R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201414PRTD-C063972-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 일반철도 레일 교체 및 유지보수 기준 마련 | |||||
| 총 연구기간 | 2012-10-26 ~ 2016-01-25 | |||||
| 연구책임자 | 박용걸 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
12명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 262,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 262,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 700,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 700,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613-001170-01 | |||||
| ISBN | 979-11-954623-5-3 | |||||
| 주요 내용 |
철도사고 예방을 위한 레일관리의 중요성 부각 - 현재 국내에서 발생한 철도사고별 원인 분석 결과 분기기 관련 139건, 레일절손 38건, 유지보수 소홀 및 불량 22건, 레일마모 5건 등으로 전체 철도사고 원인 중 선로시설물 및 궤도의 비중이 큰 것으로 나타남(그림1 참조) - 국내 철도차량 탈선 원인별 분석 결과 인적요인 278건, 궤도 71건으로 궤도분야에 의한 열차 탈선이 두 번째로 많았으며(그림2 참조), 궤도분야의 세부항목을 조사해본 결과 분기기 및 레일 등의 강구조 부재에서 열차 탈선이 가장 많이 발생한 것으로 나타남(그림3 참조) - 이와 같은 통계자료를 보면 레일의 피로 ? 열화손상에 의해 탈선사고를 비롯한 철도사고가 많이 유발됨을 알 수 있음 ? 국내 일반철도 곡선부 레일 관리 및 마모저감을 위한 방안 수립 필요 - 곡선 선로를 통과하는 모든 열차가 동일한 균형속도로 주행한다면 곡선반경, 캔트, 완화곡선 등의 선로조건에 의한 주행조건만 본다면 비교적 안전하다고 할 수 있으나, 일반철도의 경우 1개 선구를 통행하는 열차종류 및 통과속도가 다양하기 때문에 차륜과 레일의 상호 접촉관계, 궤도틀림, 열차속도 등 다양한 요인이 복합적으로 작용함 - 곡선부 열차주행 시 궤도에 작용하는 횡하중은 궤도변형 및 레일 편마모로 인해 유지보수비용을 증가시키는 개소임 - 국외 연구결과, 레일연마를 통해 곡선부 레일마모를 저감시킬 수 있음 - 또한, 국내 일반철도 곡선부를 주행하는 열차종류 및 궤도조건에 따른 곡선부 레일마모 예측모델 개발을 통해 곡선부 레일 유지관리를 위한 계획수립이 가능할 것임 ? 국내 일반철도 레일교체기준(50kg/m 레일 5억톤, 60kg/m 레일 6억톤)의 타당성 분석 필요 - 국내 일반철도 레일의 누적통과톤수가 레일교체기준(선로유지관리기준 제24조 직선상의 레일수명 50kg/m 레일 5억톤, 60kg/m 레일 6억톤)을 상회하여 교체가 필요하나 선로유지관리기준 제20조(레일교환)의 직마모 및 편마모 기준에 의거 마모한도 초과 시 교환하는 실정임 - 현재 선로유지관리기준 제24조(직선상의 레일수명)에 제시된 누적통과톤수를 상회하여 사용하고 있으나 열차운행에 지장이 없는 상태임 - 선로유지관리기준 제24조(직선상의 레일수명)에 대한 과학적인 근거를 마련하고 현재 국내 일반철도의 운행 및 선로조건을 고려한 기준을 재정립할 필요가 있음 ? 국내 일반철도 레일교체기준(50kg/m 레일 5억톤, 60kg/m 레일 6억톤)을 상회하는 장기 사용레일의 안전성 평가 필요 - 현재 일반철도 직선상의 레일은 레일교체기준을 상회하였으나 과학적인 근거 없이 계속적으로 사용하고 있어 안전상에 문제가 있는지에 대한 과학적이고 합리적인 평가가 이루어져야 함 - 국내 일반철도의 경우 장대레일화로 레일용접이 증가하고 있고, 레일연마가 이루어지지 않아 레일교체기준치를 상회하는 장기 사용레일에 대한 안전성 평가가 반드시 필요함 [최종목표] 일반철도 선로조건(직?곡선부)을 고려한 현장계측, 실내피로시험 및 피로해석, 차량/궤도 상호작용해석을 통해 일반철도 레일 교체 및 요철관리기준 개발(재정립) ? 일반철도 레일 요철관리기준(안) 제시 ? 일반철도 레일교체기준(안) 제시(누적통과톤수에 의한) ? 일반철도 곡선부 레일마모 예측모델 개발 ? 일반철도 곡선부 레일마모 한계치(안) 제시 ? 일반철도 레일교체기준(안) 검증 및 재정립 ? 일반철도 레일교체기준 개정에 따른 경제성 분석 ? 일반철도 레일교체기준 개정 [연구내용 및 범위] ? 국내·외 연구동향, 관련문헌 및 일반철도 곡선부 레일관리 현황조사 ? 곡선부 레일마모 메커니즘 정리 및 매개변수 해석 ? 일반철도 곡선반경별 현장계측(50 & 60kg/m 레일) ? 일반철도 곡선부 선형 및 레일마모를 고려한 차량/궤도 상호작용해석 (50 & 60kg/m 레일) ? 일반철도 곡선부 선형 및 레일마모를 고려한 차량/궤도 상호작용해석 (50 & 60kg/m 레일) ? 일반철도 곡선부 레일의 구조안전성 평가를 위한 실내시험(50 & 60kg/m 레일) ? 일반철도 곡선부 레일마모 한계치(안) 및 마모예측모델 개발 |
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| 색인어 | 한글 | 일반철도 | 레일요철 | 유지보수 | 레일교체 | 레일 곡선부 |
| 영문 | Conventional Railway | Rail roughness | Maintenance | Rail replacement | Curved rail | |
| 최종보고서 | 일반철도 레일교체 및 유지보수 기준 마련 최종보고서.pdf | |||||