철도분야의 표준화와 규격

 

 

1. 사회·산업 인프라로서 철도의 역할

 

○ 철도는 육해공 공공수송의 일익을 담당하고 있으며 전력·도로·통신·수도 등과 함께 사회·산업 인프라로서 그 역할은 매우 중요하다. 사회·산업 인프라에 장애가 발생했을 경우에는 국민생활이나 산업활동 등에 대한 영향이 크기 때문에 높은 신뢰성·고도의 안전성·고장이 발생했을 때의 단시간 복구 등이 요구된다.

○ 여객 수송에 있어서 항공기는 고속성 부문에서 뛰어나고, 선박은 대량수송 부문에서 뛰어나다. 그 반면 수송효율·에너지 소비·편리성·환경에 미치는 영향 등의 측면에서 보면 육상수송과 비교하여 뒤지고 있다.

○ 교통 기관별 에너지 소비원단위

-2005년도 자료에 의하면 여객수송에 있어 인-km당 에너지 소비량은 철도를 1로 했을 경우에 버스가 1.6, 항공(국내선)이 3.5, 승용차가 5.7, 여객선(내항)이 37.2이며, 철도는 매우 에너지효율이 높은 수송 기관이다. 또한 화물수송에 있어서도 톤-km당 에너지 소비량은 철도를 1로 했을 경우 화물선(내항) 1.1, 자동차가 7.0, 항공(국내선)이 43.7이다.

○ 교통기관별 이산화탄소 배출원단위

-현상의 이산화탄소 배출원단위를 여객수송의 인-km로 비교하면 철도를 1로 했을 경우 버스가 2.7, 항공이 5.8, 자가용승용차가 9.1, 영업용 승용차가 20.5이다. 또 화물수송의 톤-km에서 비교하면 철도를 1로 했을 경우 선박이 1.8, 영업용 화물차가 7.3, 자가용화물차가 49.8이 되어, 여객수송과 화물수송의 모두 철도는 환경에 친숙한 교통기관이다.

  ·

2. 철도의 개론과 역사 : 철도의 정의

 

○ 협의의 정의로서 “육상수송기관으로서 일정한 부지를 점유하고 레일·침목·도상 등으로 구성되는 궤도위로 기계적 혹은 전기적인 동력을 채용한 차량을 이용해서 여객이나 화물을 나르는 수송기관”

○ 광의의 정의로서 “일정한 가이드웨이(gaide way)를 따라 차량을 운전하고 여객이나 화물을 나르는 모든 수송기관”

 

3. 철도차량 시장을 둘러싼 환경의 변화

 

○ 경제의 글로벌화

글로벌 스탠다드 : 공식표준(dejure standard), 사실표준(defacto standard)

 

○ 지역협력 조직의 탄생 - ASEAN , EU, NAFT 등

○ WTO/TBT 협정 - GATT (General Agreement of Tariff and Trade, 관세 및 무역에 관한 일반협정), WTO (World Trade Organization, 세계무역기구), TBT협정(Technical Barriers to Trade, 무역의 기술적 장애에 관한 협정)

○ 환경대책 - ISO 14000 시리즈 등

 

4. 표준화의 의의와 철도차량에서의 사례

 

○ 표준화, 규격 및 적합성평가의 관련

	표준화		⇔	규격	⇔	적합성평가
원칙	소수화 단순화 질서화	+α		하드웨어, 소프트웨어, 메니지먼트 등에 관한 요구사항을 명문화		생산자는 사용자에게 성능, 안전성, 신뢰성 등이 충족한 제품, 서비스를 제공
목적	호환성 확보 제품품질 확보 안전성 확보	+α		적용 범위, 용어 및 정의, 요구사항, 시험 등에 관한 규정의 상호이해를 가능		제품, 시스템, 프로세스 등이 규정된 요구사항을 충족하고 있는 것을 실증

 

○ 표준화의 일반적인 기능

- 경제 활동에 이바지하는 기능

- 사회적 목표의 달성 수단으로서의 기능

- 상호이해를 촉진하는 행동 규범으로서의 기능

- 무역 촉진으로서의 기능

 

