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SUMMARY

목차

제1장 서론 28

제1절 G7 고속전철기술개발사업의 추진현황 및 결과 요약 28

1. G7 고속전철기술개발사업 개요 28

2. G7 고속전철기술개발사업 추진실적 33

3. G7 고속전철기술개발사업 평가 38

가. 과제 최종평가 38

나. 고속전철기술개발사업(선도기술개발사업, G7)의 최종평가 41

제2절 고속철도기술개발사업의 현황 요약 43

1. 고속철도기술개발사업 개요 43

2. 고속철도기술개발사업 추진 현황 45

제3절 통합 및 총괄과제의 현황 요약 50

1. 통합 및 총괄과제의 역할 50

2. 연구개발의 목표 및 연구내용 54

가. 연구개발 최종목표 54

나. 연차별 연구개발 목표 및 내용 54

다. 당해년도 상세 연구내용 56

라. 당해연도 시운전 시험 계획 57

제2장 국내·외 기술개발 현황 58

제1절 국내 기술개발 현황 58

제2절 국외 기술개발 현황 59

1. 프랑스의 기술개발 동향 59

2. 일본의 기술개발 동향 64

3. 독일의 기술개발 동향 71

제3장 주요 연구추진 현황 77

제1절 고속철도기술개발사업의 총괄적 조정 및 관리 77

1. 연구과제 책임자 회의를 통한 각 과제의 목표관리 및 일정조정 77

가. 전체과제 일정관리 77

나. 연도별 사업추진 내용 조정 119

2. 안정화 시험일정 조정, 관리 및 지원 123

가. 안정화 시험 총괄 123

나. 안정화 시험시 발생문제의 해결책 수립 및 역할 분담조정 277

다. 시운전시험결과에 대한 참여기업의 활용 309

라. 한국형고속열차 시운전단 운영 327

마. 시운전 시험을 위한 관계기관 간 협약 체결 및 변경 343

제2절 기술개발 성과의 활용방안 모색 354

1. 기술개발 성과에 대한 수요처 기술자문 수행 354

가. KTX 영업운전을 위한 기존선 속도향상 검증지원(2차년도) 354

나. 철도청 KTX 운행 관련 기술지원(1차년도-3차년도) 356

다. 연결선 증속시험(3차년도) 368

라. 경부기존선 KTX운행을 위한 사전 인터페이스 시험(5차년도) 370

마. 위성 인터넷 시험(5차년도) 373

2. 개발열차 향후 활용방안 검토 375

가. 해외진출 기술지원(3-4차) 375

나. 실용화 열차(전라선/호남선)기술지원 382

제3절 차세대 고속철도 기획 391

1. 차세대 고속철도 기술개발사업 추진경위 391

2. 기획(안) 내용 요약 392

가. 서론 392

나. 국내외 기술현황 분석 397

다. 소요기술 분석 404

라. 프로그램 및 추진체계 설정 406

마. 사업투입 인력 및 예산 413

바. 기대효과 414

제4절 고속철도 기술개발관련 교육/훈련 매뉴얼 기획 및 총괄 416

1. 교육/훈련 매뉴얼 기획 및 총괄 416

가. 필요성 416

나. 주요 추진경위 416

다. 매뉴얼 작성 원칙 416

라. 매뉴얼 작성 분야 417

2. 계획수립분야 419

가. 고속철도 계획수립 분야 매뉴얼 기획 및 작성 목적 419

나. 계획수립 분야 교육훈련 매뉴얼의 기본 고려항목 420

다. 고속철도 계획수립분야 매뉴얼 주요내용 422

라. 고속철도 계획수립 분야 매뉴얼의 발전방향 436

참고문헌 439

3. 프로그램 기획 분야 441

가. 고속철도 교육/훈련 프로그램 목표 및 기대효과 441

나. 국내·외 교육/훈련 프로그램 사례 442

다. 고속철도 교육/훈련 프로그램 기획 449

라. 고속철도 교육/훈련 프로그램 내용 451

마. 맺음말 461

제5절 고속철도기술개발사업의 홍보 및 평가 462

1. 고속철도 개발결과 홍보 462

가. 방송매체를 통한 홍보 462

나. 전시회 참가 487

2. 개발열차의 시승행사 500

