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보고서 요약서
요약문
목차
1장 기술의 정의 및 필요성 29
1절 기술의 정의 29
2절 기술의 필요성 35
2장 국내·외 동향 및 환경 분석 39
1절 국내·외 동향 및 환경 분석 39
1. 철도 시스템의 휴먼 에러 측면의 국내외 동향 및 환경 분석 39
2. 국내·외 철도안전현황 및 개선 방향 43
3. 정책 및 시장 동향 분석 112
2절 기술동향 및 수준분석 120
1. 타 산업 분야의 인간공학 및 인적오류 연구 동향 검토 120
2. 차량 운전석의 디자인 동향 122
3. 영국 철도의 인적오류 연구 동향 검토 123
4. 미국 철도의 인적오류 연구 동향 검토 128
5. 호주 전동차 Tangara의 철도차량 운전실 평가 및 재설계 사례(2000) 130
6. 일본 철도차량 운전실관련 기술동향 검토 132
7. EU 철도차량 운전실 표준화 프로젝트 검토 134
8. 국내 철도의 인적오류 연구 동향 검토 176
9. 직무분석 및 직무부하분석 기법 186
10. 인간오류 분석 방법론 193
11. 기관사 신체조건 분석 197
12. 국내 철도차량 운전실 관련 법·기준 현황 207
13. 국외 철도차량 운전실 관련 기준·요건 분석 229
14. 철도차량 운전실 검증 관련 시뮬레이터 개발 현황 236
15. 시뮬레이터를 이용한 기관사 피로도 측정을 위한 H/W와 S/W 구성 269
16. 철도차량 운전실 기준·요건과 실차를 이용한 철도차량 운전실 검증 사례 분석(EUDDplus 적합성(confirmity) 검사 사례) 271
17. 특허·논문 동향분석 281
3절 SWOT 분석 285
3장 연구개발과제 구성 및 추진전략 289
1절 비전 및 목표 289
2절 기술개발에 따른 미래상 291
3절 연구개발과제 구성 296
4절 세부과제별 주요내용 및 추진전략 297
5절 연구성과의 활용방안 301
6절 연구수행체계 제안 302
4장 사전 타당성 검토 303
1절 정책적 타당성 303
2절 기술적 타당성 307
3절 경제적 타당성 308
4절 기술개발 필요성 309
5절 정부지원 타당성 311
6절 전문가 의견 수렴 312
5장 인력투입계획 및 소요예산 산정 315
1절 연구일정에 따른 인력투입 계획 315
2절 소요예산 산정 317
6장 과제 제안요구서 319
1절 과제 제안요구서(RFP) 319
2절 평가기준 설정 326
참고문헌 327
부록 337
〈표 1〉 철도기관사 취급부주의 사고 중 휴먼에러 관련 사고건수 및 유형조사 35
〈표 2〉 철도종류별 사망자수 변화 교통수단별 사고감소율 44
〈표 3〉 국외에서 발생한 대형철도사고(10인 이상 사망자 발생사고) 45
〈표 4〉 국내에서 발생한 대형 철도사고 사례 45
〈표 5〉 국내외 철도시설 및 사고 발생건수 현황(2008년도 발생기준) 46
〈표 6〉 국내외 철도사고 발생율 현황(2008년도 발생기준) 47
〈표 7〉 철도사고 및 장애 발생 원인분석('09년) 48
〈표 8〉 종합위험도 분석 결과('03~'08년) 49
〈표 9〉 국내 철도사고 위험요인별 개선 방향 검토 50
〈표 10〉 5년간(08~12년) 전동열차 기관사 취급부주의 사고건수 및 유형조사 51
〈표 11〉 2008년도 전동열차 기관사 취급부주의 사고건수 및 유형조사 52
〈표 12〉 2009년도 전동열차 기관사 취급부주의 사고건수 및 유형조사 53
〈표 13〉 2010년도 전동열차 기관사 취급부주의 사고건수 및 유형조사 53
〈표 14〉 2011년도 전동열차 기관사 취급부주의 사고건수 및 유형조사 54
〈표 15〉 2012년도 전동열차 기관사 취급부주의 사고건수 및 유형조사 55
