문서번호		신호처-4350		과장		부장	처장		본부장
등록일자		2019.08.26.
									08/26
결재일자		2019.08.26.
공개여부		대시민공개
				협조	신호2사업소 소장
방침번호		본부장-173
				일상감사 NO 845 / 2019.08.12. / 기술감사처 / 조택희 / (의견첨부)
「서울교통공사 6호선 열차 안전운행을 위한」
	6호선 신호시스템 단기 안정화 운영대책(안)
2019. 8.
기술본부 (신호처)

<사전검토 항목>

<해당 사항에 체크 ‘■’, 비고 : 필요시 검토내용 기재>

구분	사전 검토항목	검토 완료	해당 없음	비고
대내외관 계	▪대외기관(정부기관,서울시, 시의회)과 충분한 협의를 거쳤습니까?	□	■
	▪기타 이해당사자 간 갈등발생 가능성을 검토하였습니까?	□	■
	▪직⦁간접적으로 관련 있는 부서와 충분한 협의를 거쳤습니까?	□	■
타당성 검 토	▪추진 상 법령, 조례 등 법적 검토를 하였습니까?(사규 등 내부검토 항목)	□	■
	▪계약관계에서 ‘갑질’조항은 없습니까?	□	■
	▪투자심사 등 예산운영의 적성성을 검증하였습니까?	■	□
	▪시민 안전 위험요인과 안전대책을 검토하였습니까?	□	■
	▪일상감사의 범위를 확인하였습니까?	■	□
	▪사업조정(실무)위원회의 검토 사항입니까?	□	■
대시민홍 보 및 정 보 공 개	▪사업 홍보방안을 검토하였습니까? (보도자료, 설명회, 공청회 등)	□	■
	▪공개여부를 “비공개”로 설정시 법적근거는 명확합니까?	□	■

「서울교통공사 6호선 열차 안전운행을 위한」

6호선 신호시스템 단기 안정화 운영대책(안)

6호선 신호시스템 내용연수 도래에 따라 진행한 안전(성능)진단 용역 결과 및 시스템 취약점 분석을 통하여 전면개량 시행 전 신호시스템 안정화 대책을 마련하여 안전한 시스템 관리를 도모하고자 하고자 함

1		관련 근거

가. 사장방침No.393(2016. 6.10.)「서울도시철도 5~8호선 신호시스템 중장기 개량 계획(안)  [신호시스템 개량 마스터플랜 2차]」

나. 신호2사업소-24882(2018.12.17.)「6호선 신호시스템 안전(성능)진단 용역 완료 보고」

다. 사장방침No.345(2019. 3.29.)「신호분야 고장(장애) 분석 및 중장기 대책 추진 계획」

라. 서울특별시 도시철도과-6232(2019. 6.11.)「지하철 5~8호선 노후시설 재투자 계획(안) 통보」

분 야	사업 구분	사 업 명	우선순위
신 호	성능고도화	신호시스템 연동장치 개량	7

2		추진 방향

가. 신호시스템 내용연수 도래 및 노후화시설 재투자 일정에 따른 효율적인 시스템 교체계획 수립

구 분	시스템 설치일	사용연수	내용연수 도달	전면개량 일정
6호선	2000. 8. 7.	19년	2020년 8월	2028년 ~30년

나. 신호시스템 안전(성능) 진단 용역 결과에 의해 도출된 시스템 평가수명 및 장애분석을 통한 단위설비 교체 추진

- 내용연수 이후 향후 10년간 유지보수 이행을 위한 안전한 시스템 관리 필요

다. 평가수명 도달에 따른 장애 증가 전 열차 운행의 정시성 및 안전성 저해요인 발굴 및 조치

3		현 황

가. 노선 및 시스템 현황

1) 열차 운행현황

노선명	구 간	연 장	개 통 일	열차운영
6호선	봉화산~신내역	36k699	2000.8.7.	R.H : 3.5분, N.H : 7분

2) 신호시스템 설치현황

신호기계실	신호취급실	연동장치	ATO장치	궤도회로	선로전환기
21개소	11개소	11대	21대	665대	92대

※ 6호선 신내차량기지는 2019년 신내역 개통을 위하여 시스템 개량시 전면개량

나. 6호선 신호시스템 구성도 (Block-diagram)

