• 검색 결과가 없습니다.

A Study on Performance Requirements of Doorstep Equipments for Both the Low and the High Level Platforms

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "A Study on Performance Requirements of Doorstep Equipments for Both the Low and the High Level Platforms"

Copied!
6
0
0

로드 중.... (전체 텍스트 보기)

전체 글

(1)

† 정회원, 한국철도대학 차량기계과 교수 E-mail : chalskim@paran.com TEL : (070)8855-1649 FAX : (031)462-2944 * 정회원, 한국철도대학 ** 정회원, (사)한국철도차량엔지니어링

저상 고상 승강장 겸용 승강문 스텝 성능조건에 관한 연구

A Study on Performance Requirements of Doorstep Equipments for Both

the Low and the High Level Platforms

김철수† 안승호* 정광우* 김재문* 이승일* 최덕호** 박민흥** C. S. Kim S. H. Ahn K. W. Chung J.M. Kim S.I. Lee D. H Choi M. H. Park

ABSTRACT

Heights of a platform above the rail for the passenger train in the country are classified into two categories such as the low level (500mm; mainline) and the high level (1,135mm; metropolitan subway line) platforms. In order to operate similarly both a mainline railroad and a metropolitan subway line, as the requisite door safety system, it is necessary to develop the doorstep equipment of the rolling stock regardless of both the low and high level platforms. In this study, performance requirements of doorstep equipments used for two types of platforms are examined on the supposition that the train only for the low level platform could stop in the both low and high level platforms. 1. 서론 국내 여객을 취급하는 철도역사의 승강장(화물 적하장 제외)은 레일 두부 윗면으로부터 높이에 따라 크게 두 종류로서, 각각 간선철도노선의 저상승강장(500mm)과 광역전철구간의 고상승강장(1,135mm)이다 [1][2] . 최근 KTX 및 향후 개발완료 또는 예정인 간선열차는 고객 환승에 대한 불편을 감소하기위하여 본 선 및 수도권 전철구간에서도 저상/고상 승강장 혼용 운영을 고려중이다. 그림 1은 국내 광역전철 고상승 강장현황을 정리한 것이다. 현재 전국 644개 철도역사(저상승강장: 496, 고상승강장: 148개)중에서 저상/고 상 혼용 승강장을 갖은 곳은 17뿐이며, 최근 공항철도직결운행을 위하여 공항철도노선에 2개역사에 혼용 승강장의 건설을 추진할 예정이다. 따라서 향후 도입되는 중·고속열차를 포함한 저상승강장 전용인 일반 간선열차(틸팅/KTX-I/II 등)가 수도권 전철구간과 본선구간에서 모두 운영될 경우, 국내 저상 고상 승강 장에 상관없이 승하차할 수 있는 해결방안의 제시가 중요하다. 또한 안전한 열차운행과 함께 승강문과 승강장사이 이격거리의 변동성으로 인한 승객(교통약자)의 불편함이 존재하므로, 이러한 이격거리가 최대 한 짧은 간격을 유지하는 승강문시스템이 요구된다. 한편, 최근 국내에 수도권 전철 경부선 및 장항선에서 운행 중인 누리로호(TEC)는 저상·고상 승강장 에 혼용할 수 있는 승강문(스텝)을 설치하여 운행 중이다[3]. 그러나 이 열차는 고상 승강장전용 차량이 저상승강장에 도입하기 위하여 개발된 것으로서, 이의 스텝장치가 다른 차종(대부분 저상승강장 전용 차 량임)에 도입 시 기술 및 안전측면에서 다양한 문제들이 예상된다. 따라서 향후 승강장 혼용운영에 맞는 일반간선열차의 승강시스템을 개발하기 위해서는 국내 현실에 적합한 저상고상 겸용 승강문 스텝의 개 발이 중요하다. 본 연구에서는 중․고속 열차가 수도권 전철구간과 본선구간에서 혼용할 경우에 안전운전 및 승객편

(2)

의를 함께 고려하기 위하여 전철역사 및 일반 철도역사에서 모두 승하차가 가능한 저상/고상 승강장 겸 용 승강문 스텝의 기능요구사항을 관련법규 및 차종별로 검토하고자 한다.

