2014 년도한국철도학회춘계학술대회논문집 KSR2014S165 출입문검지센서 (Sensor) 방식승강장안전문 (PSD) 안전운용에관한연구 Study on the PSD Operated by the Door-sensor for the Safety-operating 류경신 * Kyungshin Ryu * Abstract PSD blocks between the platform and the railway to secure the safety of the passenger s fall and train s collision. And it helps to prevent the spread of smoke when the train fires, to improve the quality of air, to block the noisy and to rise up the efficiency of air-conditioning and lighting. PSD has many merits but it faces the new problems such as accidents of being caught in the door, none stop of the station causing by breakdown of the facility or errors. Therefore, it is getting more important to operate the PSD safely. In this study, we will investigate the PSD, which is operated by the door-sensor, classify the type of safety accidents and then we will give the agenda for the safety-operating by analyzing the cause. Keywords : Platform Screen Door, Safety Control, Passenger Safety, 초록승강장안전문은승강장과선로부를차단하여승객의추락, 열차접촉등을방지하여열차운행의안전성을확보하고열차화재시연기의확산을방지하며승강장공기질향상및소음의차단효과와승강장냉 난방효율및조명효과증대등의많은장점이있다. 이러한승강장안전문의많은장점에도불구하고안전문설비의고장, 오동작및취급상오류로인하여열차지연, 각종여객사상사고및승강장안전문미개방통과사고와같은새로운사고유형이발생하고있어안전운용에대한중요성이높아지고있다. 본연구는출입문검지센서 (Sensor) 방식의안전문에대해고찰하며유형별안전사고를분류하고원인을분석하여안전운용방안을제시하고자한다. 주요어 : 승강장안전문, 안전운용, 출입문검지센서, 스크린도어, PSD 1. 서론승강장안전문 (PSD:Platform Screen Door) 설비는도시철도승강장연단에고정도어와고정기둥을설치하여승강장과선로부를차단함으로써승객의안전과역사환경을향상시키는시설물로서울지하철의경우전역사에설치되어있으며다른도시의지하철및광역철도에도설치를지속적으로확장해가고있다. 승강장안전문은승강장과선로부를차단하여승객의추락, 열차접촉등의안전을확보하여열차운행의안전성을확보하고열차화재시연기의확산을방지하며승강장공기질향상및소음의차단효과와승강장냉 난방효율및조명효과증대등의장점이있으며, 자살이나승강장에서선로로떨어지는가능성을원천적으로봉쇄하고있어도시철도에서사고위험도를급격히줄이는중요한요인이되고있다 [1]. 이러한승강장안전문의많은 * 교신저자 : 서울메트로상계승무사업소 (yousol707@seoulmetro.co.kr)