○ 철도차량의 경우

- 시스템이나 성능의 통일

- 제품의 호환성 확보

- 안전성이나 신뢰성 등의 향상

- 견적업무나 계약업무의 효율향상

- 국제경쟁에서의 실적이나 설계 표준 등의 설명 자료로서의 활용

- 장기간에 걸친 보전 용품의 공급

 

5. 규격의 분류와 철도차량의 사례

 

○ 지리적인 범위에 의한 분류

- 국제규격 : 국제적인 표준화기관에 의해 제정·개정된 규격

철도분야의 국제규격은 IEC TC9(철도용 전기설비 및 시스템), ISO TC17(강), ISO TC43(음향), ISO TC108(기계진동과 충격) 등의 전문위원회에서 심의되고 있다.

- 지역규격 : 사회적, 경제적인 관계가 있는 지역 속에서 정해진 규격이다.

철도분야의 지역규격에는 EN(유럽 규격), UIC(국제철도연합)규격 등이 있다.

- 국가규격 : 철도분야의 국가규격으로서 해외 철도 프로젝트에 DIN(독일연방규격), BS(영국규격) 등이 이용되고 있다.

- 단체규격 : 공업회나 학회 등에 의해 제정, 개정된 규격 - 철도분야의 단체규격으로서는 JRIS(일본철도차량공업회 규격), JEC규격(전기규격조사회 표준규격), JCS(일본전선공업회 규격) 등이 있다.

- 사내규격 : 기업 등 그 조직내에서 적용되는 규격

 

○ IEC규격의 분류 : 국제규격 IEC규격

- 기본규격(Basic standards) : IEC의 전 TC(전문위원회)가 개발한 규격에 인용되는 규격

- 공통규격(Generic standards) : IEC의 특정한 TC의 제품규격 일반적인 조건이나 규칙을 규정한 규격

- 제품규격(Product standards) : 개별 공업제품에 대해서 규정한 규격

- 기술사양서(Technical specifications) : 대상되는 것이 아직 작성 단계이지만 다른 이유로 국제규격의 발행에 관한 합의가 장래에는 가능하더라도 즉시 얻을 수 없다고 할 경우 소정의 절차에 의해 발행이 타당하다고 결의되어 발행된 문서

- 공개사양서(Publicly available specifications) : 국제사양서의 완성에 앞서 발행되는 중간사양서 또는 IEC의 경우 외부조직과 공동으로 발행되는 “２중로고”출판물

- 기술보고서(Technical reports) : 국제규격으로 발행되는 것과는 다른 종류의 데이터를 수집한 문서

 

6. 철도분야의 중요한 규격

 

○ RAMS(신뢰성, 가용성, 보전성 및 안전성)

IEC 62278 :2002 Railway applications - The specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety(RAMS)

- 신뢰성(reliability) : 아이템(제품)이 소정의 조건과 소정의 시간간격으로, 요구된 기능을 실행할 수 있는 확립

- 가용성(availability) : 외부에서 필요한 자원의 공급이 이루어진 경우에 요구기능을 소정의 시간내 또는 기간 동안 소정의 조건하에서 실행할 수 있는 상태를 유지할 수 있는 제품의 능력

- 보전성 (maintainability) : 소정의 순서와 자원을 사용해서 소정의 조건하에서 보전을 행할 경우에, 소정의 조건하에서 사용되고 있는 제품을 소정의 시간내에 보전할 수 있는 확립

- 안전성(safety) : 허용할 수 없는 위해가 발생할 리스크가 없는 것

 

※ 철도 시스템의 라이프 사이클이란

1. 구상(개념), 2.시스템의 정의와 적용 조건, 3. 리스크 분석, 4. 시스템의 요구 사항, 5. 시스템 요구 사항의 할당, 6. 설계와 (RAMS계획)의 실행, 7. 제조, 8. 설치, 9. 시스템의 타당성확인, 10. 시스템의 인수, 11. 운용과 보전, 12. 성능의 감시, 13. 개수와 추가, 14. 정지와 처분의 구상 단계부터 처분될 때까지의 전 기간이다.