그림 1 광역전철 고상 승강장 현황

2. 국외관련 규격

본 절에서 해외 관련규격은 유럽 TSI(Technical Specification for Interoperability)에서 제시하는 EN 14752 "Railway Applications-Bodyside Entrance Systems" 규격을 중심으로 정리하고자 한다. 표 1은 EN 14752규격의 내용을 요약한 것이다.

(3)

3. 국내 관련 법규 및 규격 기존 승강문 시스템관련 규격은 "KS R 9246 : 전동차용 공기식 출입문 개폐장치"와 "KS R 9247 : 전 동차용 전기식 출입문 개폐장치-시험방법", "KRS CB 0001-07(R) : 전동차용 출입문" 이 있지만, 승강문 스텝에 관련한 규격은 존재하지 않는다. 저상/고상 승강장 겸용 승강시스템 개발을 위해서는 승강문 뿐 만 아니라 승강문 스텝장치가 요구되며, 이에 대한 안전성 인증을 위한 기술기준(규격 또는 규정)의 신 설이 요구된다. 한편, 승강장 설비에 대하여 검토된 철도관련 법규 및 규정은 ‘철도의 건설기준에 관한규정’과 ‘철도 건 설규칙’, ‘철도차량안전에 관한 규칙’이 있으며, 도시철도관련 법규 및 규정은 ‘도시철도건설규칙’과 ‘서울특 별시 도시철도건설기준에 관한 규칙’, ‘도시철도차량안전에 관한 규칙’ 이 있으며, 검토결과는 표 2와 같다. ○ 승강장 설비에 대하여 검토된 철도관련 법규 및 규정 ․ 철도의 건설기준에 관 한 규정 ․ 철도 건설규칙 ․ 철도차량안전에 관한 규칙 ○ 승강장 설비에 대하여 검토된 도시철도관련 법규 및 규정 ․ 도시철도건설규칙 ․ 서울특별시도시철도건설기준에 관한 규칙 ․ 도시철도차량안전에 관한 규칙 ○ 승강장 설비 관련 검토 결과 ․ 승강장의 높이 : 1135 mm(고상홈 기준) ․ 승강장 설비 관련 건축한계 : 3400 mm ․ 승강장 설비 관련 차량한계 : 3200 mm 4. 적용시 고려사항 국내외 스텝 관련기술방식은 크게 계단형 / 슬라이드식 / 리프트식/ 접이식으로 구분된다. 향후 일반 간선열차(저상승강장 전용열차)가 수도권 전철구간(고상승강장)과 본선구간(저상 승강장)에서 혼용운영 을 대비한 저상·고상 승강장 겸용 승강문 스텝의 개발을 위한 고려사항은 다음과 같다. ▪제작/기능 요구사항 - 바닥프레임 손상 최소화 - 최소의 공간에 설치가 가능할 것 - 동작이 크지 않고 단순하기 때문에 간편할 것 - 바닥면 상판 최소의 공간에 설치 가능할 것 - 경량화 및 내구성(하니컴 판넬 등 경량 고강도 재질을 사용) 확보

(4)

