철도 정보통신설비 설계기준
1. 일반사항
1.1 목적
- 철도건설법 제19조에 의거하여 철도의 정보통신설비 설계기준을 정함.
- 철도시스템의 원활한 통신소통 및 기능 확보, 안전한 철도운행에 필요한 정보통신설비 설계기준 수립.
1.2 적용 범위
- 철도 차량 운행 및 운영, 승객서비스에 필요한 정보 가공, 송수신, 제어, 저장 등을 처리하는 정보통신설비.
- 철도 정보통신설비 설계 전반.
1.3 참고 기준
- 국내법: 개인정보 보호법, 건널목설치 및 설비기준지침, 건설기술 진흥법, 기술사법, 민방위기본법, 방송통신발전기본법, 산업안전보건법, 소방기본법, 소프트웨어산업 진흥법, 엔지니어링산업 진흥법, 장애인․노인․임산부 등의 편의증진 보장에 관한 법률, 전기사업법, 전력기술관리법, 정보통신공사업법, 정보통신기반 보호법, 정보통신산업 진흥법, 철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률, 철도안전법, 폐기물관리법, 항공안전법, KDS 31 60 00 건축물 전원설비 설계.
- 국외 기준: IEC, IEEE, UIC, EN, ITU-T 권고안, ITU-R 권고안, ANSI, CENELEC (국내 법령, 기준과 상이할 경우 참고사항으로 고려).
- 국제표준 및 이에 근접한 기술 요건, 안전수준을 확보할 기술적 근거가 있을 경우 전기분야 설계에 다른 법규 및 규정을 준용 가능.
1.4 용어의 정의
- 건축통신설비: 역사, 사무소, 기능실 및 변전실 등의 건물에 포함되어 구성하는 건물부대통신설비.
- 건축한계: 차량이 안전하게 운행될 수 있도록 궤도상에 설정한 일정한 공간.
- 경고(용) 테이프: 지하선로시설(통신관로, 직매케이블 등) 구간에 각종 굴착 작업 등으로 인한 통신선로 피해를 사전에 방지하기 위해 매설 경로를 따라 지표면 아래 30 ㎝에 포설하는 비닐테이프.
- 공동관로: 전력·신호·통신케이블 중 2개 분야 이상을 함께 사용하는 관로.
- 국선: 통신사업자의 교환설비로부터 이용자전기통신설비의 최초 단자에 이르기까지의 사이에 구성되는 회선.
- 궤간: 양쪽 레일 안쪽 간의 거리 중 가장 짧은 거리 (레일 윗면으로부터 14 mm 아래 지점 기준).
- 궤도: 레일·침목 및 도상과 이들의 부속품으로 구성된 시설.
- 기유도데이터: 유도원이 되는 전철시설 데이터 (운전전류, 등가방해전류 등). 피유도 데이터는 통신시설물의 데이터 (회선종류, 차폐계수 등).
- 기지: 화물 취급 또는 차량 유치 등을 목적으로 시설한 장소 (화물기지, 차량기지, 주박기지, 보수기지, 궤도기지 등).
- 도상: 레일 및 침목으로부터 전달되는 차량 하중을 노반에 넓게 분산시키고 침목을 일정한 위치에 고정시키는 기능을 하는 자갈 또는 콘크리트 등의 재료로 구성된 구조부분.
- 동기클럭공급장치: 디지털 통신망의 기준이 되는 동기기준 신호를 상위국 또는 위성 GPS로부터 수신하여 이에 동기된 클럭을 각종 디지털 통신장비와 하위국으로 공급하는 장치.
- 무전도 타일: 외부 정전기로부터 정보통신설비를 보호하기 위해 통신기기실 바닥에 설치하는 정전기 방지용 바닥재.
- 본선: 열차운행에 상용할 목적으로 설치한 선로.
- 선로: 차량을 운행하기 위한 궤도와 이를 받치는 노반 또는 인공구조물로 구성된 시설.