4		추진 목표

가. 6호선 신호시스템 정상기능 확보를 통한 열차운행 지장 최소화로 시민 교통이용 편의 증진

나. 시스템 전면개량 전 단위장치 개량계획 마련으로 잔존수명 내 교체를 통한 시스템 장애 감소 (최대 55%감소)

[현재: 33.3건(3년평균) → 단품교체 후: 18.3건(3년평균)]

※ 3년평균 장애: 계전기: 5.6건, 통신장치: 5.3건, 전원장치: 2.6건, 선로전환기 1.5건

다. 전면개량 전 최적의 예산투입을 통한 매몰비용 및 생애주기비용(Life cycle cost) 최소화

라. 장치통합 및 유지보수성 향상된 단위시스템 도입을 통한 장애추적 편의 향상 및 복구시간 단축과 비용절감

5		추진 배경

가. 그 간 6호선 신호시스템 안정화 사업내용

구 분	대 상	추진내용	추진기간	소요예산
시스템 교체	정류기	모듈형 전원장치로 국산화 개량 (53개소)	16 ~ 19년	1.3억원
	컴퓨터	컴퓨터 전체 교체 63대 (5년주기)	09년~17년	1.2억원
	UPS	UPS 21개소, 축전지 20개소 교체계획 수립	12년 / 20년~21년	15억원
	선로전환기	선로전환기 92대 교체 계획 수립	14년~22년	19억원
	AF궤도회로	구매조건부 개발품 구매 화랑대역 설치(17조)	13년	2억원

구 분	대 상	추진내용	추진기간	소요예산
시스템 연구	절체장치 (SCU)	미래부 중소업지원 개발사업 진행 (철도연, 공사 연구원) (LDTS와 통합추진 병행)	17년~18년	비예산
	계전기	계전기 접점 개선 자체연구	19년	1.1억원
소 계		시스템 교체 등 7건		39.6억원

나. 6호선 신호시스템 내용연수 및 잔존수명            (2018년12월 기준)

대분류	장 치 명	내용연수	잔존수명	비 고
신 호 시스템	연동장치	20년	6~8년	2028년~30년 개량(예정)
	궤도회로
	ATO장치
				2022년 개량완료(예정)
	선로전환기
전 원 장 치	무정전전원장치	10년	2년	2020년 개량완료(예정)
	축 전 지	15년	2년	2021년 개량완료(예정)
통 신 장 치	DTS장치	15년	2~4년	-
	컨버터 류	6년		-
	절체장치 류	9년		-
	컴퓨터	5년	2~4년	2016년 개량완료
인터페이스	계전기 류	15년 / 100만회	6~8년	12대 개선과제

다. 단기 안정화 대책 추진 필요성

1) 6호선 신호시스템 전면개량 전 개량된 시스템에서도 사용가능한 단위 신호장치(선로전환기 등 4개 단위시스템)는 개량계획에 의해 교체 추진 중이나,

2) 전면개량 전까지 향후 10년 이상 운용하여야 하는 시스템으로 단위시스템 중 평가수명 도달 전(2020년) SCU(절체장치), DTS,계전기류에 대한 교체가 필요함.

3) 또한, 6호선 신호시스템은 타호선과 비 호환되는 외자재 신호시스템(미국 Alstom사)으로 고장발생에 따른 예비품 소진에 따라 시스템 중단사례에 대비하고자 함.

6		사업 타당성 검토

□ SCU(LDTS 통합형) 업그레이드 시스템 도입

가. 설치 현황

구 분	설치개소	PCB설치량	예비량	예비율
SCU	20개소	CPU-301 등 4종 126개	15개	12%
DTS	20개소	LG-186 등 5종 294개	37개	10%

※ 현 보유 예비품은 자체수리를 통한 재생품이며, 신내기지는 적용 불가

나. 장치 개요

1) SCU장치 설명 이중계 설비로 구성되며, 실시간OS를 사용하여 SC 또는 관제의 제어명령을 ATO로 전달하며 각 신호장치와 인터 페이스 및 통신포트 관리를 담당하고 수동/자동 절체 기능을 가진 절체장치
2) SCU장치 주요 처리 기능(데이터)
[제어정보] 신호기, 선로전환기, ATO정보 등

[표시정보] 궤도회로, 선로전환기, ATO, PSD정보 등

3) LDTS장치 설명 관제 CDTS와 연결되는 장치로 SCU로 관제 제어정보를 전송하고 현장 정보를 SCU에서 받아 관제로 전송하는 기능을 가진 통신장치

