R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202020RTRP-C148760-03 | |||||
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| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 사전제작형 플로팅슬래브 궤도 및 기존선 자갈궤도 급속개량 기술 실용화 | |||||
| 총 연구기간 | 2018-07-27 ~ 2020-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 이찬영 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
17명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 960,000,000 원 기업 : 321,730,000 원 계 : 1,281,730,000 원 |
총연구비 | 정부 : 2,400,000,000 원 기업 : 801,730,000 원 계 : 3,201,730,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)에스코알티에스 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-B552989-000386-01 | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
- 사업화 지원 신청기술 ‘사전제작형 플로팅슬래브궤도’는 국토교통기술연구개발 사업으로 개발된 기술로, 철도운행에 의하여 소음/진동이 발생하는 역사를 대상으로 운행선상 철도운행의 지장 없이 급속시공 할 수 있으며 진동과 소음을 저감할 수 있는 혁신적인 플로팅 궤도시스템 기술(2013~2018년) - 개발 궤도구조는 공장에서 제작된 프리캐스트 슬래브 패널에 이산지지형 방진장치를 사전에 부착하여 시공현장으로 운송하여 소음/진동 저감 대상 역사에 조립 시공하는 궤도 시스템으로서, 개발 궤도의 구조는 2면의 종방향 패널이 가로보로 결속되는 ‘ㅍ’자 모양의 형상을 가진 콘크리트 슬래브 패널과 패널을 지지하는 6개의 방진장치로 구성된 콘크리트 궤도임 - 플로팅 궤도의 소음진동 저감원리는 방진장치을 포함한 궤도시스템의 고유진동특성 이용해 진동원인 궤도를 노반 구조로부터 격리시킴으로써 궤도를 저역필터(Low pass filter)화하는 것이 핵심으로서, 주행열차에 의한 가진 주파수를 특성과 시스템 고유주파수의 비를 이용해 진동하중을 감소시켜 하부 구조로 전달되도록 하는 시스템 원리이다. [최종목표] ○ 연구개발 최종목표 철도역사의 소음/진동을 저감하기 위해 개발된 ‘사전제작형 플로팅슬래브 궤도기술’과 이를 응용한 기존선 자갈궤도 급속개량 기술(20m/4.0h이상)의 사업화 추진 ○ 연구개발 세부목표 - 구조해석 및 동특성해석에 의한 설계 안전성 입증 - 정적/동적 하중시험, 피로시험 및 주행안정성 시험을 통한 제품 안전성 입증 - 철도시설공단 궤도구조성능검증 절차(KR C 14060)를 통한 성능 인증 - 운행선 현장 시험부설을 통한 전용시공장비 안전성 및 1일 시공(20m/4.0h 이상) 실적 인증 - 기술 국산화 및 급속시공 기술확보로 플로팅궤도 건설 및 개량 비용 절감 [연구내용 및 범위] ○ 본 연구에서는 기 개발된 ‘사전제작형 플로팅슬래브 궤도기술’ 및 이를 응용한 기존선 자갈궤도 급속개량 기술의 성공적 상용화를 위해 다음과 같이 4단계로 연구를 진행하고자 함 ○ 1단계(기존 및 응용기술 완성): 기존 보유 기술의 문제점을 보완하고 이를 응용한 기존선 자갈궤도 급속개량 슬래브 궤도 기술의 완성도 향상 및 설계기술 정립 - 기존 소음/진동 저감을 위한 사전제작형 플로팅 궤도 및 응용기술에 대한 실용화 장애요인 분석 및 궤도시스템 개선 사항 도출 - 궤도구조의 주행 안전성 