- 설계속도: 해당 선로를 설계할 때 기준이 되는 상한속도.
- 셀 플랜(Cell Plan): 기지국이 담당하는 서비스 구역 단위를 계획하는 것.
- 승강장확인용 무선영상전송시스템: 전동차 운행 구간의 승강장 카메라 영상을 전동차 운전실의 모니터로 확인할 수 있는 무선영상전송설비.
- 시운전: 선로를 새로 부설했거나 중대한 선로 보수를 한 경우와 전차선의 이상 유무 확인 및 각종설비를 설치하고 사용 개시 전 최종 확인.
- 역무자동화설비: 승차권을 구입하는 승객이 원하는 목적지까지 신속하고 편리하게 이용할 수 있도록 하기 위한 설비 (여행정보 안내, 승차권 예약, 발매, 충전, 개·집표 업무 등 관련 회계 및 통계자료 수집, 전산처리하는 설비).
- 역무용통신설비: 철도운영자의 역무를 지원하고, 철도이용자에 대한 열차운행 정보제공 및 철도시설의 운영과 유지보수 등에 필요한 통신설비와 부대설비.
- 연선전화설비: 철도 선로변에 유지보수작업 및 비상시에 사용을 위하여 설치되는 전화기.
- 열차: 동력차에 객차 또는 화차 등을 연결하여 본선을 운행할 목적으로 조성한 차량.
- 열차무선설비: 열차 운행 및 시설유지보수업무를 수행하기 위하여 필요한 시스템 (이동하는 열차와 지상간, 열차와 열차간 또는 지상 상호간에 상호 음성 및 데이터 등 정보를 교환하는데 필요한 무선통신설비와 부대설비).
- 재난안전무선통신망 (구 통합지휘무선통신망): 재난방송 또는 민방위 경보의 원활한 수신을 위한 라디오방송 (FM) 및 이동멀티미디어방송 (DMB) 중계설비.
- 전기설비: 수전·변전·전철·배전 또는 전기사용을 위하여 설치하는 기계·기구·전선로·보안 통신선로 기타의 설비.
- 전력유도: 전기시설물 또는 전철시설 등이 그 주위에 있는 전기통신설비에 대하여 정전유도 및 전자유도 등에 의한 전압이 발생되게 하는 현상.
- 전송계위 (Hierarchy): 전송설비의 다중화단계.
- 전송망: 전기통신을 행하기 위하여 계통적·유기적으로 연결·구성된 전기통신설비의 집합체.
- 전송설비: 교환설비·단말장치 등으로부터 수신된 전기통신부호·문헌·음향 또는 영상 (이하 ‘전기통신신호’라 한다)을 변환·재생 또는 증폭하여 유선 또는 무선으로 송신하거나 수신하는 설비 (전송단국장치, 중계장치, 다중화장치, 분배장치 등과 그 부대설비).
- 전송손실: 전송계를 600옴계로 하고 그 계를 1,020 Hz에서 측정한 때의 동작 감쇄량 (단위: dB).
- 전원설비: 수변전장치, 정류기, 축전지, 전원반, 예비용 발전기 및 배선 등 통신용 전원을 공급하기 위한 설비.
- 정거장: 여객 또는 화물의 취급을 위한 철도시설 등을 설치한 장소 (조차장, 신호장 포함).
- 정보통신설비: 철도 차량의 운행 및 운영과 승객서비스에 필요한 정보를 가공, 송수신, 제어, 저장, 등을 처리하는 설비.
- 차량: 선로를 운행할 목적으로 제작된 동력차·객차·화차 및 특수차.
- 차량한계: 철도차량의 안전을 확보하기 위하여 궤도 위에 정지된 상태에서 측정한 철도차량의 길이·너비 및 높이의 한계.
- 철도통합무선망 (LTE-R): LTE를 기반으로 하는 철도전용 무선통신망 (열차제어·운용을 위한 데이터, 음성, 영상 서비스 제공).
