인천 2호선 철도차량의 효율적인 유지관리를 위한 CBM 적용 방안 연구 - 정우창 (The Graduate School, Ajou University, 2023)
‘연결’, ‘사이버-현실 융합’, ‘사물인터넷’, ‘인공지능’, ‘가상현실’, ‘우버화’, ‘인더스트리 4.0’, ‘일자리와 노동’, ‘지능정보사회’, ‘거버넌스’ 이렇게 총 10개의 단어가 4차 산업혁명의 키워드로 도출되었다. 현재 4차 산업혁명의 키워드를 활용한 기술을 개발하고 여러 산업분야에 적용하기 위해 많은 회사에서 활발하게 연구를 진행하고 있다. 하지만 이러한 기술들이 우리 생활 깊숙이 스며들어 활용되기 위해서는 수많은 시행착오를 겪고 시스템적으로 안전 확보가 되어야 하므로 장기간의 연구와 공격적인 투자가 필요하다. 최근 국내철도산업 유지보수체계의 화두는 상태기반정비(Condition Based Maintenance, CBM) 기술이다. 상태기반정비(Condition Based Maintenance, CBM)는 시간기준보전방식의 단점을 보완하기 위한 방식으로서 설비의 운전 상태를 감시하는 보전방식이다. 즉, 시설물의 상태를 정기 계측하거나 상시 관리하여 이상을 조기에 발견하고, 그 경과를 분석하여 다음 상황을 예측하여 적절한 시기에 보전하는 방식이다. 현재 국내 철도 운영기관의 유지보수체계는 사후정비(Corrective Maintenance, CM), 예방정비(Preventive Maintenance, PM) 그리고 신뢰성 기반 유지보수(Reliability Centered Maintenance, RCM)를 대부분 시행하고 있다. 현재의 유지보수체계를 벗어나 상태기반정비(Condition Based Maintenance, CBM)와 예지정비(Predictive Maintenance, PM)로 전환하기 위해서 많은 철도 운영기관과 제작사에서 연구를 진행하고 있다. 하지만 기존전동차에 이러한 기술을 접목시키는 것은 기본 인프라 구축이 수반되어야 하므로 국내 철도운영기관에서는 신조전동차 구매 시 발주 사양에 상태기반정비(Condition Based Maintenance, CBM) 기술을 포함하는 추세이다. 본 논문에서는 인천교통공사 인천 2호선 전동차에 가장 적합한 상태기반정비(Condition Based Maintenance, CBM)를 도출하였다. 인천 2호선 전동차는 기지 입고 시에 TCMS 지상해석장치에 운행정보, 고장정보 등 모든 데이터를 송수신한다. 모든 정보가 저장되는 TCMS 지상해석장치의 정보를 실시간으로 분석하여 유지보수자가 어떠한 유지보수를 해야 하는지 알림서비스를 제공하는 CBM 모델 개발에 관한 연구를 하였다. 상태기반정비(Condition Based Maintenance, CBM)와 예지정비(Predictive Maintenance, PM)는 국내 철도산업에서는 개발 초기 단계이다. 그렇기 때문에 이러한 시스템 도입이 생애주기비용(Life Cycle Cost, LCC)과 유지보수시간 절감 등 현재 유지보수체계보다 탁월한 효과가 있는지 검증이 필요하다. 상태기반정비(Condition Based Maintenance, CBM)와 예지정비(Predictive Maintenance, PM) 기술이 추후 국내철도분야에 안정적으로 정착되어 열차지연과 인명피해를 유발하는 철도사고를 최소화하여 철도를 이용하는 승객들이 철도는 빠르고 편리하고 안전하다고 생각하기를 희망한다.
학위논문(석사)--시스템공학과,2023. 2
Keywords: CBM