IoT 기반 철도차량 실내 환경 모니터링 시스템의 철도현장 적용성 평가

초록

철도차량의 소음은 차륜과 레일에 의한 마찰소음, 판토와 가선의 접촉에 의한 집전소음 등 다양한 원인에 의해 발생한다. 특히, 곡선주행이 많은 도시철도는 마찰에 의해 소음이 발생되고 있으며 탑승객들의 불쾌함을 유발하는 주요 원인이 되고 있다. 그런 이유로, 철도차량 기술기준에 근거하여 검사자가 휴대용 소음계를 이용하여 수동적인 방법으로 차량 실내 소음을 평가하고 있다. 상용 소음계의 경우 측정 데이터를 원격서버로 전송할 수 없어 자동화된 소음도 평가 시스템 구축이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 원격지에서 철도차량의 실내 환경을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 사물인터넷 기반 모니터링 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 소음계로부터 측정된 데이터를 무선통신을 통해 실시간으로 데이터 서버에 저장하며, 데이터 분석을 통해 도출된 등가소음도 결과는 웹이나 앱을 이용하여 원격으로 확인이 가능하다. 본 연구에서 개발된 시스템을 이용하여 영업운행 중인 대전도시철도 1호선의 상·하행 전 구간에 대한 실내 소음 및 온도 측정 실험을 수행하였다. 실험 결과, 자동화된 무선 계측시스템을 통해 노선 전 구간에 대한 소음 및 온도 변화가 실시간으로 잘 측정 되어 데이터 서버로 전송되며 분석된 등가소음도는 웹과 앱을 통해 원격으로 확인이 가능함을 확인하였다. 향후, 본 시스템이 도시철도에 적용될 경우 인적 기반의 기존 방법을 대체하여 자동화된 철도차량 실내 환경 모니터링 시스템으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

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