- 측선: 본선 외의 선로.
- 캔트 (Cant): 차량이 곡선구간을 원활하게 운행할 수 있도록 안쪽 레일을 기준으로 바깥쪽 레일을 높게 부설하는 것.
- 커버리지 (Coverage): 하나의 기지국과 단말기간 송·수신이 가능한 전파권역.
- 커버리지 중첩: 철도 운행 구간에서 인접 기지국간 커버리지를 중첩되도록 구성하여 어느 한 기지국 장애시 인접 기지국에서 서비스를 제공하는 것.
- 통신규약 (communication protocol): 정보통신망에서 각 정보 전달 개체간의 망 접속과 전송 및 전달 정보에 대한 인식을 이루기 위하여 모든 통신 기능상에 미리 규격화되어 정해진 방법.
- 통신선로설비: 일정한 형태의 전기통신 신호를 전송하기 위하여 사용하는 동선·광섬유 등의 전송 매체로 제작된 선조·케이블 등과 이를 수용 또는 접속하기 위하여 제작된 전주, 관로, 트레이, 배관, 맨홀, 핸드홀, 배선반 등과 그 부대설비.
- 통합공공망: 구조·구급, 치안 등 평시 안전관리 및 재난 예방·대비·대응·복구 등 재난관리와 철도, 해상 등 운영을 효율적으로 수행하기 위해 관련기관들이 활용하는 무선통신망.
- 핸드오버 (Hand-over): 통화중인 이동단말기가 해당 기지국 서비스 지역을 벗어나 인접 기지국 서비스 지역으로 이동할 때 단말기가 인접 기지국의 서비스공간에 할당된 새로운 통화채널에 자동 동조되어 끊김없이 통화상태가 유지되는 기능.
1.5 기호의 정의
내용 없음.
1.6 정보통신설비의 분류
- 통신선로설비 (연선전화기를 포함)
- 전송설비
- 열차무선설비
- 역무용통신설비
- 역무자동화설비
- 전원설비 등 기타 부대설비
- 건축통신설비
1.7 설비 간 분계점
- 정보통신설비가 다른 정보통신설비 및 타 분야 설비와 접속되는 경우 분계점을 설정하여 건설과 보전에 관한 책임 등을 명확하게 함.
- 분계점은 다음과 같이 구분됨:
- 철도운영을 위한 정보통신설비간 분계점과 물리적, 전기적 세부 인터페이스 사항은 설계지침에서 정함.
- 사업자용 전기통신설비와의 분계점은 관련규정을 적용.
1.8 분계점 접속기준
KDS 31 75 20 (1.4.2)를 따름.
1.9 정전기 및 전자파 장해방지
KDS 31 75 20 (1.4.3)를 따름.
2. 조사 및 계획
내용 없음.
3. 재료
내용 없음.
4. 설계
4.1 설계단계
- 계획: 투자에 대한 타당성조사, 설계조건 설정.
- 타당성조사: 설비등급 결정, 계획(안) 작성.
- 기본계획: 기본설계도서 작성, 개략공사비 파악.
- 기본설계: 실시설계도서 작성, 공사비 적산.
- 실시설계: 설계는 기본설계, 실시설계로 구분하여 단계별로 시행하는 것을 원칙으로 함.
4.1.1 설계단계별 업무
- 기본설계:
- 설계 방향 및 법령 등 제 기준의 검토.
- 타당성 조사와 기본계획 결과의 검토.
- 운영 중인 시스템과의 연계성 검토.
- 현장조사 및 확인.
- 기술적 대안 비교 검토.
- 정보통신설비의 운영기능 및 배치 검토.
- 주요 자재, 사용 장비 검토.
- 공사비 및 공사기간 산정 (연차별 투자계획 포함).
- 실시설계:
- 설계 개요 및 법령 등 제 기준 검토, 적용.
- 기본설계 결과의 검토 적용.
- 자문 및 권고사항 검토 및 적용.
