DISCRETE EVENT SIMULATION의 차량 유지보수체계의적용을 통한 유지보수 효율향상 연구

초록

철도차량의 유지보수는 크게 경정비와 중정비로 구성되어진다. 경정비는 차량의 상태를 외관상으로 점검하는 기초유지보수 작업에 속하고 어느 정도의 운행기간이 지나면 철조차량의 주요핵심 부품을 분해하여 세부적으로 점검하는 작업이 경정비에 속하게 된다. 철도분야도 다른 산업분야와 같이 철도차량을 구성하는 주요부품들이 자동화를 위한 전자부품의 제어에 의존하는 장치로 대처되고 있다. 특히 전기관련 핵심부품이나 차량을 제어하는 부품의 경우 이러한 변화와 경향이 두드러지게 나타나게 된다. 고속철도의 경우 이미 철도차량 기술수준이 아닌 비행기에 버금가는 기술적 복합체인 것이다. 과거의 철도차량은 그 구성이 간단하고 단순 하였지만 점차 계속된 기술의 발전으로 차량 자체에서 일어나는 현상을 능동적으로 제어하는 시스템이 개발되었다. 이러한 시스템의 일부를 유럽에서는 메카트로닉 대차의 철도차량이라고 불리어진다. 메카트로닉 대차의 가장 최근에 발전된 기술의 일부분에 속하는 것이 틸팅차량일 것이다. 틸팅차량의 경우 기존선의 곡선부 속도향상을 위하여 차체를 최대 8° 기울여주는 기술로서 현제 한국철도기술연구원에서 개발중이다. 한국형틸팅차량은 크게 일반철도차량과 다른 3가지 시스템을 가지는데 첫째가. 틸팅판토그라프, 둘째가 틸팅대차, 마지막으로 틸팅제어시스템이다. 이러한 틸팅차량의 핵심부품의 특징은 앞에서도 언급했듯이 복잡한 제어시스템와 엑츄에이터, 기구동역학 장치인데 본 논문에서는 이러한 장치에 대한 향후 예상되는 유지보수 정비장비체계의 효율성의 평가에 대하여 다루고자 한다. Discrete Event Simulation은 기존에 생산 분야에서 적용되어 사용되는 이론으로 생산에서 발생되는 작업을 Event 기반으로 분류하고 이것을 따로따로 별개로 선정하여 Simulation하는 것이다. 철도차량의 중정비는 대차 차체 판토 차륜과 같은 순서로 단계별로 이루어지게 되는데 여기서 주목 할 것은 각 큰 분야에 속하는 정비부품이 많은 제어장치와 전자장치로 구성되어 있고 특히 틸팅차량 대차의 경우 틸팅시스템과 관련된 기존의 철도차량과 다른 많은 주요부품이 중복되어 이것을 체계적이며 효율적으로 유지보수하는 것이 절실한 것이다. 이러한 부품의 상태를 점검하고 평가하는 것은 유지보수에 관련된 인력이 아닌 이와 관련된 분석기계일 것이고 틸팅 차량의 경우 다량의 주요 부품에 대한 유지보수기계의 성능의 평가가 요구될 것이다. 본 논문은 이러한 필요성에 기초하여 작성되었다. 우선 Discrete Event Simulation의 개념을 간략히 소개하였고 Discrete Event Simulation의 5단계 알고리즘을 철도차량 유지보수기계 기반으로 수정하였다. 그리고 유지보수 조건에 기초하여 Simulation 알고리즘을 적용하였다. 본 논문은 이전에 적용된 사례가 없는 철도차량유지보수 분야에 Discrete Event Simulation의 이론을 적용하여 유지보수 효율의 극대화를 위한 기법을 기초 평가하였으며 향후 철도차량 유지보수관련 기계의 적용 및 평가에 있어 도움이 될 수 있는 자료의 Data 구축의 한가지 방안으로 참고 할 수 있을 것이다."