4차 산업혁명 시대가 도래하면서 빅데이터와 IoT(사물인터넷), 5G, AI 등의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있습니다. 과거 이론으로만 존재하던 기술이 우리 삶 속에 스며들고 있는 것인데요. 현대로템이 영위하고 있는 철도와 방산, 플랜트 사업도 예외는 아닙니다. 오늘 현대로템 블로그에서는 4차산업 시대에 발맞추어 철도차량 유지보수 체계 기술에서 경쟁력을 확보하기 위해 고군분투 중인 현대로템의 활약을 전합니다.


상태기반 유지보수(CBM) 기술의 경쟁력 확보를 위한 MOU

지난 3월, 현대로템은 철도차량 스마트 유지보수 시스템의 빅데이터 분석 플랫폼 공동 개발을 위해 글로비즈사와 MOU를 체결한 바 있었습니다. 이 플랫폼은 실시간으로 철도차량 및 주요 부품의 상태를 원격 감시해 부품의 상태정보를 빅데이터화 하여 분석하는 상태기반 유지보수(CBM: Condition Based Maintenance) 기술이 그 기반이라고 볼 수 있는데요. 이 기술을 적용하면 차량 및 주요 부품의 상태 정보와 고장분석 등 빅데이터를 활용한 정비 주기 최적화가 가능해집니다. 지금까지의 철도차량 유지보수가 부품의 수명을 고려하지 않은 주기적 정비와 고장 시 사후 대처로 이루어졌다면, CBM 기술을 도입을 통해 스마트한 사전 대응이 가능해진 것입니다.

철도차량 스마트 유지보수 기술 자세히 보기 


▲MOU 협약식에 앞서 양사의 홍보영상을 감상 중인 공항철도㈜와 현대로템

스마트 유지보수체계의 성공적인 개발을 위한 현대로템의 노력은 이뿐만이 아닙니다. 지난 5월 7일에는 상태기반 유지보수 기술 개발을 위한 현대로템과 공항철도(주)의 MOU 협약이 이루어졌습니다. 이번 상호 협력을 통해 현대로템은 차량 및 주요부품의 정보수집을 위한 IoT기술과 빅데이터 분석 플랫폼을 활용하여 운영 및 유지보수와 관련한 주요 정보를 제공하여 스마트 유지보수 체계를 개발하고, 공항철도(주)는 정보수집을 위한 차량 지원과 더불어 IoT 센서 적용 및 고장유형 분석 등을 통해 스마트 유지보수체계를 활용한 운영 및 유지보수 계획을 수립할 예정입니다.

CBM 기술을 활용하면 철도차량의 상태를 신속히 파악해 고장을 미리 예측할 수 있는 만큼, 기존 시스템 대비 유지보수 비용이 약 25~30% 감소하는 것으로 알려져 있는데요. 예비 부품의 재고도 약 20~30% 줄고 장치의 수명은 40% 까지도 늘릴 수 있어 공항철도㈜가 운영하고 있는 전동차의 안전성과 가용성이 크게 향상될 것으로 보입니다.


▲(왼쪽)공항철도㈜의 김한영 사장과 (오른쪽)현대로템의 이건용 부사장

공항철도㈜의 김한영 사장은 “공공성이 높은 철도산업에서 유지보수는 항시 관심을 가져야 하는 중요한 분야로, 제대로 관리가 되지 않을 경우 안전과 비용 문제로 이어진다”며 스마트 유지보수 체계의 중요성을 강조했습니다. 현대로템의 이건용 부사장 역시 “공항철도㈜와 현대로템이 협력하여 철도산업의 운영 및 유지보수 분야의 발전에 기여할 수 있는 좋은 기회”라며, “철도산업의 밝은 미래를 위해 기술 개발에 최선을 다하겠다”는 의지를 밝혔습니다. 


이번 협약을 통해 상호 협력하기로 한 사항 이외에도 현대로템과 공항철도㈜는 스마트 유지보수체계의 공동연구개발을 위해 다방면으로 협력을 이어 나갈 계획인데요. 철도산업의 미래 성장을 견인할 스마트 유지보수 분야에서 또 어떤 시너지를 발휘하게 될지 귀추가 주목됩니다.