〈표 16〉 소속별 운전실의 종류 57
〈표 17〉 앗차사고에 대한 도시철도 기관사 707명의 통계분석 결과 58
〈표 18〉 노선별로 분석한 결과(차량과 운행노선에 따라 운전취급법이 다름) 58
〈표 19〉 직무스트레스 분석 99
〈표 20〉 근무환경(지상, 지하)에 따른 직무스트레스를 분석 100
〈표 21〉 승무체계(1인승무, 2인승무)에 따른 직무스트레스를 분석 100
〈표 22〉 사업소(그룹별) 따른 직무스트레스를 분석 101
〈표 23〉 연령 따른 직무스트레스를 분석 102
〈표 24〉 결혼 여부에 따른 직무스트레스 103
〈표 25〉 종교 여부에 따른 직무스트레스 104
〈표 26〉 기관사 경력에 따른 직무스트레스 105
〈표 27〉 사상사고 경험 여부에 따른 직무스트레스 107
〈표 28〉 차량고장사고 여부에 따른 직무스트레스 108
〈표 29〉 운전취급사고 여부에 따른 직무스트레스 109
〈표 30〉 원자력분야의 인적요소 관리 세부 항목 122
〈표 31〉 최적조명 방법 133
〈표 32〉 UIC 612 시리즈 일반사항 153
〈표 33〉 EUDDplus 참여기관 159
〈표 34〉 인적오류 모드 분류체계 182
〈표 35〉 분석에서 사용한 인적오류 타입 분류체계 183
〈표 36〉 링크도를 위한 링크결합표 189
〈표 37〉 NASA-TLX 평가 항목 192
〈표 38〉 국내의 인체측정 조사 198
〈표 39〉 국내의 제5차 인체측정 결과와 UIC 651과의 비교 199
〈표 40〉 에러 데이터 사례 200
〈표 41〉 철도차량 운전면허 최초 신체검사 (조사대상) 201
〈표 42〉 국내 남성 기관사의 연도별 신체특성(신장, Stature) 201
〈표 43〉 국내 남성 신장 (제5차 인체측정 조사 결과) 202
〈표 44〉 국내 여성 기관사의 신장 (Stature) 202
〈표 45〉 국내 여성 신장 (제5차 인체측정 조사 결과) 203
〈표 46〉 신장(Stature)에 대하여 이러한 분석 결과를 UIC 651과 비교 203
〈표 47〉 남성 기관사 인체 모형화를 위한 인체특성 (제5차 인체측정자료, 30-34세) 204
〈표 48〉 여성 기관사 인체 모형화를 위한 인체특성 (제5차 인체측정자료, 20-24세) 205
〈표 49〉 남성 기관사 인체모형화를 위한 인체특성 (제5차 인체측정자료, 20-59세) 206
〈표 50〉 여성 기관사 인체모형화를 위한 인체특성 (제5차 인체측정자료, 20-59세) 206
〈표 51〉 철도차량 운전실 기준 및 요건 관련 국외 관련규정 229
〈표 52〉 철도차량 운전실의 기준·요건 범위 설정을 위한 참고문헌 각각의 Keyword 추출 231
〈표 53〉 철도차량 운전실 인간공학 기준·요건 범위 설정 232
〈표 54〉 Keyword별 계층 설정 Mapping 234
〈표 55〉 국내 시뮬레이터 하드웨어 비교 255
〈표 56〉 국내 시뮬레이터 소프트웨어 비교 258
〈표 57〉 국내외 주요 시뮬레이터 비교 262
〈표 58〉 시뮬레이터의 종류 263
〈표 59〉 시뮬레이터 종류별 장·단점 263
〈표 60〉 시뮬레이터를 활용한 인적오류 저감 훈련의 필수 요구사항 266
〈표 61〉 EUDDplus 적합성(confirmity) 검사 방법 및 결과 273
〈표 62〉 특허 성과 분석을 위한 분류 및 키워드 281
〈표 63〉 특허 성과 분석을 위한 검색식 및 결과 281
〈표 64〉 각국별 철도차량 운전실 설계기준 및 표준화 분야 등록특허 연도별 현황 282
〈표 65〉 논문 성과 분석을 위한 분류 및 키워드 283
〈표 66〉 논문 성과 분석을 위한 검색식 및 결과 284
〈표 67〉 SWOT 분석 287
〈표 68〉 연구과제 구성 296
〈표 69〉 전체사업 인력투입 계획 315