- TSI, EN 규격 확인 및 신뢰성 입증을 위한 평가 기준 설정 필요 - 도어와 스텝 간 연동로직에 대해 안전하게 구현되어야 함 - 동력차단시 수작업 복귀 등에 대한 메카니즘 연구 필요 - 혹한 및 적설 등 기상영향에 대한 고려와 대책 마련 필요 - 안전시스템(Back-up 기능 : 예를 들어 수동복귀 가능여부)에 대한 검토 필요 ▪유지보수 용이성 - 철도차량에서 제품을 분리할 필요없이 상판(바닥면)만 개방하면 간편한 보수가 가능할 것 - 단순한 동작과 심플한 설계로 잔고장의 가능성을 최소화할 것 ▪내환경성 (결로, 폭우) - 기밀성이 탁월하여 폭우나 물세차에 문제가 없고, - 열차 내부에 설치되기 때문에 결로의 가능성이 적을 것 ▪상하 및 좌우 이격거리 변동성 극복 - 저상홈용으로 설계 제작된 차량의 경우, 저상홈은 기존스텝을 이용하고 고상홈은 문열림과 동시에 알람이 울리면서 차량 내 매입되어 있던 슬라이딩 방식의 승강시스템(스텝)이 고상홈까지 미끄러 져 가는 시스템을 고려해야 함. (슬라이딩 스텝은 단차의 높낮이에 관계없이 적용가능하며 신속한 개폐 공간을 활용할 수 있는 장점이 있음. ▪고객 편의 및 안전 - 열차와 승강장 사이에 빈공간이 없으므로 발 빠짐 등의 안전사고 방지 - 고객의 안전을 고려한 동작 순서 (열차 승강문 개방전 동작) - 노약자, 장애우용 휠체어 탑승/하차 가능 - 승강시스템 작동시간 최적화 필요(승하차 시간 최소화) - 스텝 동작 시 물체나 사람의 다리 등이 끼일 경우에 대한 검토 필요 - 다양한 고장 및 안전사고 시나리오 상황에 대한 대처방안, 위급 상황 시 조치 방안 등에 대한 매 뉴얼 필요 저상/고상 플랫홈 겸용 승강시스템 스텝(설계안)은 현재의 저상 전용 일반 중/고속철도차량이 저상홈 뿐만아니라 고상홈에서도 운용되어야 한다. 여기서 주요 니즈 기술은 차량에 따라 가변적인 차량 바닥 과 고상 플랫홈 사이의 이격거리(상하 및 좌우) 문제로서, 이의 원인은 ‘선로의 노상자갈 높이 변동성’, ‘차중변화’, ‘차륜삭정에 의한 차륜외경의 변화’로 인하여 변동성을 갖기 때문이다. 고상승강장과 저상홈 전용열차사이의 상하/좌우의 이격거리 변동성을 극복할 수 있는 방안은 ‘슬라이 드식’ 스텝의 도출이며, 이에 대한 국내 관련 법규의 위배 여부에 대한 검토가 필요하다. ‘철도차량 안전기준에 관한 규칙’ 에서 차량한계 및 여객용 출입문에 관한 내용을 살펴보면, ‘슬라이드 식’ 스텝의 도출은 22조 1항에 준하여 위배되지 않음을 확인할 수 있다. 그러나 해외 규격인 EN 14752 의 5.2.2.2절을 살펴보면, “스텝은 도어가 완전히 개방되었을 때, 작동되어서는 안된다.” 라는 내용이 있 다. 이는 저상홈 전용 열차가 ‘슬라이드식 승강문 스텝’을 채용할 경우에 스텝의 도출의 제약조건을 기 술한 것이다. 다시말해서, 이는 앞서 언급한 국내 관련 법규와 달리 열차 정차 및 출발시 승강문의 개방 직후에 스텝도출의 불가를 의미한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 저상/고상 승강문시스템 표준 화 사양 작성 시 승강장시설과 차량사이에 그림 2에서와 같이 1차 및 2차스텝의 도출에 대한 작동순서 의 면밀한 검토가 필요하다. 즉, 저상승강장전용 열차가 고상승강장에 정차할 때 승강문의 개방직후에 스텝을 도출하지 않고, 이들사이의 이격거리를 극복할 방안이 요구된다. 먼저 차량폭이 3,100 [mm]이상인 차량은 그림 2에서 보는 바와 같이 1차 스텝까지만 도출하면, 150mm정도의 좌우 이격거리가 발생한다. 그러나 ‘철도시설 안전기준에 관한 규칙’ 29조에 준하여 100mm의 안전발판을 장착하면 좌우이격거리는 50mm정도로 줄어들므로 약간의 이격거리를 감수하면서 사용할 수 있다. 이러한 차량폭과 승강장사이의 좌우이격거리 문제는 작동방식과는 무관한 공통적인 문

(5)

