분석을 통한 기대효과 및 파급효과 제시 ○ 분야별 개량 최적화를 위한 핵심기술 도출 - 전력, 신호, 통신, 관제분야 등 개량 최적화를 위한 핵심기술 도출 ○ Test Bed 구축계획 수립 - Test Bed 선정 기준 및 평가방법 제시 - 운영기관들의 역할 정립 및 Test Bed 추진전략 제시 2) 연구개발 내용 □ 1단계 : 기술개발 동향 및 수요조사 실시 ○ 기술개발 동향 및 환경분석 - 국내외 정책?시장?기술 동향분석 - 국내외 기술개발현황 및 국내 기술 인프라?기술 인력 현황(기업, 연구소, 대학 등) 분석 ○ 기술수요 및 기술예측 조사 실시 ○ 동향분석 결과를 바탕으로 기술개발 추진방향 정립(SWOT 분석 등) □ 2단계 : 기술개발 전략 수립 및 연구내용 설정 ○ 기술개발 전략 수립 - 비전 및 기술발전 시나리오 제시 - 비전 달성을 위한 세부목표 및 중점분야 설정 - 중점 추진분야별 연구개발 후보과제 설정 ○ 연구개발 후보과제 우선순위 도출 - 기술적 진보성, 경제적 탁월성을 보장할 수 있는 후보과제군 도출 - 후보과제별 기술개발 목표 및 최종성과물 설정, 후보과제간 연계 및 중복 검토 등 종합검토 ○ 과제추진 체계(연구단, 일반과제 등) 설정 ○ 연구개발 후보과제별 과제카드 작성 - 연구개발목표, 기술개발 및 산업/시장 동향, 기존기술 활용방안, 기술개발 필요성, 주요연구내용, 정부지원 타당성, 기술확보전략, 과제규모, 최종성과물 및 활용방안 등 - 후보과제별 연구유형(기초?원천, 응용, 실용화, 사업화 등), 성과물유형(시제품, S/W, 기준?지침, 정책제안, 표준제안 등), 시장경쟁력 확보방안, 실용화방안, 목표 TRL 단계, 제도개선사항 등 제시 □ 3단계 : 연구개발과제 기획 ○ 연구 목표 및 범위 설정 - 목표 및 연구범위 설정 - 세부과제(핵심 요소기술) 도출 및 연구내용 설정 - 세부과제 연차별?단계별 성과목표(정량적, 정성적)와 성과지표(필수지표 포함) 설정 및 성과맵 제시 ○ 연구목표 달성을 위한 추진방안 수립 - 기존 기술?인프라 등의 활용 및 연계 방안 수립 - 컨소시엄 형태 등 최적의 연구추진체계 수립 ○ 성과물에 대한 활용방안 및 실용화 추진방안 제시 - 성과분석 및 검증방안 제시 - 제도?정책 활용, 현장적용, 시작품 제작 및 시범사업 등 구체적인 실용화 방안 제시 ○ 인력투입 계획 및 소요예산 산정 - 과제구성에 따른 연구일정 및 인력투입계획 수립 - 과제별 소요예산 산정 ○ 사전타당성 검토 - (정책적 타당성 검토) 국가 전략적 중요성, 상위계획과의 부합성, 연구개발 추진상의 위험요인과 대응방안 등에 대한 검토 - (기술적 타당성 검토) 기존 연구개발과의 중복성, 기술개발 계획의 우수성, 기술 수준 및 개발 성공 가능성 등에 대한 검토 - (경제적 타당성 검토) 경제성 분석, 경제?사회적 파급효과, 과학 기술적 파급효과 등에 대한 검토 ○ 과제공모를 위한 RFP 작성 및 평가기준 설정 - 연구목표와 내용, 추진전략 등을 바탕으로 본 과제를 공모하기 위한 RFP 작성 - 연차별 평가를 위한 성과목표?지표?마일스톤의 설정, 평가방법 및 기준 설정 |
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| 색인어 | 한글 | 도시철도시스템 | 개량전략 | 최적화 | 열차운행 | 혼합운영 |
| 영문 | Urban railway system | Migration Strategy | Optimization | Train operation | Mixed Operation | |
| 최종보고서 | 최종보고서-상세2.pdf 최종보고서-요약.pdf | |||||