제6절 차량 레일간 상호작용 현상 인터페이스 연구(위탁) 513

1. 서론 513

가. 연구 배경 513

나. 연구 내용 514

다. 차륜 손상 예측 모델링 방법론 517

2. 고속전철 차량의 동역학적 해석 522

가. 연구의 범위 522

나. 차량 모델 523

다. 차륜 레일간의 상호작용 523

라. 레일 궤도의 불규칙성(Track Irregularity) 524

마. 주행조건 526

바. 해석 결과 530

3. 접촉문제해석 531

가. Hertz' Contact Theory 531

나. 크리이프(creep)와 크립력(creep force) 532

다. Traction의 결정 533

라. Traction bound 536

4. 유한 요소 해석 538

가. 해석 모델 538

나. 유한요소 해석 조건 540

다. 유한요소 해석 결과 542

라. Stick 및 Slip의 판별 548

5. 마모해석 550

가. 미끄럼 마모 552

나. 마모 해석 결과 553

6. 철도차량 차륜의 구름접촉 피로해석 558

가. 구름접촉 피로예측 559

나/다. 표면하 개시 피로 (Subsurface-initiated fatigue) 563

다/라. 깊은 결함에서 개시된 피로 (Fatigue Initiated at Deep Defects) 569

라/마. 실용적인 사용 571

7. 기타 연구 내용 575

가. 차륜/레일 단면형상 측정 장치 (profilometer) 575

나. 개발된 프로그램의 사용 예 577

다. 마모 실험장치 개념설계 579

8. 결론 580

제7절 결론 585

제4장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 588

제1절 목표 달성도 588

제2절 관련분야 기여도 591

[부록 1] 한국형 고속열차(G7)의 경부 기존선 대전-동대구 구간 운행적합성 시험 592

목차 593

제1장 시험 개요 594

제2장 시험수행 결과 597

제1절 시험 내용 597

제2절 분야별 시험결과 598

제3장 종합 의견 624

참고 자료 : 전차선 비디오 모니터링 결과 아크 사진 626

판권기

표목차

표 1.1.1.1. 고속전철기술개발사업의 단계별 목표 30

표 1.1.1.2. 한국형 고속전철시스템의 핵심기술 30

표 1.1.1.3. 사업 추진경위 31

표 1.1.2.1. 주요 추진실적 33

표 1.1.3.1. 과제별 최종평가 결과 39

표 1.1.3.2. 선도기술개발 연구사업 최종평가 결과 42

표 1.2.1.1. 분야별 기술개발 목표 44

표 1.2.1.2. 기술개발 과제명 44

표 1.2.2.1. 신뢰성 및 안전체계 분야 연차별 주요 연구내용 46

표 1.2.2.2. 시스템 안정화 분야 연차별 주요 연구내용 47

표 1.2.2.3. 각 과제별 주요 연구내용 48

표 1.3.2.1. 연차별 연구목표 및 연구내용 54

표 1.3.2.2. 고속철도 시운전 시험일정(안) 57

표 3.1.2.1. 고장 발생 현황 123

표 3.1.2.2. 1차년도 시운전 시험 요약 125

표 3.1.2.3. 2차년도 시운전 시험 요약 130

표 3.1.2.4. 3차년도 시운전 시험 요약 138

표 3.1.2.5. 4차년도 시운전 시험 요약 153

표 3.1.2.6. 5차년도 시운전 시험 요악 160

표 3.1.2.7. 안정화 시험시 발생 주요 사항 현황 278

표 3.1.2.8. 차체의 롤 경사각(2003년 7월 5일) 278

표 3.1.2.9. 대차 횡방향 진동가속도(280㎞/h) 281

표 3.1.2.10. 차체 횡방향 진동가속도(280㎞/h) 281

표 3.1.2.11. MB2 와 MB5의 견인 특성 비교 285

표 3.1.2.12. 운행 중 격리 횟수 285

