| 1차년도 |
○ 시스템 엔지니어링○ 에너지 미터링 시스템 하드웨어 설계○ 에너지 미터링 시스템 제어 및 운영 프로그램 설계○ 에너지 미터링 시스템 시작품 제작○ 차량 시스템 인터페이스 검토○ 에코드리이빙 시스템 하드웨어 설계○ 에코드리이빙 시스템 제어 및 운영 프로그램 설계○ 에코드리이빙 시스템 시작품 제작○ 분석 및 이력관리 소프트웨어 설계○ 국내외 시장동향 분석○ 선행기술 조사 및 3P 분석○ 시스템 설계명세 수립○ 운영기관 에너지 관리 현황 조사○ 운영차량 형식 조사○ 시스템 인터페이스 검토
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○ 에너지 미터링 시스템 요구조건 분석○ 에너지 미터링 시스템 요구명세서 작성○ 에너지 미터링 주제어 모듈 설계○ 에너지 미터링 데이터 측정 모듈 설계○ 에너지 미터링 시스템 제어 프로그램 설계○ 에너지 미터링 시스템 운영 프로그램 설계○ 에너지 미터링 주제어 모듈 시작품 제작○ 에너지 미터링 데이터 측정 모듈 시작품 제작○ 시스템 각 모듈별 차량과의 인터페이스 방안 조사○ 에코드리이빙 시스템 요구조건 분석○ 에코드리이빙 시스템 요구명세서 작성○ 에코드리이빙 시스템 주제어 모듈 설계○ 에코드리이빙 시스템 모니터링 장치 설계○ 에코드리이빙 시스템 제어 프로그램 설계○ 에코드리이빙 시스템 운영 프로그램 설계○ 에코드리이빙 시스템 주제어 모듈 시작품 제작○ 에코드리이빙 시스템 모니터링 장치 시작품 제작○ 시스템 각 모듈별 차량과의 인터페이스 방안 조사○ 이력관리 소프트웨어 설계○ 분석 소프트웨어 설계○ 국내외 시장동향 분석○ 선행기술 조사 및 3P 분석○ 시스템 요구 명세 정의 및 도출○ 시스템 설계목표 명세 수립○ 시스템 인터페이스 명세 분석○ 시스템 설치 및 시운전 방안○ 차량연계조건 분석(AC 및 DC전기동차)○ 에너지 관리 형태 및 방법 조사○ 에너지 관련 자체 규정 및 비용 계상 방법 조사○ 운영차량 형식 및 운행방법 조사(자동/수동/무인)○ 모니터링 장치와 차량간 인터페이스 방법 검토○ 시스템 각 모듈별 차량과의 인터페이스 방안 조사
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 현재 해외에만 적용된 장치를 IoT 시스템으로의 고도화를 통한 범용성 확보와 주요 모듈별 제작기술 · 현차시험 결과 등을 토대로 국내 상용화 후 수입대체 및 해외시장 진출- 국토부 Eco-green railway program 2020 : 에너지 저감 및 온실가스 감축기술 개발 투자확대- Korail 2018 운전용 연료소비령 측정장치 도입계획에 따른 수요처와 연계추진을 통한 실용화 조기 달성- 기존 차량과 시스템 연계가 비교적 용이하고 신조차량 제작 시에는 차량시스탬과 인터페이스가 보다 간소화로 성과확산 가능- 차량 편성당 개별적인 전력사용량의 이력관리가 용이하고 빅데이터로서 활용가치가 높음- 핵심 요소 기술인 Class 0.5R급의 정밀 AC/DC 미터링 제품 확보 및 타 산업 분야 활용 기대 : AC 정밀 측정 분야는 물론 신재생에너지, 분산전원, 전기차 등 DC 전기 부하증가에 따른 DC 미터링 수요증대에 대응- 전기철도차량의 운행 소비 에너지를 차량 편성 단위로 측정하고 이에 대한 체계적 관리와 운행에 따른 차량 편성별 에너지 절감 및 온실가스저감, 에너지의 효율적 관리방안 확보- 구간별, 차량별, 운전자별 정밀한 소비 전력 및 회생 전력 기록은 물론 각종 차량 운행 정보 (추진/제동 놋치, 축속도, 응하중 등)와 연계한 분석 기록 및 역률, 유효 전력, 무효 전력 등 상세 분석 정보를 제공하여 과학적인 에너지 효율 관리와 차량 관리 기술 확보- 철도차량 에너지소비 이력관리 체계 구축 기술 확보를 통하여 향후 차량뿐 아니라 역사, 사업소 등의 에너지소비 이력관리 체계 구축으로의 확산 유도로 전체 철도산업의 에너지소비 이력관리 고도화 실현을 통한 기술 파급 및 성과 확산 - 교통부문 전력 사용량 산정 기술을 통해 국가 및 UBFCC MRV체계 대응 및 향후 국가 배출량 산정 DB 활용- EN50463 규격 시험 인증을 통한 국가 기술 및 수출 경쟁력 확보- 철도차량 에너지소비 관련 빅데이터 구축을 통한 철도차량 EMS 고도화에 기여
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| 사회 경제적 파급효과 |