및 승차감 향상을 위한 차량-궤도-노반 인터페이스를 고려한 기술요건 도출 - 개선된 시스템을 구성하는 방진장치 및 연결요소의 설계 및 연결부재 규모 시험을 통한 성능 검증 - 궤도시스템에 대한 유한요소 해석 기반으로 한 구조안전성 검증 및 설계절차 도출 - 기존 보유기술 적용된 공정 분석을 통한 시공성 향상방안 도출 및 패널 운반설치 전용장비 설계 ○ 2단계(성능시험검증): 대상 기술의 안전성 검증 및 설계, 시공, 유지관리 술의 정립 및 실규모 구조실험을 통한 성능 검증 - 차량-궤도-노반 인터페이스를 고려한 궤도구조의 주행 안전성 및 승차감 검토 및 검증 - 구조해석을 통한 궤도시스템 안전성을 검증하고 체계화된 설계기법을 제시하고 설계예제, 설계 매뉴얼 등의 가이드라인을 작성 - 운행선상 최적의 시공절차 및 공정기술을 정립하고, 이에대한 시방서 및 유지관리 매뉴얼 작성 - 중량구조물인 패널의 운반-하화-설치 공정에 대해 안전성, 신속성, 정확성의 요구를 반영한 전용장비 설계 검토 및 제작, 시운전을 통한 현장 적용성 검증 - 신뢰성 높은 실대형 구조실험을 위하여 레일, 체결장치 등 전체 구성요소를 장착한궤도시스템에 대하여 기술적 협의와 전문가 자문을 실시하고 정확한 실대형 구조실험을 위하여 국내외 실험 자료를 수집하여 실험을 위한 준비 작업을 수행 - 요소기술 시험체와 요소기술이 장착된 궤도시스템 시험체에 대한 실험을 수행하고 실험 결과분석을 통해 실질적 성능을 검증함으로써 급속시공 궤도 기술의 실용화를 위한 공학적 근거 마련 ○ 3단계(시스템 현장검증): 실험실규모 성능이 검증된 자갈궤조 급속시공 슬래브궤도 기술의 실용화를 위하여 현장에 시험부설을 실시하고 이에 대한 현차주행 시험 및 장기 공용 모니터링을 통한 실 적용성 검증 - 대상기술의 현장 시험검증을 위한 시험부설 부지 선정 및 부지 여건을 고려한 자갈궤도 급속개량 설계 수행 - 해당 현장부설을 위한 제품의 물량 검토와 제품생산, 품질관리 계획 수립 및 제작, 현장 납품 - 차단시간내(4.0H) 1일 20m 이상의 성공적 시험부설을 위한 시공계획, 시공관리계획 수립 및 준비사항 점검 - 실질적인 현장 적용성을 검증을 위하여 테스트베드 시험시공실시 및 현차주행시험 및 장기공용 모니터링을 통해 실제 환경에서의 기술에 대한 구조적 안전성, 주행안전성, 내구성 등의 우수한 성능과 시공성·경제성·유지관리성 등을 분석함 ○ 4단계(사업화준비단계): 실용화된 개발기술의 사업화 추진을 통하여 과제의 최종목표인 기술 제품화 및 사업화를 달성하고 사업완료 후 4년간 신규 매출 240억 원 이상을 달성을 위한 계획 수립 - 개발기술에 대해 철도시설공단 궤도구조성능검증 절차(KR C 14060) 신청 및 검증 달성 - 실용화된 개발기술의 사업화 활성화를 위해 기술에 대한 전문기관을 통한 가치평가와 마케팅 전략을 수립하고 활용하여 개발기술 홍보를 수행 - 개발 기술에 대한 기술실시를 통한 철도운영기관, 출연연, 개발기업 등의 기관과 기술이전 및 협약 등 기술실시계약을 달성함 - 현장실적 확대를 위해 철도운영 기관 등을 대상으로 기술 상용화 실적을 확보 - 검증된 기술에 대하여 지속적인 공사실적 증가 및 양산 시스템 구축을 통한 매출 증대로 국내의 기술사업화를 달성하며 추가적으로 대기업 해외공사 참여 방식으로 해외 시장 개척 방안 모색 |
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| 색인어 | 한글 | 급속시공 | 기존선 | 자갈궤도 개량 | 사전제작형 | 차단시간 |
| 영문 | Rapid construction | Conventional Line | Ballasted track Renovation | Precast Type | Cut-off time | |
| 최종보고서 | 사전제작형 플로팅 슬래브 궤도 및 기존선 자갈궤도 급속개량 기술 실용화 최종보고서.pdf | |||||