장점에도불구하고안전문설비의고장, 오동작및취급상오류로인하여열차지연및각종안전사고가발생하고있다. 따라서본연구는승강장안전문동작신호방식에따른분류중출입문검지센서 (Sensor) 방식의안전문의유형별안전사고를분석하여안전성향상을위한대안을제시하고자한다. 2. 본론 2.1 출입문검지센서 (Sensor) 방식승강장안전문의구조출입문검지센서 (Sensor) 방식의승강장안전문은크게역무실설비와승강장설비로구분할수있다. Table 1 Platform Safety Gates Structure of Door Detection Sensor System [2] 구분내용 역무실설비 승강장설비 종합제어반승강장안전문구조물개별제어반정위치정차시스템승무원조작반 승강장안전문상태를연속감시하며운영정보를수집 / 저장 / 관리하기위한장치 고정벽, 고정문 (Fixed Door:FD), 가동문 ( 슬라이딩도어, Sliding Door:SD), 비상문 (Emergency Escape Door:EED), 승무원출입문 ( 선로출입문, Platform End Door:PED) [3] 1 개의승강장안전문에대한통신과제어담당개 / 폐명령수신및제어, 장애, 센서출력등을감시 정위치정차센서, 레이져센서및거리표시장치로구성 수동으로승무원, 유지관리요원이승강장안전문전체개 / 폐기능 2.2 출입문검지센서 (Sensor) 방식운전방식 2.2.1 정상운전 (1) 전동차가승강장에진입하여정위치정차하면검지센서가전동차정차상태를검지 ( 미달, 양호, 초과상태 ) 하고기관사측전광판에현시 (2) 전동차후부의차장스위치 (Conductor's Switch) 조작으로전동차출입문개방 (3) 승강장안전문선로측상부 ( 승차위치 #1.1 4, #10.1 4) 에설치된출입문검지센서에의해출입문개방상태를검지후승강장제어장치에의해역무실종합제어반과각조작반에신호송출 (4) 승강장안전문개별제어반신호수신후개별안전문개방 (5) 승객승, 하차후출입문닫힘시닫힘명령검지후장애물검지센서와문끝검지센서에이상이없으면닫힘완료 (6) 닫힘완료후대기모드상태 2.2.2 수동운전
(1) 수동운전은정위치정차를하지못하거나화재발생등의비상상황또는승강장안전문의미작동및오동작, 수리중일경우사용된다. (2) 승무원조작반, 역무실종합제어반의수동조작부에서승무원또는관계자가직접열림 / 닫힘버튼을조작하여승강장안전문을일괄동작시키는것이다. 2.3 출입문검지센서 (Sensor) 방식승강장안전문사고유형분석승강장안전문관련사고는크게여객사상사고와승강장안전문미개방통과사고로나눌수있다. 여객사상사고는승강장안전문에승객끼이는사고를말하며, 승강장안전문미개방통과사고는승강장안전문이장애, 취급부적정등의사유로승객의승 하차가정상적으로이루어지지않은상태에서열차가출발한것으로승강장안전문의기계적요인과승무원의인적요인으로구분할수있다. Fig. 1 Classification of Accidents 2.3.1 승강장안전문끼임사고 2012 년 12 월 28 일오전 8 시 20 분쯤 6 급장애인이전동휠체어를타고서울지하철 2 호선용두역에서성수방향으로가는전동차에올라타려다전동차와스크린도어사이에끼인후열차가출발해선로에추락해중상을입었다 [4]. 2009 년 11 월 3 일 00 시경서울중구신당동지하철 3 호선약수역에서 27 살김모씨가스크린도어와전동차사이에끼어다리와가슴등을다쳐병원으로옮겨져치료를받았으며대화행지하철운행이 30 분가량중단되었다. 경찰은김씨가무리하게지하철을타려다사고가난것으로파악하고있다 [5]. 서울시의회박기열의원의발표에따르면승강장안전문의안전성관련시민여론조사실시결과대다수의시민들은승강장안전문이필요하다고답했고, 응답자중 72.5% 는지하철승차시옷 가방등의문틈끼임사고가위험하다고답했다 [6]. 또한승강장안전문과전동차사이의사람또는물건의끼임사고에대해승무원을대상으로한설문조사결과에서도불안하다는응답비율이높게나오고있다.