제로 인식하여 승강장에서 안전발판의 역할을 수행하는 힌지 또는 슬라이딩 방식의 별도 ‘발판 설치’을 설치하는 것이 현실적인 대안으로 판단된다. 참고로 유럽 및 중국 등에서 좌우이격거리를 감수하면서 사용하는 사례를 그림 3에서 보여주고 있다. 그림 2 고상승강장에서 차량폭 3100 이 상인 차량의 1차 슬라이더 도 출시 좌우이격거리 그림 3 중국 CRH의 차량과 승강장 사이의 이격거리 사례 5. 결론 및 고찰 중․고속 열차가 수도권 전철구간과 본선구간에서 혼용할 경우를 대비하고 이에 따른 안전운전 및 승객편의를 함께 고려하기 위하여, 본 연구에서는 저상·고상 승강장 겸용 승강문(스텝)의 관련 국내외 규칙을 검토하였다. 승강설비와 관련하여 국내 규격인 KS, KRS 규격(KS R 9246, KS R 9247, KRS CB 0001-07(R)을 검 토하였으며, 승강문 스텝장치에 대한 안전성 인증에 대한 기술기준은 존재하지 않았다. 따라서 국제규격 인 EN규격을 중심으로 안전 기술기준을 정리하면 다음과 같다. 항목 EN-14752 KTX KTX-산천 비고 스텝치수 깊이 145mm 이상 - 213 mm -스텝표면 미끄럼 방지 처리 미끄럼 방지 처리 미끄럼 방지 처리 -기계적 강도 100*200mm 넓이에 2KN 하중 - - 영구변형이 없어야 함 발판 중앙부중심선에 4KN/m 하중 - 350 Kgf 장애물검지 외부 : 300N, 승객 : 150N - - 장애물 감지 동작 확인 스텝연동 승강문이 열려야 작동 승강문이 열려야 작동 승강문이 열려야 작동 승강문 개방 시 스텝이 닫힌 후 승강문 닫힘 스텝이 닫힌 후 승강 문 닫힘 스텝이 닫힌 후 승강 문 닫힘 승강문 닫힘 시 진동 시험 진행 방향 3g -0.5m/s2(RMS) 5~150 Hz -좌우 방향 1g -0.37m/s2(RMS) 5~150Hz -상하 방향 중앙부 : 1.5g 양 단부 : 3g -0.75m/s2 (RMS) 5~150 Hz

(6)

-본 장치의 기술개발을 위해서는 제작/기능 요구사항, 유지보수의 용이성, 내환경성(예 : 결로, 폭우), 고속운행의 선결조건인 기밀성 유지, 고객 편의성 및 안전문제를 고려해야 한다. 참고문헌 [1] 국토해양부, “철도차량 안전기준에 관한 규칙,“ 2008. [2] 국토해양부, “도시철도건설규칙,” 2008. [3] 한국철도공사, “교류전용 인버터제어방식 간선형 전기동차 승강대 스텝 정비 지침서,” [4] 한국표준협회, “KS R 9246 전동차용 공기식 출입문 개폐장치,” 2007. [5] 한국표준협회, “KS R 9247 전동차용 공기식 출입문 개폐장치-시험방법,” 2007. [6] 한국표준협회, “KRS CB 0001-07(R) 전동차용 출입문,” 2007. [7] 한국철도공사, “KTX 기술사양서,“ [8] 한국철도기술연구원, “Tilting Train 기술사양서,”

수치

그림  1  광역전철  고상  승강장  현황

참조

관련 문서

The “Asset Allocation” portfolio assumes the following weights: 25% in the S&P 500, 10% in the Russell 2000, 15% in the MSCI EAFE, 5% in the MSCI EME, 25% in the

1 John Owen, Justification by Faith Alone, in The Works of John Owen, ed. John Bolt, trans. Scott Clark, "Do This and Live: Christ's Active Obedience as the

Furthermore, it is necessary to provide support so that the innovation strategy of the GRIs is included in the goal and scenario to reach carbon neutrality by 2050 on

As a result, in order to form a cooperation system for the regulation of shipment and production by structuring a network centering on Zakmokban

This research further enriches the previous research on the influencing factors of employee organizational commitment and OCB, which help Chinese companies

In order to evaluate an organization from the safety viewpoint, it is necessary to identify the organizational factors in a systematic fashion.. In this

It is indispensable to the moderns to develop their abilities of utilizing information, their abilities of promptly and efficiently processing the

The purpose of the study is to develop a sensor data collection and monitoring system with database using IoT techrology and to apply the ststem to three