▲현대로템 의왕 전장품공장을 둘러보며 설명을 듣는 공항철도㈜ 김한영 사장

MOU 협약식 후에는 현대로템 의왕 전장품 공장, 연구동 및 시험동을 둘러보는 투어가 이어졌습니다. 공항철도㈜의 김한영 사장은 오랫동안 철도와 교통 분야의 공직에서 활약해 온 만큼 이번 공장 투어에 큰 관심을 보였는데요. 다양한 기술 테스트가 이루어지는 전장품 공장, 조합시험장, 그리고 신호시스템, TCMS 그리고 방송장치 등의 시뮬레이션 및 개발이 한창인 시험동을 돌아보며 현대로템의 기술력을 직접 확인하는 시간을 가졌습니다. 현대로템 관계자의 상세하고도 심도있는 설명을 통해 현대로템과 철도차량 기술에 대한 이해를 높이고, 우리나라 철도산업의 긍정적인 미래를 확신할 수 있었다는 후문입니다. 


개발 담당자에게 듣는 상태기반 유지보수 기술

지금까지 현대로템이 공항철도㈜와 진행한 MOU와 관련 소식을 소개해 드렸습니다. 현대로템 철도기술연구소의 스마트시스템팀에서 상태기반 유지보수 기술 개발을 담당하는 김경준 책임연구원에게 조금 더 자세한 이야기를 들어볼까요? 


▲현대로템 김경준 책임연구원이 상태기반 유지보수 기술에 대해 설명하고 있다

“기존 철도차량의 유지보수는 정해진 시기에 정해진 부품을 교체하는 작업의 반복이었습니다. 그 결과 실제 부품의 수명과 무관하게 정기적인 교체가 이루어졌고, 고장이 발생해도 원인을 찾는 데 오랜 시간이 걸렸죠. 철도차량의 초기 안정화 단계에서 고장이 많이 발생하는데, 부품을 계속 초기화함으로써 고장 빈도가 늘어난다는 논문도 있습니다.” (출처: Improving reliability and life cycle cost of rotating equipment in railway, SKF Insight Rail)

철도차량의 수명주기비용인 LCC(Life Cycle Cost)에서 약 60~70%의 비중을 차지하는 것이 유지보수 비용입니다. 스마트 유지보수체계가 대두된 배경에는 이러한 고장정비와 예방정비 비용을 줄이고 철도차량의 가용성을 높여야 한다는 목소리가 있었죠. 상태기반 유지보수 기술이 중요한 이유는 이 뿐만이 아닙니다. 

“몇 년 전부터 해외 발주처의 철도차량 구매 입찰의 기술 요구사항에 ‘상태기반 유지보수’ 항목이 도입되기 시작했습니다. 그때부터 국내외 운영사의 요구조건에 맞는 자체 솔루션 개발의 필요성을 인지하게 됐죠. 그 결과 4차 산업혁명 시대에 맞는 빅데이터 기반 유지보수 플랫폼 개발에 돌입하게 된 것입니다. 2020년 12월 이후부터는 현대로템 자체 스마트 유지보수 체계를 활용해 국내외 철도차량 유지보수 분야에서 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상합니다.”

CBM 기술은 아직 선진국도 본격적으로 도입하지 않은 신기술인 만큼, 많은 테스트와 실제 적용 사례를 필요로 합니다. 현대로템은 공항철도㈜와의 MOU를 통해 스마트 유지보수 체계를 조기 정착시키고 해외 경쟁사들과의 경쟁에서 우위를 확보할 계획입니다.

“빅데이터 기술은 유지보수와 운영에 이제 막 활용되기 시작했지만, 방송표시장치 등을 통한 인포테인먼트와 승객 혼잡도를 분산시켜 승객의 쾌적성 확보에도 큰 역할을 할 것으로 보입니다. 또한, 지금 개발하는 빅데이터 기반 유지보수 플랫폼을 통해 당사 플랜트사업부의 프레스 설비나 방산사업부의 전차와 차륜형장갑차 등의 실시간 상태 모니터링에도 적용이 가능해져, 그 영역이 점점 확대될 것으로 예상하고 있습니다. 특히, 클라우드 기반의 빅데이터 분석 플랫폼은 현대로템이 향후 ‘스마트 팩토리’를 조기에 구축하는데 중요한 기반이 될 것입니다.”


▲현대로템이 제작한 공항철도 전동차를 통해 스마트 유지보수체계 정립을 위한 차량과 부품의 고장정보를 수집할 예정이다

오늘 현대로템 블로그에서는 철도산업의 미래 경쟁력으로 주목받는 유지보수 분야의 중요성을 전해 드렸습니다. 신규 철도 시장이 어느 정도 성숙한 지금, 스마트 유지보수 체계는 세계가 주목하는 미래 기술의 주역이 될 것입니다. 꾸준한 연구개발을 통해 빠르고 안전한 철도 기술을 선도하는 현대로템에 많은 응원 부탁드립니다!

Posted by 현대로템
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