Table 2 Level of Anxiety of Crews about PSD Jamming Accidents[7] 내 용 비율 (%) 전혀그렇지않다 0 대체로그렇지않다 9 보통이다 26 대체로그런편이다 45 매우그렇다 20 승강장안전문의설치로승강장에서느끼는사고위험은크게감소되었지만승강장안전문과전동차끼임사고는여전히발생하고있으며이용시민및취급하는승무원은불안해하고있다 [1,7]. 2.3.2 승강장안전문미개방통과사고승강장안전문미개방통과사고는전동차가정위치정차하여출입문은정상적으로개방되었으나승강장안전문전체또는일부가개방되지않아정상적인승 하차가이루어지지않은상황에서열차가발차한상태를말한다. 이러한승강장안전문미개방통과사고는기계적원인으로승강장안전문미작동, 오작동과승무원의인적원인으로발생하는정위치정차오류, 승무원의출입문취급부적정으로분류할수있다. 인적오류인정위치정차오류를원인으로하는승강장안전문미개방통과사고를제외하고는기계적원인과인적원인의복합적인결과로발생하게된다. Fig. 2 Accident Schemes (1) 기계적오류 승강장안전문미작동전동차가정위치정차하여전동차출입문이정상개방되었으나승강장안전문이개 / 폐되지않은경우를말하며, 정차검지오류로인한 초과, 미달 인식으로전체승강장안전문이개방이되지않은경우와, 기타사유로인해전체또는일부출입문이개 / 폐되지않은경우이다. 정위치정차후승강장안전문미작동시에는수동운전을하여승강장안전문을개 / 폐하여야하며, 수동운전시에도개 / 폐가정상적으로이루어지지않을경우승강장안전문장애조치매뉴얼에따라조치하여야한다. 승강장안전문오작동
전동차정위치정차전승강장안전문이사전개방, 열차출입문닫힘취급전닫히는경우와특정안전문의개 / 폐반복, 승강장출입문의극히일부만개방되어정상적인승 하차가어려운경우로이러한기계적오류가발생할경우에는수동운전으로승강장안전문전체를개 / 폐하도록하여야한다. (2) 인적오류 정위치정차오류출입문검지센서 (Sensor) 방식에서승강장안전문은전동차의출입문개방상태를승강장안전문선로측상부 ( 승차위치 #1.1 4, #10.1 4) 에설치된출입문검지센서가감지하여승강장안전문이개방되는방식을사용하므로기본적으로전동차가정위치정차하여야승강장검지센서가감지하여정상운전되는조건이다. 따라서정위치정차를하지못하였을경우승강장안전문은승무원이수동운전으로개 / 폐취급해야한다. 정위치정차오류상태에서는전동차출입문개방후수동운전으로승무원조작반의전체열림스위치를동작시키지않으면전동차출입문은개방상태이나승강장안전문은열리지않은상태이므로정상적인승 하차가이루어지지못하며승강장안전문미개방통과사고가발생하게된다. Fig. 3 Train Stops Possible Area at the Platform 승강장안전문취급오류정상운전상태에서승강장안전문이전체개 / 폐불능되거나일부승강장안전문의개 / 폐불능등기계적오류상태에서승무원이수동운전취급할경우발생되는오류이다. 정상운전과는다르게승무원조작반의 HMI(Human Machine Interface) 와승강장 CCTV 및전체열림표시등을확인하고수동운전으로전체열림스위치를취급하여야하나전체또는일부승강장안전문의개 / 폐를확인하지못한상태또는일부출입문의개 / 폐오류상황을인지한상태에서승무원의임의취급후열차가발차한상태를말한다. 승강장안전문취급오류는일부출입문의미개방으로승 하차불가능민원이발생되며닫힘불능상태를정확히확인하지않고발차할경우에는출입문끼임사고가발생될가능성이매우높다.
2.4 안전성향상방안 2.4.1 승강장안전문끼임사고저감방안최근모바일기기의사용증가로승객의승 하차시집중도가현저히낮으므로승강장안전문닫힘시지속적인경보음과경고램프의동시점등같은시각및청각을모두이용한적극적인대책을고려할필요가있다. 또한승강장안전문끼임사고를방지하기위해이용승객스스로자제하고조심할것에대한홍보를지속적으로실시하여야하며취급하는승무원의판단오류를줄이기위해승강장안전문에부착되어있는각종안내도및홍보문안부착을최소화해야한다. 2.4.2 승강장안전문미개방통과사고저감방안승강장출입문의기계적오류는승무원의인적오류와더해질경우승강장안전문미개방통과사고및안전문끼임사고의근본적인원인이되므로기계적오류빈발요인을분석하여근본적인오류를사전에제거하는것이매우중요하다. 외기에노출되어온도와습도의영향을받는지상또는고가역사승강장안전문의경우지하역사에설치된승강장안전문보다점검빈도를증가시키고혹서기와혹한기를대비하여집중점검을실시하는등취약기간에대한탄력적인사전점검과지속적인유지보수를통해기계적오류원인을제거해주어야한다. 인적오류는기계적오류상태인수동운전시발생하기때문에인적오류를줄이기위한방안으로승무원조작반의인터페이스 (Interface) 개선이필요하다. (1) 취급자관점으로지시램프의재배열전체닫힘램프 전체열림램프 장애경고램프의배열순서를승무원취급순서및지적환호순서와동일순서인전체열림램프 전체닫힘램프 장애경고램프의순서로변경하는것이좋다. 아울러발차지시램프의위치를승무원조작반판넬상부위치에서하부위치로이동하여최종적으로재확인후발차전호를실시하게하므로인적오류를저감할수있을것이다. Fig. 4 Crew Control Panel (Existing) Fig. 5 Crew Control Panel (Change)
