[표지]
목차
요약문 3
PART Ⅰ. 철도 궤도틀림 방지를 위한 구조물 접속부의 성능향상 기술개발 5
목차 6
제1장 기술의 정의 및 필요성 17
제1절 기술의 정의 및 분류체계 17
1. 기술의 정의 및 범위 17
2. 기술분류체계 21
제2절 연구개발 배경 및 필요성 22
1. 추진 배경 및 현황 22
2. 기술개발 필요성 31
3. 정부지원의 필요성 38
4. 기획 추진 경과 39
제2장 국내외 동향 및 환경분석 40
제1절 국내외 정책동향 40
1. 국내 정책 동향 40
2. 국외 정책 동향 51
3. 시사점 64
제2절 국내외 시장동향 65
1. 국내 시장 동향 65
2. 국외 시장 동향 70
3. 시사점 71
제3절 국내외 기술동향 72
1. 구조물·토공 접속부 유지보수 최소화 기술 72
2. 교량 신축이음부 및 단부 74
3. 운영선 접속부 보강 관련 기술 79
4. 시사점 82
제4절 특허 및 논문 분석 83
1. 특허 분석 범위 및 방법 83
2. 특허동향조사 결과 89
3. 논문분석 121
4. 핵심특허 Matrix 분석 140
5. 시사점 153
제3장 연구개발과제 구성 및 추진전략 154
제1절 비전 및 목표 설정 154
1. 비전 및 목표 154
2. 기술개발에 따른 As-Is vs To-Be 157
제2절 연구개발과제 도출 과정 159
1. 연구개발과제 추진 방향의 설정 과정 159
2. 기술수요조사 160
3. 후보과제 및 우선순위 도출 162
4. 중점추진과제 선정 및 과제구성 167
5. 성과목표 및 성과지표 167
6. 유사과제 분석 및 기존 연구와의 차별성 169
7. 기존 기술과의 차별성 194
제3절 세부과제별 주요내용 및 추진전략 195
1. 세부과제별 주요내용 195
2. 과제 추진전략 196
제4절 연구추진체계 198
1. 추진체계 구성 198
2. 연구 참여 주체별 역할 199
제5절 기술개발 및 성과 로드맵 200
1. 세부과제별 기술성과 로드맵 200
제6절 성과활용 방안 202
1. 성과활용 방안 202
2. 사업화 전략 203
제7절 인력투입계획 204
제8절 연구 시설 및 장비 투입계획 206
1. 철도종합시험선로 206
제9절 소요예산 투입계획 및 적정성 검토 214
1. 소요예산 총괄 214
2. 세부과제별 소요예산 216
제4장 사전 타당성 분석 220
제1절 사업논리모형 220
제2절 과학기술적 타당성 222
1. 과학기술적 타당성 분석 개요 222
2. 과학기술적 타당성 분석 주요 내용 222
제3절 정책적 타당성 226
1. 정책적 타당성 분석 개요 226
2. 정책적 타당성 분석 주요 내용 227
제4절 경제적 타당성 230
1. 경제적 타당성 분석 개요 230
2. 경제적 타당성 분석 결과 231
제5장 별첨 239
제1절 참고문헌 239
제2절 자문위원 명단 241
제3절 수요조사 결과 242
1. 후보과제 및 우선순위 도출 244
2. 중점추진과제 선정 및 과제구성 249
제4절 세부과제별 과제제안요구서(RFP) 250
PART Ⅱ. 철도 운영선에 대한 궤도, 교량, 터널의 급속개량 기술개발 282
목차 283
제1장 기술의 정의 및 필요성 294
제1절 연구개발 배경 및 필요성 294
1. 추진 배경 및 현황 294
제2절 정부지원의 필요성 298
제3절 기술의 정의 및 분류체계 300
1. 연구개발 기술의 정의 및 범위 300
2. 철도시설물 개량 항목 분류 300
3. 대상 철도 시설물 도출 313
제2장 국내외 동향 및 환경 분석 323
제1절 국내외 정책동향 323
1. 국내 정책동향 323
2. 국외 정책동향 336
3. 시사점 349
제2절 국내외 시장 동향 및 전망 350
1. 국내 시장 동향 350
2. 국외 시장 동향 354
3. 시사점 357
제3절 국내외 기술 동향 358
1. 국내 기술개발 동향 358
2. 국외 기술개발 동향 360
3. 특허 및 논문 분석 364
4. 시사점 428
제3장 연구개발과제 구성 및 추진전략 429
제1절 연구개발과제 추진 방향 429
1. 연구개발과제 추진 방향의 설정 과정 429
2. 연구개발과제의 기본 방향 430
제2절 SWOT분석을 통한 연구개발과제 추진 전략 도출 431
1. SWOT 분석 431
2. 연구개발과제 추진 전략 도출 432
제3절 비전 및 목표 설정 433
제4절 기술개발에 따른 미래상(As-Is VS To-Be) 436
1. 미래상(As-Is VS To-Be) 436
제5절 세부과제별 주요내용 및 추진전략 437
1. 과제구성 437
2. 세부과제별 주요내용 및 핵심성과 및 성과지표 438
3. 과제 추진전략 442
제6절 유사과제 분석 및 기존 연구와의 차별성 443
1. 유사과제 분석 개요 443
2. 유사과제 검색 결과 및 기존 연구와의 차별성 448
제7절 연구추진체계 465
제8절 기술개발 및 성과 로드맵 467
1. (1세부) 디지털 기반 프리팹 구조에 의한 노후 철도교량 급속교체 기술 개발 467
2. (2세부) 터널 라이닝 급속개량 기반기술 개발 469
3. (3세부) 고속구간에서의 급속경화궤도 개량공정 고도화 연구 470
제9절 성과활용 및 사업화 전략 472
1. 성과활용 방안 472
2. 사업화 전략 472
제4장 자원투입 계획 474
제1절 인력투입계획 474
제2절 연구 시설 및 장비 투입 계획 476
1. 철도종합시험선로 476
제3절 소요예산 투입계획 및 적정성 검토 484
1. 소요예산 총괄 484
2. 세부과제별 소요예산 486
제5장 사전 타당성 분석 489
제1절 사업논리모형 489
제2절 과학기술적 타당성 491
1. 과학기술적 타당성 분석 개요 491
2. 과학기술적 타당성 분석 주요 내용 491
제3절 정책적 타당성 499
1. 정책적 타당성 분석 개요 499
2. 정잭적 타당성 분석 주요 내용 500
제4절 경제적 타당성 504
1. 경제적 타당성 분석 개요 504
2. 경제적 타당성 분석 결과 505
제6장 별첨 514
제1절 참고문헌 514
제2절 자문위원 명단 516
제3절 수요조사 결과 517
1. 후보과제 및 우선순위 도출 520
제4절 세부과제별 과제제안요구서(RFP) 524
PART Ⅲ. 철도 선로 핵심 보수장비 국산화 기술 개발 558
목차 559
제1장 기술의 정의 및 필요성 569
제1절 연구개발 배경 및 필요성 569
1. 추진배경 및 필요성 569
2. 추진 근거 573
3. 기획연구 추진경과 574