 

 

○ EMC(전자양립성) : IEC 62236 :2003 Railway applications - Electromagnetic compatibility(EMC)

- 제1부 총칙

제2부 철도 시스템 전체로부터 외계에의 방출(emission)

제3-1부 철도차량-열차 및 차량전체

제3-2부 철도차량-기기

제4부 신호·통신기기의 emission 및 Immunity

제5부 지상전원설비 및 기기의 emission 및 Immunity

- EMC(전자양립성) : 장치 또는 시스템의 존재하는 환경에 있어서 허용할 수 없는 것 같은 전자방해를 어떠한 것에 대하여도 가하지 않고 게다가 그 전자환경에 있어서 만족하기 위한 장치 또는 시스템의 능력(JIS C 0161)

- emission : 전기품, 전자기기, 시스템 등이 운전시 발생하는 불필요 전자파의 방출

- Immunity : 전자방해가 존재하는 환경에서 기기·장치 또는 시스템이 기능 저하하지 않고 동작할 수 있는 능력

 

○ UGTMS(수송시스템의 관리와 지령) : IEC 62290 Railway applications - Urbanguided transport management and command/control system 규정 내용

- 열차운행의 지령, 제어 및 감시

- 열차운행의 안전

- 여객과 계원의 안전

- 선로용량, 열차의 수송 능력 및 열차의 평균 속도

- 시스템의 유용성에 영향을 주는 요소

- 시스템의 안전에 관계되는 요소

 

7. 적합성평가와 인증

 

1. 적합성평가(Conformity Assessment) 제품, 프로세스, 시스템, 요원 또는 기관에 관한 규정의 요구사항이 충족되고 있는 것의 실증 2. 인증(Certification) 제품, 프로세스, 시스템 또는 요원에 관한 제3자증명 3. 인정(Accreditation) 적합성평가 기관에 관하여 특정한 적합성평가 실무를 행하는 능력을 공식적으로 실증한 것을 알리는 제3자증명

 

○ 적합성 평가 분류(시행자별)

- 제1자 적합성평가 : 대상을 제공하는 사람 또는 조직에 의해 실시되는 적합성평가

- 제2자 적합성평가 : 그 대상에 대해서 사용자측의 이해를 가지는 사람 또는 조직에 의해 실시되는 적합성평가

- 제3자적합성평가 : 대상을 제공하는 사람 또는 조직, 및 그 대상에 대해서 사용자측의 이해를 가지는 사람 또는 조직의 쌍방으로부터 독립한 사람 또는 기관에 의해 실시되는 적합성평가

 

○ 적합성평가를 활용하는 이점

 생산자

-사업기회의 증가(세계시장에서 인정 및 신뢰)를 기대할 수 있음

-사내경영관리시스템의 충실, 강화, 재구축을 할 수 있음

사용자

- 인증 취득자의 리스트로부터 거래처를 검색, 선별할 수 있음

- 제2자로서의 감사가 불필요하여 안심하고 거래를 할 수 있음

- 일반의 소비자에 있어서도 안심하고 구입할 수 있음

행정기관

- 규제 완화에 의해 행정조직의 슬림화가 도모

- 공공조달의 합리화가 의도

- 행정조직이 인증을 취득하면 업무 간략화나 시민에의 서비스 향상이 의도

 

8. 규격 개발업무

 

○ 철도분야에서 고려해야 할 사항

- 장래의 기술이나 제품 발전성·확장성을 방해하지 않음

- 기술 개발을 방해하지 않음

- 가격의 자유 경쟁을 방해하지 않음

- 특정 조직이나 단체에 이익을 주지 않음

- 차량의 편성·열차의 운행이나 운용·보수 등을 제약하지 않음

- 사양규정이 아니고 성능규정으로 함

- 현재 실용화·개발중인 시스템도 함유할 수 있는 규정 내용으로 함

 

9. 정리

 

○ 규격의 개발은 비지니스에 공헌하는 것이 아니면 안됨

○ 규격의 동향에 항상 민감하지 않으면 안됨

○ 인재의 육성은 중요한 과제이며 장기적인 시야에서의 대처가 필요

○ 국내 계약이라도 사양서에 규격을 인용하는 습관을 정착하는 것을 제안

○ 분야 횡단적인〔각 TC(전문위원회)사이의〕정보교환을 할 수 있는 체제의 구축을 제안