- 실시간 에너지 측정/기록/분석에 대한 정보기술을 활용하여 에너지 절감을 위한 분석에 적용함 으로써 향후 전기철도차량 에코드라이빙을 유도하여 운영기관의 체계적인 에너지 효율적 관리체계 토대 구축- 철도차량의 에너지 미터링 장치 기반으로 경제운전과 연계 시 운행에너지 5∼10%(2011 UIC, UNIFE)정도의 에너지 절감(Korail 100∼200억 원/년 추정)에 기여- 국내철도차량 제작사와의 상호 정보교류 및 공동개발 참여방안을 유도하여 수출차량 운행에너지 에너지 효율 개선 및 에너지 미터링 장치 수입대체 효과발생 가능- 철도차량의 편성별 전력사용량을 실시간 계측/기록하는 미터링장치 기술개발을 통해 에너지 효율성 향상 및 철도운영기관의 경영개선에 기여, EMS 기술의 국산화를 통한 신 산업창출 및 기술시장 주도 및 선도기술 확보로 국내산업 수출 증대- 수입 의존 고정밀 차량용 미터링 장치의 국산화 개발 및 사업화로 수입 대체 및 수출 확산 기대- 철도분야 온실가스-에너지 목표관리제 적용 시 정밀 에너지 소비량 측정에 반영, 온실가스 배출권거래제 참여를 통한 경제적 효과 창출- 차량운전 패턴과 에너지 사용량을 분석하여 효과적인 운전패턴을 도출하여 에너지 저감 (전기철도차량 경제운전과 연계 시 운행 에너지 5~10% 절감 기대)- 에너지소비의 정량적 관리방안을 통해 에너지 효율성 증대방안으로 활용 (연비제 도입 등)- 복수의 철도운영기관의 차량운영 전력요금 분담비율 적용에 대한 이견 해소- 요금부과 예측 및 에너지 수급 중장기 전략 수립을 통한 운영기관의 경영 환경 개선 효과- 운영기관별 ‘에너지절약 실천 세칙’에 부합하는 차량운전용 연료 절감의 효율적이고 과학적인 수단 및 방안 제공- 철도차량의 편성별 전력사용량을 실시간 측정/기록하는 미터링 장치 국산화 기술개발 및 철도산업의 온실가스 감축을 통해 국가적인 에너지 절감 및 온실가스 저감 목표에 기여 및 친환경 철도 홍보- 수익 및 감축감축량 분석결과 전기철도차량의 에너지 미터링 도입에 따른 에너지 비용 절감과 온실가스 저감량 분석에 효과적으로 활용할 수 있음- 철도차량 운행에너지 효율향상방안을 통해 국가 에너지절약 시책에 부응- 2015년도 에너지·온실가스 목표관리제(철도공사 외 7개 기관) 시행 여건하에서 차량편성별 운행 에너지소비에 대한 실시간 정량적 측정 및 관리 수단 제공- 철도차량 운행 시 소모되는 에너지 소비량의 정확한 파악, 전력요금부과 예측 및 피크 관리 등을 통하여 안정적인 에너지 수급 중장기 전략 수립- 철도차량 EMS와 연계한 노후 차량 효율 분석, 고장점 표정 서비스 등을 통한 안전하고 신뢰성 있는 철도차량 운영에 기여- 철도 시장에서의 고부가가치의 산업 신규 아이템 사업화로 고용 창출에 기여
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| 활용방안 |
○ 현재 해외에만 적용된 장치를 IoT 시스템으로의 고도화를 통한 범용성 확보와 주요 모듈별 제작기술 · 현차시험 결과 등을 토대로 국내 상용화 후 수입대체 및 해외시장 진출○ 경제운전을 지원하여 철도차량 에너지 절감 및 경제 운전패턴에 따른 최적운전기법 개발○ 에너지 소비량 분석 및 경제운전 지원을 통하여 기관사의 운전패턴에 따른 에너지 절감효과 도출 및 경영환경 개선에 기여○ 전력사용량의 측정/기록 시스템 기술을 전체 전기철도차량에 확대 적용함으로써 편성별/구간별 소비전력의 이력관리 및 운행에너지를 절감할 수 있는 경제운전패턴을 지원하는 기술 개발을 통해 국내 철도운영기관의 경영개선에 기여○ 동일구간에 운행하는 복수기관의 운행차량별 운행에너지 산정 방안 활용○ 철도차량 에너지소비 이력관리 체계 구축 기술을 통하여 향후 차량뿐 아니라 역사, 사업소 등의 에너지소비 이력관리 체계 구축으로의 확산 유도하여 전체 철도산업의 에너지 소비 이력관리 체계 고도화 실현을 통한 기술파급 및 성과확산○ IoT 단말 기능을 활용하고 각 모듈별 ICT 시스템에 대한 적용기술을 타 산업 분야에 활용○ 국가 교통 정책 수립시의 주요 지표로써 사용 가능○ 철도 교통부문 전력 사용량 산정 기술을 통해 국가 및 UNFCCC MRV 체계 대응 및 향후 국가 배출량 산정 DB 활용
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