1. 서론

이 프로젝트는 LED 교통 신호를 위한 유지 관리 지침을 개발하기 위한 초기 단계로서 LED 교통 신호등을 교체할 때를 결정할 수 있는 프로세스를 개발했다.

LED 교통 신호 모듈의 고장모드는 백열등 교통 신호 모듈의 것과 매우 다르고, LED의 예상 작동 수명은 현재 사용되고 있는 백열등의 작동수명보다 훨씬 더 길기 때문에, LED 교통 신호등의 교체와 신호 모니터링을 위한 최선의 실행과 관련된 국가적 합의가 부족하다. 이 프로젝트의 목적은 LED 교통 신호 모듈 고장과 관련된 몇 가지 요인을 확인하고 LED 교통 신호 시스템의 유지관리를 위해서 교통 기관에서 수행해야 하는 몇 가지 단계를 설명했다.

2. 연구 접근방법

이 보고서는 다음과 같은 내용을 조사하였다.

(1) LED 교통 신호의 광도 성능 및 선명도와 관련된 최근 인간 공학 연구(human factors research)의 검토 및 시스템 설계

(2) LED 교통 신호의 광도에 대한 연구실 및 현장 측정을 위한 평가 방법

(3) LED 교통 신호 모듈의 고장 모드 조사

(4) LED 교통 신호를 지정하고, 배치하고, 유지하기 위해서 교통부에서 고려하고 있는 사안들

3. 연구결과 및 적용

이 연구는 4단계로 진행되었다.

1 단계 : LED 성능을 업데이트하기 위해서 교통 신호의 가시성과 관련된 기존의 인간 공학 연구를 종합적으로 파악했고, 산업계에 혜택을 줄 수 있는 추가적인 연구에 대해서 설명했다. 이 단계 시작 후 3개월 내에 관련 논문을 제출했다.

2 단계 : 교통 신호 가시성에 대한 연구실 측정 결과와 현장 측정결과와의 상호 관련성에 대한 연구를 수행한다.

3 단계 : LED 교통 신호를 위한 고장 모드, 신호등의 가시성에 대한 그들의 영향, 테스트 절차에서 그들의 영향에 대해서 설명했다.

4 단계 : LED 교통 신호등을 교체할 때를 결정할 수 있는 프로세스를 개발했다. 이것은 지역 및 기후 조건에 따라서 달랐다.

그림 1. 2 × 20과 4 × 20 LED의 병렬 어레이

그림 2. LED 위의 전력 전원과 스모그 찌꺼기(smoke residue)

4. 결론 및 제안

모듈의 고장 원인은 몇 가지 이유 때문인데, 현재의 고장 샘플이 이런 원인을 대표하진 않는다. 이 프로젝트에서 다음과 같은 세 가지의 결과가 도출할 수 있었다. 첫 번째로 조사된 모든 모듈은 설치된 지 5년이 지났다. 제조업체는 보증 기간 중에 회수된 모듈에 대한 자체 고장 분석을 통해서 제품 디자인을 수정할 것이다. 위에서도 언급했지만, 조기 고장 발생으로 인한 일부 설계 변경은 조사된 모듈에서 분명히 나타났다. 두 번째로, 모든 고장 비율은 표준 욕조 곡선(standard "bathtub" curve)을 따르지 않았다. 세 번째로, 기관으로부터 회수된 모듈은 지역 내의 모든 샘플을 반드시 대표하진 않는다.