제2절 기술의 정의 및 분류체계 575
1. 기술의 정의 575
2. 기술 분류체계 576
제2장 국내외 정책 및 산업 동향 분석 577
제1절 국내외 정책 동향 577
1. 국내 577
2. 국외 590
3. 시사점 595
제2절 국내외 철도 궤도 유지보수 산업 동향 596
1. 국내 596
2. 국외 605
3. 시사점 609
제3절 철도 궤도 유지보수 필요 장비 도출 610
1. 기술개발 필요 장비 도출 과정 610
2. (1단계) 국내 철도 궤도 유지보수 체계 분석 611
3. (2단계) 철도 궤도 유지보수 문제점 및 이슈 발굴 618
4. (3단계) 요구량 도출 624
5. (4단계) 가술수요조사 627
6. (5단계) 개발 필요 장비(안) 도출 629
7. (6단계) 전문가 검토 및 우선순위 평가 630
제3장 국내·외 기술동향 및 역량 분석 633
제1절 국내·외 기술동향 633
1. 자갈도상 다짐 및 강성 측정 기술 633
2. 레일 용접 기술 643
제2절 특허 및 논문 분석 649
1. 특허분석 649
2. 논문분석 672
3. 시사점 678
제3절 연구개발 인프라 분석 679
1. 철도장비분야 연구인력 현황 679
2. 철도 R&D 시설현황 685
3. 시사점 689
제4절 기술개발 방향 설정 690
제4장 연구개발과제 구성 및 추진전략 692
제1절 비전 및 목표설정 692
1. 비전 692
2. 기술개발 목표 692
3. 성과목표 및 성과지표 설정 694
제2절 연구개발 과제 구성 695
1. 세부과제별 주요 내용 및 로드맵 695
2. 기술준비도(TRL) 목표 696
3. 유사과제 분석 및 기존 연구와의 차별성 699
제3절 세부과제별 주요내용 및 추진전략 703
1. 세부과제별 주요내용 703
2. 추진전략 709
제4절 연구추진체계 711
1. 연구추진체계 711
2. 연구 참여 주체별 역할 712
제5절 기술개발 및 성과 로드맵 713
1. 세부과제별 기술성과 로드맵 713
제6절 성과활용 및 사업화 전략 714
1. 성과활용 방안 714
2. 사업화 전략 715
제5장 자원투입 계획 716
제1절 소요예산 투입계획 716
1. 연차별 소요예산 716
2. 세부과제별 연차별 소요예산 718
제2절 인력투입계획 719
제6장 사전 타당성 분석 720
제1절 사업논리모형 720
제2절 과학기술적 타당성 722
1. 과학기술적 타당성 분석 개요 722
2. 과학기술적 타당성 분석 주요 내용 722
제3절 정책적 타당성 729
1. 정책적 타당성 분석 개요 729
2. 정책적 타당성 분석 주요 내용 729
제4절 경제적 타당성 734
1. 경제적 타당성 분석 개요 734
2. 경제적 타당성 분석 결과 735
제7장 별첨 745
제1절 참고문헌 745
제2절 자문위원 명단 747
제3절 수요조사 결과 748
1. 개발 필요 장비(안) 도출 750
2. 전문가 검토 및 우선순위 평가 750
제4절 세부과제별 과제제안요구서(RFP) 753
PART Ⅰ. 철도 궤도틀림 방지를 위한 구조물 접속부의 성능향상 기술개발 9
표 1-1. 국가철도공단 선로유지관리지침 17
표 1-2. 불연속점(seam) 유형별 궤도틀림 발생 사례 19
표 1-3. 불연속접(seam) 유형별 유지보수 최소화를 위한 개선방향 21
표 2-1. RTSE 주요 추진방향 및 세부기술 52
표 2-2. 유럽 CEF의 주요 철도교통 인프라 구축 프로젝트 54
표 2-3. FTlP 2030 목표 및 세부 전략 58
표 2-4. FT|P 2030의 교통 분야별 투자계획 58
표 2-5. 국가철도망 구축 전망(2016-2025) 66
표 2-6. 향후 5년간 국가철도 유지보수 인력 현황 및 투자비용 66
표 2-7. 10년간 유지보수 및 개량 투자실적 67
표 2-8. 10년간 유지보수 투자실적 67
표 2-9. 10년간 개량 투자실적 68
표 2-10. 유지보수에 투입되는 연간 실행예산 현황(2011~2020년, 10년간) 68
표 2-11. 전세계 철도산업 분야 및 시장규모/성장률 70
표 2-12. 자갈도상 철도교량의 신축이음 장치 74
표 2-13. 검색 DB 및 검색범위 83
표 2-14. 분석대상 기술 분류 84
표 2-15. 기술분류체계에 따른 Raw Data 건수 85
표 2-16. 기술분류체계에 따른 최종 검색식 86
표 2-17. 분석대상 기술 분류 86
표 2-18. 유효특허 선별결과 88
표 2-19. 다출원 기준 주요 출원인 98
표 2-20. 국가별 다출원 기준 주요 출원인 100
표 2-21. 유지보수 최소화를 위한 접속부 설계 및 시공기준 선진화(AA)의 다출원 기준 주요 출원인 115
표 2-22. 교랑·토공 접속부 성능향상을 위한 반일체식 철도교량 기술(AB)의 다출원 기준 주요 출원인 116
표 2-23. 출도교랑 단부 성능향상을 위한 무조인트 고인성 콘크리트 연결 바닥판 기술(AC)의 다출원 기준... 118
표 2-24. 운영선 접속부 보강 및 성능향상을 위한 궤도-노반 시스템 개량 기술(AD)의 마출원 기준 주요... 119
표 2-25. 관련 논문 리스트 122
표 2-26. 국내·외 주요 저자 138
표 2-27. 국내·외 주요 기관 139
표 2-28. 핵심특허 선정 기준 141
표 2-29. 분석 대상 특허 리스트 142
표 2-30. 핵심 논문 리스트 146
표 3-1. 철도 궤도틀림 방지를 위한 구조물 접속부의 성능향상 기술 개발 과제 SWOT 분석 결과 155
표 3-2. SWOT 분석에 따른 연구개발과제 추진전략 도출 156
표 3-3. 기술수요조사 기술 분야 160
표 3-4. 기술수요조사 응답자 분석 결과 161
표 3-5. 기술수요조사 제안기술 목록 161
표 3-6. 기술분야별 관련 기술 그룹핑 162
표 3-7. 1차분과위원회 결과 후보기술 및 분류체계 수정안 163
표 3-8. 1차 분과위원회 결과 반영 후보기술 조정(안) 163
표 3-9. 우선순위도출 결과 165
표 3-10. 최종 기술구섬 166
표 3-11. 중점추진과제 구성 167
표 3-12. 최종성과물 및 성과지표 167
표 3-13. 유지보수 최소화를 위한 접속부 설계 및 시공기준 선진화 과제의 유사과제와의 차별성 및... 188
표 3-14. 교량-토겅 접속부 성능향상을 위한 반일체식(semi-integral) 철도교량 기술 개발 과제의... 189
표 3-15. 철도 교량 단부 성능 향상을 위한 무조인트(seam|ess) 고연성 콘크리트 연결 바닥판(ECC |1nk s|ab)... 191
