R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919RTRP-B122273-04 | |||||
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| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 철도차량 일탈방호를 위한 시설 개발 및 성능기준 연구 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-11-10 ~ 2020-02-29 | |||||
| 연구책임자 | 임남형 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
9명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
26명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 808,000,000 원 기업 : 355,667,000 원 계 : 1,163,667,000 원 |
총연구비 | 정부 : 5,255,000,000 원 기업 : 1,259,911,000 원 계 : 6,514,911,000 원 |
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| 연구기관명 | 충남대학교 산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 11B55298900029701 | |||||
| ISBN | 9791196998615 | |||||
| 주요 내용 |
○ 국내 철도시스템의 운행속도 향상 및 이용객 수의 지속적 증가에 따라 국민의 철도안전 기대수준 및 안전방재 기술의 중요성이 부각되고 있다. 철도에서 발생되는 대형사고는 발생빈도는 낮으나 발생되면 그 피해정도가 상당히 큰 재난사고로 볼 수 있다. 극심한 인명피해로 이어지는 철도사고는 대부분 열차의 탈선 또는 충돌에 의한 사고로, 이에 대한 사고원인을 원천적으로 예방/제거하는 것이 이상적인 대비이나 인적·자연적 재해 등 예기치 못한 사고에 대비하여 그 피해를 경감/최소화하기 위한 물리적 수단을 강구할 필요성이 있으며 이를 탈선열차에 대한 ‘방호’ 개념으로 볼 수 있다. ○ 국내 탈선열차의 방호와 관련된 기준은 가장 상위에「철도안전법」이 있다. 철도안전법 “제25조 철도시설의 기술기준”에 따르면, ‘탈선방지시설’로서 급곡선부(곡선반경 300 m 미만)와 탈선위험개소에 가드레일 등을 설치하도록 하고 있으며, ‘선로안전시설’로서 차축온도검지장치, 지장물검지장치 등을 운행속도 180 km/h 이상에 설치하도록 하고 있다. 또한, ‘교량의 안전시설’로서 18 m 이상의 교량에 한하여 탈선열차에 대한 피해 최소화 대책으로 가드레일 또는 방호벽 등을 설치하도록 하고 있다. ○ 실질적으로 일반철도에서는 선로유지관리지침에 따라 급곡선부에 탈선방지가드레일을 설치하고 18 m 이상 교량에 교상가드레일을 설치하고 있으며, 고속철도에서는 철도설계지침 및 편람(KR C-02060)에 따라 교량 상판에 부설해야하는 시설물로서 방호벽을 설치하고 있다. 이 방호벽은 ‘탈선방호시설’로서 탈선 시 열차의 수평 이탈을 제어 할 수 있도록 교축직각방향 수평하중 150 kN으로 설계하도록 되어있으나 위치(이격거리) 및 높이에 대한 규정은 없다. ○ 현재 200 km/h 이상의 고속철도 교량상에 일률적으로 설치되고 있는 방호벽(탈선방호시설)은 2004년 국내 고속철도 도입 시 유럽 관행에 따라 도입하였으나, 방호벽의 제원과 시공위치 그리고 설계하중에 대한 산정 근거 및 탈선된 열차의 거동 특성에 대한 공학적 분석 등 실효성과 공학적 타당성에 대한 객관적인 자료 확보가 필요한 실정이다. [최종목표] □ 연구단 최종 목적 * 일탈방호시설의 성능 기준/평가 