〈표 70〉 전체 사업 소요예산 317
〈그림 1〉 다양한 운전실의 형태 31
〈그림 2〉 운전실내 다양한 형태의 기기/장치 32
〈그림 3〉 철도종류별 사고발생건수 추이 43
〈그림 4〉 철도종류별 사망자수 추이 43
〈그림 5〉 연도별 철도사고 위험도 추이 50
〈그림 6〉 연령에 따른 직무스트레스 102
〈그림 7〉 결혼 여부에 따른 직무스트레스 103
〈그림 8〉 종교 여부에 따른 직무스트레스 104
〈그림 9〉 기관사 총 경력에 따른 직무스트레스 1 106
〈그림 10〉 기관사 총 경력에 따른 직무스트레스 2 106
〈그림 11〉 사상사고 경험 여부에 따른 직무스트레스 107
〈그림 12〉 차량고장사고 여부에 따른 직무스트레스 108
〈그림 13〉 운전취급사고 여부에 따른 직무스트레스 109
〈그림 14〉 원자력분야의 인적요소 관리체계 121
〈그림 15〉 원자력분야의 인간-기계 연계체제(MMI) 관리 형태 122
〈그림 16〉 각국의 고속철도 운전실 데스크 123
〈그림 17〉 영국 GSM-R의 구성 장치 125
〈그림 18〉 철도차량 운전실 인체공학적 평가방법 125
〈그림 19〉 GSM-R 설치장소에 대한 인간공학적 평가 절차 126
〈그림 20〉 GSM-R 설치장소에 대한 CAD 모형 절차 126
〈그림 21〉 SAMMIE CAD를 이용한 철도차량 운전실 평가 127
〈그림 22〉 SAMMIE CAD를 이용한 영국 기관사의 표준인체 치수모형 127
〈그림 23〉 기관차 Mock-up 모형 129
〈그림 24〉 설문 Ration 방식에 의한 철도차량 운전실 평가 사례 130
〈그림 25〉 호주 전동차 Tangara의 프로젝트 진행과정 130
〈그림 26〉 호주 전동차 Tangara의 Console 131
〈그림 27〉 호주 전동차 Tangara Console의 95% 유럽표준 남성에 대한 문제점 131
〈그림 28〉 호주 전동차 Tangara Console의 5% 유럽표준 남성에 대한 문제점 131
〈그림 29〉 수시 간시기기의 배치(좌) 및 입체작업 132
〈그림 30〉 표시장치배치의 적정위치 132
〈그림 31〉 인간·기계계 설명도 133
〈그림 32〉 E5계 신형차량 운전실(좌)과 JR동일본 AC용 전동차 운전실(우) 134
〈그림 33〉 EUDD 프로젝트 참여기관 136
〈그림 34〉 EUDD 프로젝트 연구 단계 137
〈그림 35〉 EUDD 프로젝트 구조 137
〈그림 36〉 EUDD 프로젝트의 다학제적 및 국제적 접근법 138
〈그림 37〉 EUDD 프로젝트의 합의형성 과정에서 교차방법론적 접근법 138
〈그림 38〉 EUDD 프로젝트의 제어대 139
〈그림 39〉 EUDD 산업 설계 실물모형의 기능적 배치 140
〈그림 40〉 VR 실험실의 EUDD 시뮬레이터 142
〈그림 41〉 EUDD 프로젝트 기대 이익 및 효과 143
〈그림 42〉 열차 아키텍처의 주요 영역에 따른 MODTRAIN 하위 프로젝트의 구조 145
〈그림 43〉 MODLINK - 모듈식 인간-기계 및 열차 대 열차 인터페이스 146
〈그림 44〉 에어버스에서 유럽 레일버스로의 전략적 비전- 항공 사례 147
〈그림 45〉 EUDD 배치 및 배열 원칙에 따른 EUCAB 실물모형의 제어대 148
〈그림 46〉 MODLINK 연구 분야 148
〈그림 47〉 EUDD 외부 머리모양 149
〈그림 48〉 EUCAB 산업설계 실물모형 151
〈그림 49〉 UIC 612 시리즈 계층구조 154
〈그림 50〉 EUDDplus 제어대의 제어장치 160
〈그림 51〉 EUDDplus 프로젝트의 수직적, 수평적 활동의 배치 160
〈그림 52〉 EUDDplus 기준 시험에 사용된 Škoda 109E 기관차 시작품 165
