R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 200605철도안전C02 | |||||
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| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 철도차량 충돌 안전성능 평가 및 피해저감 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2005-09-28 ~ 2007-08-07 | |||||
| 연구책임자 | 권태수 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
176명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
271명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 1,440,000,000 원 기업 : 225,000,000 원 계 : 1,665,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 2,400,000,000 원 기업 : 247,500,000 원 계 : 2,647,500,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
오늘날 열차 대형사고의 사고소식은 발생 후 수 분 안에 전 세계인의 뉴스가 되는 시대에 인류는 살고 있다. 비단, 국가적 이미지의 실추 뿐만 아니라, 직접적 피해도 최대한 피하고 싶은 것이다. 이러한 연유로 선진국에 갈수록 더욱 열차안전에 투자를 하고 있는 실정이다. 최근 세계적인 추세는 철도안전을 확보하기 위해 가장 경제적인 방법으로 Passive Safety에 집중하고 있다. 그런 이유가 아니더라도 국내의 철도사고 사망자의 통계를 살펴보면 대다수가 충돌/충격사고로 사망하는 것이므로 이에 대한 대비책이 절실하다. 본 과제는 열차충돌사고, 건널목충돌사고, 공중인명접촉사고 등을 대상으로 하고, Passive Safety의 관점으로 사고 시에도 인명을 구하는 대책을 제시하고, 그러한 대책이 실효적으로 발휘될 수 있도록 관련 산업기술, 성능평가기술, 검증을 위한 시험장비 등을 구축하도록 구성되어 있다. 충돌안전도를 세계 일류 수준으로 확보하기 위해서는 안전프로젝트의 구성요소를 파악하여야 한다. 일반적으로 안전 프로젝트는 시스템, 정보, 기술, 인프라로 구성되어 있다. 따라서, 본 과제에서도 충돌과 관련된 시스템, 정보, 기술, 인프라 부분을 선진국과 비교하면서, 필요한 개선점을 도출한 다음, 연구추진방향을 설정하고 투자를 하여 연구결과를 내도록 구성된다. 이러한 연구결과가 얼마나 활용될 것인가도 사전에 잘 고려되도록 추진전략이 짜여진다. [최종목표] 세계 일류수준의 열차충돌안전도 확보 o 선진국수준의 충돌안전기준 시행체계구축을 위한 기술적 지원 - 철도안전법 철도차량안전기준의 세부지침의 기술적 지원 - 차량안전기준의 기술수치의 검증 o 철도안전정보시스템의 충돌안전 기술 분야 지원 - 위험예측 및 안전평가엔지니어링 충돌분야 지원 o 충돌안전 설계기술 및 성능평가기술 개발 - 고속철도 전두부 및 객차단부 충돌에너지 흡수 구조 개발 - 일반철도 전두부 및 객차단부 충돌에너지 흡수 구조 개발 - 도시철도 전두부 하부구조 충돌에너지 흡수 구조 개발 - 운전자 보호 구조 모듈 개발 - 에너지 흡수식 연결기 핵심기술 개발 - 승객보호용 안전의자 핵심기술 개발 - 완충차막이 국산화 연구개발 - 선로침입자 구명 에어백 핵심기술 개발 - 구조 및 장치의 충돌안전도 시험적 성능평가기술 개발 - 구조 및 장치의 충돌안전도 해석적 성능평가기술 개발 - 열차충돌시 전체차량 타고오름 및 충돌안전도 평가기술개발 o 세계일류수준의 충돌시험설비 확보 - Full scale 시험설비 엔지니어링 