지침과 철도교량 일탈방호시설을 개발하여 탈선열차에 의한 피해를 최소화한다. □ 연구단 최종 목표 * 탈선사고 위험도 등급별 일탈방호시설의 소요 방호성능 및 평가 기술 개발 * 철도교량상 탈선된 열차의 주행을 의도된 영역(선로영역) 내로 유도하기 위한 일탈방호시설 개발 ○ 철도교량 열차 일탈방호시설 개발/검증 및 성능 기준/평가 기술 개발 - 탈선방호 충격이 승객에 미치는 영향 분석 연구 - 일탈방호시설에 대한 성능 기준과 성능 평가 기술 개발 - 기존 및 신설 철도교량 일탈방호시설 성능 인증 - 기존 철도교량 일탈방호시설 개량기술 개발 - 신설 철도교량 일탈방호시설 기술 개발 [연구내용 및 범위] [1세부과제] 철도교량 열차 일탈방호시설 개발 및 검증 ○ 기존 철도교량 일탈방호시설 개량기술 개발 - 일탈방호시설 설계/시공/유지보수 기술 개발 - 일탈방호시설 성능검증 - 일탈방호시설과 철도시스템(궤도, 전기, 신호 등)간 인터페이스 검토 - 일탈방호시설 시방서(안) 제시 ○ 신설 철도교량 일탈방호시설 기술 개발 - 일탈방호시설 설계/시공/유지보수 기술 개발 - 일탈방호시설 성능검증 - 일탈방호시설과 철도시스템(궤도, 전기, 신호 등)간 인터페이스 검토 - 일탈방호시설 시방서(안) 제시 ○ 일탈방호시설 성능인증 - 기존 및 신설 철도교량 일탈방호시설 성능인증 [2세부과제] 철도차량 일탈방호시설의 성능 기준 및 평가 기술 개발 ○ 일탈방호시설에 대한 성능기준 개발 - 탈선/충돌 실험을 통한 방호 성능기준 연구 * 탈선 후 거동 분석 및 시설과의 충돌 메커니즘 규명 * 충돌하중 및 일탈방호 효과 평가 * 방호시설의 방호성능 검증/평가 * 방호성은 기준이 승객에 미치는 영향 - 시뮬레이션을 통한 방호 성능기준 연구 - 탈선장소·원인·유형 등 방호시설의 적용/효과 범위 설정 - 일탈방호시설별 성능기준(안) 제시 ○ 일탈방호시설에 대한 성능평가 기술 개발 - 탈선/충돌 실험을 통한 방호 성능평가 시험기법 연구 - 시뮬레이션을 통한 방호 성능평가 기법 연구 - 일탈방호시설별 성능평가(안) 제시 ○ 개발기술의 제도개선 및 실용화 - 일탈방호시설 성능기준 및 평가시험 지침(안) 제시 - 일탈방호시설의 경제성 및 현장 적용성 검토 - 국내외 철도건설사업 계획을 고려한 단계적 적용/수출 방안수립 ○ 탈선방호 충격이 승객에 미치는 영향 분석 연구 - 일탈방호시설별 충격 흡수효과 연구 [1세부과제] 철도교량 열차 일탈방호시설 개발 및 검증 ○ 기존 철도교량 일탈방호시설 시제품 ○ 일탈방호시설 시방서(안) ○ 신설 철도교량 일탈방호시설 시제품 ○ 일탈방호시설 시방서(안) * 기존 철도교량의 일탈방호 시설 개량기술 개발로 일탈방호시설의 성능검증에 활용 * 신규 철도교량의 설계/시공/유지보수 기술개발로 일탈방호 시설 설계/시공/유지보수 기준으로 활용 * 일탈방호 성능인증 기준(안) 제시 [2세부과제] 철도차량 일탈방호시설의 성능 기준 및 평가 기술 개발 ○ 일탈방호시설에 대한 성능기준(안) ○ 일탈방호시설에 대한 성능평가(안) ○ 탈선방호 충격이 승객에 미치는 영향 보고서 * 방호시설물의 충격 흡수효과에 따라 일탈방호 설계 기준제시 * 일탈방호시설에 대한 성능기준 개발로 설계기준 제시 * 일탈방호시설에 대한 성능평가 기술 개발로 시설물 성능평가 기준 제시 |
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| 색인어 | 한글 | 열차방호 | 열차탈선 | 열차충돌 | 철도교량 | 안전방재 |
| 영문 | Derailment Containment | Train Derailment | Train Collision | Railway Bridge | Safety Disaster Mitigation | |
| 최종보고서 | 1.1 연구개발 최종보고서ㆍ요약서_1~2세부 (최종업로드 버전).pdf | |||||