〈그림 53〉 EUDD 원칙에 따른 Škoda 109E 기관차 시작품의 운전실 제어대의 설계 165
〈그림 54〉 제어대에 통합된 디스플레이들 168
〈그림 55〉 Alstom의 여러 종류의 급전시스템을 갖춘 기관차 PRIMA II 169
〈그림 56〉 PCW 테스트링 T1의 이동식 신호기 171
〈그림 57〉 급전 시스템 변경 중 기관사 안구움직임의 분석 172
〈그림 58〉 전체 시운전 중 기관사 안구 움직임의 분석 173
〈그림 59〉 「안전업무종사자 인적오류 관리 및 업무적성 평가기준 개발」연구체계 178
〈그림 60〉 「안전업무종사자 교육훈련체계 구축」 연구체계 179
〈그림 61〉 승차감 평가용 계측 시스템 180
〈그림 62〉 KTX 승차감 평가결과 180
〈그림 63〉 차세대 고속철도 안채표준치수와 좌석 실측결과 비교의 예 180
〈그림 64〉 James Reason의 오류타입 분류체계 183
〈그림 65〉 사건 유형별 발생 비율 184
〈그림 66〉 작업 유형별 발생 비율 184
〈그림 67〉 작업자 유형별 발생비율 184
〈그림 68〉 오류모드별 발생 비율 185
〈그림 69〉 오류모드별 발생 비율 185
〈그림 70〉 OHP(overhead projector)작동에 관한 HTA 188
〈그림 71〉 링크도(link diagram) 189
〈그림 72〉 운용순서도에서 사용되는 기호 190
〈그림 73〉 공항 이착륙 시 운반시스템의 운용순서도 190
〈그림 74〉 시간선(timeline) 분석의 예 191
〈그림 75〉 남성과 여성의 주요 신체치수의 UIC 651과의 비교 199
〈그림 76〉 운전자 모델 207
〈그림 77〉 운전자의 치수 218
〈그림 78〉 운전자의 주요 인체치수 219
〈그림 79〉 운전실 운전대 및 의자 배치 공간 치수 219
〈그림 80〉 손으로 조작 가능한 최적 운동 범위 220
〈그림 81〉 운전자 가시거리 기준 220
〈그림 82〉 운전자 눈 위치 기준 값 221
〈그림 83〉 인천공항철도 전동차 모의운전연습기 239
〈그림 84〉 기관사 운전직무 시뮬레이터(로템, 2011)의 장비 전경 242
〈그림 85〉 기관사 운전직무 시뮬레이터의 소프트웨어 구성 245
〈그림 86〉 건설기술연구원 자동차 모의주행 시뮬레이터의 장비전경 246
〈그림 87〉 SNCB 기관사 훈련용 시뮬레이터 1 246
〈그림 88〉 SNCB 기관사 훈련용 시뮬레이터 교관석 247
〈그림 89〉 기관사 훈련용 시뮬레이터 2 248
〈그림 90〉 SNCF 연구용 시뮬레이터 249
〈그림 91〉 Eurostar 시뮬레이터 250
〈그림 92〉 Personal Training room / Grop training room(VR Centre) 251
〈그림 93〉 Training Centre 시뮬레이터 251
〈그림 94〉 VR Centre(Cemter) 251
〈그림 95〉 Training Centre 시뮬레이터 내부 모습 251
〈그림 96〉 일본 RTRI 시뮬레이터 253
〈그림 97〉 스웨덴 봄바르디어 시뮬레이터 254
〈그림 98〉 실험평가 Sensor 구성요소 설정 270
〈그림 99〉 데이터 수집 H/W 구성요소 분류 270
〈그림 100〉 신호의 흐름 271
〈그림 101〉 EUDDplus의 TSI 기준·요건의 적합성(적함성)(confirmity) 검증 관련 범주 리스트 272
〈그림 102〉 철도차량 운전실 설계기준 및 표준화 분야 등록특허 주제 283
〈그림 103〉 철도차량 운전실 설계기준 및 표준화 분야 연구 주제 285
〈그림 104〉 ICT 융합 기관사-관제사 시뮬레이터 295
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