및 구축 - 대형압괴 시험설비 엔지니어링 및 구축 - SHPB 시험설비 엔지니어링 및 구축 - 개발제품의 충돌안전도 시험수행 - 안전기준 검증 및 평가기술 연구를 위한 시험수행 - 장비의 운용에 대한 방안 마련 [연구내용 및 범위] ○충돌안전요건연구 -철도안전SE과제와의 연계 -표준충돌사고 시나리오 도출 -차종별 충돌설계 가이드라인 도출 -충돌안전구조/부품의 충돌안전 요건 도출 ○충돌안전기준 지원 -안전기준에 필요한 기술자료 지원 ○일반철도/고속철도 전두부 및 객차단부 충돌에너지 흡수 구조 개발 -일반철도/고속철도 전두부 개념설계 및 해석 -일반철도/고속철도 전두부 Mock-up 제작 -전두부 구성부재 성능개선 및 최적화 -객차단부의 에너지 흡수 구조 설계 가이드라인 확립 -단부 에너지 흡수 목표사양 설정 및 상세설계 -전두부/객차 단부 시제품 완료 및 충돌안전도 성능시험 수행 ○도시철도 전두부 하부구조 충돌에너지 흡수 구조 개발 -충돌안전 전동차 해외 벤치마킹 -기존전동차 하부구조 개선안 도출 및 개념안 평가 -주요부재 및 전체구조 최적화설계 -전두부 하부구조 시제품 제작완료 및 충돌안전도 성능시험 수행 ○운전자 보호 구조 모듈 개발 -운전자 보호구조 해외 벤치마킹 -운전자 보호구조 목표사양 선정 및 개념설계 -운전자 보호구조 상세설계 및 성능시험 ○에너지 흡수식 연결기 핵심기술 개발 -충돌 시나리오 관련 자료조사 -구성품 기본설계 및 성능개선 -Shear-off mechanism 개발 -연결기 전체 완충성능 최적화 -연결기 붕괴 mechanism Mock-up제작 -연결기 주요 구성품 성능시험 -연결기 시제품 제작완료 및 충돌안전도 성능시험 수행 ○승객보호용 안전의자 핵심기술 개발 -국내외 기술현황 파악 및 자료수집 -의자 충돌안전 설계사양 작성 -의자 LAY-OUT 설계 -Sled시험용 견본제작 및 Sled 시험 수행 -실차 충돌시험용 견본제작 및 실차 충돌시험 수행 ○완충차막이 국산화 연구개발 -핵심 구성품 요소기술 개발 -완충차막이 개념설계 -완충차막이 부품별 최적화 및 전체성능 최적화 설계 -마찰 클램프, 에너지 흡수튜브 등 주요 구성품 Mock-up 제작 -완충차막이 시제품 제작완료 및 충돌안전도 성능시험 수행 ○선로침입자 구명 에어백 핵심기술 개발 -시나리오 설정 -운용, 시스템, 구성품 요구조건 분석 -탐지장치 설계 및 제작 및 기본성능 확인 -인명구조장치 설계 및 제작 -통합제어장치 설계 및 제작 -선로침입자 동력학적 거동 해석/시험 -실용화 가능성 판단 -실용화 설계 및 제작 -구성품, 시스템 성능평가 및 안전성평가 ○충돌안전도 성능평가기술 개발 -1차원 모델을 이용한 충돌성능평가기술연구 -2차원 모델을 이용한 충돌성능평가기술연구 -3차원 충돌해석 평가기술 연구 -1차원/2차원 충돌해석 프로그램 개발 -열차충돌시 전체차량 타고오름 및 충돌안전도 평가기술개발 -승객 거동 및 상해 해석기술 -Sled등 상해치 평가기법 연구 -실차충돌시험평가기법 및 시험절차 확립 -승객상해 평가기법 및 시험절차 확립 -시험과 해석평가의 비교분석 및 해석평가기법 개선 ○충돌안전시험설비 엔지니어링 및 구축 -외국사례조사 및 분석 -국내환경에 적합한 충돌시험방식 선정 -시험장치 구축 실시설계 엔지니어링 -실시설계의 적합성 등 검토 -충돌시험설비 설치 -시험설비 시운전 및 검증시험실시 -실차충돌시험설비의 설치 완료 및 설비운용 |
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| 색인어 | 한글 | 열차충돌 | 안전 | 피해저감 | 성능평가 | 시험설비 |
| 영문 | train crash | safety | passive safety | performance evaluation | test facility | |
| 최종보고서 | 0649_철도차량 충돌 안전성능 평가 및 피해저감 기술 개발.pdf | |||||