표 3.1.2.13. 점검 및 유지보수 소요 인력 287

표 3.1.2.14/3.1.2.13. 주요 지원내용 309

표 3.1.2.15/3.1.2.14. Brake Shoe 교체 주기 비교 315

표 3.1.3.16/3.1.2.15. 속도별 디스크 제동력 검토 결과 316

표 3.1.2.17/3.1.2.16. 속도별 휠디스크 제동력 검토 결과 316

표 3.1.2.18/3.1.2.17. 속도별 답면 제동력 검토 결과 316

표 3.1.2.19/3.1.2.18. 상용제동시 속도별 회생 제동력 검토 결과 317

표 3.1.2.20/3.1.2.19. 비상제동시 속도별 회생 제동력 검토 결과 317

표 3.1.2.21/3.1.2.20. KTX 열차 답면제동 투입조건 320

표 3.1.2.22/3.1.2.21. 제동거리 검토 결과 322

표 3.1.2.23/3.1.2.22. 답면제동 투입 시점에 대한 제동거리 시뮬레이션 결과 322

표 3.1.2.24/3.1.2.23. 시뮬레이션 신뢰성 검토 결과(4MB기준) 322

표 3.1.2.25/3.1.2.24. 시운전단 반별 업무 및 역활 330

표 3.1.2.26/3.1.2.25. 2차 변경 협약의 조문 대비표 345

표 3.2.2.1. 적합성시험 결과 382

표 3.2.2.2. 모터블럭 기술지원내용 389

표 3.2.2.3. 보조블럭 기술지원내용 389

표 3.2.2.4. 제동장치 기술지원내용 390

표 3.2.2.5. 차상컴퓨터장치 기술지원내용 390

표 3.4.1.1. 분야별 상세 내용 418

표 3.4.2.1. 고속철도 시장규모 421

표 3.4.2.2. 고속철도 비교표 421

표 3.4.2.3. 경부선 단계별 시설현황 423

표 3.4.2.4. 호남/전라선 기본계획 424

표 3.4.2.5. 한국형 고속전철 주요 특성비교 425

표 3.4.2.6. 이용인원 증가추이 427

표 3.4.2.7. 차량 및 부품 국산화 실적 434

표 3.4.2.8. 중국 고속철도 사업에 진출하기 위한 일본의 노력 437

표 3.4.2.9. 북경-상해 고속철도계획에 관한 공동연구조사 438

표 3.4.3.1. JR EAST 인터내셔널 코스 교육/훈련 프로그램 일정 446

표 3.4.3.2. 고속철도 교육/훈련 프로그램 연수기간 450

표 3.4.3.3. 고속철도 교육/훈련 프로그램 일정(안): 사업구상단계 452

표 3.4.3.4. 고속철도 교육/훈련 프로그램 일정(안): 계획수립단계 453

표 3.4.3.5. 고속철도 교육/훈련 프로그램 일정(안): 건설초기단계 454

표 3.4.3.6. 교육훈련 프로그램 소요경비 사례 461

표 3.5.1.1. 1차년도 언론매체 보도 상세 내역 464

표 3.5.1.2. 2차년도 언론매체 보도 상세 내역 469

표 3.5.1.3. 3차년도 언론매체 보도 상세 내역 472

표 3.5.1.4. 언론매체 보도 상세내역 476

표 3.5.1.5. 언론매체 보도 상세내역 483

표 3.5.2.1. 1차년도 시승행사 상세 내역 500

표 3.5.2.2. 2차년도 시승행사 상세 내역 501

표 3.5.2.3. 3차년도 시승행사 상세 내역 504

표 3.5.2.4. 시승행사 상세 내역 509

표 3.5.2.5. 시승행사 상세 내역 511

표 3.6.1.1. 1차년도 연구내용 (2002.12 ~ 2003.9) 519

표 3.6.1.2. 2차년도 연구내용 (2003.11 ~ 2004.10) 520

표 3.6.1.3. 3차년도 연구내용 (2004.11 ~ 2005.10) 521

표 3.6.2.1. 광명역~대전역 전용선 구간 527

표 3.6.2.2. 서대전 ~ 목포 기존선 구간 데이터 (상행) 528

표 3.6.2.3. 서대전 ~ 목포 기존선 구간 데이터 (하행) 529

표 3.6.3.1. 계수 na,nb [4](이미지참조) 532