표 3-16. 운영선 접속부 보강 및 성능향상을 위한 궤도-노반 시스템 개량 기술 개발 과제의 유사과제와의... 192
표 3-17. 기존 기술과 개발하고자 하는 기술의 차별성 194
표 3-18. 각 연구 참여 주제별 역할 및 기능 199
표 3-19. 최종성과물 및 성과지표 202
표 3-20. 소요인력의 직급 구분 기준 204
표 3-21. 기획재정부 학술연구용역인건비 기준단가(2020년 기준) 204
표 3-22. 연차별 소요인력 205
표 3-23. 시험선로 건축 및 구조물 현황 206
표 3-24. 종합시험선로 교랑 현황 208
표 3-25. 종합시험선로 터널 현황 208
표 3-26. 궤도분야 TEST-BED 세부현황 209
표 3-27. 노반, 교량분야 TEST-BED 세부현황 210
표 3-28. 전철전력분야 TEST-BED 세부현황 210
표 3-29. 신호, 통신분야 TEST-BED 세부현황 211
표 3-30. 소음/공력분야 TEST-BED 세부현황 211
표 3-31. 시험선로 위치별 시험가능 항목 212
표 3-32. 종합시험선로 현장검증시험 가능 항목 213
표 3-33. 세부연구항목별 소요예산 214
표 3-34. 세부과제별 소요예산 216
표 3-35. 세부과제별 소요예산 217
표 3-36. 세부과제별 소요예산 218
표 3-37. 세부과제별 소요예산 219
표 4-1. 우선순위 평가 참여 분과위원 명단 223
표 4-2. 상위계획과의 부합성 조사 결과 227
표 4-3. 세부과제별 연차별 소요예산 231
표 4-4. 국토교통 R&D 유형별 TRL(기술성숙도) 8~9단계 정의 233
표 4-5. 편익 기간(펀익 발생기간) 234
표 4-6. 철도기술연구사업의 R&D 사업화 성공률 도출 235
표 4-7. 연간 보수거리 도출을 위한 자갈궤도 연장 산출 236
표 4-8. 자갈궤도 유지보수 주기 및 단가 237
표 4-9. 개발 기술 적용 전·후 유지보수 비용 및 저감 규모, 편익 237
표 4-10. 동 사업 총 비용(2020년 기준 현재가치) 산출 238
표 4-11. 동 샤업 총 편익(2020년 기준 현재가치) 산출 238
PART Ⅱ. 철도 운영선에 대한 궤도, 교량, 터널의 급속개량 기술개발 286
표 1-1. 국가철도 구조물(교량, 터널) 노후화 현황 295
표 1-2. 국가철도 성능평가등급 현황 296
표 1-3. 국가철도 주요선 통과톤수 296
표 1-4. '19년 유지보수비 구성비 비교 297
표 1-5. 유지보수에 투입되는 연간 실행예산 현황(2011~2020년, 10년간) 297
표 1-6. 국가별 유지보수인력 1인당 선로연장 297
표 1-7. '철도시설의 정기점검 및 성능평가에 관한 지침'에 따른 구조물 분류 체계 301
표 1-8. '철도시설의 정기점검 및 성능평가에 관한 지침'에 따른 궤도시설 분류 체계 301
표 1-9. '철도시설의 정기점검 및 성능평가에 관한 지침'에 따른 건축물 분류 체계 302
표 1-10. '철도시설의 정기점검 및 성능평가에 관한 지침'에 따른 전철전력 분류 체계 302
표 1-11. '철도시설의 정기점검 및 성능평가에 관한 지침'에 따른 신호제어 분류 체계 302
표 1-12. '철도시설의 정기점검 및 성능평가에 관한 지침'에 따른 정보통신 분류 체계 303
표 1-13. 국가철도 본선레일 경과년수별 현황 303
표 1-14. 국가철도 주요구조물 경과년수 현황 304
표 1-15. 철도시설 분야별 작업 소요시간 312
표 1-16. 기술수요조샤 기술 분야 316
표 1-17. 기술수요조사 응답자 분석 결과 317
표 1-18. 기술수요조사 제안기술 목록 317
표 1-19. 기술분야별 관련 기술 그룹핑 319
표 1-20. 후보기술 우선순위 선정을 위한 후보기술 개요 320
표 1-21. 후보기술별 우선순위 도출 결과 321
표 1-22. 최종 도출된 세부기술 구성안 322
표 2-1. 철도궤도 유지관리 관련 주요 법령 내용 324
표 2-2. RTSE 주요 추진방향 및 세부기술 337
표 2-3. 유럽 CEF의 주요 철도교통 인프라 구축 프로젝트 338
표 2-4. FTlP 2030 목표 및 세부 전략 342
표 2-5. FTlP 2030의 교통 분야별 투자계획 342
표 2-6. 미국 BUlLD 프로그램에 의한 철도교통 투자 프로젝트 사례('19년) 348
표 2-7. 철도시설 개량 투자 추이(2009-2017) 350
표 2-8. 국가철도 세부사업별 개량 투자 실적 352
표 2-9. 궤도시스템분야 신설 및 개량과 유지보수 및 교체 권역별 시장규모·성장률 355
표 2-10. 검색 DB 및 검색 범위 364
표 2-11. 분석 대상 기술 분류 365
표 2-12. 기술분류체계에 따른 Raw Data 건수 366
표 2-13. 기술분류체계에 따른 최종 검색식 367
표 2-14. 분석대상 기술 분류 368
표 2-15. 유효특허 선별결과 369
표 2-16. 다출원 기준 주요 출원인 378
표 2-17. 국가별 다출원 기준 주요 출원인 381
표 2-18. 디지털 기반 프리탭 구조에 의한 노후 철도교랑 급속교체 기술(AA)의 다출원 기준 주요 출원인 394
표 2-19. 고속구간에서의 급속경화궤도 개량공정 기술(AB)의 다출원 기준 주요 출원인 396
표 2-20. 터널 라이닝 급속개량 기반기술(AC)의 다출원 기준 주요 출원인 398
표 2-21. 관련 논문 리스트 401
표 2-22. 국내·외 주요 저자 415
표 2-23. 국내·외 주요 기관 416
표 2-24. 핵심특허 선정 기준 418
표 2-25. 분석 대상 특허 리스트 419
표 2-26. 핵심 논문 리스트 422
표 3-1. 철도시설물 지속가능 운영을 위한 첨단 급속개량 기술개발 과제 SWOT 분석 결과 431
표 3-2. SWOT 분석에 따른 연구개발과제 추진전략 도출 432
표 3-3. 기존 개량 공법 대비 본 연구에서 개발하고자 하는 개량 공법 간 비교 434
표 3-4. 세부기술 별 개발 장비 기본 요구 사양(안) 435
표 3-5. 1세부과제의 주요내용 438
표 3-6. 1세부과제의 핵심성과 439
표 3-7. 2세부과제의 주요내용 439
표 3-8. 1세부과제의 핵심성과 440
표 3-9. 3세부과제의 주요내용 440
표 3-10. 1세부과제의 핵심성과 441
표 3-11. 1세부과제 유사과제 분석을 위한 검색 조건 443
