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열차 빅데이터를 한눈에! 현대로템의 실시간 진단 모니터링 솔루션 TOFA

디지털 환경에서 생성되는 방대한 데이터를 의미하는 '빅데이터'. 빅데이터는 4차 산업혁명 시대 대표 기술로 대두되고 있지만, 데이터 전문가가 아닌 일반인이 빅데이터를 이해하기는 결코 쉽지 않습니다. 빅데이터를 누구나 이해할 수 있는 형태로 시각화하는 과정이 필요한 이유죠. 

그래서 '빅데이터를 활용한 스마트 유지보수 시스템'을 구축 중인 현대로템은 사용자를 위한 데이터 시각화 솔루션을 사용하여 빅데이터 분석 플랫폼을 개발하기 시작했습니다. 철도차량의 안전성과 효율성에 크게 기여할 빅데이터 분석 솔루션에 대해 함께 알아볼까요?


실시간 진단 모니터링 시스템 ‘TOFA’

‘TOFA(Train Operation and Fault Analytics)’는 현대로템이 철도차량 운행시스템 전문업체인 HM 솔루션과 함께 개발 중인 실시간 진단 모니터링 솔루션의 이름입니다. 상태기반 유지보수 플랫폼 개발을 담당하는 현대로템 스마트시스템팀 현요환 연구원에게 자세한 이야기를 들어볼까요?


Q. TOFA(Train Operation and Fault Analytics)에 대한 설명을 부탁드립니다. 

A. 철도차량에서 수집한 빅데이터를 활용해 사용자(운영자 및 유지보수자)의 업무를 지원하는 프로그램입니다. 즉, 차량 및 주요장치의 상태정보를 실시간으로 제공하고 이러한 정보를 활용하여 잠재적 오류를 식별하는 웹 기반의 철도차량 데이터 분석 솔루션이라고 할 수 있죠.


▲ 현대로템의 실시간 진단 모니터링 솔루션 TOFA

Q. TOFA 솔루션은 어느 정도 개발이 진행되었나요?

A. 아직 개발 단계라 자세히 설명하기는 조심스럽지만 차량의 운행정보, 고장정보 그리고 주요장치의 상태정보를 활용하여 상태진단 및 고장분석 기능도 포함되어 있습니다. 현재는 주요 장치의 상태진단 로직과 알고리즘을 개발에 박차를 가하고 있으며, 상반기 내에 1차 릴리즈를 목표로 하고 있습니다. 그리고 마지막 개발 작업으로 데이터 시각화 솔루션을 통해 사용자에게 좀 더 친숙하고 사용하기 쉬운 프로그램으로 거듭날 예정입니다.


▲ 스마트 유지보수를 위한 주요장치 상태 데이터 시각화 예시

Q. 차량에서 이상이 발견되면 TOFA 플랫폼은 어떻게 작동하나요?

A. 차량의 고장이 검지되면 TOFA 플랫폼은 해당 고장 이벤트를 플랫폼 화면 및 메신저 앱을 통해 관제소 및 기지 담당자에게 공지합니다. 알람을 통해 고장을 인지한 운영자는 운전자와 고장에 따른 조치를 취하게 되는데요. 이례적인 고장의 경우에도 미리 차량 상태를 모니터링하기 때문에 조치하는 데 오랜 시간이 걸리지 않습니다. 또한, 유지보수자는 차량의 상태를 미리 인지하고 차량이 기지로 오는 동안에 유지보수를 준비하여, 도착 즉시 유지보수를 수행해 차량의 가용성을 극대화할 수 있는 것이죠.


▲ 운영자를 위한 데이터 시각화 예시

Q. 데이터 시각화 솔루션이 필요한 이유는 무엇인가요?

A. 스마트 유지보수에 사용되는 빅데이터 분석 플랫폼의 용이한 활용을 위해 사용자별 데이터 시각화가 필요합니다. 빅데이터 분석 플랫폼은 데이터 뷰어 기능에서 분석 기능까지 다양한 데이터를 사용자가 쉽게 접근하고 사용할 수 있도록 지원하는 시스템입니다. 이를 위해 데이터의 사용자별 커스텀을 용이하게 만드는 시각화 솔루션이 필요한 것이며, 이를 통해 열차의 모니터링 수준을 높이고 유지보수 효율을 강화하는데 기여할 수 있을 것으로 전망하고 있습니다. 


‘빅데이터’가 바꿀 유지보수의 미래

지난 2월, 현대로템은 클라우드 기반의 안정적인 플랫폼 기반의 빅데이터 분석 솔루션 서비스 제공을 위해 네이버 비즈니스 플랫폼과 MOU를 체결했습니다. 클라우드 서비스 상에 설치된 TOFA 솔루션이 그 중 하나이며, 네이버 클라우드 기반의 솔루션을 이용할 경우 초기 시스템 구축비가 조금은 더 발생할 수 있지만, 유지관리비가 점차 줄어 장기간 사용 시 큰 비용 절감 효과가 있습니다. 인프라 개발 단계부터 확장성을 고려해 진행하고 있는 만큼, 어떠한 철도차량에도 적용이 가능하다고 합니다.


▲ 유지보수자 지원을 위한 데이터 시각화 예시

Q. 해외 업체나 타사 차량에도 TOFA 솔루션 공급이 가능한가요?

A. 대부분의 차량제작사가 유지보수 사업을 병행하는 만큼, 현대로템을 포함한 해외 BIG3 업체는 각자 솔루션을 보유하고 있습니다. 이에 현대로템도 지난 2018년부터 국내외 운영사에 신차와 함께 해당 솔루션을 공급할 수 있으며, 유지보수 사업에도 공급이 가능합니다. 차량에 따른 주요장치의 적용 범위는 달라지겠지만 데이터 수집만 가능하다면 어떤 차량에도 적용할 수 있습니다.

유지보수 비용은 철도차량의 수명주기비용 중 약 60~70%의 큰 비중을 차지합니다. 현대로템의 스마트 유지보수체계는 고장정비와 예방정비 비용을 줄이고 철도차량의 가용성을 높이기 위해 필요한 시스템이었죠. 빅데이터 기술이 이제 막 유지보수에 활용되기 시작한 만큼, 이번 TOFA 솔루션이 유지보수자 뿐만 아니라 운영자에게도 큰 도움을 줄 것으로 기대됩니다. 다음에는 현대로템이 개발 중인 신개념 운전지원 솔루션, RDAS(Real-time Eco Driver Assistance System)에 대해서도 소개해 드릴 예정이니, 현대로템 블로그를 놓치지 말고 구독하세요!