다. SCU, LDTS 연도별 고장발생 현황

□ 분석기간: 개통(2000년) ~ 2018년

□ SCU 고장분석

· 총 102건으로 연평균 5.4건 발생하며 PCB고장의 경우 예비량을 초과하는 장애발생(최대 21건 PCB고장)

· 고장시에는 해당신호기계실 관제제어 및 표시불량이 발생(2010년, 2011년, 2012년, 2014년)하며, 장애에 의한 신호 오처리 (2017년) 사례가 있어 장치고장의 파급효과가 큼

· 현재 메모리 문제로 월 1회 리셋 시행(미시행시 장애 발생)

□ LDTS 고장분석

· 총 19건으로 연평균 1건 발생하며 PCB는 총 31건 중 CPU-P8 PCB가 총 16건으로 예비량(4개)에 비해 고장건이 많아 유지관리 어려움 발생

· 고장시에는 관제센터와 현장간 정보 불일치, 현장확인 불가현상 발생하여 열차 안전운행 저해

라. 교체 필요성

1) SCU장치는 신호기계실의 각종 시스템을 연계해주는 중요 인터페이스 장치로 고장발생시 해당 기계실 관내 제어 및 표시불량으로 열차 운행에 지장을 주며,

2) 전자제품 특성상 수명 종료 후 급격한 다수 고장발생이 발생함으로, 안전(성능) 진단시 잔존수명 2~4년(2018년 기준)으로 평가수명 도달 전(2020년) 개량을 시행

3) 중소기업 지원 사업으로 개발을 완료한 SCU(LDTS통합형) 개발품을 도입하여 SCU와 LDTS를 동시에 개량함으로써 장비의 단순화 및 성능향상을 통하여 유지보수 효율 향상과 교체비용 절감

(25백만원/대 (5호선 LDTS 개량비용) 총 500백만원)

□ 6호선용 계전기 개량(접점 개선품 도입)

가. 장치 운영현황

구 분	설치량	내용연수	내용연수 초과율
계전기류	SL24-600 등 4,309대	15년/100만회	120% (120만회)

나. 설치 현황 및 용도

설치개소	품 명	설치량	사용용도
21역	SL24-600	3,238	제어회로, 쇄정회로용
11역	SKN(R)24-600	136	선로전환기 정(반)위 표시
21역	SK24-400	180	원거리 조건 인터페이스
11역	VL24-200	68	선로전환기 모터전원 제어
11역	VRD	22	연동장치 주처리시스템 체크
11역	TR-6080	127	PF궤도회로 상태
21역	AF궤도회로용(B형)	538	AF궤도회로 상태

※ AF궤도회로용 계전기 및 VRD는 외자재이며, 신내기지는 신내역 건설시 개량시행

다. 계전기 연도별 고장 발생 현황

□ 분석기간: 2004 ~ 2018년

□ 고장분석

· 총 369건(예방보수 포함)으로 연평균 24.6건 발생하며 내용연수 100만회 이상 사용시(2015년)부터 계속 고장 증가 추세임

· 특히, 제어/쇄정회로용으로 사용되는 SL-24계전기 고장은 122건으로 전체 고장의 33%를 차지하며, 최근 5년간은 67% 차지

라. 교체 필요성

1) 신호제어용 계전기는 신호기계실의 각종 시스템과 현장신호설비를 연계해주는 중요 인터페이스 장치로 고장발생시 직접적인 열차운행 장애로 이어지며,

2) 내용연수 100만회 이상 사용시부터(2015년) 장애발생이 지속 증가되어 접점개선품(은(Ag) → 금장(PGS))으로 교체 추진

3) 철도신호분야 표준 생산품으로 향후 시스템 교체시에도 양호한 계전기의 경우는 예비품으로 활용 가능

7		사업 계획

□ SCU(LDTS 통합형) 업그레이드 시스템 도입

가. 건명: 6호선 SCU(Switching Control Unit) 개량

나. 사업기간: 2020년 ~ 2021년

다. 구매대상: 6호선 통합SCU(LDTS통합형) 연구개발품(기술연구소)