표 3-12. 2세부과제 유사과제 분석을 위한 검색 조건 445
표 3-13. 3세부과제 유사과제 분석을 위한 검색 조건 446
표 3-14. 1세부과제의 유사과제와의 차별성 및 연계방안 도출 458
표 3-15. 2세부과제의 유사과제와의 차별성 및 연계방안 도출 461
표 3-16. 3세부과제의 유사과제와의 차별성 및 연계방안 도출 463
표 3-17. 각 연구 참여 주제별 역할 및 기능 465
표 3-18. 1세부과제의 연차별 연구내용 및 성과 467
표 3-19. 2세부과제의 연차별 연구내용 및 성과 469
표 3-20. 3세부과제의 연차별 연구내용 및 성과 470
표 3-21. 본 과제의 최종 성과물 472
표 3-22. 단계별 사업화 추진계획 473
표 4-1. 소요인력의 직급 구분 기준 474
표 4-2. 기획재정부 학술연구용역인건비 기준단가(2020년 기준) 474
표 4-3. 연차별 소요인력 475
표 4-4. 시험선로 건축 및 구조물 현황 476
표 4-5. 종합시힘선로 교량 현황 478
표 4-6. 종합시험선로 터널 현황 478
표 4-7. 궤도분야 TEST-BED 세부현황 479
표 4-8. 노반, 교량분야 TEST-BED 세부현황 480
표 4-9. 전철전력분야 TEST-BED 세부현황 480
표 4-10. 신호, 통신분야 TEST-BED 세부현황 481
표 4-11. 소음/공력분야 TEST-BED 세부현황 481
표 4-12. 시힘선로 위치별 시험가능 항목 482
표 4-13. 종합시험선로 현장검증시험 가능 항목 483
표 4-14. 세부연구항목별 소요예산 484
표 4-15. 세부과제별 소요예산 486
표 4-16. 세부과제별 소요예산 487
표 4-17. 세부과제별 소요예산 488
표 5-1. 철도시설물 급속개량 분과위원회 위원 명단 492
표 5-2. 세부기술볕 유사과제(국가연구개발과제) 496
표 5-3. 세부기술별 유사과제(운영사별 연구과제) 496
표 5-4. SWOT 분석에 따른 연구개발과제 추진전략 도출 497
표 5-5. 상위계획과의 부합성 조사 결과 500
표 5-6. 상위계획과의 부합성 평가결과 500
표 5-7. 세부과제별 연차별 소요예산 505
표 5-8. 편익 기간(편익 발생기간) 507
표 5-9. 세부기술별 유사과제 연구비 투자 규모 508
표 5-10. 철도기술연구사업의 R&D 사업화 성공율 도출 509
표 5-11. 철도시설물 중 교량, 터널, 궤도가 표함된 부문의 개량 투자 5개년(2018~2022) 계획 510
표 5-12. 예상되는 교량, 터널, 궤도 철도시설물 개량투자액 및 개량비용저감액 510
표 5-13. 철도작업자 등의 철도사고 및 운행장애 인명/재산피해 현황 511
표 5-14. 철도사고 인적피해 기준 비용 511
표 5-15. 동 사업의 총 비용저감편익(명목가치) 산출 512
표 5-16. 동 사업 총 비용(2021년 기준 현재가치) 산출 513
표 5-17. 동 사업 총 편익(2021년 기준 현재가치) 산출 513
PART Ⅲ. 철도 선로 핵심 보수장비 국산화 기술 개발 562
표 1-1. 한국철도공사 유지보수 비용 현황 569
표 1-2. 10년간 유지보수 및 개량 투자실적 571
표 2-1. 철도궤도 유지관리 관련 주요 법령 내용 577
표 2-2. 장비 산업 관련 주요 법령 내용 579
표 2-3. 열차 운행선로 인접 작업 안전대책 6대 추진 방향 586
표 2-4. 선로작업자 안전강화 대책 6대 추진 방향 588
표 2-5. 유럽 철도기술전략 내 철도시스템 요소별 목표(비전) 590
표 2-6. 유럽 철도기술전락의 요소별 세부기술 590
표 2-7. 궤도구조별 궤도 연장 현황 599
표 2-8. 향후 5년간 국가철도 유지보수 인력 현황 및 투자비용 600
표 2-9. 10년간 유지보수 및 개량 투자실적 600
표 2-10. 10년간 유지보수 투자실적 601
표 2-11. 10년간 개량 투자실적 601
표 2-12. 한국철도공사 연도별 유지보수 및 개량 비용 602
표 2-13. 한국철도공사 유지보수장비 보유 현황 603
표 2-14. 국가철도공단 유지보수장비 보유 현황 604
표 2-15. 서울교통공사 유지보수장비 보유 현황 604
표 2-16. 궤도시스템분야 신설 및 개량과 유지보수 및 교체 권역별 시장규모·성장률 605
표 2-17. 철도 궤도 유지보수 장비 분야 주요 기업별 특징 비교 608
표 2-18. 궤도 유지보수 종류 612
표 2-19. 철도 선로 분야 유지보수 작업별 소요시간 618
표 2-20. 철도 유형별 항목별 유지보수 예산 비교 620
표 2-21. 장대레일절손 현황 622
표 2-22. 고속선 자갈궤도구간 유지보수 요구량 예측 624
표 2-23. 일반선 유지보수 현황 625
표 2-24. 일반선 자갈궤도구간 유지보수 요구량 예측 626
표 2-25. 철도 레일 유지보수 핵심장비 국산화 개발 기술수요목록 및 유사중복 조정 628
표 2-26. 우선순위 평가 항목 630
표 2-27. 우선순위 평가 결과 631
표 3-1. 다짐폭 조절이 가능한 탬핑유닛 사양 634
표 3-2. 궤도강성지수에 따른 궤도상태 구분 636
표 3-3. 4가지 용접 방식별 특징 비교 643
표 3-4. 중국 CARS 이동식 용접장비 세부성능 647
표 3-5. 국외 이동형 용접장비 스펙 비교 648
표 3-6. 특허분석 대상 DB 649
표 3-7. 핵심장비별 특허 검색식 650
표 3-8. 유효 특허 결과 현황 650
표 3-9. 출원인(기관) 국적별 자갈도상 다짐 장비 특허출원 현황(자국출원비중) 654
표 3-10. 자갈도상 다짐 장비 분야 출원인(기관) 유형·국가별 특허출원 현황 655
표 3-11. 자갈도상 다짐 장비 분야 전세계 주요 출원인(기관) 목록 655
표 3-12. 자갈도상 다짐 장비 분야 국내 주요 출원인(기관) 목록 655
표 3-13. 국가별 특허 지수 분석결과(자갈도상 다짐 장비) 657
표 3-14. 국가별 포트폴리오 분석(자갈도상 다짐 장비) 657
표 3-15. 주요 특허 목록(자갈도상 다짐 장비) 658
표 3-16. 주요 특허 내용(자갈도상 다짐 장비) 659
표 3-17. 출원인(기관)국적별 레일 용접 장비 특허출원 현황(자국출원비중) 665
표 3-18. 레일 용접 장비 분야 출원인(기관) 유형·국가별 특허출원 현황 666
표 3-19. 레일 용접 장비 분야 전세계 주요 출원인(기관) 목록 666
