전동차 실내온도 변화요인 분석 및 승객민원 감소 방안 (신분당선 사례 중심으로)

Abstract

지난 수년간 도시철도에서 초여름 계절이 시작하는 5~6월부터 지하철 탑승객의 ‘덥다’, 민원이 급증하고 있으며, 냉방 가동으로 인해 ‘춥다’ 민원도 동시에 늘어나고 있다.

2019년 서울교통공사에 따르면 공사 콜센터에 문자, 전화, SNS 등으로 들어온 ‘덥다’ 민원은 5월 들어 19일까지 총 2만 5,874건으로 집계되었으며, 2019년 4월 1개월간 민원건수만 2만 6,904건에 육박하였고 5월 기준 하루 평균 1,362건으로 4월 897건에 비해 52%나 급증하였다.

본 연구의 대상인 신분당선 또한 전동차 실내온도 민원현황이 해를 거듭할수록 증가하고 있는 추세로 2016년 정자-광교 구간 개통(2011년 강남-정자 구간 개통) 이후 최근 3년간 전체민원 7,489건 중 전동차 실내온도 민원이 5,922건으로 79%를 차지할 만큼 민원이 급증하였으며, 특히 기온이 상승하는 5월~8월 하절기와 승객혼잡도가 높은 출·퇴근시에 민원이 집중되었다.

신분당선의 전동차 냉난방 관리는 종합관제실 TCMS (Train Communication and Monitoring System) 콘솔에서 전동차 운행 투입 전 객차별로 기준온도를 설정하며, 냉난방 시스템은 전동차의 온도 센서를 통해 실내온도를 주기적으로 체크 후 설정온도가 유지될 수 있도록 냉난방을 자동 제어한다.

하지만 신분당선 전동차 운행중 ‘덥다’, ‘춥다’ 민원이 지속적으로 발생함에 따라 관제사는 설정 온도 변경을 일 300~500회 처리하고 있어 업무가 과중되고 있는 실정이다.

본 논문에서는 궁극적으로 전동차 실내온도 민원감소에 기여코자 민원 발생의 정확한 요인 분석과 요인을 기반으로 하는 개선 방안 도출을 위해 다음과 같이 연구를 진행하였다.

첫 번째, 신분당선 전동차 실내온도 민원현황 데이터 분석 결과 승객 혼잡도가 높은 상선방향의 정자-매헌역 구간은 전동차내 승객 체열로 인한 실내온도 상승으로 ‘덥다’, 승객혼잡도가 낮은 하선방향의 정자-광교역 구간은 이전에 낮게 설정된 온도가 계속 유지됨에 따라 ‘춥다’ 민원이 발생하며, 이는 전동차 실내온도 민원과 승객혼잡도 연관성이 있음을 알 수 있는 것이다.

두 번째, 민원 발생시 전동차 실내 측정온도 데이터 분석 결과 전동차내 설치된 센서의 위치가 20m 길이의 객차 양끝단 2m 높이에 위치하여 전동차 상부의 국부적 위치만 측정, 승객 체열이 반영된 실내온도(체감온도)를 측정하지 못하기 때문에 전동차 측정온도 22~25℃ (미국공조냉동학회 ASHRAE Handbook 여름철 쾌적온도 범위 22~26℃ 제시) 에서도 ‘덥다’ 민원이 발생하게 된다. 세 번째, 전동차내 위치별 실내온도 측정을 위해 IoT 센서 설치 및 측정온도 데이터 분석결과 객차 상부의 가로길이 20m중 중앙부 3.5m는 송풍그릴(냉풍 나오는 hole)이 적용되어 있지 않아 적용되어 있는 곳과 비교해 최고 3℃ 높고, 2m 높이 대비 0.6m 지점에서의 온도가 최고 3℃ 높음(체열영향)을 확인함에 따라 동일 객차 내에서 공급온도 편차 발생을 확인 하였다.

상기 세 가지 연구결과를 기반으로 민원감소를 위해 도출한 개선 방안은 첫 번째, 승객의 체감온도를 반영할 수 있도록 전동차내 기존 온도 센서 설치 높이 2m를 승객의 착석과 입석 높이를 고려하여 0.6m ~ 1.7m 로 낮추는 것, 두 번째, 전동차 중앙에 위치한 공기흡입부의 위치를 변경하여 송풍그릴 공간을 확보하여 개인별 체감온도 편차를 최대한 줄이는 것, 세 번째, 전동차 열차운행기록에 저장된 응하중 데이터를 이용하여 요일별, 시간별, 상하선별(광교→강남, 강남→광교), 역사별로 승객혼잡도를 미리 산출하고 그에 맞는 적절한 설정 온도를 미리 지정하여 해당 역사 일정 구간 전에 “선제적”으로 사람의 개입 없이 온도를 자동 제어하는 시스템을 적용하는 방안이다.

향후에는 본 연구결과를 토대로 전동차 실내온도 민원감소를 위해 도출한 세 가지 방안을 실질적으로 구현하고 신분당선 또는 타 지하철 기관에 적용하여 민원감소 효과를 입증하는 연구가 필요하겠다.