표 3.6.3.2. 크리피지와 스핀 계수 536

표 3.6.4.1. 차륜/레일 접촉해석을 위한 재료 특성 539

표 3.6.4.2. FE 해석 조건 540

표 3.6.4.3. FE 해석의 결과 (응력 분포) 542

표 3.6.4.4. FE 해석 결과 (접촉압력 분포) 544

표 3.6.6.1. 식 σEQ와 FIsub사이의 비교(이미지참조) 568

그림목차

그림 1.3.1.1. 350 ㎞/h 주행화면(2004. 12. 16) 52

그림 1.3.1.2. 주행속도 증속현황 52

그림 1.3.1.3. 주행거리 현황 53

그림 1.3.1.4. 무사고 20만 ㎞ 달성 기념사진 53

그림 2.2.1.1. 운행 중인 TGV-R 차량 59

그림 2.2.1.2. 프랑스의 새로운 고속열차 AGV 60

그림 2.2.1.3. 신형 AGV 열차의 외형 61

그림 2.2.2.1. FASTECH 360 열차 외형 64

그림 2.2.2.2. 새로운 판토그래프 66

그림 2.2.2.3. 공기저항 증가장치 67

그림 2.2.2.4. 판토그래프의 공력소음 저감장치 68

그림 2.2.2.5. 선두부 형상 69

그림 2.2.3.1. ICE 3 72

그림 2.2.3.2. ICE 3 차량 배치도 74

그림 2.2.3.3. Velaro E 외형 개념도 76

그림 3.1.1.1. 고속철도기술개발사업 전체 추진일정 78

그림 3.1.1.2. 1차년도 전체과제의 연구진행 일정표 79

그림 3.1.1.3. 2차년도 전체과제의 연구진행 일정표 86

그림 3.1.1.4. 3차년도 전체과제의 연구진행 일정표 94

그림 3.1.1.5. 4차년도 전체과제의 연구진행 일정표 102

그림 3.1.1.6. 5차년도 전체과제의 연구진행 일정표 111

그림 3.1.2.1. 전부 동력차 롤 각 279

그림 3.1.2.2. 중간객차 롤 각 279

그림 3.1.2.3. 후부 동력차 롤 각 279

그림 3.1.2.4. Anti-yaw 댐퍼 시험 280

그림 3.1.2.5. 전체 Battery Pack이 Common되어 있는 상태 282

그림 3.1.2.6. 우측 차륜 찰상 283

그림 3.1.2.7. 좌측 차륜 찰상 283

그림 3.1.2.8. 4번대차 1번 차륜 284

그림 3.1.2.9. 7번대차 2번 차륜 284

그림 3.1.2.10. 냉매 압력 측정 286

그림 3.1.2.11. 냉매 레벨 검사 286

그림 3.1.2.12. 압축기 오일 레벨 검사 286

그림 3.1.2.13. 압축기 전기 검사 286

그림 3.1.2.14. TRS 구성도 288

그림 3.1.2.15. 동력차 주변압기 취거 사진(측면) 294

그림 3.1.2.16. 동력차 주변압기 보호 앵글 사진 294

그림 3.1.2.17. 주변압기 모터블럭 1차측 인입애자 294

그림 3.1.2.18. 주변압기 보조블럭 1차측 인입애자 294

그림 3.1.2.19. 계산을 위한 가상의 횡댐퍼 설치 위치 297

그림 3.1.2.20. 댐퍼의 감쇠계수에 따른 차체 RMS가속도 변화 297

그림 3.1.2.21. 승차감 향상도 298

그림 3.1.2.22. 객차대차 설치 검토 298

그림 3.1.2.23. 동력차 대차 댐퍼 교체 안 300

그림 3.1.2.24. 세미 액티브 서스펜션 구성 301

그림 3.1.2.25. 세미액티브 댐퍼의 제어법과 시스템 구성 302

그림 3.1.2.26. 한국형고속열차용 세미액티브 댐퍼 특성 곡선 303

그림 3.1.2.27. 제작된 댐펌의 특성 곡선 303

그림 3.1.2.28. 댐퍼의 시간 특성 곡선 304

그림 3.1.2.29. 댐퍼 설치 작업 306

그림 3.1.2.30. 선두차 세미액티브 제어시험 306

그림 3.1.2.31. 후미차 세미액티브 제어시험 307