- 설비의 배치 및 기능 할당 결정.
- 공사비 및 공사기간 산정.
- 설계성과품: 실시설계보고서, 계산서, 설계도면, 설계예산서 (설계설명서, 설계내역서, 수량산출서, 단가산출서), 공사시방서, 지장물 도면 및 조서, 자재사양서, 기타 실시설계자료.
4.2 설계방향
- 설계 수행 시 다음 사항을 고려하여야 함:
- 설비, 기기, 시스템 등이 설계조건 하에서 생애주기 동안 요구된 기능을 적정하게 수행.
- 열차운행과 시설물, 사람의 안전 확보 및 경제적인 설비 구현.
- 성능향상 및 기술진보에 따른 호환성 확보.
- 내구성이 양호하고 유지보수가 용이한 설비 구현.
- 에너지이용의 효율성 및 환경친화성 고려.
- 공익적 기능 및 국민편익 고려.
4.3 설계의 조건
4.3.1 설계속도
- 설계속도란 해당 선로를 설계할 때 기준이 되는 상한속도로서, 전기설비의 설계속도는 동일선구에서 노반과 궤도의 최고설계속도를 기준으로 함.
- 필요시 경제성과 유지보수성 등 효과 분석 및 향후 속도향상계획을 고려하여 결정 가능.
4.3.2 기상조건
- 온도조건: 기상청의 기상관측 자료를 참조하여 최저값, 최고값, 표준값을 적용 (설계대상 지역과 설비의 특성에 따라 별도로 정할 수 있음).
- 풍속조건: 그 지역의 최근 40년간의 최대 풍속 (10분 평균값) 기록 중 1번째 ~ 3번째 순위에 있는 풍속의 평균값을 기준으로 하거나, 다음 표의 값을 따름 (터널은 최대풍속을 초속 40[m]로 적용).
- 지표면으로부터 높이 | 일반지구 [m/s] | 해안지구 [m/s] ——- | ——– | ——– 10[m] 이하 | 35 | 40 30[m] 이하 | 40 | 45 30[m] 초과 | 45 | 50
- 강수량과 홍수위: 그 지역의 최근 40년 동안의 여름철 태풍 중 가장 큰 값 적용.
- 적설량: 그 지역의 최근 40년 동안의 겨울철 최대 적설량을 기준.
- 설계대상지역의 지형상태에 따라 공해 및 염해, 지진, 착빙 등의 환경조건 고려.
- 실내 환경 조건: 온도 및 습도 고려.
4.3.3 건축한계 및 차량한계
- 건축한계: 철도건설규칙 제14조 및 철도의 건설기준에 관한 규정 제13조에 따라야 함.
- 건축한계 내에서 시설할 수 있는 전기분야 시설물도 차량한계에 저촉되지 않도록 설계.
4.3.4 선로조건
- 궤간의 표준치수: 1,435 mm.
- 궤도의 방식, 선로곡선반경, 기울기, 시공기면의 폭, 도상두께, 궤도중심간격 등을 고려하여 설계.
4.3.5 차량조건
- 차량속도, 차량제원, 전기차량 방식, 집전장치 등 차량조건을 고려하여 설계.
4.3.6 시공조건
- 신설선: 지형에 따른 적절한 공법, 시공가능성, 시공안전, 지장물 조치계획 등을 고려하여 경제적이고 효율적으로 설계.
- 운행선 개량: 열차운행현황, 차단현황, 선행공정의 단계별 시공계획 등을 고려하여 열차 운행에 대한 지장 최소화 및 작업자 안전 고려하여 설계.
4.4 설계조사
KDS 31 75 20 (1.3.2)를 따름.
4.5 내진설계
- 정보통신설비가 지진에 의해 지장을 받지 않도록 지진대책을 수립하여야 함.
- 지진대책을 하여야 하는 통신설비의 범위는 방송통신설비의 안전성 신뢰성 및 통신규약에 대한 기준에 따름.