라. 교체대상: 6호선 SCU 및 LDTS 총 20대

계	2020년	2021년
20개 신호기계실	10개 신호기계실(연동역) (응암역 등 10개)	10개 신호기계실(집중역) (연신내 등 10개)
	응암,독바위,새절,대흥,공덕, 한강진,안암,상월곡,화랑대,봉화산	연신내,DMC,마포구청,합정, 효창공원,녹사평,약수,신당,창신,석계

마. 계약방법: 물품공급·기술지원 협약에 의한 구매설치

개발품 원가계산		수입물품 및 특정제품 선정 심의		물품공급·기술 지원 협약		제한경쟁 입찰
계약예규 제2장 제2절		서울시 계약심사 업무처리 규칙 제5조2		계약예규 제4장 제3절, 별첨양식2		계약예규 제4장

바. 년도별 구매품명 및 수량                                 [금액단위 : 백만원]

년 도	규 격	단 위	수 량	단가	금 액
2020	6호선 통합SCU (LDTS통합형)	식	10(연동역)	70	700
2021		식	10(집중역)	70	700
총 계			20		1,400

사. 예산사항 : 총 소요예산 1,400백만원

예산항목	계	2020년	2021년	비 고
시설비	1,400,000천원	700,000천원	700,000천원

※ 2020년 원가계산 용역비용 : 6,000천원 별도

□ 6호선용 계전기 개량(접점 개선품 도입)

가. 건명: 6호선 제어용 계전기 개량

나. 사업기간: 2020년 ~ 2021년

다. 구매대상: 접점개선 계량형 계전기 (은(Ag) → 금장(PGS))

라. 교체대상: 6호선 계전기 SL24-600 등 계전기 4종 3,171대

계	2020년	2021년
20개 신호기계실	9개 신호기계실 (한강진~봉화산)	11개 신호기계실 (응암~녹사평)

마. 년차별 교체 세부내용

규 격	총계	연도별 구매(교체) 수량
		2019년	소계	2020년	2021년
합 계	3,622	451	3,171	1,609	1,562
SL-24 (3,238)	3,238	323	2,915	1,487	1,428
	누적 교체율(%)	(10%)	(90%)	(56%)	(100%)
SKN(R)24 (136)	136	84	52	30	22
	누적 교체율(%)	(62%)	(38%)	(84%)	(100%)
SK-24 (180)	180	2	178	77	101
	누적 교체율(%)	(1%)	(99%)	(44%)	(100%)
VL-24-600 (68)	68	42	26	15	11
	누적 교체율(%)	(62%)	(38%)	(84%)	(16%)

※ 신내역 건설(2019년)시 개량시행으로 SL-24 등 4종 441대 교체, 접점개선 시험품 SL24-600-A 응암신호기계실 10대 교체

바. 년도별 구매품명 및 수량                                  [금액단위 : 천원]

년 도	규 격	단 위	수 량	단가	금 액
2020	계전기, SL-24-600-A (예정)	대	1,487	660	981,420
	계전기, SKN24-600-A (예정)		15		9,900
	계전기, SKR24-600-A (예정)		15		9,900
	계전기, SK24-400-A (예정)		77		50,820
	계전기, VL24-200-A (예정)		15		9,900
소 계			1,609		1,061,940

년 도	규 격	단 위	수 량	단가	금 액
2021	계전기, SL-24-600-A (예정)	대	1,428	660	942,480
	계전기, SKN24-600-A (예정)		11		72,600
	계전기, SKR24-600-A (예정)		11		72,600
	계전기, SK24-400-A (예정)		101		66,660
	계전기, VL24-200-A (예정)		11		72,600
소 계			1,562		1,030,920
총 계			3,171		2,092,860

사. 예산사항 : 총 소요예산 2,093백만원

예산항목	계	2020년	2021년	비 고
시설비	2,092,860천원	1,061,940천원	1,030,920천원

8		결론 및 기대효과

가. 6호선 신호시스템 전면개량 전 개량계획이 수립되지 않고 노후 설비인 SCU(LDTS 포함)와 계전기의 교체계획을 수립하여 전면개량 전까지 10년간 안정적으로 신호시스템을 유지관리하고,

나. 전면개량 전(2030년) 최적의 예산투입을 통한 매몰비용을 최소화하고 단위 신호장치 교체 및 기능통합을 통한 시스템 장애감소로(최대 55%감소) 신호시스템 안정적 운영 및 열차 안전운행에 기여하고자 함.

□ 붙 임:	6호선 신호시스템 성능(진단)용역 결과 요약 1부. 끝.