그림 3.1.2.32. 신선에서의 변압기 온도 특성 311

그림 3.1.2.33. 신선에서의 전동기 온도 특성 311

그림 3.1.2.34. IGCT 소손시의 주요 신호 312

그림 3.1.2.35. 동력대차의 Cross Blending 개념도 313

그림 3.1.2.36. 답면제동력 수정 (1차, 2차) 314

그림 3.1.2.37. 현재 설정된 답면제동실린더 압력 314

그림 3.1.2.38. 차륜 답면 마모 및 열크랙 발생 모습 315

그림 3.1.2.39. 상용 회생시 제동장치별 대차당 제동력 곡선 318

그림 3.1.2.40. 비상 회생시 제동장치별 대차당 제동력 곡선 318

그림 3.1.2.41. 상용 회생시 차량 전체 제동력 곡선 319

그림 3.1.2.42. 비상 회생시 차량 전체 제동력 곡선 319

그림 3.1.2.43. KTX 열차 제동장치별 제동력 곡선 320

그림 3.1.2.44. 상용 회생제동시 차량 전체 제동력 곡선 321

그림 3.1.2.45. 답면제동 투입 속도대역 변경에 따른 제동력 곡선 321

그림 3.1.2.46. 상용제동 및 비상제동에 대한 대차당 디스크제동력 323

그림 3.1.2.47. 손실 제동력 보상을 위한 디스크 제동력 수정 곡선 324

그림 3.1.2.48. 슬립발생에 의한 모터블럭 차단 325

그림 3.1.2.49. Gate Power Supply 저전압에 의한 모터블럭 차단 326

그림 3.1.2.50. 통신 고장에 의한 모터블럭 차단 326

그림 3.1.2.51. 시운전단 조직표 328

그림 3.1.2.52. 시운전중 운전사고 보고 계통도 331

그림 3.1.2.53. 차량유치중 운전사고 보고 계통도 332

그림 3.1.2.54. 차량종합점검 사진 335

그림 3.1.2.55. 차량/검수설비 적합성 시험 사진 (고양고속차량관리단) 336

그림 3.1.2.56. 주요 장치 점검 336

그림 3.1.2.57. 3차년도 1차 변경협약서 원문 (날인지) 346

그림 3.1.2.58. 4차년도 2차 변경협약서 원문 (표지) 347

그림 3.1.2.59. 4차년도 2차 변경협약서 원문 (서명지) 348

그림 3.1.2.60. 영업배상책임보험 계약증서 원문그림 352

그림 3.1.2.61. 단체 상해보험 계약증서 원문(제목없음) 353

그림 3.2.1.1. 집전판 외측 이상 접촉 357

그림 3.2.1.2. 전차선 건넘선 구조 357

그림 3.2.1.3. 경부선(상행) 차축가속도(횡) 데이터 분석결과 "예"('05.11.30_KP270~KP170) 360

그림 3.2.1.4. 10월 17일 데이터 분석 종합 결과 "예" 361

그림 3.2.1.5. 트리포드 부위 센서설치 위치 363

그림 3.2.1.6. 계측시스템 구성도 363

그림 3.2.1.7. 센서 및 시험계측장비 설치 모습 364

그림 3.2.1.8. 1차 시험 측정 결과 (80㎞/h) 366

그림 3.2.1.9. 2차 시험 측정 결과 (160㎞/h) 366

그림 3.2.1.10. 3차 시험 측정 결과 (160㎞/h) 367

그림 3.2.1.11. 4차 시험 측정 결과 (160㎞/h) 367

그림 3.2.1.12. 이동형 안테나 설치모습 374

그림 3.2.2.1. 터어키 고속철도 건설계획 379

그림 3.2.2.2. 터어키 철도노선 현황 검토 380

그림 3.2.2.3. 사우디아라비아 고속철도 노선 계획도.... 381

그림 3.4.1.1. 분야별 구성 내용 417

그림 3.4.2.1. 고속철도의 시험 및 운영속도 422

그림 3.4.2.2. 고속철도 시스템의 운영 및 계획현황 422

그림 3.4.2.3. 경부선 노선(1단계) 424

그림 3.4.2.4. 호남선 노선 424

그림 3.4.2.5. 한국형 고속전철 시제차량 편성도 426

그림 3.4.2.6. 한국형 고속전철과 KTX 외관 426

