PSD 시스템의 안전 무결성 확보 및 가용성 향상을 위한 개선방안 연구 = A Study on Improvement for Ensuring Safety Integrity and Enhancing Availability of PSD System

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 PSD 시스템의 안전 무결성 확보 및 가용성 향상을 위한 개선방안 연구이다. PSD(Platform Screen Door, 승강장 안전문 설비) 시스템의 고장은 승객 및 운영자의 안전과 차량운영에 영향을 미칠 수 있으므로 안전성 및 가용성 을 확보하기 위한 보증 활동이 필요하다. 현재 국내에 설치되는 PSD 시스템 은 발주기관의 요구에 따라 SIL 3(Safety Integrity Level, 안전 무결성 수 준) 수준의 안전 무결성과 99.9% 이상의 서비스 가용성을 확보해야 한다. 이 중 핵심 안전기능을 수행하는 PSD 수동 조작반은 역무실 및 승강장에 설 치되어 비상 상황 또는 자동 운영 불가 시 PSD 가동문의 개폐를 위해 운영 자가 수동으로 취급하기 때문에 PDS 시스템의 안전성과 가용성에 직접적인 영향을 미친다. 해당 조작반은 국제표준에 부합하기 위해 안전측 이중계로 설계 및 제작되지만, 이에 따라 양손으로 동시에 취급하도록 강제되어 운영 자의 취급 용이성이 현저히 감소하는 문제점이 발생하고 있다. 이에 본 연구 는 SIL 3 수준의 안전 무결성을 확보하면서도 운영자의 단일 조작을 허용하 는 PSD 시스템의 수동조작 취급 용이성에 대한 개선방안을 제시하고 FMEA (Failure Mode & Effect Analysis, 고장유형 및 영향분석)와 FTA(Fault Tree Analysis, 고장목 분석) 등의 안전성 및 신뢰성 분석기법을 통해 유효 성을 검증하였다. 그 결과 한 손에 의한 단일 조작이 가능한 PSD 시스템의 수동조작 기능에 대하여 국제표준에 부합하는 안전 무결성 수준을 확보하고 PSD 시스템의 자동 운영 불가시 신속한 수동조작을 통해 차량운영의 지연 시간을 저감하여 PSD 시스템의 가용성을 향상하는 개선방안을 제안한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1.1 연구 목적 및 필요성 1
• 1.2 연구 동향 3
• 1.3 연구 방법 3
• 1.4 연구 구성 4
• Ⅱ. 본론 5
• 2.1 PSD 시스템 5
• 2.2 PSD 시스템의 안전성 보증 활동 8
• 2.3 PSD 시스템의 가용성과 운영방식 14
• 2.4 PSD 시스템의 고장과 수동 조작반 취급 18
• 2.5 PSD 수동 조작반의 안전측 이중계 설계 적용 20
• 2.6 PSD 수동 조작반 개선의 필요성 33
• Ⅲ. 개선방안 제안 및 검증 35
• 3.1 PSD 수동 조작반의 개선안과 공통원인고장 분석 35
• 3.2 개선방안 입증을 위한 분석기법 45
• 3.3 개선방안 입증 분석 결과 49
• 3.4 요구조건 달성 및 국제표준 부합성 검증 및 비교 55
• Ⅳ. 결론 59