표 3-20. 레일 용접 장비 분야 국내 주요 출원인(기관) 목록 666
표 3-21. 국가별 특허 지수 분석결과(레일 용접 장비) 668
표 3-22. 국가별 포트폴리오 분석(레일 용접 장비) 668
표 3-23. 주요 특허 목록(레일 용접 장비) 669
표 3-24. 주요 특허 내용(레일 용접 장비) 669
표 3-25. 논문분석 대상 DB 672
표 3-26. 핵심장비별 논문 검색식 672
표 3-27. 유효 논문 결과 현황 673
표 3-28. 국가별 자갈도상 다짐 장비 SCl논문 게재 현황 674
표 3-29. 국가별 논문 피인용 횟수 및 영향력 지수 675
표 3-30. 국가별 레일 용접 장비 SCl논문 게재 현황 676
표 3-31. 국가별 레일 용접 장비 SCl논문 피인용 횟수 및 영향력 지수 677
표 3-32. 철도 궤도 및 절도 궤도 장비 분야별 국가R&D 인력 조사 DB 개요 679
표 3-33. 철도장비 산업분야 연구원수별 재원별 연구개발비 규모 682
표 3-34. 철도장비 산업분야 연구원수별 용도별 연구개발비 규모 682
표 3-35. 철도장비 산업분야 연구원수별 용도별 연구개발비 규모 683
표 3-36. 철도장비 산업분야 연구원수별 연구개발관계종사자 규모 683
표 3-37. 철도장비 산업분야 연구원수별 연구개발관계종사자 규모 683
표 3-38. 철도종합시험선로 건축 및 구조물 현황 685
표 3-39. 종합시험선로 교량 현황 686
표 3-40. 종합시험선로 터널 현황 686
표 3-41. 궤도분야 TEST-BED 세부현황 687
표 3-42. 노반, 교량분야 TEST-BED 세부현황 687
표 4-1. 외산 이동식 플래시버트 용접장비와 1세부 성능목표 비교 693
표 4-2. 외산 중소형 다짐장비와 2세부 성능목표 비교 693
표 4-3. 세부과제별 주요내용 695
표 4-4. 세부과제별 연차별 기술준비도 목표수준 696
표 4-5. 기술준비도(TRL) 기준 근거 697
표 4-6. 연구단계 및 TRL단계 정의 697
표 4-7. 2세부과제 개발목표 및 내용 705
표 4-8. 1세부 개발목표 및 내용 707
표 4-9. 각 연구 참여 주체별 역할 및 기능 712
표 4-10. 세부과제별 최종성과물 활용방안 714
표 5-1. 연차별 소요예산 716
표 5-2. 국토교통부 소관 연구개발사업 연구비 출연·부담 기준 717
표 5-3. 2세부과제 연차별 소요예산 718
표 5-4. 1세부과제 연자별 소요예산 718
표 5-5. 소요인력 719
표 6-1. 장비 장치 우선순위 평가 참여 분과위원 명단 723
표 6-2. 중소형 다짐장비 성능 비교 725
표 6-3. 이동식 플래시버트 용접장비 성능 비교 725
표 6-4. NTlS 과제 검색 기반 유사과제 목록 728
표 6-5. 상위계획과의 부합성 조사 결과 730
표 6-6. 세부과제별 연차별 소요예산 735
표 6-7. 편익 기간(편익 발생기간) 737
표 6-8. 철도기술연구사업의 R&D 사업화 성공율 도출 739
표 6-9. 다짐장비 수요별 국산장비도입효과 739
표 6-10. 연도별 이동식 플래시버트 용접장비 수요 예상 740
표 6-11. 운행선 철손 건수(한국철도공사, 일반철도) 741
표 6-12. 예상되는 철도선로연장 거리 및 운행선 절손 건수(추정) 741
표 6-13. 연간 가스압접 및 테르밋 작업 진행 건수 742
표 6-14. 예상되는 연간 신선 철도선로연장 거리 별 용접작업 건수(추정) 742
표 6-15. '자갈궤도 다짐장비' 과제 총 비용 산출 743
표 6-16. '자갈궤도 다짐장비' 과제의 부가가치편익 산출 743
표 6-17. '이동식 플래시버트 용접장비' 과제 총 비용 산출 744
표 6-18. '이동식 플래시버트 용접장비' 과제의 부가가치편익 산출 744
PART Ⅰ. 철도 궤도틀림 방지를 위한 구조물 접속부의 성능향상 기술개발 12
그림 1-1. 국내 발생 궤도틀림으로 인한 탈선사고 사례 22
그림 1-2. 2014년 서호주 Bornie Vale에서 발생한 궤도틀림으로 인한 탈선사고 사례 23
그림 1-3. 방향틀림과 KTX 탈선계수와의 상관관계 23
그림 1-4. 궤도틀림이 발생가능한 선로의 불연속점(seam) 24
그림 1-5. 궤도틀림이 발샘하는 불연속점 구간 분석 24
그림 1-6. 경부고속선 자갈궤도 교랑구간 궤도틀림 발생 양상 25
그림 1-7. 송라교 부근 구조물 연속구간 궤도틀림 진전율 변화 25
그림 1-8. 동산교 부근 궤도틀림 진전율 변화 26
그림 1-9. 경부고속철도 1단계 구간 위치별 장비 다짐작업 현황 27
그림 1-10. 교량-토공 접속부 및 교량구간에서의 궤도틀림과 영향범위 27
그림 1-11. 구조물 접속부 구간(구조물 경계 4Om 구간)에서의 탬핑(유지보수) 이력 비교... 27
그림 1-12. 구조물별 궤도틀림으로 인한 자갈궤도 유지보수 현황 28
그림 1-13. 하부박스와 터널구간에서의 궤도틀림 28
그림 1-14. 자갈궤도 갱환작업 단계적 서행과 서행일수 현황(경부고속선 1단계구간) 29
그림 1-15. 신축이음부와 접속부에서의 뜬침목발생과 침하양상 29
그림 1-16. 경부고속선 중점관리개소 현황 30
그림 1-17. 교량-토공 접속부 강성전이구간에 발생하는 문제점 31
그림 1-18. 교량-토공 접속부 침하로 인한 피해 사례 32
그림 1-19. 오스트리아의 접속부 열화 사례 및 해결방안(Getzner사) 32
그림 1-20. 일본의 접속부 열화 및 보강대책 사례 33
그림 1-21. 네덜란드의 접속부 열화 및 보강대책 사례 33
그림 1-22. 철도교 단부의 자갈도상 침하 개요 33
그림 1-23. 철도교의 교량 단부 누수 및 받침부 열화 34
그림 1-24. 지하횡단구조물(Box 통과구간) 동상 발생 사례 34
그림 1-25. 교량-토공 접속부 설계 예 35
그림 1-26. 고속선 궤도접속부 설계 사례 35
그림 1-27. 전라선 콘크리트궤도와 자갈궤도 접속부 개요도 36
그림 1-28. 전라선 접속부 현장에서 발생한 문제점 36
그림 1-29. 궤도틀림 발생 흐름 및 예방적 유지보수 37
그림 2-1. 제4차 과학기술기본계획(2018-2022)의 전략 및 중점 추진과제 44
그림 2-2. 제4차 과학기술기본계획(2018-2022)의 중점과학기술의 유형 45
그림 2-3. 제1차 국토교통과학기술 연구개발 종합계획(2018-2027)의 비전 및 추진전락 46