그림 3.4.2.7. 수송 분담율과 에너지 소비율 428

그림 3.5.1.1. 1차년도 보도내용 465

그림 3.5.1.2. 2차년도 언론매체 보도내용 일부 470

그림 3.5.1.3. 3차년도 언론매체 보도내용 일부 474

그림 3.5.1.4. 언론 보도 481

그림 3.5.1.5. 언론 보도 486

그림 3.5.1.6. 부산 국제철도 물류전 참가관련 사진(1차년도) 489

그림 3.5.1.7. 2005년도 미래 성장동력 연구성과 전시회 491

그림 3.5.1.8. 한국정밀공학회 춘계학술대회 전시회 492

그림 3.5.1.9. 대한민국 과학축전 493

그림 3.5.1.10. 2006년도 미래 성장동력 연구성과 전시회 495

그림 3.5.1.11. 2006년도 대한민국기술대전 시상식 및 전시회 497

그림 3.5.1.12. 2007년도 미래 성장동력 연구성과 전시회 499

그림 3.5.2.1. 2차년도 시승행사 관련 사진 503

그림 3.5.2.2. 3차년도 시승행사 관련 사진 507

그림 3.5.2.3. 주요 시승행사 사진 510

그림 3.5.2.4. 주요 시승행사 사진 512

그림 3.6.1.1. 차륜 손상 예측을 위한 흐름도 517

그림 3.6.2.1. HSR 350x의 전체 모습 522

그림 3.6.2.2. 한국형 고속전철의 다물체 동역학 모델링 523

그림 3.6.2.3. 차륜의 단면형상 524

그림 3.6.2.4. 레일의 단면형상 524

그림 3.6.2.5. 경부고속철도 시운전 구간의 좌우 불규칙도 525

그림 3.6.2.6. 경부고속철도 시운전 구간의 상하 불규칙도 525

그림 3.6.2.7. 경부고속철도 시운전 구간의 궤간 불규칙도 525

그림 3.6.2.8. 호남선 특정 구간의 좌우 불규칙도 526

그림 3.6.2.9. 호남선 특정 구간의 상하 불규칙도 526

그림 3.6.2.10. 호남선 특정구간의 궤간 불규칙도 526

그림 3.6.2.11. 곡선주로의 조건 (a) 캔트, (b) 주행 궤적 527

그림 3.6.3.12. 차륜/레일 접촉점 530

그림 3.6.2.13. 윤중 530

그림 3.6.3.1. 국부적인 접촉 해석 534

그림 3.6.4.1. FE 해석을 위한 차륜/레일 전체 모델 539

그림 3.6.4.2. FE 해석을 위한 차륜/레일 접촉 모델 539

그림 3.6.4.3. 응력-변형률 특성 곡선 540

그림 3.6.4.4. FE 해석의 접촉 조건 (직선 제도) 541

그림 3.6.4.5. FE 해석의 접촉 조건 (곡선 궤도 - 좌측륜) 541

그림 3.6.4.6. FE 해석의 접촉 조건 (곡선 궤도 - 우측륜) 542

그림 3.6.4.7. Mises Stress distribution (직선 궤도) 543

그림 3.6.4.8. Mises Stress distribution (곡선 궤도 - 좌측륜) 543

그림 3.6.4.9. Mises Stress distribution (곡선 궤도 - 우측륜) 543

그림 3.6.4.10. 접촉압력 분포 544

그림 3.6.4.11. 접촉압력 분포 (직선 궤도) 545

그림 3.6.4.12. 종방향 접촉압력 분포 (직선궤도) 545

그림 3.6.4.13. 횡방향 접촉압력 분포 (직선 궤도) 545

그림 3.6.4.14. 접촉 압력 분포 (곡선궤도 - 우측륜) 546

그림 3.6.4.15. 종방향 접촉압력분포 (곡선궤도 - 우측륜) 546

그림 3.6.4.16. 횡방향 접촉압력 분포 (곡선제도 - 우측륜) 546

그림 3.6.4.17. 접촉압력 분포 (곡선제도 - 좌측륜) 547

그림 3.6.4.18. 종방향 접촉압력 분포 (곡선궤도 - 좌측륜) 547

그림 3.6.4.19. 횡방향 접촉압력분포 (곡선제도 - 좌측륜) 547