(2) 청각이용현재의승무원조작반은모두시각을이용해확인하도록되어있으나확인해야할 CCTV 및승무원조작반의각종지시램프의숫자는너무많다. 따라서전체닫힘이완료되어발차준비완료될경우부저음을발생하여취급승무원에게알려줌으로더욱더안전한취급이가능하도록하는방안도검토할필요가있다. (3) 승무원조작반의조도개선집중도가필요한활동에는색온도 6,000K, 조도 800lx 와같이높은색온도및높은조도에서일반조명인색온도,600K, 조도 30lx 에비하여집중도가증가하여일반조명환경보다적합하다는연구결과가있다 [8]. 현재승무원조작반은승강장연단부와터널경계부분에설치되어있어조도가매우낮다따라서국부조명을이용하여승무원조작반의조도를향상시켜업무집중도를증가시면인적오류저감에도움이될것이다. 3. 결론 승강장안전문시스템은자살및선로추락등과같은사고를원천적으로제거하여주며승무원의심리적부담을줄여주는데큰효과가있다. 그러나승강장안전문도입으로기존에발생하지않았던승강장끼임사고및승강장안전문미개방통과사고와같은새로운사고유형이발생하고있어아래와같이안전운용방안을제시하고자한다. 첫째, 승강장안전문닫힘시시각과청각모두를활용한경고시스템구현및홍보방송개선과각종안내도및홍보문안부착을최소화하고둘째, 각종사고의원인이되는기계적오류저감위해탄력적인점검방안및유지보수시스템의도입한다. 셋째, 승무원조작반의인터페이스 (Interface) 변경을통한수동운전시인적오류저감방안에대해연구해야한다. 상기대안으로제시된항목의개선을통해출입문검지센서 (Sensor) 방식의승강장안전문의안전성이향상될것으로판단되며특히본연구에서는제시된승무원조작반의인터페이스 (Interface) 개선을통한인적오류저감부분에있어취급자인승무원에대한심리적, 인간공학적인부분에대한지속적인추가연구가이어진다면승강장안전문안전성이크게향상될것이다. 참고문헌 [1] Ministry of Land, Infrastructure, and Transport, Korea Transportation Safety Authority (2013), "2013. Railway Safety Performance Report", p. 69. [2] Seoul Metro (2013), Platfom Safety Door Operating Manual, p. 42 [3] Hee Jo (2013), "A study on the safety operation of Seoul Metro line 2 platform screen door system", The Korean Society for Railway, 2013 Autumn Conference,p. 1,223.
[4] Nam, jiwon, Disabled wheelchair, Subway Line crash injuries, The kyunghyang Shinmum, 2012.12.28 [5] Yonhap News Agency, sandwiched between the screen door and the train, 2009.11.04. [6] Kim, yongman, 72.5% of the citizens of Seoul, Screen Door risk, shinailbo, 2013.09.10. [7] Pak, yongsik (2013), Study on Safety and Punctuality After the Installation of PSD(Platform Screen Door) Systems, Master of Engineering, Hanyang University, p. 3 [8] Ji-Yea Shin Sung-Yong Chun Chan-Su Lee (2013), Analysis of the Effect on Attention and Relaxation Level by Correlated Color Temperature and luminance of LED Lighting using EEG Signal, Journal of the Korean Institute of Iuminating and Electrical Installation Engineers, 27(5). p. 17.