그림 2-4. 제5차 국토종합계획(2020-2040)의 비전 및 목표 47
그림 2-5. 제4차 시설물의 안전 및 유지관리 기본계획(2018-2022)의 추진방향 48
그림 2-6. 제3차 국가철도망 구축계획(2016-2025)의 비전 및 목표 49
그림 2-7. 제1차 철도시설 유지관리 기본계획(2021-2025)의 비전 및 목표 50
그림 2-8. 한국판 뉴딜정책의 비전 및 목표 51
그림 2-9. 유럽 CEF의 주료 철도 교통망 53
그림 2-10. 프랑스의 절도망 구축 및 현대화 프로젝트 57
그림 2-11. 미국 고속철도 구축현황 61
그림 2-12. 미국 고속절도 네트워크 맵 61
그림 2-13. 미국 코트벨트 지역 순환 철도 프로젝트 63
그림 2-14. 최근 10년간 중량별 궤도연장 변화 65
그림 2-15. 국내 SOC 투자비중 변화 추이 66
그림 2-16. 10년간 유지보수 및 개량 비용 67
그림 2-17. 일본 철도인프라 신규투자대비 유지보수비용 71
그림 2-18. 이탈리아의 접속부 단면 72
그림 2-19. 독일의 역삼각형 형태의 접속부 사례 73
그림 2-20. 각국의 접속부 설계단면의 예 73
그림 2-21. 무조인트 교량 개넘도 75
그림 2-22. ECC 연결 바탁판 개념 75
그림 2-23. 프리캐스트 ECC 연결 바닥판 개념 75
그림 2-24. 고인섬 콘크리트 적용 바닥판 연속화 사례 76
그림 2-25. 영국의 반일체식 교량 사례 76
그림 2-26. 일본의 일체식 교량 사례 77
그림 2-27. 반일체식 교량 개넘도 77
그림 2-28. 전환부 궤도 개념 및 해외 시공 사례 78
그림 2-29. 슬라이딩 궤도 개념 및 시공 사례 78
그림 2-30. 토목섬유를 활용한 분리형 접속구조의 예 80
그림 2-31. 콘크리트궤도·자갈궤도 접속부 보강을 위한 보깅레일 설치 방안 81
그림 2-32. 일본의 자동 침하 보정 침목 81
그림 2-33. 주요 출원국 연도별 특허동향 89
그림 2-34. 연도별 특허동향(한국) 90
그림 2-35. 연도별 특허동향(미국) 90
그림 2-36. 연도별 특허동향(일본) 90
그림 2-37. 연도별 특허동향(유럽) 91
그림 2-38. 연도별 특허동향(중국) 91
그림 2-39. 주요 출원국 내외국인 특허출원 현황 93
그림 2-40. 연도별 내·외국인 특허출원현황(한국) 94
그림 2-41. 연도별 내·외국인 특허출원현황(미국) 94
그림 2-42. 연도별 내·외국인 특허출원현황(일본) 95
그림 2-43. 연도별 내·외국인 특허출원현황(유럽) 95
그림 2-44. 연도볕 내·외국인 특허출원현황(중국) 96
그림 2-45. 다출원 기준 주요 출원인(상위 20위) 국적 및 기관특성 비중 99
그림 2-46. 주요 출원인 국가별 출원동향 102
그림 2-47. 주요 출원인 기술분류별 출원동향 103
그림 2-48. 주요 출원인별 주력기술 분야 분석 104
그림 2-49. 특허기술 성장단계별 의미 105
그림 2-50. 주요 국가별 출원현황 107
그림 2-51. 중국 출원현황 108
그림 2-52. 세부기수렬 특허건수 현황 109
그림 2-53. 세부기술 연도별 특허동향 110
그림 2-54. 주요 출원국 연도별 특허동향 111
그림 2-55. 주요 출원국 연도별 특허동향 112
그림 2-56. 주요 출원국 연도별 특허동향 113
그림 2-57. 주요 출원국 연도별 특허동향 114
그림 2-58. 유지보수 최소화를 위한 접속부 설계 및 시공기준 선진화(AA)의 다출원 기준... 116
그림 2-59. 교량-토공 접속부 성능향상을 위한 반일체식 철도교랑 기술(AB)의 다출원 기준 주요... 117
그림 2-60. 철도교랑 단부 성능향상을 위한 무조인트 고인성 콘크리트 연결 바닥판 기술(AC)의 다출원... 119
그림 2-61. 운영선 접속부 보강 및 성능향상을 위한 궤도·노바 시스템 개량 기술(AD)의 다출원 기준 주요... 120
그림 2-62. 국내·외 연도별 논문 발행 동향 121
그림 2-63. 세부기술별 논문 현황 135
그림 2-64. 세부기술별 연도별 논문동향 135
그림 2-65. 국내 주요 학술지 136
그림 2-66. 국외 주요 학술지 137
그림 2-67. Matrlx 분석을 통한 특징 영역 분리 140
그림 2-68. 요소 기술별 특징메 따른 분석 차별화 140
그림 3-1. 비전 및 목표 154
그림 3-2. As-ls vs. To-be 157
그림 3-3. As-ls vs. To-be 157
그림 3-4. 연구개발과제 추진 방향 도출 과정 159
그림 3-5. 기술수요조사서 160
그림 3-6. 철도 궤도틀림 방지를 위한 구조물 접속부의 성능향상 기술 개발사업 연구추진체계 198
그림 3-7. 종합시험선로 노선도 206
그림 3-8. 종합시험선로 지형노선도 207
그림 3-9. 종합시험선로 건축물 현황 207
그림 3-10. 종합시험선로 신호장치 배치도 208
그림 3-11. 궤도분야 TEST-BED 현황도 209
그림 3-12. 노반 교량분야 TEST-BED 현황도 210
그림 3-13. 전철전력분야 TES-TBED 현황도 210
그림 3-14. 신호, 통신분야 TEST-BED 현황도 211
그림 3-15. 소음/공력분야 TEST-BED 현황도 211
그림 3-16. 철도종합시힘선로의 시험분야별 시설 현황 213
그림 4-1. 궤도틀림분야 논리모형 221
그림 4-2. 정책적 타당성 분석의 평가항목(1계층, 2계층, 3겨계층) 226
그림 4-3. 편익 추정방법 과정 230
그림 4-4. 본 연구과제의 편익 항목 도출 232
그림 4-5. 본 연구과제의 비용저감(유지보수) 편익 산출법 232
PART Ⅱ. 철도 운영선에 대한 궤도, 교량, 터널의 급속개량 기술개발 290
그림 1-1. 레일 교환 절차 306
그림 1-2. PC침목 교환 절차 307
그림 1-3. 교랑침목 교환 절차 309
그림 1-4. 분기기 교환 절차 310
그림 1-5. PST(Precast Slab Track) 시공순서 흐름도 311
그림 2-1. 제4차 과학기술기본계획(2018-2022)의 전략 및 중점 추진과제 328
그림 2-2. 제4차 과학기술기본계획(2018-2022)의 중점과학기술의 유형 329
그림 2-3. 제1차 국토교통과학기술 연구개발 종합계획(2018 2027)의 비전 및 추진전략 330