그림 3.6.4.20. 압력과 전단 응력의 개략적 도시 549

그림 3.6.4.21. 접촉면에서의 점착/슬립 영역 (직선궤도);... 549

그림 3.6.5.1. 접촉점에서의 마모 깊이 (직선 궤도) 554

그림 3.6.5.2. 접촉점에서의 마모 깊이 (곡선궤도 - 좌측륜) 554

그림 3.6.5.3. 접촉점에서의 마모 깊이 (곡선궤도 - 우측륜) 555

그림 3.6.5.4. 총 마모체적 555

그림 3.6.5.5. R=7000m일 때 마모분포 556

그림 3.6.5.6. R=8000m일 때 마모분포 556

그림 3.6.5.7. R=400에서의 마모 분포 557

그림 3.6.5.8. R=500에서의 마모 분포 557

그림 3.6.6.1. 차륜 답면의 RCF 피로균열시작에 대한 종방향 및 횡방향 traction 방향 558

그림 3.6.6.2. X로 표시된 work point(WP)로 나타낸 Shakedown map. 561

그림 3.6.6.3. 표면하 개시 피로 크랙 [30] 564

그림 3.6.6.4. 순수 구름 접촉으로 통과할 때의 개략적인 그림 565

그림 3.6.6.5. 표면하 등가응력에 미치는 횡방향 작용하중의 영향 567

그림 3.6.6.6. 깊은 결함에 의해 개시되는 피로 [29] 570

그림 3.6.6.7. shakedown map에 표시된 오른쪽 뒤 차륜에 대한 Work points... 572

그림 3.6.6.8. 동력대차의 우측차륜 대한 발생수(수직좌표) vs. FIsurf(이미지참조)(횡좌표).(총 1002번의 발생) 573

그림 3.6.6.9. 발생 빈도(총 1000) vs. FIsub(이미지참조) 574

그림 3.6.6.10. 발생 빈도(총 1000) VS. FIdef(이미지참조) 575

그림 3.6.7.1. 제작된 단면형상 측정 장치 576

그림 3.6.7.2. 단면형상 측정 장치의 serial port 통신 프로그램 577

그림 3.6.7.3. 측정데이타 그래프 578

그림 3.6.7.4. 변환된 차륜 단면형상 그래프 578

그림 3.6.7.5. 차륜 단면형상을 4차 다항식으로 curve fitting 해석한 후의 그래프 578

그림 3.6.7.6. 마모실험장치의 구상도 579

그림 3.6.7.7. 마모측정에 사용된 장 579

초록보기

I. 제목

고속철도기술개발 통합 및 총괄

II. 연구개발의 목적 및 필요성

○ 기술개발은 항상 위험성이 존재하고 이의 극복 또한 연구개발을 통해서 가능할 것이며 고속전철 기술개발은 현재수준을 넘어선 기술력을 목표로 해야 함.

○ 따라서 300km/h급 경부 고속전철의 기술이전을 바탕으로 고속전철기술개발사업에서 350km/h급 고속철도 시제차량 및 관련 핵심기술이 개발되었으며, 이에 대해 신뢰성과 실용성을 갖출 필요성이 있음.

○ 본 과제의 목적은 8개의 소과제로 나뉘어 있는 기술개발 과제의 유기적인 연계 및 관계정립과 시스템 통합관리를 통하여 전체 시스템 개발사업이 효율적으로 운영되도록 하는 것에 있음.

○ 고속철도는 다양한 부품, 하부시스템 및 인프라와 관계가 있으며, 이들과 관련된 과제들의 상호 밀접한 인터페이스를 통해 원활하게 본 연구사업이 진행될 수 있도록 할 필요성이 있음.

○ 2007년 본 연구개발 사업이 완료될 때 본 연구사업의 결실인 한국형 고속철도가 국내에서 상업운전이 가능하도록 고속철도의 수요자 관점에서의 검토가 필요함.

○ 2004년 4월부터 국내에서 상업 운행 중인 경부 고속철도 사업과 더불어 본 연구 사업으로 실용화되는 한국형 고속철도 기술에 대한 대국민 홍보를 강화하여 국민에게 고속철도에 대한 이미지를 좋은 방향으로 유도할 필요성이 있음.

○ 따라서, 본 연구과제에서는 한국형 고속철도 차량에 대한 실용화를 위한 과제간의 효율적인 관리는 물론 수요자 및 국민에 대한 홍보를 강화하는 방향으로 추진되어야 함.