그림 2-4. 제5차 국토종합계획(2020-2040)의 비전 및 목표 331
그림 2-5. 제4차 시설물의 안전 및 유지관리 기본계획(2018-2022)의 추진방향 332
그림 2-6. 제3차 국가철도망 구축계획(2016-2025)의 비전 및 목표 333
그림 2-7. 중장기 철도시설 개량투자계획(2018-2022)의 목표 및 전략 334
그림 2-8. 제1차 철도시설 유지관리 기본계획(2021-2025)의 비전 및 목표 336
그림 2-9. 유럽 CEF의 주요 철도 교통망 338
그림 2-10. 프랑스의 철도망 구축 및 현대화 프로젝트 341
그림 2-11. 미국 고속철도 구축현황 345
그림 2-12. 미국 고속철도 네트워크 맵 345
그림 2-13. 미국 코트벨트 지역 순환 철도 프로젝트 347
그림 2-14. 국내외 정책 동향 주요 시사점 349
그림 2-15. 연간 철도건설예산 대비 시설개량투자예산 비율비교(국고기준) 350
그림 2-16. 국가철도 유지보수 및 개량 투자 현황 353
그림 2-17. 국가철도 노선별 유지보수 투자 실적 353
그림 2-18. 국가철도 노선별 개량 투자 실적 354
그림 2-19. 철도인프라 구조물 시장 분야별 비중 354
그림 2-20. 국내외 철도인프라시장 규모(2016) 355
그림 2-21. 일본 철도인프라 신규투자대비 유지보수비용(일본건설성) 356
그림 2-22. 디지털 모델링에 의한 교량 설계(예) 359
그림 2-23. Launchlng Gantry에 의한 미국의 노후 철도교량 교체 361
그림 2-24. 일본의 인프라 자산관리기술 체계 362
그림 2-25. 특수장비를 이용한 상방향 개량 362
그림 2-26. 로드헤더를 활용한 일본의 터널 확폭 시공 사례 363
그림 2-27. PM200-2R 자동화 시공장비(Plasser & Theurer) 363
그림 2-28. 국내외 철도시설물 개량 사례 364
그림 2-29. 주요 철원국 연도별 특허동항 370
그림 2-30. 연도별 특허동항(한국) 371
그림 2-31. 연도별 특허동향(미국) 371
그림 2-32. 연도별 특허동항(일본) 371
그림 2-33. 연도별 특허동향(유럽) 371
그림 2-34. 연도별 출원동향(중국) 372
그림 2-35. 주요 철원국 내 외국인 특허철원 현황 374
그림 2-36. 연도별 내·외국인 특허출원현황(한국) 374
그림 2-37. 연도별 내·외국인 특허출원현황(미국) 375
그림 2-38. 연도별 내·외국인 특허출원현황(일본) 375
그림 2-39. 연도별 내·외국인 특허출원현황(유럽) 376
그림 2-40. 연도별 내·외국인 특허출원현황(중국) 376
그림 2-41. 다출원 기준 주요 출원인(상위 20위) 국적 및 기관특성 비중 380
그림 2-42. 주요 출원인 국가별 출원동항 384
그림 2-43. 주요 출원인 기술분류별 출원동향 384
그림 2-44. 주요 출원인별 주력기술 분야 분석 385
그림 2-45. 특허기술 성장단계별 의미 386
그림 2-46. 주요 국가별 특허기술 성장단계 387
그림 2-47. 중국 출원현황 388
그림 2-48. 세부기술별 특허건수 현황 389
그림 2-49. 세부기술 연도별 특허동향 390
그림 2-50. 주요 출원국 연도별 특허동향 391
그림 2-51. 주요 출원국 연도별 특허동향 392
그림 2-52. 주요 출원국 연도별 특허동향 393
그림 2-53. 디지털 기반 프리맵 구조에 의한 노후 철도교량 급속교체 기술(AA)의 다출원 기준 주요... 395
그림 2-54. 고속구간에서의 급속경화궤도 개량공정 기술(AB)의 다출원 기준 주요 줄원인(상위 10위) 국적... 397
그림 2-55. 터널 라이닝 급속개량 기반기술(AC) 기준 주요 출원인(상위 10위) 국적 및 기관특성 비중 398
그림 2-56. 국내·외 연도별 논문 발행 동향 400
그림 2-57. 세부기술별 논문 현황 413
그림 2-58. 세부기술별 연도별 논문동향 413
그림 2-59. 국내 주요 학술지 414
그림 2-60. 국외 주요 학술지 414
그림 2-61. Matrx 분석을 통한 특징 영역 분리 417
그림 2-62. 요소 기술별 특징에 따른 분석 차별화 417
그림 3-1. 연구개발과제 추진 방향 도출 과정 429
그림 3-2. 철도 운영선에 대한 궤도, 교량, 터널의 급속개량 기술개발의 비전 및 목표 433
그림 3-3. 철도 운영선에 대한 궤도, 교량, 터널의 급속개량 기술의 미래상(As-Is vs. To-Be) 436
그림 3-4. 1세부과제의 유사과제 검색결과 451
그림 3-5. 2세부과제의 유사과제 검색결과 454
그림 3-6. 3세부과제의 유사과제 검색결과 457
그림 3-7. 철도 운영선에 대한 궤도 교량 터널의 급속개량 기술개발 연구추진체계 466
그림 3-8. 1세부과제의 기술개발 로드맵 468
그림 3-9. 2세부과제의 기술개발 로드맵 470
그림 3-10. 3세부과제의 기술개발 로드맵 471
그림 3-11. 단계별 사업화 전략 473
그림 4-1. 종합시험선로 노선도 476
그림 4-2. 종합시험선로 지형노선도 477
그림 4-3. 종합시험선로 건축물 현황 477
그림 4-4. 종합시험선로 신호장치 배치도 478
그림 4-5. 궤도분야 TEST-BED 현황도 479
그림 4-6. 노반, 교랑분야 TEST-BED 현황도 480
그림 4-7. 전철전력분야 TEST-BED 현황도 480
그림 4-8. 신호, 통신분야 TEST-BED 현황도 481
그림 4-9. 소음/공력분야 TEST-BED 현황도 481
그림 4-10. 철도종합시험선로의 시힘분야별 시설 현황 483
그림 5-1. 급속개량기술 분야 논리모형 490
그림 5-2. 연구개발과제 추진 방향 도출과정 492
그림 5-3. 철도 운영선에 대한 궤도, 교량, 터널의 급속개량 기술 개발의 비전 및 목표 493
그림 5-4. 과제 비전 및 세부과제별 성능목표 494
그림 5-5. 세부과제 도출 과정 495
그림 5-6. 디지털 프리팹 구조에 의한 노후 절도교량 급속교체 기술 개발 추진체계 개념도 498
그림 5-7. 터널 라이닝 급속개량 기반기술 개발 추진체계 개념도 498
그림 5-8. 고속구간에서의 급속경화궤도 개량공정 고도화 연구 추진체계 개념도 498
그림 5-9. 정책적 타당성 분석의 평가항목(1계층, 2계층, 3계층) 499
그림 5-10. 편익 추정방법 과정 504
그림 5-11. 본 연구과제의 편익항목 도출 506