III. 연구개발의 내용 및 범위

○ 고속철도 기술개발사업의 총괄적 조정 및 관리

- 고속철도기술개발사업 안정화 시험일정 총괄관리 및 조정

- 분기별 연구책임자 회의를 통한 각 과제간 상호 역할 및 업무분담의 조정ㆍ관리

- 과제별 수행 진척도에 따른 사업 일정ㆍ목표관리 및 시스템 기술통합, 조정

- 열차 안정화 및 신뢰성 확보를 위한 4만km 이상 주행

- 한국형 고속열차 시운전단 운영

○ 시스템 성능안정화 및 신뢰성 연구 분야간 인터페이스 조정, 관리

- 개발된 고속철도시스템에 대한 수요자 관점의 기술 자문 검토 및 조정

- 개발열차의 서브시스템(Sub-System) 인터페이스 조정, 관리

- 시스템 안정화 관련 개발품 유지보수ㆍ예비품 조달, 관리

○ 개발결과 활용방안 수립지원

- 개발결과 활용방안(실용화) 수립지원

ㆍ개발차량의 향후 활용에 대비한 기술적 검토 및 방안 수립

- 안정화 시운전 시험 결과 종합 활용 방안 수립

- 각 과제별 성과정리 및 평가방안 수립

- 최종평가를 위한 신뢰성 목표치를 I-2과제, II-1 및 II-2과제와 협의하여 시스템 별로 수립

○ 교육/훈련 매뉴얼 기획 및 총괄

- 수요조사/ 사례조사 / 정책관련교육훈련 매뉴얼 작성(국ㆍ영문)

- 추진전략수립 및 프로그램 개발

- 프로그램 시행계획수립

IV. 연구개발결과

○ 고속철도기술개발사업의 총괄적 조정 및 관리

- 연구과제 책임자 회의를 통한 각 과제의 목표관리 및 일정조정

ㆍ전체과제 일정관리 및 조정

ㆍ연도별 사업추진 내용 조정

- 안정화 시험일정 조정, 관리 및 지원

ㆍ한국형 고속열차 시운전단 운영(3-5차년도)

ㆍ증속시험 및 안정화 시험 총괄

ㆍG7 개발열차의 증속시험 및 안정화 시험 총괄

ㆍ안정화 시험시 발생하는 문제의 해결책 수립 및 역할 분담 조정

ㆍ오송사무소 관리, 작업현황 및 시설공단/철도공사와의 일정 협의

ㆍ안정화 시험시 발생문제의 해결책 수립 및 역할 분담조정

ㆍ안전관리

ㆍ시운전 시험 결과의 참여기업 활용지원

ㆍ한국형 고속열차 증속시험 협의

○ 기술개발 성과의 활용방안 모색

- 기술개발 성과를 이용한 수요처 기술자문(철도공사)

ㆍKTX 영업운전을 위한 기존선 속도향상 검증지원

ㆍ철도청 KTX 운행 관련 기술지원

ㆍ연결선 증속시험

ㆍ경부기존선 KTX운행을 위한 사전 인터페이스 시험

- 개발열차 향후 활용방안 검토

ㆍ개발열차 해외진출 기술지원

ㆍ실용화 열차(전라선/호남선) 기술지원(4-5차년도)

○ 차량 레일간 상호작용 현상 인터페이스 연구(위탁, 1-3차년도)

○ 고속철도기술개발사업의 홍보 및 평가

- 고속철도 개발과 관련 각종 전달매체 및 전시회 참가를 통한 홍보

- 개발열차의 시승행사

○ 차세대 고속철도기술개발사업 기획(4차년도)

○ 고속철도기술개발관련 교육/훈련 매뉴얼 기획 및 총괄(5차년도)

V. 연구개발결과의 활용계획

○ 수입대체

- 호남선에 투입되는 향후 물량의 사양확정 및 국내 기술에 의한 수요

- 남북 철도 및 유라시아철도에 고속철도 기술 활용

○ 해외 진출

- 시스템 통합기술, 전기신호시스템, 차량시스템 및 부품, 선로구축물 분야별로 기술을 완제품 또는 부품으로 해외시장 진출

○ 국내고속철도의 안전 확보

- 충분한 시운전을 통한 국내여건에 맞는 안전기준 수립

- 유지관리를 체계화하여 비용절감, 효율 극대화 및 신뢰성 제고

- 기존선과 연계 운영관련 기술적인 지원으로 안전 및 운행 효율 제고

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