그림 5-12. 본 연구과제의 비용저감(개량비용) 편익 산출법 506
그림 5-13. 본 연구과제의 비용저감(피해비용) 편익 산출법 506
PART Ⅲ. 철도 선로 핵심 보수장비 국산화 기술 개발 566
그림 1-1. 철도분야 수출입현황, 2018년 571
그림 2-1. 소재·부품·장비 경쟁력 강화대색 비전체계도 578
그림 2-2. 수요·공급기업 및 수요기업간 강력한 협력모델 유형 579
그림 2-3. 제3차 국가철도망 구축계획(2016-2025)의 비전, 목표 및 6대 추진방향 581
그림 2-4. 제1차 기반시설관리 기본계획('20'-25)의 비전, 목표, 추진전략 582
그림 2-5. 제1차 기반시설관리 기본계획('20'-25)을 통한 변화모습 583
그림 2-6. 제4차 과학기술기본계획(2018-2022)의 전략 및 중점 추진과제 584
그림 2-7. 국토교통성의 교통정책 기본계획 요약 592
그림 2-8. 동일본철도회사 철도안전에 대한 비전 593
그림 2-9. 영국의 건설전략 2016-2020 계획 594
그림 2-10. 국내외 정책 동향 주요 시사점 595
그림 2-11. 국가철도 영업 연장 복선화율, 전철화율 변화추이 596
그림 2-12. 경부고속선 1단계 구간 열차통과톤수 변화 596
그림 2-13. 평택·오송 2복선화 및 철도사업 계획 597
그림 2-14. 주요간선 EMU-250 투입계획 598
그림 2-15. 국내 SOC 투자비중 변화 추이 600
그림 2-16. 한국철도공사 유지보수비 예산 프로세스('19년) 601
그림 2-17. 베트남 철도 산업 투자계획 및 궤도 유지보수 장비 현황 606
그림 2-18. 기술개발 팔요 장비 도출 과정 610
그림 2-19. 한국철도공사 궤도 유지보수 체계 611
그림 2-20. 1종 기계작업 장비 613
그림 2-21. 1종 인력작업 613
그림 2-22. 2종 기계작업 장비 614
그림 2-23. 분기기 다짐장비 615
그림 2-24. 레일재설정 작업 615
그림 2-25. 테르밋용접(좌), 가스압접(우) 615
그림 2-26. 플래시버트 용접장비(좌), 이동식 플래시버트 용접장비(우) 616
그림 2-27. 대형레일연마차 616
그림 2-28. 소형레일연마장비 616
그림 2-29. 레일연마 전, 후 비교 617
그림 2-30. 침목교환 작업 617
그림 2-31. 단위 궤도연장당 탬핑유지보수 비교 619
그림 2-32. 인력 중심 다짐 작업으로 인한 저효율 현상 발생 621
그림 2-33. 월별 절손 발생 누적량(건) 622
그림 2-34. 최근 5년간 종 부설 및 장대연장 대비 결함개소 현황 622
그림 2-35. 고속선 자갈궤도 구간 년평균 다짐연장 변화 추이 및 예측 624
그림 2-36. 기술수요조사서 627
그림 2-37. 철도 레일 유지보수 핵심장비 국산화 개발 분야 기술수요조사결과 628
그림 2-38. 레일유지보수 핵심장비 개발 기획 분과위원회 운영 631
그림 3-1. 형상변경침목 634
그림 3-2. 탬핑유닛 개요도 635
그림 3-3. 한국철도연구원에서 개발한 도상개량장비와 댐핑유닛 635
그림 3-4. 자갈 다짐기(Tamping unit) 모델링과 해석결과 637
그림 3-5. Satelilte 기술이 탑재된 대형다짐장비 638
그림 3-6. 자갈도상 다짐장비의 근접센서와 작업모습 638
그림 3-7. 소형탬핑장비: 중국(좌), 인도(우) 639
그림 3-8. RSMV 전경사진 및 측정 원리 640
그림 3-9. 미국의 네브라스카 대학교의 강성측정 원리 640
그림 3-10. 스위스 철도 SBB의 강성측정 장비 641
그림 3-11. LFWD 시험방법(좌) 및 자체 제작된 궤도지지강성 측정시스템 641
그림 3-12. 독일의 철도시설과 차량연계 유지관리시스템 개념도 642
그림 3-13. 각 용접방법별 HAZ분포 643
그림 3-14. 용접방법에 따른 레일손상발생 건수와 불량 증가율 645
그림 3-15. 스위스 Schlatter 고정식 용접장비 646
그림 3-16. 스위스 Schlatter 이동식 레일 용접기 646
그림 3-17. 미국 Holland 이동식 용접장비 647
그림 3-18. 중국 CARS 이동식 용접장비 647
그림 3-19. 자갈도상 다짐 장비 분야 전체 및 한국 특허출원 동향 651
그림 3-20. 다짐 장비 분야 주요국별 특허출원 비중 652
그림 3-21. 전체 자갈도상 다짐 장비 기술주기 652
그림 3-22. 주요국별 자갈도상 마짐 장비 특허 기술주기 653
그림 3-23. 레일 용접 장비 분야 전체 및 한국 특허출원 동향 662
그림 3-24. 레일 용접 장비 분야 주요국별 특허출원 비중 663
그림 3-25. 전체 레일 용접 장비 기술주기 663
그림 3-26. 주요국별 레일 용접 장비 특허 기술주기 664
그림 3-27. 자갈도상 다짐 장비 SCl논문 게재 현황 674
그림 3-28. 레일 용접 장비 SCl논문 게재 현황 676
그림 3-29. 철도 궤도 및 철도 궤도 장비 분야의 연도별 기관유형별 투자 규모 680
그림 3-30. 철도 궤도 및 철도 궤도 장비 분야의 기관유형별 투자 비중 680
그림 3-31. 철도 궤도 및 철도 궤도 장비 분야의 연도별 참여연구인력 규모 681
그림 3-32. 철도종합시험 선로 노선도 685
그림 3-33. 궤도분야 TEST-BED 현황도 687
그림 3-34. 노반, 교량분야 TEST-BED 현황도 687
그림 3-35. 궤도리프팅차량(TLV) 688
그림 3-36. 장비별 기술개발 방향 도출 과정 690
그림 3-37. 중소형 국부다짐장비 및 강성측정장비의 기술개발방향 691
그림 3-38. 이동식 레일 용접 장비의 기술개발방향 691
그림 4-1. TRL 단계별 정의 697
그림 4-2. 레일유지보수 핵심장비 국산화 기술개발사업 연구추진체계 711
그림 4-3. 철도종합시험선로 715
그림 6-1. 기획보고서에 기반한 논리모형 분석 721
그림 6-2. 과제 총괄목표 및 세부과제별 성능목표 726
그림 6-3. 세부과제 도출 과정 727
그림 6-4. 정잭적 타당성 분석의 평가항목(1계층, 2계층, 3계층) 729
그림 6-5. 편익 추정방법 과정 734
그림 6-6. 본 연구과제의 편익항목 도출 736
그림 6-7. 본 연구과제의 비용저감(유지보수) 편익 산출법 736
그림 6-8. 본 연구과제의 비용저감(국산화장비 대체) 편익 산출법 736